RU2651840C1

RU2651840C1 - Method for preparation of production of powder ferrous oxide of lead

Info

Publication number: RU2651840C1
Application number: RU2016147454A
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Кореляков; Евгений Петрович Хорин; Сергей Николаевич Филинов
Original assignee: Акционерное общество "Тюменский аккумуляторный завод"
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2018-04-24

Abstract

FIELD: biochemistry.

SUBSTANCE: invention relates to manufacturing of blanks for the production of powdered lead oxide used in the manufacture of lead-acid batteries. Slab is cut from the lead ingot in the form of a prism, from which prismatic preforms are formed. Preforms are formed by two counter-rotating drums having cavities in the form of a prism. Cavities on one drum are located opposite the solid surface of the other drum. Lead plate is fed to the rotating drums and ensures the indentation of the lead in their cavity to form prismatic blanks. Blanks are pushed out of the said cavities of the drums by means of ejectors installed therein.

EFFECT: as a result structure of the powder mixture is stabilized by creating conditions for reducing the degree of re-grinding.

1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам изготовления порошкообразного оксида свинца (PbO), используемого в производстве свинцово-кислотных аккумуляторов. На аккумуляторных заводах этот оксид производится в окисловых мельницах барабанного типа. Свинец загружают во вращающийся барабан мельницы, перемалывают в порошок. В процессе размола через барабан проходит воздух и свинцовый порошок окисляется кислородом до оксида свинца.The invention relates to methods for the manufacture of powdered lead oxide (PbO) used in the manufacture of lead-acid batteries. In battery plants, this oxide is produced in drum-type oxide mills. Lead is loaded into a rotating drum of the mill, ground into powder. During the grinding process, air passes through the drum and the lead powder is oxidized by oxygen to lead oxide.

Для увеличения поверхности перемалываемых тел в барабан мельницы загружают не чушковый свинец, а мелкие заготовки в виде цилиндриков диаметром 17-20 мм и высотой 18-22 мм, вес цилиндрика 70-80 г.To increase the surface of the milled bodies, not pig-iron lead is loaded into the drum of the mill, but small billets in the form of cylinders with a diameter of 17-20 mm and a height of 18-22 mm, the weight of the cylinder is 70-80 g.

Известен способ изготовления заготовок с использованием литейных установок, состоящих из котла, в котором расплавляют свинец, системы трубопроводов и насосов для подачи расплава к литейным формам (Инструкция по работе на литейном автомате для литья свинцовых цилиндриков. НАКИ 25200.00133).A known method of manufacturing billets using foundry plants consisting of a boiler in which lead is melted, piping systems and pumps for supplying melt to casting molds (Instructions for operating a casting machine for casting lead cylinders. NAKI 25200.00133).

Недостатком способа изготовления заготовок методом литья является применение плавильного котла (объемом до 10 тонн расплавленного свинца) и специального насоса с системой обогреваемых трубопроводов, обуславливающих высокую стоимость получения расплавов, а следовательно, и заготовок. Только затраты энергоносителя на плавление и перекачивание одной тонны свинца составляют от 7 до 9 тыс.руб.The disadvantage of the method of manufacturing billets by casting is the use of a melting boiler (up to 10 tons of molten lead) and a special pump with a system of heated pipelines, causing a high cost of producing melts, and therefore the billets. Only the energy carrier costs for melting and pumping one ton of lead are from 7 to 9 thousand rubles.

Другие недостатки известного способа состоят в том, что примерно 5% свинца теряется в виде шлаков, а также в том, что в производственном помещении требуется организация специальной вентиляции с очисткой воздуха рабочей зоны от оксидов свинца.Other disadvantages of the known method are that approximately 5% of the lead is lost in the form of slag, and also that the production room requires special ventilation to clean the air of the working area from lead oxides.

Известен способ изготовления заготовки, согласно которому из сплошной цилиндрической заготовки на первой стадии получают полуфабрикат, а на последующих стадиях из полуфабриката производят формирование готового изделия требуемых размеров (заявка на изобретение №2013130422, бюл. №1, 10.01.2015 - ближайший аналог).There is a known method of manufacturing a workpiece, according to which a semi-finished product is obtained from a continuous cylindrical workpiece in the first stage, and at the next stages a finished product is formed of the desired size (application for invention No. 20133130422, bull. No. 1, 01/10/2015 - the closest analogue).

Такой способ, применительно к изготовлению свинцовых заготовок, имеет недостаток, связанный с цилиндрической формой заготовки, что приводит в процессе перемалывания свинца к существенному переизмельчению (чрезмерному измельчению крупной фракции) годного порошка оксида свинца. В этом случае получаемая смесь мелких и крупных частиц оксида свинца характеризуется пониженной пористостью, что снижает абсорбцию серной кислоты электродами аккумулятора и сопровождается потерей их электрической емкости.This method, in relation to the manufacture of lead blanks, has a disadvantage associated with the cylindrical shape of the blank, which leads to significant overgrinding (excessive grinding of a large fraction) of suitable lead oxide powder during grinding of lead. In this case, the resulting mixture of small and large particles of lead oxide is characterized by reduced porosity, which reduces the absorption of sulfuric acid by the battery electrodes and is accompanied by the loss of their electric capacity.

