RU2845581C1 - Линия изготовления литиевых заготовок - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к линии изготовления литиевых заготовок. Линия содержит блок очистки и циркуляции газа, газопроводную систему и последовательно размещенные и связанные между собой сборочными операциями с образованием герметичного внутреннего пространства узел обрезки заготовок лития, узел плавки заготовок лития, узел розлива расплавленных заготовок лития и узел резки заготовок лития. Узел плавки заготовок лития содержит плавильные стаканы. Узел розлива расплавленных заготовок лития содержит виброустановки с рабочими плитами, изложницами и пультами. Рабочие плиты посредством штока соединены с якорями электромагнитов. Пульты виброустановок выполнены с возможностью управления упомянутыми электромагнитами. В результате повышается удобство при дальнейшей работе с заготовками лития при производстве первичных источников тока с литиевым электродом. 3 з.п. ф-лы, 1 пр.

Description

Изобретение относится к получению металлического лития и может быть использовано при производстве первичных источников тока с литиевым электродом.

Известен способ получения металлического лития с использованием продуктов переработки природных рассолов (Патент РФ 2616749), включающий подготовку шихты из безводных бромида и хлорида лития, расплавление шихты с получением расплава эвтектической смеси, содержащей 90 мас.% бромида лития и 10 мас.% хлорида лития, электролиз полученного расплава эвтектической смеси с выводом металлического лития из катодного пространства и бромовоздушной смеси из анодного пространства. Бром из бромовоздушной смеси абсорбируют раствором гидроксида лития с получением раствора бромида лития в присутствии карбамида, полученный раствор бромида лития обезвоживают путем СВЧ-нагрева при температуре 160-170°С c получением безводного бромида лития с остаточной влажностью не более 0,1%, который направляют на электролиз для восполнения убыли бромида лития в эвтектической смеси при электролизе. Обеспечивается утилизация выделяющегося на аноде брома, а также повышение чистоты получаемого лития.

Недостатком данного технического решения является сложность создания соответствующей технологической линии.

Задача изобретения заключается в необходимости устранения указанных недостатков.

Технический результат заключается в повышении удобства для дальнейшей работы с заготовками лития металлического на следующих операциях.

Поставленная задача решается тем, что линия изготовления литиевых заготовок содержит последовательно размещенные и связанные между собой сборочными операциями с образованием герметичного внутреннего пространства узлы: узел обрезки заготовок лития, узлы плавки и розлива лития, узел резки лития, а также блок очистки и циркуляции газа, блок управления, газопроводная система. Узлы резки и обрезки заготовок лития содержат установленные в них прессы, на рабочих плитах которых установлена оснастка для крепления лития, а на траверсах закреплены режущие ножи. В узлах плавки и розлива лития смонтированы по две виброустановки с изложницами и по два плавильных станка. В качестве рабочей среды используется инертный газ аргон под давлением 30-50 кПа.

Линия изготовления литиевых заготовок содержит последовательно размещенные и связанные между собой сборочными операциями с образованием герметичного внутреннего пространства узлы: узел обрезки заготовок лития, узлы плавки и розлива лития, узел резки лития, а также блок очистки и циркуляции газа, блок управления, газопроводная система. Во всех узлах смонтирована соответствующая технологическим операциям оснастка.

Узлы резки и обрезки заготовок лития содержит установленный в нем пресс, на рабочих плитах которого установлена оснастка для крепления лития, а на траверсах закреплены режущие ножи.

В узлах плавки и розлива лития смонтированы по две виброустановки с изложницами и по два плавильных стакана, в дне которых расположены электрические нагреватели (ТЕНы). Стены плавильных стаканов теплоизолированы. Рабочие плиты виброустановок через шток соединены с якорями электромагнитов. Управление электромагнитами (включение, выключение, регулировка амплитуды колебаний) производится с пультов виброустановок.

