УСТАНОВКА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ОКСИДА СВИНЦА Российский патент 2012 года по МПК F27B19/00 B22F9/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к установкам по производству оксида свинца, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где применяется техническая окись свинца.

Уровень техники

Известна вращающаяся электрическая печь для производства металлических порошков, содержащая бункер, загрузочную и разгрузочную камеры со шнеками и вращающуюся трубу, в рабочем пространстве которой на деталях камер загрузки и выгрузки укреплено приспособление для удаления налипающего слоя обрабатываемого материала, при этом она снабжена фиксаторами, закрепляющими в заданном положении приспособление для удаления накипающего слоя, укрепленное подвижно и выполненное пустотелым (см. а.с. SU №292730, МПК 9 F27В 9/06, F27В 7/14, В22F 9/22, опубл. 01.01.1971 г.).

Недостатком данной вращающейся электрической печи является невысокий срок службы.

Известна электрическая печь, в частности, для получения оксида свинца обжигом массикота, содержащая футерованный корпус с крышками на входе и выходе из него, средство для перемещения вещества вдоль корпуса, электронагревательный элемент для нагревания вещества, перемещаемого вдоль корпуса, средство для загрузки в печь сырого вещества, соединенное с крышкой на входе, средство для подачи реагента, средство для выгрузки вещества из печи, соединенное крышкой на выходе, средство для перемещения вещества вдоль корпуса, включающее вал с по меньшей мере одной лопастью, установленной в подшипниках с возможностью поворота, средство для удаления накипающего слоя обрабатываемого вещества, при этом электронагревательный элемент выполнен в виде индукционной катушки из множества элементов с различной индукционной мощностью, с полым секционированным ферромагнитным элементом, число секций которого соответствует числу индукционных элементов, причем катушка выполнена с максимальной мощностью нагрева в зоне отверстия для выгрузки материала, при этом вал установлен с возможностью смещения относительно оси печи, лопасти вала в зоне крышки на входе и в зоне между крышками расположены с образованием простого винта, а в зоне крышки на выходе и отверстия для выгрузки - с образованием двойного винта.

Печь снабжена наклонно установленными на концевых участках печи направляющими плоскостями и средствами регулирования смещения оси вала, при этом подшипники вала установлены на направляющих с возможностью перемещения вдоль плоскости, а вала - в направлении, перпендикулярном оси печи.

Печи средство для удаления налипающего слоя выполнено в виде по крайней мере двух молотков, соединенных с валом и работающих одновременно в противоположных направлениях.

Печи средство для удаления налипающего слоя выполнено в виде трех пневматических молотков, расположенных под углом 120° относительно друг друга.

Печи пневматические молотки прикреплены к треугольному опорному устройству, содержащему регулировочные кольца, причем все молотки соединены с одной нагнетательной пневматической трубой.

В печи между корпусом и соосной трубкой нагревательного элемента выполнена камера, наполняемая инертным газом для предотвращения коррозии трубки.

Печи нагревательный элемент выполнен в виде последовательно расположенных снаружи индукционной катушки, слоя футеровки из изолирующего огнеупорного материала и трубки из ферромагнитного материала, при этом футеровка выполнена в виде последовательно расположенных в направлении разделительных балок покрытия эфирной смолы, множества слоев фиберглассовой ткани с оксидами титана и циркония, обертки, изготовленной из фиберглассовой или асбестовой ленты, и множества слоев из керамического волокна.

Печь снабжена средством для подачи окислительного воздуха, причем упомянутое средство содержит регулятор давления с манометром и установленным вниз по потоку электрическим клапаном, расходомером для регулирования расхода подаваемого окислительного воздуха, который введен в печь на входе.

Печь снабжена средством регулирования вакуума внутри печи, причем средство включает всасывающую трубу, сервоуправляемый клапан, прибор для обнаружения вакуума внутри печи и соответствующий датчик.