Задачей предлагаемого изобретения является достижение равномерной крупности (диапазона крупности) порошкообразного оксида свинца (PbO) за счет придания заготовке свинца призматической формы. В конечном счете повышается результирующая эффективность измельчения заготовок для выпуска порошкообразного оксида свинца.The objective of the invention is to achieve uniform fineness (range of fineness) of powdered lead oxide (PbO) by imparting a prismatic shape to the lead blank. Ultimately, the resulting grinding efficiency of the workpieces for the production of powdered lead oxide is increased.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления заготовки для получения порошкообразного оксида свинца, включающем получение на первой стадии полуфабриката и последующее формирование готовой заготовки заданных размеров, полуфабрикат создают в виде призматической плиты и подают в полость между поверхностями вращающихся навстречу друг друга барабанов, с помощью которых производят формирование заготовки, причем в теле барабанов, в шахматном порядке выполнены прямоугольные калибровочные отверстия в виде усеченных призм с большим основанием на поверхности барабанов,при этом в каждом из отверстий установлены выталкиватели заготовок.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing a preform for producing powdered lead oxide, which includes the preparation of a prefabricated product at the first stage and the subsequent formation of a finished preform of a given size, the prefabricated product is created in the form of a prismatic plate and is fed into the cavity between the surfaces of the drums rotating towards each other, using which produce the workpiece, moreover, in the body of the drums, in the checkerboard pattern, rectangular calibration holes are made in the form of truncated ISM with a large base on the surface of the drums, while in each of the holes are installed ejectors blanks.

На чертеже схематично показана конструкция установки для изготовления заготовки для получения порошкообразного оксида свинца, приготовленного согласно требованиям предлагаемого способа. Цифрами обозначены:The drawing schematically shows the design of the installation for the manufacture of the workpiece to obtain a powdered lead oxide prepared in accordance with the requirements of the proposed method. The numbers indicate:

1 - транспортер-рольганг;1 - conveyor-roller table;

2 - конвейер цепной;2 - chain conveyor;

3 - узел отрезки (нож-гильотина);3 - knot segments (knife-guillotine);

4 - пресс валковый;4 - roll press;

5 - бункер для заготовок;5 - bunker for blanks;

6 - транспортер-элеватор готовой продукции.6 - conveyor elevator of finished products.

Как видно из чертежа, установка содержит транспортер-рольганг (1) для подачи чушек свинца на конвейер цепной (2). На транспортере-рольганге (1) установлен поворотный рычаг (на чертеже не показан), который предназначен для перекладывания свинцовых чушек на конвейер цепной (2). Чушки с помощью конвейера (2) продвигаются к узлу отрезки (нож-гильотина) (3). Нож-гильотина отрезает от свинцовой чушки плиту толщиной 20±1 мм. Отрезанные таким образом плиты падают на валки пресса (4), установленного под узлом отрезки (3). Пресс валковый (4) состоит из вращающихся навстречу друг другу барабанов. В теле барабанов в шахматном порядке выполнены отверстия в виде усеченных призм (полости) с большим основанием на поверхности барабанов. В каждой полости расположен толкатель в виде цилиндра. Барабаны ориентированы относительно друг друга таким образом, что полости на одном барабане расположены напротив сплошных поверхностей другого барабана.As can be seen from the drawing, the installation contains a conveyor-roller table (1) for supplying pigs of lead to a chain conveyor (2). A rotary lever (not shown) is mounted on the conveyor-roller table (1), which is designed to shift lead ingots onto a chain conveyor (2). Pigs with the help of the conveyor (2) advance to the unit segments (knife-guillotine) (3). A guillotine knife cuts a plate 20 ± 1 mm thick from lead ingots. Plates cut in this way fall onto the rolls of the press (4) mounted under the unit of the segments (3). The roller press (4) consists of drums rotating towards each other. Holes in the form of truncated prisms (cavities) with a large base on the surface of the drums are made in a checkerboard pattern in the body of the drums. A pusher in the form of a cylinder is located in each cavity. The drums are oriented relative to each other so that the cavities on one drum are located opposite the continuous surfaces of the other drum.

Пласт свинца (призматическая плита), попадая на барабаны, захватывается ими, и свинец вдавливается в полости барабана. В нижней точке положения барабана толкатели выталкивают призмы из полостей в бункер для заготовок (5).The lead layer (prismatic plate), falling on the drums, is captured by them, and the lead is pressed into the cavity of the drum. At the lower point of the drum position, the pushers push the prisms from the cavities into the bunker for the blanks (5).

