RU2195751C1

RU2195751C1 - Method for casting lead grids from recovered lead of acid storage batteries

Info

Publication number: RU2195751C1
Application number: RU2001122365A
Authority: RU
Inventors: С.В. Зубковский; И.И. Чернышов; А.Н. Ракушин; Ю.А. Михайлик; Н.М. Тананыхин; А.С. Танченок; В.В. Тарлаковский
Original assignee: ЗАО "Подольский аккумуляторный завод"
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2002-12-27

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: method uses recovered lead for manufacturing lead grids with components improving their technical characteristics being added to boiler in the course of casting. Added to recovered lead of acid storage batteries produced in the form of black or refined lead are components which do not burn out at low temperature of 320-350 C within boiler nor do they so when boiler temperature rises to 450-520 C and they improve casting qualities of grids when cooled down in mold at 120-189 C. In order to ensure uniform structure of lead and to eliminate fractions on grids sulfur in the amount of 0,01-0.02 % is added to lead. EFFECT: enhanced technical characteristics of grids.

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве решеток для электродов из лома отработанных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. The invention relates to the electrical industry and can be used in the manufacture of gratings for electrodes from scrap waste lead-acid batteries.

Известны способы изготовления решеток для электродов свинцово-кислотных аккумуляторных батарей из промышленного свинца, поставляемого на аккумуляторные заводы, в которых содержатся все компоненты, необходимые для литья решеток и их технических характеристик. Known methods for the manufacture of grids for electrodes of lead-acid batteries from industrial lead supplied to battery plants, which contain all the components necessary for casting grids and their technical characteristics.

Известно также, что в промышленном производстве для производства решеток аккумуляторных батарей используется вторично отработанный свинец кислотных аккумуляторов, получаемый в виде черного или рафинированного свинца, в которых основная часть компонентов, необходимых для технических характеристик решеток, выгорает в котлах. Естественно, что такой свинец для литья решеток применять нельзя. Чтобы улучшить качество отливаемых решеток, черновой свинец рафинируют, вводят необходимые добавки [1]. It is also known that in industrial production for the production of battery gratings, recycled lead acid batteries are used, obtained in the form of black or refined lead, in which the bulk of the components necessary for the technical characteristics of the grates burn out in boilers. Naturally, such lead cannot be used for casting gratings. To improve the quality of casting gratings, rough lead is refined, necessary additives are added [1].

Так, например, в сплав УС1 вводят олово и мышьяк, которые являются легирующими примесями и составляют олова 0,11-0,15%, мышьяка 0,14-0,20% соответственно при низком содержании меди 0,05-0,07%. So, for example, tin and arsenic are introduced into the US1 alloy, which are dopants and make up tin 0.11-0.15%, arsenic 0.14-0.20%, respectively, with a low copper content of 0.05-0.07% .

Также следует отметить, что существует технология производства решеток из отработанного свинца методом проката. It should also be noted that there is a technology for the production of gratings from spent lead by rolling.

Он заключается в следующем. It is as follows.

Отработанный черновой свинец очищается от шлака и прокатывается до нужной толщины в полосы. Делают сквозные просечки, растягивают и вырубают решетки по заданным размерам. После механических операций решетку покрывают электрохимическим слоем олова, серебра, кальция или чистым свинцом [2]. The spent rough lead is cleaned of slag and rolled to the desired thickness into strips. Make through cuts, stretch and cut down lattices according to the given sizes. After mechanical operations, the lattice is covered with an electrochemical layer of tin, silver, calcium or pure lead [2].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является переработка вторично отработанного свинца, получаемого на заводах в виде черного и рафинированного свинца, загружаемого в котел с добавками необходимой лигатуры [3]. The closest in technical essence and the achieved result is the processing of recycled lead obtained in factories in the form of black and refined lead, loaded into a boiler with additives of the necessary ligature [3].

Недостатками таких технологических процессов переработки отходов отработанного свинца в решетки являются использование дорогостоящих материалов, сложная технология производства решеток и его оборудование, а также трудное соблюдение технологических процессов, связанное с перерасходом нужных компонентов с низким производством выпускаемых решеток. The disadvantages of such technological processes for processing waste lead into lattices are the use of expensive materials, the complicated technology for the production of gratings and its equipment, as well as the difficult adherence to technological processes associated with the overexpenditure of the necessary components with a low production of manufactured gratings.

Задачей настоящего изобретения является использование свинца вторичной переработки для литья решеток с низким содержанием мышьяково-сурьмянистой лигатуры сурьмы, олова, кальция и других компонентов с добавками их в процессе литья решеток в котел с температурой 320-350^oС, что предотвращает выгорание компонентов, с последующим повышением температуры до 450-520^oС в промежуточной стадии, между котлом и литейной формой, в процессе которого компоненты в виде сурьмы, олова, кальция не успевают выгорать, придавая отливкам решетки литейное качество, коррозийную стойкость, исключая трещины на решетках с добавкой серы 0,01-0,02%.The objective of the present invention is the use of recycled lead for casting gratings with a low content of arsenic-antimony ligatures of antimony, tin, calcium and other components with their additions in the process of casting gratings in a boiler with a temperature of 320-350 ^o C, which prevents burnout of components, followed by by raising the temperature to 450-520 ^o C in the intermediate stage, between the boiler and the mold, during which the components in the form of antimony, tin, calcium do not have time to burn out, giving the castings of the lattice casting quality , corrosion resistance, excluding cracks in the grids with the addition of sulfur of 0.01-0.02%.

