×
10.11.2014
216.013.0539

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ КАЛЬЦИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002532735
Дата охранного документа
10.11.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к металлургии. Кальциевую стружку с толщиной не более среднего размера частиц основной фракции получаемых гранул кальция измельчают последовательно в двух дробилках с вращающимся ротором и удаляют продукты дробления из зоны дробления через отверстия охватывающего ротор сита. В качестве второй дробилки используют дробилку с меньшим размером отверстий сита, чем у первой дробилки, в зону дробления добавляют пожаротушащие порошки, после измельчения осуществляют скатывание частиц с получением гранул кальция, полученные гранулы кальция направляют в циклон для отделения их от пожаротушащих порошков. В качестве пожаротушащих порошков могут быть использованы порошки фтористого кальция или хлористого калия. Обеспечивается снижение эффекта налипания за счет последовательного измельчения стружки в двух дробилках, а также снижение пожаровзрывоопасности процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности кальция, и может быть использовано для получения грубых порошков или гранул металлов, в том числе пластичных и химически активных.

Существующие методы получения порошков и гранул подразделяют на механические и физико-химические («Технология металлов и материаловедение». Под редакцией Л.Ф. Усовой, М.: Металлургия, 1987). Из физико-химических методов для получения порошков кальция наиболее пригоден электролиз расплавленных солей. Однако отделение полученных частиц металла от электролита, например, с помощью отмывки водой или растворами солей, для кальция не пригодно из-за его химической активности.

Из механических методов в настоящее время применяются такие, как распыление струи расплавленного металла (патент РФ №2199734, бюл. №15, 27.05.2000) и обработка металла резанием с получением частиц, а не сливной стружки.

Недостатком метода распыления расплава является большой расход электроэнергии на нагрев и плавление металла, а также необходимость создания защитной атмосферы для расплава кальция.

Для получения порошков используют также различные способы измельчения металлов обработкой резанием, осуществляемые с помощью мельниц и дробилок (Gert Schubert. "Aufbereitung metallischer Sekundarrohstoffe", VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie, Leipzig, 1984).

Наиболее близким к заявляемому способу является известный способ получения порошка кальция (патент RU 2203774 С2, B22F 9/04, опубл. 10.05.2003), включающий измельчение кальциевой стружки на вращающемся роторе, удаление порошка из зоны дробления через отверстия охватывающего ротор сита.

Известный способ не предусматривает защиту от пожаровзрывоопасности, его недостатком является низкая производительность процесса получения порошков металлов.

Высокая пожаровзрывоопасность способа обусловлена тем, что при резании элементов стружки образующийся порошок обладает значительной полидисперсностью. Из рабочей зоны удаляется небольшая часть частиц с линейными размерами, задаваемыми диаметром отверстий решетки. Основной же объем металла находится в зазоре между валом ротора и решеткой. При этом образующийся порошок находится в условиях интенсивного трения. При истирании материала образуется пылевоздушная смесь и происходит нагрев рабочей зоны, что повышает пожаровзрывоопасность процесса, особенно при получении порошков легковоспламеняющихся на воздухе металлов.

В результате нагрева выше 300°C кальций начинает взаимодействовать с кислородом и азотом воздуха (Доронин Н.А. «Металлургия кальция». М.: "Атомиздат", 1958). Данные реакции имеют экзотермический эффект, из-за чего рабочая зона дробилки получает дополнительное количество тепла.

Следует отметить также, что в области резания металл проходит все стадии деформации и разрушается. В таких условиях кальций претерпевает полиморфные превращения (М.Е. Дриц. «Сплавы щелочных и щелочноземельных металлов», справочник. М.: "Металлургия", 1989). При этом резко повышается пластичность и снижается прочность металла (А.В. Бобылев. «Механические и технологические свойства металлов», справочник. М.: "Металлургия", 1987). На практике это приводит к интенсивному налипанию металла на режущую кромку инструмента и, соответственно, к резкому повышению усилий резания и снижению производительности, а также к дополнительному нагреву рабочей зоны.