Печь снабжена средством для ее взвешивания, причем взвешивающее средство выполнено в виде опорной конструкции, на которой расположена печь, при этом опорная конструкция расположена на множестве датчиков нагрузки, предназначенных для обнаружения массы печи.

Печи всасывающая труба средства регулирования вакуума внутри печи выполнена в виде двух ответвлений - горизонтального ответвления, проходящего от стенки печи, и вертикального ответвления, на нижнем конце которого расположена камера для сбора осажденной пыли.

Печи средство для разгрузки материала имеет отверстие на выходе, скользящий соединительный фланец и выпускной трубопровод, который разветвлен на два трубопровода в соответствии с электронным переключателем.

Печи средство для удаления налипающего слоя расположено внутри звуконепроницаемого корпуса.

Печи средство для загрузки сырого вещества в печь содержит дозирующий шнековый питатель с двигателем с соответствующим передаточным числом, питающий бункер, опорную конструкцию для бункера, причем между опорной конструкцией и питающим бункером установлены датчики нагрузки, которые способны обнаруживать изменения в массе бункера и, следовательно, определять массу материала, подаваемого шнековым питателем за единицу времени в функции рабочих параметров печи.

Печи измеряют ток, потребляемый двигателем, при этом входной сигнал применяют в качестве показателя состояния риска забивания материала внутри печи.

Печи датчики нагрузки, соединенные с бункером, и датчики нагрузки, предназначенные для определения массы печи, а также определяющие ток, потребляемый двигателем, соединены с единой электронной системой для регулирования подачи исходного материала в печь (см. пат. RU №2070308, МПК⁹ F27В 27/06, опубл. 10.12.1996 г.).

Недостатком данной печи является сложность конструкции, невысокая степень чистоты производимого оксида свинца.

Наиболее близкой по технической сложности и достигаемому положительному эффекту и принятой авторами за прототип является установка по производству оксида свинца, содержащая печь для плавления свинца, вытяжной шкаф с фильтром и люком для загрузки брусков свинца, воздуховод для поступления постоянного воздуха с заслонками и электродвигателями, кабину загрузки готового продукта с приемными емкостями, реакционную емкость с лопастной мешалкой и двигателем, пылеулавливающий фильтр, вытяжной вентилятор с двигателем, при этом вытяжной шкаф с фильтром и люком для загрузки брусков свинца установлен на печи, которая соединена с реакционной емкостью с лопастной мешалкой и двигателем с помощью перемычки (см. Е.Ф. Беленький, И.В. Рискин. «Химия и технология пигментов». М., 1960 г., с.342-359).

Недостатком данной установки является сложность конструкции, невысокая степень чистоты производимого оксида свинца ввиду отсутствия автоматического управления реакционной емкостью.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка установки по производству оксида свинца, обладающей высокой надежностью работы, чистотой производимого оксида свинца.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению надежности и повышению чистоты производимого свинца.

Технический результат достигается с помощью установки по производству оксида свинца, содержащей печь для плавления свинца, вытяжной шкаф с фильтром и люком для загрузки брусков свинца, воздуховод для поступления постоянного воздуха с заслонками и электродвигателями, кабину загрузки готового продукта с приемными емкостями, реакционную емкость с лопастной мешалкой и двигателем, пылеулавливающий фильтр, вытяжной вентилятор с двигателем, при этом вытяжной шкаф с фильтром и люком для загрузки брусков свинца установлен на печи, которая соединена с реакционной емкостью с

