Способ стабилизации пирофорных металлических порошков

,ЯО 11158 3(Ю В 22 Р 1/О 1 ъо ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ВТОРСН бай Тол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский ипроектный институт по очистке технологических газов, сточных воД и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии "ВНИПИчерметэ нергоочистка" и Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 621.762.3(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 425732, кл. В 22 Р 1/00, 1965.2. Заявка ФРГ Р 2524517, кл. В 22 Р 1/00, опублик. 1979.(54)(57) 1. СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИПИРОФОРНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ,включающий их обработку жидкостьюи последующее измельчение, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения качества защитной пленкии повышения пожаровзрывобезопасности перерабатываемых порошков, вкачестве. жидкости используют смесьрастворимого стекла и глицеринав количестве 1,5-2,0 мас.Х,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю-,щ и й с я тем, что в смеси растворимое стекло и глицерин берут всоотношении 1:(1-3).ЗО 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению мелкодисперсных порошков металлов и сплавов с защитной оболочкой, снижающей их пожаровзрывоопасность.Такие порошки могут быть использованы в различных отраслях народного хозяйства: в цветной и чернойметаллургии в качестве легирующихдобавок, при производстве экзотермических смесей, сварочных электродов, порошковой проволоки, флюсов,в строительной промышленности припроизводстве изделий из ячеистогобетона, в пиротехнике и др.Известен способ обработки металлических порошков раствором иодав водйом растворе иодида калия,заключающийся в том, что, с цельюснижения пирофорности, готовые порошки обрабатывают 10 мин 0,01 Нраствором иода в водном растворейодида при 40 С и затем высушиваютна вакуумном фильтре путем просасывания воздуха 1 3.Недостатками способа являютсявысокая стоимость реагентов и слож ность технологического процесса,вязанная с обработкой порошка иэытком жидкости при определеннойтемпературе, а также с введениемдополнительных операций фильтрациии сушки порошка.При этом способе обрабатываютсяготовые порошки, а следовательно,не предусматривается устранениеаварийных условий при измельчениии транспортировании порошков,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ стабилизации пирофорных порошков железа, в которомпредусматривается обработка пожарогзрывоопасных порошков жидкимиорганическими соединениями и измельчение 2.Это дает возможность повыситьтехнологичность процесса, снизитьрасход обрабатывающей жидкости.Недостатком способа является использование органических соединений,которые, как правило, имеют низкуютемпературу воспламенения, их применение требует дополнительных мерпо технике безопасности.Цель изобретения - улучшение качества защитной пленки и повышениепожаровэрывобеэопасности перерабатываемых порошков. Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу стабилизации пирофорных металлических порошков, включающему их обработку жид"костью и последующее измельчение,в качестве жидкости используют смесьрастворимого стекла и глицеринав количестве 1,5-2,0 мас.%.При этом в смеси растворимое стекло и глицерин берут в соотношении1:(1-3).Способ осуществляют следующим об-разом,В специальной емкости смешиваютрастворимое стекло (плотность р =1,15 г/см ) и глицерин (плотностьу = 1,26 г/см) в соотношении1:(1-3) и полученную однороднуюжидкость в количестве 1,5-2,0 мас. вводят в подлежащий измельчениюматериал Фракции минус 10 мм. После,тщательного перемешивания, при котором достигается равномерное распре-.деление жидкости на поверхности твердого материала, последний подаютна операцию измельчения, Режим измельчения подбирают из условия получения порошка Фракции минус 0,4 мм.