ОГНЕТУШАЩИЙ ПОРОШКОВЫЙ СОСТАВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 1999 года по МПК A62D1/00 

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к огнетушащим порошковым составам и к способам их получения, которые могут быть использованы для тушения всех видов пожаров в химической, нефтехимической, угольной, деревообрабатывающей и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ получения огнетушащего порошка, включающий раздельное измельчение, просеивание и отбор фракций основных компонентов порошка: аммофоса, хлорида калия или натрия, с последующим смешиванием основных компонентов в высокоскоростном смесителе с высокодисперсной антислеживающей добавкой - аэросилом, взятом в количестве 1,5-3% от массы основных компонентов [Авторское свидетельство СССР N 1593672 A1, A 62 D 1/00, 1990 г.]. При достаточно высоких огнетушащих показателях целевого продукта, он в значительной мере склонен к влагопоглощению и слеживаемости, а способ требует усовершенствований для применения его в промышленных условиях.

Известен огнетушащий порошок многоцелевого назначения, содержащий, мас. %: гидрофобный аэросил 0,30-1,5; гидрофобизованный сульфат аммония 10-50 и гидрофобизованный моноаммонийфосфат - остальное в качестве основных компонентов порошка (активная основа порошка) [Патент РФ N 3027455 C1 A 62 D 1/00, 1995 г.]. В описании представлен также способ получения огнетушащего порошка, который включает гидрофобизацию активной основы порошка смесью кремнийорганических жидкостей ГКЖ-10 и Петросила-2М, измельчение активной основы до удельной поверхности порошка, равной 3800-4000 см²/г, смешивание активной основы с 0,03-1,5 мас.% гидрофобного аэросила, в качестве высокодисперсной антислеживающей добавки.

При удовлетворительных показателях слеживаемости известного порошка, высокий расход кремнийорганических жидкостей ограничивает промышленное применение способа.

Наиболее близким к заявляемому является огнетушащий порошковый состав и способ его получения [Авторское свидетельство СССР N 1797923 A1, A 62 1 1/00, 1993 г.].

Известный огнетушащий порошковый состав включает компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Гидрофобизирующая кремний-органическая жидкость - 0,2 - 1,0
Белая сажа в качестве высокодисперсной антислеживающей - 1,0 - 4,0 добавки
Алюмосиликат (нефелиновый концентрат) в качестве целевой добавки - 4,0 - 16,0
Основной компонент (сильвинит, аммофос) - Остальное
Способ получения указанного огнетушащего порошкового состава включает: термообработку (сушку) высокодисперсной антислеживающей добавки (белой сажи) при 100-400^oC до массовой доли влаги 0,1-0,5%, смешивание ее с целевой добавкой для текучести (нефелиновым концентратом) в ленточном смесителе (в аппарате для смешивания), измельчение смеси в вибрационной мельнице до размера частиц 10-125 мкм, последующее смешение указанных компонентов с кремнийорганической жидкостью и основным компонентом состава (сильвинитом, аммофосом) в лопастном смесителе до получения смеси с коэффициентом неоднородности не более 10% с последующей механико-химической активацией полученной смеси состава путем размола смеси в шаровой мельнице с энергонапряженностью не менее 10 Вт/кг.

Состав имеет достаточно высокую огнетушащую эффективность при тушении бензина и магния, однако способ получения огнетушащего состава многостадиен, длителен во времени и требует достаточно высокого расхода гидрофобизирующей жидкости, что удорожает процесс и ограничивает его широкое использование. Задачей изобретения является создание промышленного способа получения огнетушащего порошка многоцелевого назначения, обладающего высокими потребительскими характеристиками: пониженными влагопоглощением и слеживаемостью, высокой огнетушащей эффективностью при тушении пожаров всех классов и категорий.