лопастной мешалкой и двигателем с помощью перемычки, при этом она дополнительно снабжена панелью управления реакционной емкостью, а перемычка выполнена в виде прямоугольной трубы с внутренней частью V-образной формы с закрытыми концами и крышкой, а реакционная емкость состоит из внутренней и внешней емкостей, между которыми установлен теплоизоляционный слой, при этом внешняя емкость выполнена в виде цилиндрического сосуда, который выполнен с возможностью поддержания внутренней емкости, а последняя выполнена в виде усеченного конуса к центру, при этом лопасти мешалки выполнены в виде крыла, а реакционная емкость снабжена тепловым экраном, установленным вокруг нее, площадкой для ее обслуживания, электрическими элементами, расположенными снизу реакционной емкости, при этом последняя соединена с воздуховодом для поступления постоянного воздуха с заслонками и электродвигателями, а с помощью выходного канала - с пылеулавливающим фильтром, который выполнен в виде прямоугольного сосуда с разгрузочным конусом и снабжен экраном для защиты воздушных клапанов и трубками-решетками, на которые натянуты матерчатые рукава с наружной стороны, и платформой для ремонта, при этом пылеулавливающий фильтр соединен с абсолютным фильтром для тонкой очистки и вытяжным вентилятором, а между пылеулавливающим фильтром, абсолютным фильтром и вытяжным вентилятором установлены вентиляционные трубы, состоящие из секций с фланцевыми соединениями, а кабина загрузки готового продукта с приемными емкостями установлена под разгрузочным конусом пылеулавливающего фильтра.

Таким образом, дополнительное снабжение панелью управления реакционной емкости и выполнение перемычки в виде прямоугольной трубы с внутренней частью V-образной формы с закрытыми концами и крышкой, при этом реакционная емкость состоит из внутренней и внешней емкостей, между которыми установлен теплоизоляционный слой, причем внешняя емкость выполнена в виде цилиндрического сосуда, который выполнен с возможностью поддержания внутренней емкости, а последняя выполнена в виде усеченного конуса к центру, при этом лопасти мешалки выполнены в виде крыла, а реакционная емкость снабжена тепловым экраном, установленным вокруг нее, площадкой для ее обслуживания, электрическими элементами, расположенными снизу реакционной емкости, при этом последняя соединена с воздуховодом для поступления постоянного воздуха с заслонками и электродвигателями, а с помощью выходного канала - с пылеулавливающим фильтром, который выполнен в виде прямоугольного сосуда с разгрузочным конусом и снабжен экраном для защиты воздушных клапанов и трубами-решетками, на которые натянуты матерчатые рукава с наружной стороны, и платформой для ремонта, при этом пылеулавливающий фильтр соединен с абсолютным фильтром для тонкой очистки и вытяжным вентилятором, а между пылеулавливающим фильтром, абсолютным фильтром и вытяжным вентилятором установлены вентиляционные трубы, состоящие из секции с фланцевыми соединениями, а кабина загрузки готового продукта с приемными емкостями установлена под разгрузочным конусом пылеулавливающего фильтра, дают высокую надежность работы установки и чистоту производства оксида свинца.

Краткое описание чертежей

На чертеже дана установка по производству оксида свинца, общий вид.

