RU2164840C2

RU2164840C2 - Method for granulation of ferrite powders on disk granulator

Info

Publication number: RU2164840C2
Application number: RU99108622A
Authority: RU
Inventors: А.В. Гончар; В.Г. Андреев; Л.М. Летюк; В.Р. Майоров; И.Ф. Рябов
Original assignee: Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет)
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2001-04-10

Abstract

FIELD: powder metallurgy. SUBSTANCE: in a method wherein powder on rotating disk is moistened by spraying aqueous solution of binder, after which moistened paste is granulated, said aqueous solution of binder contains additionally ferrite powder in amounts 20 to 60 wt.%. EFFECT: increased homogeneity of granules. 3 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к технологии ферритов и может быть использовано при изготовлении пресс-порошков на дисковом грануляторе. The invention relates to ferrite technology and can be used in the manufacture of press powders on a disk granulator.

Известен способ гранулирования ферритовых порошков распылительной сушкой водных суспензий (Поляков А. А. Технология керамических радиоэлектронных материалов. - М. : Радио и связь, 1989, с. 21). Способ позволяет получать однородные сферические гранулы, что повышает равномерность засыпки пресс-форм при прессовании изделий. Недостатком способа являются высокие энергозатраты при сушке водных суспензий ферритовых порошков со связкой. A known method of granulation of ferrite powders by spray drying of aqueous suspensions (A. Polyakov. Technology of ceramic radio-electronic materials. - M.: Radio and communication, 1989, p. 21). The method allows to obtain uniform spherical granules, which increases the uniformity of filling molds when pressing products. The disadvantage of this method is the high energy consumption when drying aqueous suspensions of ferrite powders with a binder.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является способ гранулирования ферритовых порошков на дисковом грануляторе, включающий увлажнение порошка во вращающемся диске путем распыления водного раствора связки и последующую накатку увлажненной массы в гранулы (Бабич Э. А. , Улановский Б.М. Технология производства ферритов и радиокерамики. - М.: Высшая школа, 1984, с. 63). В способе отсутствует энергоемкая операция сушки водной суспензии. Однако у этого способа также имеется недостаток - неоднородность гранулометрического состава получаемых пресс-порошков. Расслоение гранул по фракциям в процессе засыпки в пресс-форму снижает однородность ферритовых пресс-заготовок. Основной причиной неоднородности размеров гранул при накатке на дисковых грануляторах является большой разброс размеров капель связки, распыляемой для увлажнения порошка. Поскольку накатка гранулы происходит вокруг капель, смачивающих порошок, размеры гранул в значительной степени определяются размерами капель. На разброс размеров капель сильно влияют процессы их отскакивания и последующего дробления после соударения с поверхностью смачиваемого порошка. Closest to the proposed solution in technical essence is a method of granulating ferrite powders on a disk granulator, which includes wetting the powder in a rotating disk by spraying an aqueous solution of a binder and subsequent rolling of the moistened mass into granules (Babich E. A., Ulanovsky B.M. Ferrite production technology and radio ceramics. - M.: Higher School, 1984, p. 63). In the method there is no energy-intensive operation of drying an aqueous suspension. However, this method also has the disadvantage of heterogeneous particle size distribution of the obtained press powders. Separation of granules into fractions during the filling process in the mold reduces the uniformity of the ferrite molds. The main reason for the inhomogeneous size of the granules during knurling on disk granulators is the large variation in the size of the droplets of the binder sprayed to wet the powder. Since the knurling of the granule occurs around the droplets wetting the powder, the size of the granules is largely determined by the size of the droplets. The variation in droplet size is strongly influenced by the processes of their bounce and subsequent crushing after impact with the surface of the wettable powder.

Цель изобретения - повышение однородности размеров гранул, получаемых накаткой на дисковом грануляторе. Поставленная цель достигается тем, что способ гранулирования ферритовых порошков на дисковом грануляторе, включающий увлажнение порошка во вращающемся диске путем распыления водного раствора связки и последующую накатку увлажненной массы в гранулы, отличается тем, что для распыления используется водный раствор связки, дополнительно содержащий ферритовый порошок в количестве 20 - 60 мас.%. The purpose of the invention is to increase the uniformity of the size of the granules obtained by knurling on a disk granulator. This goal is achieved in that the method of granulating ferrite powders on a disk granulator, comprising wetting the powder in a rotating disk by spraying an aqueous solution of a binder and subsequent rolling of the moistened mass into granules, differs in that an aqueous solution of a binder, additionally containing ferrite powder in an amount 20 to 60 wt.%.

При перемешивании водного раствора связки с ферритовым порошком получается суспензия, имеющая высокую плотность (1,5 - 2,0 г/см³). В результате распыленная капля суспензии, обладая большим импульсом, глубже проникает в слой смачиваемого порошка, сохраняя свою целостность. Это значительно повышает однородность размеров гранул после накатки.By mixing an aqueous solution of a binder with ferrite powder, a suspension is obtained having a high density (1.5 - 2.0 g / cm ³ ). As a result, the atomized drop of the suspension, possessing a large momentum, penetrates deeper into the layer of wettable powder, while maintaining its integrity. This significantly increases the uniformity of the size of the granules after rolling.