Избыточное давление в общей герметичной среде всех узлов создается при помощи системы автоматического поддержания рабочего давления, например, DMR фирмы BRAUN, состоящей из двух электромагнитных клапанов и питающей их электрической схемы. Контроль осуществляется тягонапорометром, установленным в видимой зоне наружной поверхности бокса. В качестве рабочей среды используется инертный газ аргон под давлением 30-50 кПа. Очистка и охлаждение газа осуществляется блоком очистки и циркуляции газа и фильтром.

Линия изготовления литиевых заготовок работает следующим образом.

Чушки лития в состоянии поставки выгружают из транспортных емкостей и через загрузочный шлюз загружают в узел резки лития. Перед открыванием шлюза производят его продувку в течение 3-5 минут. Сначала смазка немного соскребается с лития металлического скребком, а потом только режется на прессе, это необходимо для улучшения процесса очистки лития металлического. Литий устанавливают на рабочую плиту гидропресса, включают гидропресс и режут литий на более мелкие куски, которые затем передают в узел плавки и розлива.

В узле плавки и розлива нарезанные куски лития укладывают в плавильные стаканы и включают нагреватели. Процесс происходит до окончания дымовыделения, которое означает, что масло-парафиновая смесь полностью удалилась из расплава. Расплавленный до температуры 230-270°С литий металлический выливают из плавильных стаканов в изложницы, включают электропривод виброустановки. В результате вибрации в течение от 2 до 20 минут происходит отшлаковка лития – тяжелые включения осаждаются на дне, а более легкие всплывают вверх. При этом остатки парафиновой смазки выпариваются в процессе нагрева. После отключения виброустановок литий застывает и заготовки передают в узел обрезки.

В узле обрезки заготовку цилиндрической формы закрепляют на устройстве для обрезки, установленном на рабочей плите гидропресса, включают гидропресс и последовательно обрезают два торца примерно по 20-30 мм сверху и по 10-20 мм снизу для очистки его от тяжелых и легких включений металлов и солей. Обрезанные заготовки укладывают в транспортные контейнеры, герметично закрывают и через шлюз выгрузки выгружают из модуля.

Пример практической реализации.

В настоящее время на линии изготовления литиевых заготовок из 500 кг лития металлического марки ЛЭ-1 ГОСТ 8774-75 было изготовлено 558 штук литиевых заготовок. Габариты заготовок после обрезки были в пределах от 140 до 180 мм по длине и от 115 до 120 мм по диаметру, что обусловлено габаритами оснастки, используемой для последующей транспортировки заготовки на другие участки и дальнейшее удобство для работы на следующих операциях.

Claims (4)

1. Линия изготовления литиевых заготовок, содержащая блок очистки и циркуляции газа, газопроводную систему и последовательно размещенные и связанные между собой сборочными операциями с образованием герметичного внутреннего пространства узел обрезки заготовок лития, узел плавки заготовок лития, узел розлива расплавленных заготовок лития и узел резки заготовок лития, при этом узел плавки заготовок лития содержит плавильные стаканы, а узел розлива расплавленных заготовок лития содержит виброустановки с рабочими плитами, изложницами и пультами, причем рабочие плиты посредством штока соединены с якорями электромагнитов, а пульты виброустановок выполнены с возможностью управления упомянутыми электромагнитами.

2. Линия изготовления литиевых заготовок по п.1, отличающаяся тем, что узел резки заготовок лития и узел обрезки заготовок лития содержат прессы, на рабочих плитах которых установлена оснастка для крепления заготовок лития, а на их траверсах закреплены режущие ножи.

3. Линия изготовления литиевых заготовок по п.1, отличающаяся тем, что в узле плавки заготовок лития смонтированы два плавильных стакана, а в узле розлива расплавленных заготовок лития смонтированы две виброустановки.

4. Линия изготовления литиевых заготовок по п.1, отличающаяся тем, что в качестве рабочей среды используется инертный газ аргон под давлением 30-50 кПа.