Осуществление изобретения

Установка по производству оксида свинца состоит из печи 1 для плавления свинца, выполненной в виде прямоугольной емкости, изготовленной из углеродистой стали и оборудованной теплоизоляцией, на которой установлен вытяжной шкаф 2 с люком (на фиг. не обозначен) для загрузки брусков свинца или штабелей болванок и фильтр 3 вытяжного шкафа 2 для улавливания паров, содержащих свинец, при этом печь 1 соединена с реакционной емкостью 4 с лопастной мешалкой и двигателем (на фиг. не обозначены) с помощью перемычки 5, по которой расплавленный свинец с помощью центробежного насоса (на фиг. не показан) подают в реакционную емкость 4, а перемычка 5 представляет собой прямоугольную трубу с внутренней частью V-образной формы, с закрытыми концами и крышкой (на фиг. не обозначена), которая обеспечивает эффективный воздушный заслон во время передачи расплавленного свинца в реакционную емкость 4, причем последняя представляет собой аппарат, состоящий из двух емкостей: внутренней и внешней (не фиг. не обозначены), между которыми проложен теплоизоляционный элемент (на фиг. не обозначен), при этом внешняя емкость представляет собой цилиндрический сосуд, который поддерживает внутреннюю емкость, выполненную по форме сужающейся к центру и имеющей усеченный конус в центре, причем лопасти мешалки внутри реакционной емкости 4 выполнены в виде крыла, а привод 6 реакционной емкости 4 состоит из рамки для поддержания вертикально расположенного двигателя и лопастной мешалки, при этом защитный кожух привода 6 состоит из секций, с возможностью обеспечения сохранности ремней (на фиг. не обозначены), а для предотвращения возможного соприкосновения с реакционной емкостью 4 ее окружает установленный тепловой экран 7, состоящий из шести частей с тепловой изоляцией (на фиг. не показана), при этом для обслуживания во время работы реакционный емкости 4 установлена площадка 8, а для ее нагрева снизу расположены электрические элементы (на фиг. не показаны), которые состоят из двадцати семи нагревателей мощностью 39 кВт, соединенных в форме «звезды», расположенных равномерно по основанию внутренней емкости, а электрическое оборудование по управлению процессами в реакционной емкости 4 установлено на панели шкафа 9 управления, при этом с реакционной емкостью 4 соединен воздуховод 10 для поступления постоянного потока воздуха, снабженный двумя заслонками (на фиг. не показаны) с электродвигателями 11, которые обеспечивают поступление кислорода, необходимого для процесса окисления свинца и выноса готового продукта по выходному каналу 12 в пылеулавливающий фильтр 13, в котором происходит отделение оксида свинца от воздушного потока, при этом пылеулавливающий фильтр 13 представляет собой прямоугольный сосуд с разгрузочным конусом (на фиг. не обозначен), установленный на стойки 14, привинченные к полу (на фиг. не показан), пылеулавливающий фильтр 13 оснащен экраном 15, для защиты воздушных клапанов (на фиг. не обозначены) и трубами-решетками 16, на которые натянуты матерчатые рукава 17 с наружной стороны, при этом для смены рукавов 17, вышедших из строя, пылеулавливающий фильтр 13 снабжен платформой 18 для ремонта с защитным ограждением, а готовый продукт, собранный в разгрузочном конусе с помощью питателя 19 с двигателем, выгружают в приемные емкости (на фиг. не обозначены), а воздух, очищенный от продукта, из пылеулавливающего фильтра 13 поступает в абсолютный фильтр 20 для тонкой очистки от соединений свинца и выбрасывается в атмосферу с помощью вытяжного вентилятора 21, при этом блок абсолютного фильтра 20 состоит из трех вентиляционных коробов (на фиг. не обозначены), снабженных фильтрирующими элементами (на фиг. не обозначены), а между пылеулавливающим фильтром 13, абсолютными фильтрами 20 и вытяжным вентилятором 21 установлены вентиляционные трубы 22, которые состоят из секций (на фиг. не обозначены) с фланцевыми соединениями (на фиг. не показаны), при этом кабина 23 загрузки готового продукта в приемные емкости выполнена в виде угловой сварной рамы, установленной на опорные стойки 24.

Установка по производству оксида свинца работает следующим образом.