Поставленная задача достигается тем, что огнетушащий порошковый состав содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Высокодисперсная добавка - 0,8 - 3,5
Целевая добавка для текучести - 8,0 - 35,0
Гидрофобизирующая кремний-органическая жидкость - 0,008 - 0,28
Основной компонент - Остальное,
при этом в качестве высокодисперсной добавки состав содержит по крайней мере одно вещество из ряда: аэросил, белая сажа, шамотно-каолиновый порошок - как отход производства огнеупорных изделий, отходы слюд, тальк, преимущественно аэросил; в качестве целевой добавки состав содержит по крайней мере одно вещество из ряда: нефелиновый концентрат, флогопит, мусковит, лабазид, перлит, преимущественно, нефелиновый концентрат; в качестве гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости состав содержит по крайней мере одно вещество из ряда: полиметилгидросилоксановая жидкость, алкилгалоидсиланы, органилсиликонат натрия, преимущественно полиметилгидросилоксановую жидкость, в количестве не более 1% от массы целевой добавки; в качестве основного компонента состав содержит по крайней мере одно соединение из ряда: хлорид калия, хлорид натрия, аммофос, сильвинит, сульфат, фосфат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат натрия, моноаммоний фосфат, диаммоний фосфат, сульфат аммония.

Способ получения огнетушащего порошкового состава включает: раздельные сушку, измельчение компонентов состава: целевой добавки для текучести и основного компонента и их последующее совместное смешивание с высокодисперсной добавкой, при этом при измельчении целевой добавки проводят ее гидрофобизацию путем добавления гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости в количестве не более 1% от массы целевой добавки; сушку высокодисперсной добавки проводят до содержания влаги не более 0,5 мас.%; сушку целевой добавки для текучести проводят до содержания влаги не более 0,2 мас.%; сушку основного компонента состава проводят до содержания влаги не более 0,5 мас.%, при этом в качестве высокодисперсной добавки в состав вводят по крайней мере одно вещество из ряда: аэросил, белая сажа, шамотно-каолиновый порошок, отходы слюд, тальк, преимущественно аэросил; в качестве целевой добавки в состав вводят по крайней мере одно вещество из ряда: нефелиновый концентрат, флогопит, мусковит, лабазид, перлит, преимущественно, нефелиновый концентрат; в качестве гидрофобизирующей жидкости используют по крайней мере одно вещество из ряда: полиметилгидроксановая жидкость, алкил- галоидсиланы, органилсиликонат натрия, преимущественно полиметилгидроксилоксановую жидкость; а в качестве основного компонента состав содержит по крайней мере одно соединение из ряда: хлорид калия, хлорид натрия, аммофос, сильвинит, сульфат, фосфат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат натрия, моноаммоний фосфат, диаммоний фосфат, сульфат аммония.

Гидрофобизация целевой добавки для текучести в процессе измельчения, в частности, нефелинового концентрата, ранее не использовалась, приводит к повышению эффективности процесса, снижает расход гидрофобизирующей жидкости, снижает себестоимость целевого продукта, повышает экологические достоинства способа, а также улучшает свойства продукта.

Изобретение осуществляют следующим образом.

Основной компонент огнетушащего состава, в качестве которого используют по крайней мере одно соединение из ряда: хлорид калия, хлорид натрия, аммофос, сильвинит, бикарбонат натрия, сульфат, фосфат щелочного или щелочноземельного металла, моноаммоний фосфат, диаммоний фосфат, сульфат аммония, сушат до влажности не более 0,5 мас.%, в сушильном шкафу, затем направляют на измельчение в мельнице ударного типа с последующим выделением частиц, имеющих удельную поверхность от 2000 до 5000 см²/г в зависимости от природы основного компонента. Так, сульфат аммония отбирают с удельной поверхностью до 2000 см²/г, а аммофос - 3800 и более см²/г.

