DE1266934B

DE1266934B - Method and apparatus for producing lead powder

Info

Publication number: DE1266934B
Application number: DEA49246A
Authority: DE
Inventors: David Kinsell; Ellesmere Port
Original assignee: Associated Lead Manufacturers Ltd
Current assignee: Associated Lead Manufacturers Ltd
Priority date: 1965-05-18
Filing date: 1965-05-18
Publication date: 1968-04-25

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL: Int. CL:

B22dB22d

Deutsche KI.: 31 b2- 23/08 German KI .: 31 b2- 23/08

Nummer: 1266 934Number: 1266 934

Aktenzeichen: A 49246 VI a/31 b2File number: A 49246 VI a / 31 b2

Anmeldetag: 18. Mai 1965Filing date: May 18, 1965

Auslegetag: 25. April 1968Opening day: April 25, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Bleipulver durch Zerstäuben einer Bleischmelze mittels eines Druckluftstrahles.The invention relates to a method and an apparatus for producing lead powder by atomizing a molten lead by means of a compressed air jet.

Bei der Gewinnung von Bleipulver durch Zerstäuben einer Bleischmelze ist es bekannt, am Mundstück der Zerstäuberdüse zeitweise Wärme zu erzeugen, um ein Erstarren der Bleischmelze und hierdurch ein Verstopfen der Düsenmündung zu vermeiden. Ein auf die bekannte Weise durch Zerstäuben hergestelltes Bleipulver enthält gewöhnlich 1 bis 1,25 Gewichtsprozent Bleioxyd in Form von PbO, und ein aus solchem Bleipulver gewonnenes dispersionsgehärtetes Blei hat dann eine Zugfestigkeit von 700 kg/cm².When extracting lead powder by atomizing a molten lead, it is known to temporarily generate heat at the mouthpiece of the atomizing nozzle in order to prevent the molten lead from solidifying and thereby clogging the nozzle mouth. A lead powder produced in the known manner by atomization usually contains 1 to 1.25 percent by weight lead oxide in the form of PbO, and a dispersion-hardened lead obtained from such lead powder then has a tensile strength of 700 kg / cm ² .

Während der Lagerung des Bleipulvers kann der Oxydgehalt zwar auf 2% und mehr ansteigen, jedoch wirkt sich dies auf eine Erhöhung der Zugfestigkeit des daraus verarbeiteten dispersionsgehärteten Bleies nicht immer günstig aus, vielmehr ist ein Ansteigen des Oxydgehaltes im Bleipulver während der Lagerung unerwünscht, weil sich diese Oxydation nicht kontrollieren läßt und zudem ungleichmäßig auftritt. Deshalb läßt sich mit einem solchen Pulver auch nicht die Zugfestigkeit, die dem erhöhten Oxydgehalt entsprechen sollte, erreichen. Weiterhin können sich aus der ungleichmäßigen Oxydverteilung an den Pulverteilchen Nachteile, wie die Verminderung des Korrosionswiderstandes, ergeben.While the lead powder is in storage, the oxide content can rise to 2% and more, but it does this has the effect of increasing the tensile strength of the dispersion-hardened lead processed from it not always favorable, rather an increase in the oxide content in the lead powder during storage undesirable because this oxidation cannot be controlled and also occurs unevenly. Therefore, with such a powder, the tensile strength cannot be matched by the increased oxide content should match. Furthermore, the uneven distribution of oxide to the Powder particles give rise to disadvantages such as a reduction in corrosion resistance.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Bleipulver mit erhöhtem Anteil an Bleioxyd herzustellen, das die vorerwähnten Mängel nicht aufweist.The object of the invention is therefore to produce lead powder with an increased proportion of lead oxide that does not have the aforementioned defects.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, bei dem die Bleischmelze direkt nach dem Zerstäuben noch im Zustand als Bleitröpfchen einer Wärmebehandlung unterworfen wird.To solve this problem, the invention proposes a method in which the lead melt directly is subjected to a heat treatment after atomization while still in the state as lead droplets.

Bei nach diesem Verfahren hergestelltem Bleipulver ist das Bleioxyd in gleichmäßiger dünner Umhüllung auf den einzelnen Pulverteilchen und somit in größtmöglicher Verteilung in der gesamten Pulvermenge vorhanden. Die Wärmebehandlung verzögert die sonst schon nach kurzer Flugstrecke an den zerstäubten Teilchen eintretende Abkühlung und Erstarrung und steigert hierdurch den Oxydgehalt des Bleipulvers.In the case of lead powder produced according to this process, the lead oxide is in a uniform, thin coating on the individual powder particles and thus in the greatest possible distribution in the total amount of powder available. The heat treatment delays the otherwise already after a short flight distance to the atomized Particle cooling and solidification and thereby increases the oxide content of the Lead powder.

Bei Anwendung einer die Bleiteilchen stark, beispielsweise auf 900° C erhitzenden Flamme läßt sich der Bleioxydgehalt zwar beträchtlich steigern, jedoch besteht hierbei die Gefahr, daß viele Pulverteilchen vollständig in das Oxyd umgewandelt werden, mit dem Ergebnis, daß sich dann der diesem erhöhten Oxydgehalt entsprechende Erfolg nicht einstellt.When using a flame which heats the lead particles strongly, for example to 900.degree. C., it is possible to increase the lead oxide content considerably, but there is a risk that many powder particles are completely converted to the oxide, with the result that the latter then increased Oxide content does not set corresponding success.