Изобретение решает задачу повышения производительности процесса получения гранул кальция и снижения пожаровзрывоопасности операции.

Для этого в заявляемом способе, включающем измельчение кальциевой стружки, используют кальциевую стружку с толщиной не более среднего размера частиц основной фракции получаемых гранул кальция, измельчение кальциевой стружки ведут последовательно в двух дробилках с вращающимся ротором и удалением продуктов дробления из зоны дробления через отверстия охватывающего ротор сита, причем в качестве второй дробилки используют дробилку с меньшим размером отверстий сита, чем у первой дробилки, в зону дробления добавляют пожаротушащие порошки, после измельчения осуществляют скатывание частиц с получением гранул кальция, полученные гранулы кальция направляют в циклон для отделения их от пожаротушащих порошков.

В качестве пожаротушащих порошков предпочтительно использовать порошки фтористого кальция или хлористого калия.

Использование стружки с заданной толщиной не более среднего размера частиц основной фракции получаемых гранул позволяет снизить степень полидисперсности продуктов дробления, за счет чего образующиеся частицы металла легко удаляются из зоны дробления через отверстия сита.

Последовательное дробление стружки в двух дробилках, первая из которых имеет больший размер отверстий сита, по сравнению со второй, позволяет уменьшить нагрев измельчаемого металла и соответственно его склонность к налипанию на кромки ножей.

Это позволяет снизить нагрев металла с целью снижения его пластичности. Однако на практике не исключает возникновения эффекта налипания при резании высокочистых металлов, например, таких как кальций. Добавка в зону дробления огнетушащих порошков позволяет исключить эффект налипания за счет изменения механических свойств металла. Использование именно пожаротушащих порошков фтористого кальция или хлористого калия обусловлено тем, что они не взаимодействуют с кальцием, а также высокой стабильностью их свойств при хранении на воздухе.

Предлагаемый способ поясняется фиг.1, на которой изображена схема получения гранул кальция.

Пример осуществления способа

Согласно схеме, представленной на фиг.1, из слитков кальция 1 получали стружку путем резания фрезой 2. Полученную стружку охлаждали на вибрационном охладителе 3.

Толщина стружки задавалась скоростью подачи слитка на фрезу и составляла около 2,0 мм. Полученная стружка после прохождения через вибрационный охладитель подавалась по транспортерной ленте 4 вначале в первую дробилку 5, имеющую больший размер отверстий сита, а затем во вторую дробилку 6 с меньшим размером отверстий сита.

Признаками возникновения эффекта налипания являлись резкое повышение температуры в зоне дробления и увеличение токовой нагрузки на двигателе привода вращения ротора дробилки. Для устранения налипания на транспортерную ленту перед дробилкой добавлялись рекомендуемые для тушения кальция порошки фтористого кальция или хлористого калия. Изменение параметров процесса дробления кальция при добавлении порошков показано в таблице 1 на примере второй дробилки, в которой был отмечен эффект налипания.

Таблица 1
Результаты использования добавок пожаротушащих порошков в процессе получения гранул кальция
Вид порошка Расход порошка на 1 тонну гранул, кг Температура во второй дробилке, °C Токовая нагрузка на двигателе дробилки, А
перед добавкой после добавки перед добавкой после добавки
CaF2 6,0÷10,5 55 37÷40 60÷65 45÷50
KCl 0,5÷1,0 55 29÷32 60÷65 35÷40

Полученные продукты дробления направлялись в окатыватель 7, где частицам придавалась форма, близкая к сферической. Полученные таким образом гранулы направлялись в циклон 8, где происходило отделение добавленных ранее порошков и их унос в систему газоочистки. Некоторое повышение примеси добавляемых порошков в готовой продукции находилось в пределах погрешности химического анализа. Полученные таким образом готовые гранулы поступали на вибросито 9 для отделения товарной фракции менее 2 мм и далее в упаковку 10. Гранулы с размерами более 2 мм возвращались в начало процесса.