Бруски свинца, уложенные в штабели, в помощью подъемника загружают в печь 1 для плавления свинца через люк и нагревают реакционную емкость 4 с помощью электрических элементов, состоящих из двадцати семи нагревателей мощностью 39 кВт, равномерно расположенных по основанию внутренней емкости, соединенных в форме «звезды», что дает эффективность нагрева, при этом управление процессами в реакционной емкости 4 производят с помощью панели шкафа 9 управления, а обслуживание - с помощью площадки 8, затем расплавленный свинец из печи 1 с помощью центробежного насоса подают по перемычке 5 в реакционную емкость 4, при этом перемычка 5, выполненная в виде прямоугольной трубы с внутренней частью V-образной формы с закрытыми концами и крышкой, обеспечивает эффективный воздушный заслон во время передачи расплавленного свинца в реакционную емкость 4, состоящую из двух емкостей: внутренней и внешней, между которыми проложена теплоизоляция, с лопастной мешалкой и двигателем, а вытяжной шкаф 2 с фильтром 3, установленные на печи 1, улавливают пары, содержащие свинец, причем лопасти мешалки, выполненные в виде крыла, дают возможность эффективного перемешивания, защитный кожух привода 6 обеспечивает сохранность ремней, а тепловой экран 7, окружающий реакционную емкость 4, предотвращает возможное соприкосновение с ней, при этом в реакционной емкости 4 окисление свинца на окисные частицы производят при высокой температуре с помощью вращающейся лопастной мешалки, причем окисление свинца металлического происходит до тех пор, пока частицы не станут достаточно малы для того, чтобы воздушный поток вынес их в пылеулавливающий фильтр 13, причем высокая температура 400-450°С в реакционной емкости 4 поддерживается нагревательными элементами до полного процесса окисления Pb в PbО, при этом постоянный поток воздуха поступает в реакционную емкость 4 по воздуховоду 10 с двумя заслонками с двигателями 11, которые обеспечивают поступление кислорода, необходимого для процесса окисления свинца и выноса готового продукта по выходному каналу 12 в пылеулавливающий фильтр 13, в котором происходит отделение оксида свинца от воздушного потока, и готовый продукт в пылеулавливающем фильтре 13 в виде прямоугольного сосуда с разгрузочным конусом, установленным на стойки 14, привинченные к полу, собирается в разгрузочном конусе, откуда с помощью питателя 13, приводимого в движение двигателем, выгружается в приемные емкости, установленные в кабине 23 загрузки готового продукта, которая выполнена в виде угловой сварной рамы, установленной на опорные стойки 24, воздух, очищенный от продукта, из пылеулавливающего фильтра 13 поступает в абсолютный фильтр 20 для тонкой очистки от соединений свинца и выбрасывается в атмосферу с помощью вытяжного вентилятора 21, причем в абсолютном фильтре 20 воздух очищается 16-ю фильтрующими элементами, расположенными в трех вентиляционных коробках абсолютного фильтра 20, а тонкую очистку обеспечивают матерчатые рукава 17, натянутые с наружной стороны на трубы решетки 16, а для смены рукавов 17, вышедших из строя, пользуются платформой 18 для ремонта с защитным ограждением, установленной на пылеулавливающим фильтре 13, при этом вытяжной вентилятор 21 приводится в движение двигателем с мощностью 22 кВт, а воздух перед выбросом в атмосферу проходит через вентиляционные трубы 22, расположенные между пылеулавливающим фильтром 13, абсолютным фильтром 20 и вытяжным вентилятором 21, а воздушные клапаны защищены экраном 15, которым снабжен пылеулавливающий фильтр 13.

Результаты показателей качества глета свинцового марки Г-2, полученного с помощью предлагаемого изобретения, соответствуют ГОСТу 5539-73, глет свинцовый, технические условия, издание официальное, Москва, и даны в таблице.

№ п/п Наименование показателей Требования ГОСТ Результаты анализа 1 2 3 4 1 Массовая доля окиси свинца, (РbО), %, не менее 98,7 99,8 2 Массовая доля металлического свинца, %, не более 0,50 0,2 3 Массовая доля двуокиси свинца, %, не более 0,2 0,1 4 Массовая доля железа, %, не более 0,005 <0,005 5 Массовая доля веществ, нерастворимых в НNО₃+Н₂O₂, %, не более 0,04 0,02 6 Массовая доля воды и летучих веществ, %, не более 0,3 0,1   Остаток, %, не более, на сите с сеткой     7 №0063 0,5 0,1   №016 отсутствие отс.   №014 не нормируется - 8 Насыпная плотность, г/см³ не нормируется - 9 Адсорбция серной кислоты, г/100 г глета не нормируется -   Внешний вид порошок       желтого цвета   10   различных соотв.     оттенков     Гранулометрический состав:       массовая доля фракции не нормируется   11 более 2,5 мм »     массовая доля фракции размером   -   менее 0,1 мм, %, не более »   12 Прочность гранул при истирании, %, не менее не нормируется - 13 Прочность гранул при ударе, %, не менее не нормируется -

