[go: up one dir, main page]

RU2532735C2 - Method of producing calcium granules - Google Patents

Method of producing calcium granules Download PDF

Info

Publication number
RU2532735C2
RU2532735C2 RU2013101073/02A RU2013101073A RU2532735C2 RU 2532735 C2 RU2532735 C2 RU 2532735C2 RU 2013101073/02 A RU2013101073/02 A RU 2013101073/02A RU 2013101073 A RU2013101073 A RU 2013101073A RU 2532735 C2 RU2532735 C2 RU 2532735C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
calcium
granules
powders
grinding
fire extinguishing
Prior art date
Application number
RU2013101073/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013101073A (en
Inventor
Алексей Александрович Максимов
Андрей Александрович Таланов
Фарит Фаатович Фатхлисламов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) filed Critical Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ)
Priority to RU2013101073/02A priority Critical patent/RU2532735C2/en
Publication of RU2013101073A publication Critical patent/RU2013101073A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2532735C2 publication Critical patent/RU2532735C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy. Calcium chips in depth not exceeding mean particle size of the calcium granule main fraction are ground successively at two grinders with spinning rotor to remove grinding products from grinding zone via meshes of screen arranged around the rotor. Second grinder represents one with smaller screen meshes. Fire extinguishing additives are added to grinding zone. After grinding particles are rolled to calcium granules to be fed into cyclone for separation of said fire extinguishing powders therefrom. Said fire extinguishing powders can be those of calcium fluoride or potassium fluoride.
EFFECT: decreased sticking effect, lower risks of inflammability.
2 cl, 1 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

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.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular calcium, and can be used to obtain coarse powders or granules of metals, including plastic and chemically active.

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.Existing methods for producing powders and granules are divided into mechanical and physico-chemical (“Technology of metals and materials science.” Edited by LF Usova, M .: Metallurgy, 1987). Of the physicochemical methods for producing calcium powders, electrolysis of molten salts is most suitable. However, the separation of the obtained metal particles from the electrolyte, for example, by washing with water or salt solutions, is not suitable for calcium because of its chemical activity.

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.Of the mechanical methods currently used, such as spraying a jet of molten metal (RF patent No. 2199734, bull. No. 15, 05/27/2000) and metal processing by cutting to produce particles, rather than drain chips.

Недостатком метода распыления расплава является большой расход электроэнергии на нагрев и плавление металла, а также необходимость создания защитной атмосферы для расплава кальция.The disadvantage of the melt spraying method is the high energy consumption for heating and melting the metal, as well as the need to create a protective atmosphere for the calcium melt.

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).For the production of powders, various methods of grinding metals by cutting are also carried out using mills and crushers (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.Closest to the claimed method is a known method for producing calcium powder (patent RU 2203774 C2, B22F 9/04, publ. 05/10/2003), including grinding calcium chips on a rotating rotor, removing powder from the crushing zone through openings covering the rotor of the sieve.

Известный способ не предусматривает защиту от пожаровзрывоопасности, его недостатком является низкая производительность процесса получения порошков металлов.The known method does not provide protection against fire and explosion hazard, its disadvantage is the low productivity of the process of obtaining metal powders.

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.The high fire and explosion hazard of the method is due to the fact that when cutting the chip elements, the resulting powder has a significant polydispersity. A small part of particles with linear dimensions determined by the diameter of the lattice holes is removed from the working zone. The bulk of the metal is in the gap between the rotor shaft and the grill. In this case, the resulting powder is in conditions of intense friction. When the material is abraded, a dust-air mixture is formed and the working zone is heated, which increases the fire and explosion hazard of the process, especially when obtaining powders of flammable metals in air.

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.As a result of heating above 300 ° C, calcium begins to interact with oxygen and nitrogen in the air (Doronin N.A. “Calcium metallurgy.” M .: Atomizdat, 1958). These reactions have an exothermic effect, due to which the working area of the crusher receives an additional amount of heat.

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.It should also be noted that in the field of cutting, the metal goes through all stages of deformation and collapses. Under such conditions, calcium undergoes polymorphic transformations (ME Drits. "Alloys of alkaline and alkaline earth metals", reference book. M: "Metallurgy", 1989). In this case, the ductility sharply increases and the strength of the metal decreases (A. V. Bobylev. "Mechanical and technological properties of metals", reference book. M: "Metallurgy", 1987). In practice, this leads to intense metal sticking to the cutting edge of the tool and, accordingly, to a sharp increase in cutting forces and a decrease in productivity, as well as to additional heating of the working area.

Изобретение решает задачу повышения производительности процесса получения гранул кальция и снижения пожаровзрывоопасности операции.The invention solves the problem of increasing the productivity of the process of producing calcium granules and reducing the fire and explosion hazard of the operation.