Это достигается тем, что способ отливки свинцовых решеток для электродов из вторично отработанного свинца кислотных аккумуляторов, включающий плавление чернового или рафинированного свинца, добавку лигатуры, разливку в форму, охлаждение и выталкивание решеток, отличается тем, что плавление ведут при температуре 320-350^oС, после добавления лигатуры проводят перемешивание в течение 10-15 мин, контроль содержания лигатуры и добавляют серу в количестве 0,01-0,02% от массы, перед разливкой в форму температуру свинца повышают до 450-520^oС, после чего свинец разливают в литейную форму, имеющую температуру 120-180^oС.This is achieved by the fact that the method of casting lead gratings for electrodes from recycled lead acid batteries, including melting rough or refined lead, adding ligatures, casting, cooling and pushing the gratings, is characterized in that the melting is carried out at a temperature of 320-350 ^o C , after adding the ligature, stirring is carried out for 10-15 minutes, control the ligature content and add sulfur in an amount of 0.01-0.02% by weight, before casting into the mold, the temperature of lead is increased to 450-520 ^o C, after which nets are poured into a mold having a temperature of 120-180 ^o C.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Котел с черновым или рафинированным свинцом с низким содержанием компонентов разогревают до температуры 320-350^oС и перемешивают, снимая шумовкой шлак, образованный на поверхности зеркала котла. Берут анализ и проверяют содержимое компонентов, находящихся в котле. С учетом проведенного анализа в котел добавляют присадки в виде сурьмы, мышьяка, олова, кальция в том количестве, в зависимости от того, какую лигатуру хотят получить, малосурьмянистую или сурьмянистую. Полученная шихта перемешивается при температуре 320-350^oС, и берется анализ. После проведения анализа в шихту добавляют 0,01-0,02% серы, исключающей трещины на решетках. Вся шихта перемешивается один раз в 1 час в течение 10-15 мин.A boiler with draft or refined lead with a low content of components is heated to a temperature of 320-350 ^o C and mixed, removing slag formed on the surface of the boiler mirror with a slotted spoon. They take an analysis and check the contents of the components in the boiler. Based on the analysis, additives are added to the boiler in the form of antimony, arsenic, tin, calcium in the amount, depending on which ligature they want to receive, low antimony or antimony. The resulting mixture is mixed at a temperature of 320-350 ^o With, and the analysis is taken. After the analysis, 0.01-0.02% sulfur is added to the charge, which excludes cracks in the gratings. The entire mixture is mixed once every 1 hour for 10-15 minutes.

Приготовленная лигатура позволяет сократить при температуре 320-350^oС выгорание компонентов и исключить растворимость меди, влияющей на работу аккумулятора. Но такая шихта свинца, полученная в котле при низких температурах, не пригодна для литья решеток из-за вязкости и проливаемости свинца в литейную форму. Поэтому в промежуточной стадии, между котлом и литейной формой, свинец насосом перекачивается из котла в изложницу, подогретую ТЭНами до температуры 450-520^oС, и заливается в литейную форму, охлажденную до температуры 120-180^oС. При автоматической скорости литья решеток в литейную форму от 8-12 шт. в 1 мин лигатура свинца в изложнице за счет замкнутого пространства изложницы и скорости литья решеток сохраняет все компоненты и литейные качества для производства электродов свинцово-кислотных аккумуляторов.Prepared ligature allows to reduce at a temperature of 320-350 ^o With the burnout of the components and eliminate the solubility of copper, affecting the operation of the battery. But such a mixture of lead obtained in a boiler at low temperatures is not suitable for casting gratings due to the viscosity and spillability of lead into a mold. Therefore, in the intermediate stage, between the boiler and the mold, lead is pumped from the boiler to the mold, heated by the heating elements to a temperature of 450-520 ^o С, and poured into the mold, cooled to a temperature of 120-180 ^o С. mold from 8-12 pcs. in 1 min the lead ligature in the mold due to the enclosed space of the mold and the casting speed of the gratings retains all the components and casting qualities for the production of electrodes of lead-acid batteries.

Полученный необходимый сплав свинца из отработанных кислотных аккумуляторов в виде черного и рафинированного свинца с непосредственными добавками компонентов в котел при низких температурах с последующим поднятием температуры в промежуточной стадии в отливаемую литейную форму с низким температурным режимом позволяет сохранить необходимые компоненты в виде сурьмы, олова, кальция и получить высокие технологические характеристики решеток, необходимых для производства электродов свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. The obtained necessary alloy of lead from spent acid batteries in the form of black and refined lead with direct addition of components to the boiler at low temperatures, followed by raising the temperature in the intermediate stage to a cast mold with a low temperature regime, allows you to save the necessary components in the form of antimony, tin, calcium and to obtain high technological characteristics of the gratings necessary for the production of electrodes of lead-acid batteries.

Источники информации
1. Россия, патент 2125106 (13) С1 (51), 6 С 22 В 7/00, 13/00.Sources of information
1. Russia, patent 2125106 (13) C1 (51), 6 C 22 V 7/00, 13/00.

2. Россия, патент 2078391 (13) С1 (51), Н 01 М 4/74/, Н 01 М 10/12. 2. Russia, patent 2078391 (13) C1 (51), H 01 M 4/74 /, H 01 M 10/12.

3. Россия, Изобретение 376838, М 12 л, Н 01 м 35/20, Н 01 м 39/00 (прототип). 3. Russia, Invention 376838, M 12 l, H 01 m 35/20, H 01 m 39/00 (prototype).

Claims

A method of casting lead gratings for electrodes from recycled lead acid batteries, including melting rough or refined lead, adding ligatures, casting into molds, cooling and pushing gratings, characterized in that the melting is carried out at a temperature of 320-350 ^o C, after adding the ligature is carried out mixing for 10-15 minutes, the ligature content is monitored and sulfur is added in an amount of 0.01-0.02% of the total mass, the temperature of lead is increased to 450-520 ^o C before casting, after which lead poured into a mold having a temperature of 120-180 ^o C.