Раздельно осуществляют подготовку целевой добавки для текучести: сушку до содержания влаги не более 0,2 мас.%, измельчение и отбор фракции с удельной поверхностью не менее 4000 см²/г (для нефелинового концентрата до 8000 см²/г), при этом при измельчении целевой добавки в нее добавляют для гидрофобизации кремнийорганическую жидкость в количестве не более 1% от массы целевой добавки. Размол и гидрофобизацию проводят в мельнице ударного типа при соотношениях мелющих тел (шаров) к массе целевой добавки от 1:1 до 1,5: 1. В качестве целевой добавки используют по крайней мере одно соединение из ряда: нефелиновый концентрат (преимущественно), флогопит, мусковит, лабазид, перлит.

В качестве гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости используют полиметилгидросилоксановую жидкость ГКЖ-94 (преимущественно), ГКЖ-10 (ТУ 6-02-696-78), ГКЖ 136-41, Петросил - 2М (ТУ 6-02- 1296-84), алкилгалоидсиланы, органилсиликонат натрия.

Подготовленные основной компонент состава и целевую добавку затем направляют в аппарат для смешения, например, в смеситель СГК-400, где проводят совместное смешивание указанных компонентов с высокодисперсной антислеживающей добавкой, преимущественно с аэросилом АМ-1-300, после смешивания проводят выгрузку и фасовку готового продукта. Полученный огнетушащий порошковый состав содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Высокодисперсная добавка - 0,8 - 3,5
Целевая добавка для текучести - 8,0 - 35,0
Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость - 0,008 - 0,28
Основной компонент - Остальное
при этом в качестве высокодисперсной добавки состав содержит по крайней мере одно вещество из ряда: аэросил, белая сажа, шамотно-каолиновый порошок - как отход производства огнеупорных изделий, отходы слюд, тальк, преимущественно аэросил; в качестве целевой добавки состав содержит по крайней мере одно вещество из ряда: нефелиновый концентрат, флогопит, мусковит, лабазид, перлит, преимущественно нефелиновый концентрат; в качестве гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости состав содержит по крайней мере одно вещество из ряда: полиметилгидросилоксановая жидкость, алкилгалоидсиланы, органилсиликонат натрия, преимущественно полиметилгидросилоксановую жидкость, в количестве не более 1% от массы целевой добавки; в качестве основного компонента состав содержит по крайней мере одно соединение из ряда: хлорид, калия, хлорид натрия, аммофос, сильвинит, сульфат, фосфат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат натрия, моноаммоний фосфат, диаммоний фосфат, сульфат аммония.

В таблице представлены примеры огнетушащего состава и его потребительские характеристики.

Целевой продукт представляет собой порошок со слеживаемостью не более 25-40 Па•10⁵, текучестью 0,26-0,31 кг/с, коэффициентом неоднородности 5-10%, огнетушащей способностью по классам A, B, C, D, превышающей на 10-20% от требуемой, т. е. эффективен при тушении любых категорий пожаров. Товарная марка огнетушащего состава "Вексон".

Способ получения Вексона отличается простотой, легко автоматизируемый, при его осуществлении используется доступное заводское оборудование, эффективен и при его использовании, снижается себестоимость целевого продукта.