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.To do this, in the inventive method, including grinding calcium chips, use calcium chips with a thickness of not more than the average particle size of the main fraction of the obtained calcium granules, grinding calcium chips are carried out sequentially in two crushers with a rotating rotor and the removal of crushing products from the crushing zone through the holes covering the rotor of the sieve moreover, as the second crusher, a crusher with a smaller size of the sieve openings than the first crusher is used, fire extinguishing powders are added to the crushing zone , after grinding, the particles are rolled up to obtain calcium granules, the obtained calcium granules are sent to a cyclone to separate them from fire extinguishing powders.

В качестве пожаротушащих порошков предпочтительно использовать порошки фтористого кальция или хлористого калия.As extinguishing powders, it is preferable to use powders of calcium fluoride or potassium chloride.

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.The use of shavings with a given thickness of not more than the average particle size of the main fraction of the obtained granules allows to reduce the degree of polydispersity of the crushing products, due to which the formed metal particles are easily removed from the crushing zone through the sieve openings.

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.Sequential crushing of chips in two crushers, the first of which has a larger size of the sieve openings compared to the second, allows to reduce the heating of the crushed metal and, accordingly, its tendency to stick to the edges of the knives.

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.This allows you to reduce the heating of the metal in order to reduce its ductility. However, in practice, it does not exclude the occurrence of the sticking effect when cutting high-purity metals, for example, such as calcium. The addition of extinguishing powders to the crushing zone eliminates the sticking effect due to a change in the mechanical properties of the metal. The use of fire extinguishing powders of calcium fluoride or potassium chloride is due to the fact that they do not interact with calcium, as well as the high stability of their properties when stored in air.

Предлагаемый способ поясняется фиг.1, на которой изображена схема получения гранул кальция.The proposed method is illustrated in figure 1, which shows a diagram of the production of calcium granules.

Пример осуществления способаAn example of the method

Согласно схеме, представленной на фиг.1, из слитков кальция 1 получали стружку путем резания фрезой 2. Полученную стружку охлаждали на вибрационном охладителе 3.According to the scheme shown in figure 1, from the ingots of calcium 1 received chips by cutting with a mill 2. The resulting chips were cooled on a vibration cooler 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.The chip thickness was set by the feed rate of the ingot onto the cutter and was about 2.0 mm. The resulting chips after passing through a vibrating cooler was fed through a conveyor belt 4 first to the first crusher 5, which has a larger size of the sieve holes, and then to the second crusher 6 with a smaller size of the sieve holes.

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.Signs of the occurrence of the sticking effect were a sharp increase in temperature in the crushing zone and an increase in the current load on the rotor rotor drive motor of the crusher. To eliminate sticking to the conveyor belt before the crusher, calcium fluoride or potassium chloride powders recommended for quenching were added. The change in the parameters of the process of crushing calcium when adding powders is shown in table 1 for the example of the second crusher, in which the sticking effect was noted.

Таблица 1Table 1 Результаты использования добавок пожаротушащих порошков в процессе получения гранул кальцияThe results of using fire extinguishing powder additives in the process of producing calcium granules Вид порошкаType of powder Расход порошка на 1 тонну гранул, кгPowder consumption per 1 ton of granules, kg Температура во второй дробилке, °CTemperature in the second crusher, ° C Токовая нагрузка на двигателе дробилки, АCurrent load on the crusher engine, A перед добавкойbefore adding после добавкиafter the supplement перед добавкойbefore adding после добавкиafter the supplement CaF2 CaF 2 6,0÷10,56.0 ÷ 10.5 5555 37÷4037 ÷ 40 60÷6560 ÷ 65 45÷5045 ÷ 50 KClKcl 0,5÷1,00.5 ÷ 1.0 5555 29÷3229 ÷ 32 60÷6560 ÷ 65 35÷4035 ÷ 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.The resulting crushing products were sent to the pelletizer 7, where the particles were given a shape close to spherical. The granules thus obtained were sent to cyclone 8, where the previously added powders were separated and carried away to the gas cleaning system. A slight increase in the impurity of the added powders in the finished product was within the error of the chemical analysis. Thus prepared finished granules were supplied to a vibrating screen 9 for separating a commodity fraction of less than 2 mm and then to packaging 10. Granules with sizes greater than 2 mm were returned to the beginning of the process.

Полученные товарные гранулы кальция имели следующий гранулометрический состав:The resulting commodity granules of calcium had the following particle size distribution:

- размер частиц 1,0-1,4 мм - 10,3%;- particle size 1.0-1.4 mm - 10.3%;

- размер частиц 1,4-1,6 мм - 14,8%;- particle size 1.4-1.6 mm - 14.8%;

- размер частиц 1,6-2,0 мм - составил от общего количества ~ 67,7% (основная фракция, соответствующая толщине стружки).- the particle size of 1.6-2.0 mm - amounted to ~ 67.7% of the total amount (the main fraction corresponding to the chip thickness).

