Устройство для получения выдавливанием заготовок при производстве порошков оксида свинца

Изобретение относится к оборудованию для получения выдавливанием заготовок при производстве порошкообразного оксида свинца, используемого при изготовлении свинцово-кислотных аккумуляторов. Заготовки выдавливают из свинцовой пластины толщиной 20±1 мм, образованной отрезанием от свинцовой чушки. Устройство содержит два расположенных с возможностью вращения навстречу друг другу полых барабана. Стенка каждого барабана выполнена с равномерно расположенными полостями с установленными в них выталкивателями. Полости расположены на барабанах в шахматном порядке с исключением совпадения полостей двух барабанов при их вращении и выполнены в форме призмы. Призма имеет высоту 19 мм, малое основание с размерами 20×20 мм и большее основание с размерами 23×23 мм. Большее основание расположено на контактной поверхности барабана. В результате обеспечивается равномерность диапазона крупности получаемого из заготовки порошкообразного оксида свинца. 3 ил., 1 табл.

 

Настоящее изобретение относится к устройствам для получения выдавливанием заготовок при производстве порошкообразного оксида свинца (PbO), используемого при изготовлении свинцово-кислотных аккумуляторов. На аккумуляторных заводах этот оксид производится в окисловых мельницах барабанного типа. В процессе размола через барабан проходит воздух и свинцовый порошок окисляется кислородом до оксида свинца. Для увеличения поверхности перемалываемых тел в барабан мельницы загружают не чушковый свинец, а мелкие заготовки в виде цилиндриков диаметром 17-20 мм и высотой 18-22 мм, вес цилиндрика 70-80 г.

Известно устройство для изготовления заготовок с использованием литейных установок, включающих котел, в котором расплавляют свинец, системы трубопроводов и насосы для подачи расплава к литейным формам («Технологическая инструкция по работе установки для литья свинцовых цилиндриков «НАКИ 2520000133»).

Недостатком устройства для изготовления заготовок методом литья является использование плавильного котла, а также специальных насосов с системой обогреваемых трубопроводов. Совместное применение указанного оборудования обуславливает высокую стоимость получения заготовок. Затраты только энергоносителя на плавление и перекачивание одной тонны свинца составляют от 7 до 9 тыс.руб.

Кроме того, применение известного устройства приводит к тому, что примерно 5% свинца теряется в виде шлаков, при этом в производственном помещении требуется организация специальной вентиляции с очисткой воздуха рабочей зоны от оксидов свинца.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для обработки металла, включающее формоизменение заготовки двумя валками и получение цилиндрической или плоской заготовки (патент RU 2590437- прототип, БИ №19, 2016 г.). При использовании в качестве металла - свинца, полученную цилиндрическую заготовку разрезают на цилиндрики, загружают их в мельницу для перемалывания и получения порошков оксида свинца.

Известное устройство для изготовления свинцовых заготовок имеет недостаток, связанный с цилиндрической формой заготовки, что приводит в процессе перемалывания свинца к существенному переизмельчению (чрезмерному измельчению крупных фракций годного порошка оксида свинца).

В этом случае получаемый оксид свинца с включением крупных частиц характеризуется пониженной пористостью, что снижает абсорбцию серной кислоты электродами аккумулятора и сопровождается потерей их электрической емкости.

Задачей предлагаемого изобретения является достижение равномерности диапазона крупности порошкообразного оксида свинца (PbO) за счет придания заготовке свинца призматической формы. В конечном счете повышается результирующая эффективность измельчения заготовок для выпуска порошкообразного оксида свинца.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для получения выдавливанием заготовок при производстве порошков оксида свинца, включающем два вращающихся навстречу друг другу барабана, барабаны изготовлены полыми, в теле стенок каждого барабана равномерно в шахматном порядке выполнены призматические полости, большие основания которых расположены на контактной поверхности барабанов и размещены таким образом, что исключается совпадение полостей при вращении барабанов.

Кроме того, в предлагаемом устройстве в качестве исходной заготовки используют свинцовую пластину, образованную путем срезания стандартной свинцовой чушки на толщину 20±1 мм, при этом призматические полости выполнены с размерами больших оснований 23×23 мм, а малых оснований - 20×20 мм и высоте призм 19 мм, причем в каждой полости установлены выталкиватели заготовки. На фиг. 1. схематично показано устройство для изготовления заготовки при производстве порошкообразного оксида свинца, выполненное согласно требованиям предлагаемого изобретения. Цифрами обозначены:

1 - подшипник качения,

2 - подшипник радиально-упорный,

3 - фланец,

4 - пуансон (толкатель),

5 - втулка прижимная,

6 - кольцо пуансона,

7 - кольцо прижимное,

8 - барабан,

9 - втулка прижимная,

10 - вал.

На фиг. 1 (узел А) показаны отверстия диаметром 18 мм, предназначенные для перемещения пуансонов 4 (толкателей заготовок) при вращении барабанов.