Для тушения пожаров всех классов предложен огнетушащий порошковый состав, который содержит, мас.%: высокодисперную добавку, преимущественно аэросил, 0,8-3,5; целевую добавку для текучести, преимущественно нефелиновый концентрат, 8,0-35,0; гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость 0,008-0,28; основной компонент - остальное. В качестве основного компонента состав содержит, по крайней мере, одно соединение из ряда: хлорид калия, хлорид натрия, аммофос, сильвинит, сульфат, фосфат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат натрия, моноаммоний фосфат, диаммоний фосфат, сульфат аммония. Способ получения состава включает раздельную сушку и измельчение целевой добавки для текучести и основного компонента, совместное смешивание целевой добавки и основного компонента с высушенной высокодисперсной добавкой, при этом при измельчении целевой добавки проводят ее гидрофобизацию путем добавления не более 1 мас.% гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости. Результат изобретения: пониженное влагопоглощение и слеживаемость порошка с высокой эффективностью тушения пожаров всех классов и категорий. 2 с. и 15 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Огнетушащий порошковый состав, включающий высокодисперсную добавку, целевую добавку для текучести, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость и основной компонент, отличающийся тем, что он содержит компоненты состава в следующем соотношении, мас.%:
Высокодисперсная добавка - 0,8 - 3,5
Целевая добавка для текучести - 8,0 - 35,0
Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость - 0,008 - 0,28
Основной компонент - Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он в качестве высокодисперсной добавки содержит по крайней мере одно вещество из ряда: аэросил, белая сажа, шамотно-каолиновый порошок, отходы слюд, тальк. 3. Состав по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве высокодисперсной добавки он содержит преимущественно аэросил. 4. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки для текучести он содержит по крайней мере одно вещество из ряда: нефелиновый концентрат, флогопит, мусковит, лабазин, перлит. 5. Состав по п.4, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки он содержит преимущественно нефелиновый концентрат. 6. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гидрофобизирующей жидкости он содержит, по крайней мере, одно вещество из ряда: полиметилгидросилоксановая жидкость, алкилгалоидсиланы, органилсиликонат натрия, в количестве не более 1% от массы целевой добавки для текучести. 7. Состав по п.6, отличающийся тем, что в качестве гидрофобизирующей жидкости он содержит преимущественно полиметилгидросилоксановую жидкость. 8. Состав по пп.1 - 7, отличающийся тем, что в качестве основного компонента он содержит, по крайней мере, одно соединение из ряда: хлорид калия, хлорид натрия, аммофос, сильвинит, сульфат, фосфат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат натрия, моноаммоний фосфат, диаммоний фосфат, сульфат аммония. 9. Способ получения огнетушащего порошкового состава, включающий сушку, измельчение, гидрофобизацию кремнийорганической жидкостью и совместное смешивание компонентов состава: основного компонента, целевой добавки и высокодисперсной добавки, отличающийся тем, что сушку и измельчение основного компонента и целевой добавки проводят раздельно, а гидрофобизации подвергают целевую добавку и проводят ее одновременно с измельчением. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что гидрофобизацию целевой добавки проводят кремнийорганической жидкостью, взятой в количестве не более 1% от массы целевой добавки. 11. Способ по пп.9 и 10, отличающийся тем, что дополнительно проводят сушку высокодисперсной добавки до содержания влаги не более 0,5 мас.%. 12. Способ по пп. 9 - 11, отличающийся тем, что сушку целевой добавки проводят до содержания влаги не более 0,2 мас.%. 13. Способ по пп.9 - 12, отличающийся тем, что сушку основного компонента состава проводят до содержания влаги не более 0,5 мас.%. 14. Способ по пп.9 - 13, отличающийся тем, что в качестве высокодисперсной добавки в состав вводят, по крайней мере, одно вещество из ряда: аэросил, белая сажа, шамотно-каолиновый порошок, отходы слюд, тальк, при этом преимущественно используют аэросил. 15. Способ по одному из пп.9 - 14, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки в состав вводят, по крайней мере, одно вещество из ряда: нефелиновый концентрат, флогопит, мусковит, лабазид, перлит, преимущественно нефелиновый концентрат. 16. Способ по одному из пп.9 - 15, отличающийся тем, что в качестве гидрофобизирующей жидкости используют, по крайней мере, одно вещество из ряда: полиметилгидросилоксановая жидкость, алкилгалоидсиланы, органилсиликонат натрия, преимущественно полиметилгидросилоксановую жидкость. 17. Способ по одному из пп.9 - 16, отличающийся тем, что в качестве основного компонента состав содержит, по крайней мере, одно соединение из ряда: хлорид калия, хлорид натрия, аммофос, сильвинит, сульфат, фосфат щелочного или щелочноземельного металла, бикарбонат натрия, моноаммоний фосфат, диаммоний фосфат, сульфат аммония.