Остальная фракция гранул имела размер частиц 0,4-1,0 мм и входила в состав кондиционных гранул как примесь.The remaining fraction of the granules had a particle size of 0.4-1.0 mm and was part of the conditioned granules as an impurity.

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.In the analyzed sources of patent and scientific and technical information, the set of essential features of the claimed invention was not identified. At the same time, it helps to increase the fire safety of the process and the yield of suitable granules.

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.The proposed method is shown in the example of obtaining calcium granules. However, this does not limit its scope. The method can be used to obtain granules or powders of other ductile and chemically active metals, such as magnesium, aluminum, as well as their alloys.

Claims (2)

1. Способ получения гранул кальция, включающий измельчение кальциевой стружки, отличающийся тем, что 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, причем в зону дробления добавляют пожаротушащие порошки, а после измельчения осуществляют окатывание частиц с получением гранул кальция, которые направляют в циклон для отделения от пожаротушащих порошков.1. A method of producing calcium granules, including grinding calcium chips, characterized in that using calcium chips with a thickness of not more than the average particle size of the main fraction of the obtained calcium granules, grinding calcium chips are carried out sequentially in two crushers with a rotating rotor and removing crushing products from the crushing zone through the openings of the enclosing rotor of the sieve, moreover, a second crusher uses a crusher with a smaller size of the sieve openings than the first crusher, and into the crushing Adds fire extinguishing powders, and after grinding is carried out to obtain particles sloshing calcium granules which are fed to a cyclone for separation of fire-extinguishing powders. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве пожаротушащих порошков используют порошки фтористого кальция или хлористого калия. 2. The method according to claim 1, characterized in that the powders of calcium fluoride or potassium chloride are used as fire extinguishing powders.
RU2013101073/02A 2013-01-09 2013-01-09 Method of producing calcium granules RU2532735C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013101073/02A RU2532735C2 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Method of producing calcium granules

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013101073/02A RU2532735C2 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Method of producing calcium granules

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013101073A RU2013101073A (en) 2014-07-20
RU2532735C2 true RU2532735C2 (en) 2014-11-10

Family

ID=51215147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013101073/02A RU2532735C2 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Method of producing calcium granules

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532735C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5338712A (en) * 1993-02-04 1994-08-16 Timmino Ltd. Production of non-explosive fine metallic powders
RU2143323C1 (en) * 1997-12-09 1999-12-27 Акционерное общество "Чепецкий механический завод" Chip breaker
RU2203774C2 (en) * 2001-05-23 2003-05-10 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" Method of calcium powder production

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5338712A (en) * 1993-02-04 1994-08-16 Timmino Ltd. Production of non-explosive fine metallic powders
RU2143323C1 (en) * 1997-12-09 1999-12-27 Акционерное общество "Чепецкий механический завод" Chip breaker
RU2203774C2 (en) * 2001-05-23 2003-05-10 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" Method of calcium powder production

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кипарисов С.С. и др. Порошковая металлургия. М, Металлургия, 1980, c. 17 - 22 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013101073A (en) 2014-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5675531B2 (en) Polycrystalline silicon and manufacturing method thereof
CN104845411B (en) Extra fine heavy calcium carbonate powder body production method
JP2006192423A (en) Apparatus and method for automatically crushing silicon fragment with low contamination
KR20190107733A (en) Titanium coble manufacturing method and manufacturing apparatus
JPH0673632B2 (en) Copper catalyst and method for producing the same
CN106007733A (en) Preparation method of ceramic powder
RU2532735C2 (en) Method of producing calcium granules
US4015780A (en) Powder forming
CN112169971A (en) Method for recovering aluminum in primary aluminum ash
US2984560A (en) Production of high-purity, ductile titanium powder
US3072347A (en) Metal processing
CN109321754A (en) The method of aluminium scrap production aluminum shot
US2821468A (en) Production of titanium
JPS5815179B2 (en) Metal material recovery method
RU2203774C2 (en) Method of calcium powder production
JPH10259432A (en) Production of low oxygen titanium material and low oxygen titanium melting stock
USRE31028E (en) Method for processing dross
CN1057035C (en) Deep processing technology for magnesium powder
RU120037U1 (en) WASTE TIRE RECYCLING LINE
CN102069028A (en) New process for crushing and pre-grinding steel slag
JP5796882B2 (en) Method for producing sponge titanium particles
JPH07188798A (en) Treatment for regenerating aluminum can scrap
NO156400B (en) PROCEDURE FOR SEPARATION OF ROUND PEARLS OF MAGNESIUM OR MAGNESIUM ALLOY INCLUDED IN A STRONGLY CUTTING FOUNDATION, LIKE A SALT Slag.
JP7318539B2 (en) Method for producing nickel chloride solution and method for producing nickel sulfide
RU112089U1 (en) WASTE TIRE RECYCLING LINE