Обечайка барабана 8 не связана с валом для крепления пуансонов 4. Оси вращения барабана 8 и вала 10 не совпадают друг с другом и разнесены по горизонтали на величину, соответствующую высоте призмы. Оси барабанов расположены на меньшем расстоянии к друг другу, чем оси валов. Один конец толкателя крепится на валу 10 с помощью кольца 6. Кольцо и толкатель имеют специальные пазы для крепления. Противоположный конец толкателя вставляется в отверстие барабана. В точке соприкосновения двух барабанов толкатель уходит внутрь барабана на максимальное значение (высоту призмы), так как ось вала расположена на максимальном удалении от поверхности барабана. В противоположной точке соприкосновения двух барабанов толкатель выходит из барабана на максимальное значение, так как ось вала расположена на минимальном расстоянии от поверхности барабана.

На фиг. 2. показаны положения пуансонов (толкателей) в зависимости от вращения барабанов в процессе выдавливания свинцовых призматических заготовок.

На фиг. 3. схематично показана конструкция установки для получения выдавливанием заготовок при производстве порошков оксида свинца. Цифрами обозначены:

1 - транспортер-рольганг,

2 - конвейер цепной,

3 - узел отрезки (нож-гильотина),

4 - барабан (пресс валковый),

5 - бункер для заготовок,

6 - транспортер-элеватор готовой продукции.

Как видно из чертежа (фиг. 3), установка содержит транспортер-рольганг (1) для подачи чушек свинца на цепной конвейер (2), на транспортере-рольганге (1) установлен поворотный рычаг (на чертеже не показан). Поворотный рычаг перекладывает свинцовые чушки на цепной конвейер (2), по которому они продвигаются к узлу отрезки (нож-гильотина) (3). Нож-гильотина отрезает от свинцовой чушки стержень в виде плиты толщиной 20±1 мм. Обрезки свинца в виде плиты падают на валки пресса (4), установленного под узлом отрезки (3).

Пресс валковый (4) состоит из вращающихся навстречу друг другу барабанов. На поверхностях барабанов в шахматном порядке выполнены отверстия, являющиеся большим основанием призм, расположенных в теле барабанов. Напротив меньшего основания призм в каждой полости расположен толкатель.

Барабаны ориентированы относительно друг друга таким образом, что полости на одном барабане расположены напротив сплошных поверхностей другого барабана.

Пласт свинца, попадая на барабаны, захватывается ими, и свинец вдавливается в полости барабана. В нижней точке положения барабана толкатели выталкивают призмы из полостей в бункер для заготовок.

Толщина пласта свинца, глубина полостей в барабане и их расположение рассчитаны таким образом, чтобы весь свинец оказался в этих полостях и между барабанами не смог образоваться зазор. Этой же цели, не допустить образования зазора между барабанами, служат и неглубокие полости в виде цилиндров на сплошной поверхности барабана. В них уходит «лишний» свинец. Отсутствие зазора между барабанами позволяет получить множество отдельных призм.

Для улучшения захвата пласта свинца и его вдавливания сплошная поверхность барабанов выполнена ребристой (волнообразной).

Установка работает следующим образом.

Чушки свинца талью устанавливают на транспортер-рольганг (1). Транспортер подает чушки на поворотный рычаг, который перекладывает их на цепной конвейер (2), конвейер перемещает чушки на узел отрезки (нож-гильотину). Попадая в узел отрезки (3), чушка фиксируется верхним и нижними прижимами, а затем обрезается ножом с образованием полуфабриката в виде плиты толщиной 20±1 мм и попадает на валки пресса (4). Из полостей барабанов валкового пресса (4) толкатели выталкивают призмы в бункер (5), откуда они поступают на транспортер-элеватор (6) для готовой продукции, а далее в мельницу.

Результаты опытных испытаний свинцовых порошков, полученных из цилиндрических и призматических заготовок, приведены в таблице.

На основании данных, приведенных в таблице, можно сделать следующие выводы.

1. Чрезмерное измельчение крупной фракции частиц порошка свинца из цилиндрических заготовок (по сравнению с призматическими) приводит к уменьшению пористости смеси мелких и крупных частиц порошка оксида свинца, что снижает абсорбцию кислоты смесью оксидов порошка примерно на 7%.

2. При чрезмерном измельчении крупной фракции частиц порошков свинца увеличивается время взаимодействия порошков свинца с рабочими элементами мельниц, что насыщает порошки свинца оксидами железа и снижает на 3,7% содержание оксидов свинца в годном порошке.

3. Присутствие примеси железа в оксидах свинцовых порошков является крайне нежелательной, так как она ухудшает эксплуатационные показатели аккумуляторов.

Технические решения, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения, не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».

Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение вышеописанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень».

Поскольку заявляемое изобретение обеспечивает технический результат, выражающийся в достижении равномерности диапазона крупности порошкообразного оксида свинца (РbО) за счет придания заготовке свинца призматической формы, то можно сделать вывод, что изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».

Устройство для выдавливания заготовок для получения порошков оксида свинца из свинцовой пластины толщиной 20±1 мм, образованной отрезанием от свинцовой чушки, характеризующееся тем, что оно содержит два расположенных с возможностью вращения навстречу друг другу полых барабана, стенка каждого из которых выполнена с равномерно расположенными полостями с установленными в них выталкивателями, при этом упомянутые полости расположены на барабанах в шахматном порядке с исключением совпадения полостей двух барабанов при их вращении и выполнены в форме призмы, имеющей высоту 19 мм, малое основание с размерами 20×20 мм и большее основание с размерами 23×23 мм, расположенное на контактной поверхности барабана.