Полученные товарные гранулы кальция имели следующий гранулометрический состав:

- размер частиц 1,0-1,4 мм - 10,3%;

- размер частиц 1,4-1,6 мм - 14,8%;

- размер частиц 1,6-2,0 мм - составил от общего количества ~ 67,7% (основная фракция, соответствующая толщине стружки).

Остальная фракция гранул имела размер частиц 0,4-1,0 мм и входила в состав кондиционных гранул как примесь.

В проанализированных источниках патентной и научно-технической информации совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не выявлена. Вместе с тем, оно способствует повышению пожаробезопасности процесса и выхода годных гранул.

Предлагаемый способ показан на примере получения кальциевых гранул. Однако это не ограничивает область его применения. Способ может применяться для получения гранул или порошков других пластичных и химически активных металлов, таких как магний, алюминий, а также для их сплавов.


СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ КАЛЬЦИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 19 items.
20.04.2013
№216.012.361a

Способ обработки наружной поверхности изделий из цирконий-ниобиевых сплавов

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) энергетических реакторов. Осуществляют обработку наружной поверхности изделий из цирконий-ниобиевых сплавов шлифованием абразивными лентами. На первой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479403
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.08.2013
№216.012.608b

Способ получения чистого ниобия

Изобретение относится к области металлургии тугоплавких редких металлов, в частности к способу получения чистого ниобия. Способ включает восстановление пентаоксида ниобия алюминием и кальцием с получением черновых слитков ниобия, их термическую обработку и последующий многократный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490347
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.01.2014
№216.012.93c5

Способ изготовления прецизионных труб и устройство для его осуществления

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве прецизионных труб из циркония, титана и сплавов на их основе, нержавеющих коррозионно-стойких сталей, используемых на АЭС в качестве конструкционных материалов. Способ включает горячую деформацию гильзы из кованой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503523
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.07.2014
№216.012.db60

Способ изготовления тонкостенных труб с наружными спиральными ребрами и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к области изготовления труб со спиральными ребрами на наружной поверхности из различных конструкционных материалов используемых в основном, в теплообменных аппаратах. Способ включает формирование трубы с продольными ребрами и скручивание ее на оправке. Упрощение процесса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521938
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.09.2014
№216.012.f11d

Способ получения изделия в форме неограниченно протяженного прутка из дистиллированного кальция

Изобретение предназначено для снижения энергетических затрат, трудоемкости процесса и минимизации отходов при изготовлении неограниченно протяженного прутка из дистиллированного кальция. Способ включает загрузку в контейнер пресса кальция и прессование со сваркой последовательно загружаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527547
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.09.2014
№216.012.f7bc

Способ изготовления труб переменного сечения из цветных металлов подгруппы титана и сплавов на их основе

Изобретение предназначено для повышения однородности механических свойств толстостенной и тонкостенной частей труб переменного сечения в осевом направлении. Способ включает последовательную деформационную обработку трубной заготовки постоянного по длине поперечного сечения. Минимальная разница...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529257
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.10.2014
№216.012.ffc6

Установка для получения гранул сплавов центробежным распылением

Изобретение относится к области цветной металлургии. Установка для получения гранул сплавов центробежным распылением расплава содержит печь, герметичный плавильник с плавильным стаканом, герметичную камеру грануляции расплава, диспергатор в виде перфорированного стакана с приводом вращения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531334
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.0214

Пробоотборник

Изобретение относится к пробоотборнику для сыпучих материалов, например, порошков химически активных металлов с размерами частиц до 15 мм. Пробоотборник содержит цилиндрическую трубу с засыпными окнами, снабженными отбойными козырьками. Засыпные окна пробоотборника выполнены в виде щелевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531930
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.03.2015
№216.013.3220

Способ контроля основных компонентов хлоралюминатного расплава

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для автоматического или экспресс-анализа в лабораторных или промышленных условиях. Способ контроля основных компонентов хлоралюминатного расплава включает определение мольного соотношения этих компонентов в жидком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544307
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.06.2015
№216.013.5583