Пример 1. Проводили определение сравнительной эффективности предлагаемого и известного способов гранулирования порошков Mn-Zn феррита марки 2500НМC2. В известном способе ферритовый порошок смачивали во вращающемся диске распылением 8 мас.% водного раствора поливинилового спирта марки 16/1. В предлагаемом способе для смачивания ферритового порошка использовали суспензии на основе 8 мас.% водного раствора поливинилового спирта, содержащие различные количества порошка Mn-Zn феррита. Суспензии предварительно приготавливали мокрым помолом порошка с раствором связки. Гранулы, полученные накаткой на дисковом грануляторе, отсеивали через сетки с различными размерами ячеек. Данные по гранулометрическому составу после ситового анализа приведены в табл. 1. Example 1. Conducted a determination of the comparative effectiveness of the proposed and known methods of granulation of powders of Mn-Zn ferrite brand 2500НМC2. In the known method, the ferrite powder was wetted in a rotating disk by spraying 8 wt.% Aqueous solution of polyvinyl alcohol brand 16/1. In the proposed method for wetting the ferrite powder, suspensions were used based on an 8 wt.% Aqueous solution of polyvinyl alcohol containing various amounts of Mn-Zn ferrite powder. Suspensions were preliminarily prepared by wet milling a powder with a solution of a binder. The pellets obtained by knurling on a disk granulator were sieved through nets with different mesh sizes. Data on particle size distribution after sieve analysis are given in table. 1.

Пример 2. Проводили определение сравнительной эффективности предлагаемого и известного способов гранулирования порошков Mg-Zn феррита марки 600НН. В известном способе ферритовый порошок смачивали во вращающемся диске распылением 10 мас.% водного раствора полиакрилата аммония. В предлагаемом способе для смачивания ферритового порошка использовали суспензии на основе 10 мас.% водного раствора полиакрилата аммония, содержащие различные количества порошка Mg-Zn феррита. Данные по гранулометрическому составу пресс-порошков после ситового анализа приведены в табл. 2. Example 2. Conducted a determination of the comparative effectiveness of the proposed and known methods of granulation of powders of Mg-Zn ferrite grade 600NN. In the known method, the ferrite powder was wetted in a rotating disk by spraying a 10 wt.% Aqueous solution of ammonium polyacrylate. In the proposed method for wetting the ferrite powder, suspensions were used based on a 10 wt.% Aqueous solution of ammonium polyacrylate containing various amounts of Mg-Zn ferrite powder. Data on the particle size distribution of press powders after sieve analysis are given in table. 2.

Пример 3. Проводили определение сравнительной эффективности предлагаемого и известного способа гранулирования порошков изотропного Ва-феррита марки 7БИ215. В известном способе ферритовый порошок смачивали во вращающемся диске распылением 2 мас.% водного раствора метилцеллюлозы. В предлагаемом способе для смачивания ферритового порошка использовали суспензии на основе 2 мас. % водного раствора метилцеллюлозы, содержащие различные количества порошка Ва-феррита. Данные по гранулометрическому составу пресс-порошков после ситового анализа приведены в табл. 3. Example 3. A determination was made of the comparative effectiveness of the proposed and known method for granulating isotropic Ba-ferrite powders of grade 7BI215. In the known method, the ferrite powder was wetted in a rotating disk by spraying a 2 wt.% Aqueous solution of methylcellulose. In the proposed method for wetting the ferrite powder used suspension based on 2 wt. % aqueous solution of methylcellulose containing various amounts of Ba-ferrite powder. Data on the particle size distribution of press powders after sieve analysis are given in table. 3.

Как видно из данных табл. 1-3, предлагаемый способ согласно формуле изобретения позволяет существенно снизить разброс размеров получаемых гранул. Малая плотность суспензии при содержании ферритового порошка менее 20 мас.% не позволяет обеспечить однородности гранул после накатки. При содержании ферритового порошка свыше 60 мас.% резко повышается вязкость суспензии, что вызывает неоднородность размеров капель при распылении и, соответственно, неоднородность размеров гранул после накатки. As can be seen from the data table. 1-3, the proposed method according to the claims allows to significantly reduce the size dispersion of the obtained granules. The low density of the suspension with a ferrite powder content of less than 20 wt.% Does not allow to ensure the uniformity of the granules after rolling. When the content of ferrite powder exceeds 60 wt.%, The viscosity of the suspension sharply increases, which causes inhomogeneity of the size of the droplets during spraying and, accordingly, the heterogeneity of the size of the granules after rolling.

Claims

A method of granulating ferrite powders on a disk granulator, comprising wetting the powder in a rotating disk by spraying an aqueous solution of a binder and then rolling the moistened mass into granules, characterized in that an aqueous solution of a binder is used for spraying, additionally containing 20-60 wt.% Ferrite powder .