П р и м е р , Жидкие составы,предназначенные для стабилизациипирофорных порошков, получают приперемешивании растворимого стекла,предварительно разбавленного водойдо 1,15 г/см, с глицерином (плотность 1,26 г/смз). Растворимое стекло и глицерин взяты в количествах,указанных в табл. 1.Для обработки 3-килограммовыхпартий ферромарганца берут 30,45, 60 и 70 г жидкой смеси (соответственно 1,0, 1,5, 2,0 и 2,3 мас.%).Жидкость разбрызгивают на поверхности твердого материала фракцииминус 10 мм, который после тщательного перемешивания загружают в шаровую мельницу и измельчают дофракции минус 0,4 мм, Экспериментально подтверждено, что верхнийпредел количества обрабатывающейжидкости составляет 2,0 мас. . Придальнейшем увеличении количестважидкости наблюдается налипание из"мельчаемого материала на шары истенки мельницы.Нижний предел необходимого количества обрабатывающей жидкостиустановлен по отсутствию пыли врабочем объеме мельницы во времяизмельчения металлов и их сплавов.1115852 Та блица 1 60 Та блица 2 ез добавки жидкости 0,5 Как видно из приведенных в табл, 2 данных, этот предел составляет 1,5 мас.7.В табл. 2 представлена зависимость концентрации пыли при измельчении металлов и их сплавов от количества обрабатывающей жидкости.Пробы пылегазовой смеси из рабочего объема мельницы отбирают методом внешней фильтрации, По расходу О смеси и,весу осевшей на фильтрах пыпи расчитывают ее концентрацию.Для оценки качества защитной пленки и пожаровзрывобезопасности порошков, полученных предлагаемым 5 способом, образцы этих порошков подвергаются испытаниям, результаты которых приведены в табл. 3. В одних и тех же условиях испытывались порошки, полученные известным спо О ,собом.В табл. 3 представлены результаты сопоставительного анализа пожаровзрывоопасности порошков и качества защитной пленки. 25Нижний концентрационный предел взрываемости (НКПВ) и температуру самовоспламенения порошков Т определяют по методикам Московского института стали и сплавов. Прочность ЗО гранул определяют методом ситового анализа по отсутствию фракции минус 0,05 мм после механической обработки порошков на виброустановке. Компоненты обрабатывающего раст- вора Растворимое стекло (М = 2,8; =. 1,15 г/смЗ), г Глицерин ( р= 1,26 г/см 5), г 4Отсутствие пыли при испытании ,образцов 3-5 объясняется тем, что частицы фракции минус 0,05 мм связаны смесью растворимого стекла и глицерина в прочные гранулы, а на поверхности более крупных частиц образуется достаточно прочная эластичная пленка. После механической обработки образцов 1 и 2 пылевипная фракция появляется в результате разрушения защитной пленки. Как показывают эксперименты, при содержании растворимого стекла в обра/5 атывающей жидкости, превышающем 50 Х, защитная пленка после отвержцения становится хрупкой.Таким образом, предложенный способ позволяет улучшить качество защитной пленки, выражающееся в повышении ее прочности, в результате чего при последующей переработке порошков: фракционировании, пересыпке, перемешивании, а также транспортировке и хранении не образуется аэровзвеси со взрывоопасной концентрацией частиц.В процессе механической переработки исходных материалов сохраняется дисперсный состав порошков.Применяемая органическая жидкость на основе растворимого жидкого стекЪ ла и глицерина не снижает температуру воспламенения порошков на воздухе. Соотношение компонентов 1.1 1 1 1 2 Э 4 5 210 170 120 30 30 70 120 160 1801115852 Продолжение табл. 2 1,2 1,5 2,0 Таблица 3 Способ получения порошков Показатели Известный 1 2 3 4 5 НКПВ 450 450 450 450 500 450 38,0 0,5 08 Отсутствует Составитель Л. Родина Редактор Н. Горват. Техред Л,Коцюбняк . Корректор В. 1 ЪрнякЗаказ б 823/10 Тираж 774 Подписное ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5, филиал ППП "Патент", г. Ужгород., ул. Проектная, 4 Температура самовоспламененияпорошков ферромарганца, Т,фС Прочность гранул (содержание фракции минус 0,05 мм после механической обработки порошков), 7 Отсутствует Отсутствует Предложенный111Взрывается Аэровзвесь не образуется