Способ оценки стойкости против межкристаллитной коррозии сталей и сплавов

Изобретение может быть использовано для испытаний нержавеющих сталей и сплавов на устойчивость к межкристаллитной коррозии (МКК) с целью прогнозирования их поведения в агрессивных средах, оказывающих коррозионное воздействие на металлы. Способ включает изготовление и подготовку образцов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553412
Дата охранного документа: 10.06.2015
Showing 1-10 of 22 items.
20.04.2013
№216.012.361a

Способ обработки наружной поверхности изделий из цирконий-ниобиевых сплавов

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) энергетических реакторов. Осуществляют обработку наружной поверхности изделий из цирконий-ниобиевых сплавов шлифованием абразивными лентами. На первой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479403
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.08.2013
№216.012.608b

Способ получения чистого ниобия

Изобретение относится к области металлургии тугоплавких редких металлов, в частности к способу получения чистого ниобия. Способ включает восстановление пентаоксида ниобия алюминием и кальцием с получением черновых слитков ниобия, их термическую обработку и последующий многократный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490347
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.01.2014
№216.012.93c5

Способ изготовления прецизионных труб и устройство для его осуществления

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве прецизионных труб из циркония, титана и сплавов на их основе, нержавеющих коррозионно-стойких сталей, используемых на АЭС в качестве конструкционных материалов. Способ включает горячую деформацию гильзы из кованой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503523
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.07.2014
№216.012.db60

Способ изготовления тонкостенных труб с наружными спиральными ребрами и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к области изготовления труб со спиральными ребрами на наружной поверхности из различных конструкционных материалов используемых в основном, в теплообменных аппаратах. Способ включает формирование трубы с продольными ребрами и скручивание ее на оправке. Упрощение процесса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521938
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.09.2014
№216.012.f11d

Способ получения изделия в форме неограниченно протяженного прутка из дистиллированного кальция

Изобретение предназначено для снижения энергетических затрат, трудоемкости процесса и минимизации отходов при изготовлении неограниченно протяженного прутка из дистиллированного кальция. Способ включает загрузку в контейнер пресса кальция и прессование со сваркой последовательно загружаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527547
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.09.2014
№216.012.f7bc

Способ изготовления труб переменного сечения из цветных металлов подгруппы титана и сплавов на их основе

Изобретение предназначено для повышения однородности механических свойств толстостенной и тонкостенной частей труб переменного сечения в осевом направлении. Способ включает последовательную деформационную обработку трубной заготовки постоянного по длине поперечного сечения. Минимальная разница...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529257
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.10.2014
№216.012.ffc6

Установка для получения гранул сплавов центробежным распылением

Изобретение относится к области цветной металлургии. Установка для получения гранул сплавов центробежным распылением расплава содержит печь, герметичный плавильник с плавильным стаканом, герметичную камеру грануляции расплава, диспергатор в виде перфорированного стакана с приводом вращения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531334
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.0214

Пробоотборник

Изобретение относится к пробоотборнику для сыпучих материалов, например, порошков химически активных металлов с размерами частиц до 15 мм. Пробоотборник содержит цилиндрическую трубу с засыпными окнами, снабженными отбойными козырьками. Засыпные окна пробоотборника выполнены в виде щелевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531930
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.03.2015
№216.013.3220

Способ контроля основных компонентов хлоралюминатного расплава

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для автоматического или экспресс-анализа в лабораторных или промышленных условиях. Способ контроля основных компонентов хлоралюминатного расплава включает определение мольного соотношения этих компонентов в жидком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544307
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.06.2015
№216.013.5583

Способ оценки стойкости против межкристаллитной коррозии сталей и сплавов

Изобретение может быть использовано для испытаний нержавеющих сталей и сплавов на устойчивость к межкристаллитной коррозии (МКК) с целью прогнозирования их поведения в агрессивных средах, оказывающих коррозионное воздействие на металлы. Способ включает изготовление и подготовку образцов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553412
Дата охранного документа: 10.06.2015
+ добавить свой РИД