Толщина пласта свинца, глубина полостей в барабане и их расположение рассчитаны таким образом, чтобы весь свинец оказался в этих полостях и между барабанами не смог образоваться зазор. Этой же цели, не допустить образования зазора между барабанами, служат и неглубокие полости в теле барабанов. В них уходит «лишний» свинец. Отсутствие зазора между барабанами позволяет получать призмы практически без облоя.The thickness of the lead layer, the depth of the cavities in the drum and their location are designed so that all the lead is in these cavities and no gap could form between the drums. For the same purpose, to prevent the formation of a gap between the drums, shallow cavities in the body of the drums also serve. The "extra" lead goes into them. The lack of clearance between the drums allows you to get prisms with virtually no flash.

Для улучшения захвата пласта свинца и его вдавливания сплошная поверхность барабанов выполнена ребристой (волнообразной).To improve the capture of the lead layer and its indentation, the continuous surface of the drums is made ribbed (wave-like).

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Чушки свинца талью устанавливают на транспортер-рольганг (1). Транспортер подает чушки на поворотный рычаг, который перекладывает их на конвейер цепной (2). Конвейер перемещает чушки на узел отрезки (нож-гильотину) (3). Попадая в узел отрезки, чушка фиксируется верхним и нижними прижимами, а затем обрезается ножом с образованием плиты толщиной 20±1 мм и подается на пресс валковый (4). Из полостей барабанов пресса (4) толкатели выталкивают призмы в бункер для заготовок (5) и они попадают на транспортер-элеватор (6) готовой продукции.The lead ingots are installed on a conveyor-roller table (1). The conveyor feeds the pigs to the pivot arm, which transfers them to the chain conveyor (2). The conveyor moves the pigs to the site segments (knife-guillotine) (3). Once in the segments, the ingot is fixed by the upper and lower clamps, and then cut with a knife to form a plate 20 ± 1 mm thick and fed to the roller press (4). From the cavities of the press drums (4), the pushers push the prisms into the bunker for the blanks (5) and they fall onto the conveyor elevator (6) of the finished product.

Результаты опытных испытаний свинцовых порошков, полученных из цилиндрических и призматических заготовок, приведены в таблице

The results of pilot tests of lead powders obtained from cylindrical and prismatic blanks are given in the table

На основании данных, приведенных в таблице, можно сделать следующие выводы:Based on the data given in the table, we can draw the following conclusions:

1. Чрезмерное измельчение крупной части годного порошка свинца из цилиндрических заготовок по сравнению с призматическими приводит к уменьшению пористости смеси мелких и крупных частиц порошка оксида свинца, что снижает абсорбцию кислоты смеси оксидов порошка примерно на 7%.1. Excessive grinding of a large part of suitable lead powder from cylindrical blanks compared with prismatic leads to a decrease in the porosity of the mixture of small and large particles of lead oxide powder, which reduces the acid absorption of the mixture of powder oxides by about 7%.

2. Переизмельчение крупных фракций порошков свинца сопровождается увеличением времени взаимодействия порошков свинца с рабочими элементами мельниц, что насыщает порошки свинца оксидами железа и снижает на 3,7% содержание оксидов свинца в годном порошке.2. The regrinding of large fractions of lead powders is accompanied by an increase in the interaction time of lead powders with the working elements of mills, which saturates lead powders with iron oxides and reduces the content of lead oxides in a suitable powder by 3.7%.

3. Присутствие примеси железа в оксидах свинцовых порошков является нежелательным, так как оно ухудшает эксплуатационные показатели аккумуляторов.3. The presence of an impurity of iron in the oxides of lead powders is undesirable, as it affects the performance of batteries.

Технические решения, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения, не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».Technical solutions that coincide with the essential features of the claimed invention are not identified, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение вышеописанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень».The claimed essential features of the invention, predetermining the receipt of the above technical result, do not explicitly follow from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "inventive step".

Поскольку заявляемое изобретение обеспечивает технический результат, выражающийся в достижении равномерности диапазона крупности порошкообразного оксида свинца (PbO) на выходе из барабанной мельницы за счет придания заготовке свинца призматической формы, то можно сделать вывод, что изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».Since the claimed invention provides a technical result, which is achieved by achieving uniformity of the particle size range of the powdered lead oxide (PbO) at the outlet of the drum mill by imparting a prismatic shape to the lead blank, it can be concluded that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

A method of manufacturing blanks for producing powdered lead oxide, characterized in that it includes cutting off a prismatic-shaped plate from the lead ingot and forming prismatic blanks from it, which are carried out by means of two drums made with cavities in the shape of a prism, moreover, the cavities on one drum are located opposite the continuous surface of the other drum, while the lead plate is fed to the rotating drums and provide lead indentation into their cavities with the formation of prismatic-shaped blanks that are pushed out of said drum cavities by means of ejectors installed in them.