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- высокое качество конечного продукта;

- улучшение экологической обстановки;

- удобство пользования в работе.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к установкам по производству оксида свинца. Установка содержит печь для плавления свинца, на которой установлен вытяжной шкаф с фильтром и люком для загрузки брусков свинца. Печь соединена с реакционной емкостью с помощью перемычки, по которой расплавленный свинец с помощью центробежного насоса подают в реакционную емкость. Реакционная емкость соединена с воздуховодом для постоянной подачи потока воздуха, необходимого для процесса окисления свинца и выноса готового продукта по выходному каналу в пылеулавливающий фильтр. Пылеулавливающий фильтр оснащен экраном для защиты воздушных клапанов и трубами-решетками, на которые натянуты матерчатые рукава с наружной стороны. Воздух, очищенный от продукта из пылеулавливающего фильтра, поступает в абсолютный фильтр для тонкой очистки от соединений свинца и выбрасывается в атмосферу с помощью вытяжного вентилятора. Между пылеулавливающим фильтром, абсолютным фильтром и вытяжным вентилятором установлены вентиляционные трубы. Готовый продукт с помощью питателя с двигателем выгружают в приемные емкости. Установка содержит также панель управления реакционной емкостью и площадкой для обслуживания. Повышается надежность работы установки и чистота производимого оксида свинца. 1 табл., 1 ил.

Установка по производству оксида свинца, содержащая печь для плавления свинца, вытяжной шкаф с фильтром и люком для загрузки брусков свинца, воздуховод для постоянной подачи воздуха с заслонками и электродвигателями, кабину загрузки готового продукта с приемными емкостями, реакционную емкость с лопастной мешалкой и двигателем, пылеулавливающий фильтр, вытяжной вентилятор с двигателем, при этом вытяжной шкаф с фильтром и люком для загрузки брусков свинца установлен на печи, которая соединена с реакционной емкостью с лопастной мешалкой и двигателем с помощью перемычки, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена панелью управления реакционной емкостью, перемычка выполнена в виде прямоугольной трубы с внутренней частью V-образной формы с закрытыми концами и крышкой, а реакционная емкость состоит из внутренней и внешней емкостей, между которыми установлен теплоизоляционный слой, при этом внешняя емкость выполнена в виде цилиндрического сосуда, который выполнен с возможностью поддержания внутренней емкости, а последняя выполнена в виде усеченного к центру конуса, при этом лопасти мешалки выполнены в виде крыла, а реакционная емкость снабжена тепловым экраном, установленным вокруг нее, площадкой для ее обслуживания, электрическими элементами, расположенными снизу реакционной емкости, при этом последняя соединена с воздуховодом для постоянной подачи воздуха с заслонками и электродвигателями, а с помощью выходного канала - с пылеулавливающим фильтром, который выполнен в виде прямоугольного сосуда с разгрузочным конусом и снабжен экраном для защиты воздушных клапанов и трубами решетками, на которые натянуты матерчатые рукава с наружной стороны, и платформой для ремонта, при этом пылеулавливающий фильтр соединен с абсолютным фильтром для тонкой очистки и вытяжным вентилятором, а между пылеулавливающим фильтром, абсолютным фильтром и вытяжным вентилятором установлены вентиляционные трубы, состоящие из секций с фланцевыми соединениями, а кабина загрузки готового продукта с приемными емкостями установлена под разгрузочным конусом пылеулавливающего фильтра.