СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЕВОЙ ПУДРЫ Российский патент 1998 года по МПК B22F9/04 

Изобретение относится к порошковой металлургии, конкретно к технологии производства алюминиевой пудры методом сухого измельчения.

Известен способ производства пигментной и пиротехнической пудры методом сухого измельчения алюминиевых порошков. Измельчение ведут в атмосфере защитного газа азота с контролируемым содержанием кислорода до 8 что обусловлено требованиями безопасности.

Недостатком этого способа является потребность в азоте и его большой расход.

В отечественной практике используется способ производства пудры сухим измельчением алюминиевого порошка в циркулирующем потоке защитного газа, содержащего 2-8 кислорода (предпочтительно 4-6). Во время процесса в замкнутую систему с циркулирующим газом непрерывно подают азот с 6-8 O₂ для компенсации потерь кислорода, расходуемого на окисление измельчаемых частиц алюминия. При недостатке кислорода получаются недоокисленные частицы пудры, самовоспламеняющиеся на воздухе (при разгрузке мельницы или при хранении пудры), что не допускается действующими правилами безопасности производства.

Недостатком известного, применяющегося в промышленности способа, является большой расход азота, достигающий 1000 нм³/т.

Существующий промышленный способ производства алюминиевой пудры взят за прототип.

Технической задачей изобретения является уменьшение расхода азота и упрощение технологической схемы при производстве алюминиевой пудры методом сухого измельчения.

Задача решается путем непрерывной подачи в размольную систему вместо азота воздуха в количестве 0,05-0,5 нм³ на 1 кг загружаемого порошка. Подпитка потока циркулирующего газа в размольной системе воздухом с целью обеспечения безопасности производства осуществляется путем его непрерывной подачи перед вентилятором, то есть в потока, содержащего минимальное количество кислорода (2-6), при этом объем воздуха подают по крайней мере в 2-3 раза меньше расхода циркулирующего газа.

Осуществление способа обеспечивает безопасность ведения процесса без непрерывного поступления азота от азотокислородной станции. При этом упрощается технологическая схема производства пудры и экономится азот.

На чертеже приведена схема производства алюминиевой пудры.

Аппаратурная схема включает в себя загрузочный бункер 1 для исходного порошка и устройство 2 для подачи смазки, шаровую мельницу 3, сепаратор 4, возвращающий на доизмельчение грубые частицы пудры, циклоны 5-7 для осаждения пудры с различной дисперсностью, газопровод 8 для ввода циркулирующего газа в размольную систему, вентилятор (газодувку) 9, создающий непрерывную циркуляцию газа в размольной установке, трубопровод 10 для подачи в систему свежего азота, трубопровод 11 для сброса азота, из системы и трубопровод 12 для ввода воздуха.

По действующей промышленной схеме в линию циркулирующего газа вентилятором через трубопровод 10 подается азот, содержащий 6-8 O₂.

По предлагаемому способу вместо азота, подается воздух. При соблюдении требований, сформулированных выше и отраженных в формуле изобретения, обеспечивается безопасное ведение процесса при замене азота воздухом.

А именно: подача воздуха осуществляется на всасе вентилятора; содержание кислорода в циркулирующем газе перед вентилятором поддерживается в пределах 2-6 количество газа из циркулирующего потока должно быть по крайней мере в 2 раза выше объема вводимого воздуха; количество подаваемого в систему воздуха должно быть в пределах 0,05-0,25 нм³ на 1 кг загружаемого в мельницу порошка в зависимости от сорта получаемой пудры; содержание кислорода в газе после вентилятора, поступающем в мельницу, должно быть в пределах 4-8 (предпочтительно 4-6).

Все указанные выше параметры процесса должны строго контролироваться контрольно-измерительными приборами и автоматически поддерживаться в процессе работы размольной установки.

Пуск и остановка размольных установок осуществляется в соответствии с действующими инструкциями соответствующего способа.

Пример выполнения способа.

Перед пуском в работу включают вентилятор 9 и открывают вентили на трубопроводе 10 и 11, промывают систему азотом до содержания кислорода 2-8 После этого из бункера 1 начинают непрерывно подавать в шаровую мельницу 3 исходный порошок. Порошок измельчается в мельнице и циркулирующим потоком газа увлекается в пылеосадительную систему, включающую сепаратор 4 и циклоны 5-7. Грубый продукт из сепаратора возвращается в мельницу на дополнительное измельчение, а готовая пудра осаждается в циклонах 5-7 и выгружается из них в виде готового продукта.

Очищенный от пудры газ возвращается в мельницу при помощи вентилятора 9. В ходе измельчения кислород из атмосферы мельницы поглощается свежеобразованной поверхностью алюминия. Минимальное содержание кислорода в циркулирующем потоке газа имеется в трубопроводе 8 после циклона 7 перед вентилятором 9. По требованиям безопасности содержание кислорода не должно снижаться ниже 2 При приближении к этому значению закрывают трубопровод 10, подающий свежий азот в систему, и начинают подачу воздуха через трубопровод 12 таким образом, чтобы содержание кислорода в азоте, поступающем в мельницу, было 4-8 (предпочтительно 4-5). Количество подаваемого воздуха должно быть по крайней мере в 2 раза меньше количества циркулирующего газа. В этом случае концентрация кислорода в нем уменьшается по крайней мере до 8 (в 3 раза).

В результате такого режима расход азота уменьшается на 30 нм³ на 1 т пудры.

Использование: в порошковой металлургии для производства алюминиевой пудры. Сущность изобретения: алюминиевые частицы измельчают в проточной атмосфере азота, содержащего 2-8 % кислорода, при этом в циркулирующий поток газа непрерывно подают воздух в количестве 0,05-0,25 нм³ на 1 кг загружаемого в мельницу порошка, причем подачу воздуха осуществляют в месте потока, содержащем минимальное количество кислорода. При этом объем воздуха подают по крайней мере в 2 раза меньше объема циркулирующего газа. Воздух в систему подается на всас вентилятора. Предложенный способ позволяет резко сократить расход азота на производство пудры. 1 ил.

Способ производства алюминиевой пудры, включающий загрузку алюминиевого порошка в мельницу и последующее сухое его измельчение в циркулирующем потоке азота, содержащего 2 8% кислорода, отличающийся тем, что в циркулирующий поток азота непрерывно подают воздух в количестве 0,05 0,25 нм³ на 1 кг загружаемого порошка, причем подачу воздуха осуществляют в месте потока, содержащем минимальное количеств кислорода, при этом объем подаваемого воздуха по крайней мере в 2 раза меньше расхода циркулирующего газа.