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von
BleipulverMethod and apparatus for producing
Lead powder

Anmelder:Applicant:

Associated Lead Manufacturers Limited, LondonAssociated Lead Manufacturers Limited, London

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. L. Hain, Patentanwalt,
8000 München 5, Rumfordstr. 40Dipl.-Ing. L. Hain, patent attorney,
8000 Munich 5, Rumfordstr. 40

Als Erfinder benannt:
David Kinsell,Named as inventor:
David Kinsell,

Ellesmere Port, Cheshire (Großbritannien)Ellesmere Port, Cheshire (UK)

Vorteilhafterweise sollen daher die Bleitröpfchen im wesentlichen nicht über 400⁰C erhitzt werden. Damit lassen sich die besten Ergebnisse erzielen. Unter diesen Verhältnissen wird das ganze oder im wesentlichen ganze Oxyd in Form eines Überzuges der Pulverteilchen vorliegen. Es kann so Bleipulver mit einem Gehalt von 2 bis 2,5% Bleioxyd gewonnen werden. Das aus solchem Bleipulver durch Verpressen gewonnene Blei hatte dann eine Zugfestigkeit von 900 kg/cm².Advantageously, therefore, the lead droplets essentially should not be heated above 400 ⁰ C. This will give you the best results. Under these conditions all or substantially all of the oxide will be in the form of a coating of the powder particles. In this way, lead powder with a lead oxide content of 2 to 2.5% can be obtained. The lead obtained from such lead powder by pressing then had a tensile strength of 900 kg / cm ² .

Wird Bleipulver nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, dann kann ein vorbestimmter Oxydgehalt erzielt werden.
Auf diese Weise gewonnenes Bleipulver wird unter Verhältnissen, die eine weitere Oxydation unterbinden, gelagert. Um einen optimalen Bleioxydgehalt in günstiger Verteilung zu erhalten, hat sich eine reduzierend, d. h. mit Luftunterschuß brennende Gasflamme bewährt. Eine solche Flamme läßt sich durch Verbrennen von Stadt- oder dergleichen Gas unter geeigneten Betriebsverhältnissen erzielen. Es entsteht dann eine nur züngelnde Gasflamme, die vom Druckluftstrahl aus der Zerstäuberdüse mitgerissen wird. Das in der Sammelkammer anfallende Bleipulver hat dann im wesentlichen gleichmäßigen Bleioxydgehalt, der durch Einstellen des Brenners und damit der von der Flamme abgegebenen Wärmemenge veränderbar ist.
Die zu verarbeitende Bleischmelze kann aus chemisch reinem Blei sein, oder sie kann auch geringe Legierungsbestandteile, z. B. Antimon in einer Menge bis zu 1 °/o, enthalten.If lead powder is produced by the method according to the invention, then a predetermined oxide content can be achieved.
Lead powder obtained in this way is stored under conditions that prevent further oxidation. In order to obtain an optimal lead oxide content in a favorable distribution, a reducing gas flame, ie with an excess of air, has proven itself. Such a flame can be obtained by burning city or similar gas under suitable operating conditions. The result is a flickering gas flame that is carried away by the compressed air jet from the atomizer nozzle. The lead powder accumulating in the collecting chamber then has an essentially uniform lead oxide content, which can be changed by adjusting the burner and thus the amount of heat given off by the flame.
The lead melt to be processed can be made of chemically pure lead, or it can also contain small alloy components, e.g. B. Antimony in an amount up to 1% contain.

809 540/349809 540/349

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Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung die Lufttemperatur vor Aus-An advantageous device for carrying out the air temperature before starting

des Verfahrens nach der Erfindung geht von einer tritt aus der Düse 200^c Cthe method according to the invention is based on one emerges from the nozzle 200 ^c C

Düse mit einer Ringmündung für Druckluft zum der Luftdruck 11 atüNozzle with a ring mouth for compressed air to the air pressure 11 atü

Versprühen der Schmelze sowie einer dieser Düse das Luftvolumen 3 m³/Min.Spray the melt and one of these nozzles the air volume 3 m ³ / min.

gegenüberliegenden Sammelkammer aus und ist da- 5 das Gasvolumen 0,2 m³/Min.opposite collecting chamber and is there- 5 the gas volume 0.2 m ³ / min.

durch gekennzeichnet, daß eine in die Bleitröpfchen der Bleidurchsatz 75 kg/Std.characterized in that one in the lead droplets the lead throughput 75 kg / hour.

wirkende Wärmequelle vorgesehen ist. . _ , . , , . , . . , , ^ ., ,acting heat source is provided. . _,. ,,. ,. . ,, ^.,,

Die Zeichnung zeigt eme solche schematisierte Nachfolgend ist noch eine Analyse der Teilchen-The drawing shows such a schematic. The following is an analysis of the particle-

F i g. 1 eine Seitenansicht und ·F i g. 1 a side view and

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Zerstäuberdüse in vergrößerter Darstellung.2 shows a section through an atomizer nozzle in an enlarged illustration.

Die Vorrichtung besteht aus einem Schmelztiegel 10, aus dem eine Bleischmelze durch eine Leitung 11 zu einer Düse 12 fließt. Durch eine andere Leitung 13 wird Druckluft in eine Ringmündung 14 der Düse 12 zugeführt, um die Bleischmelze aus der Düse zu zerstäuben und in eine gegenüberliegende Sammelkammer 15 zu blasen, in der sich das oxydierte Bleipulver wieder sammelt. Die Bleischmelze tritt hierzu durch eine Öffnung in die Sammelkammer ein, die einen Durchmesser von 15 cm haben kann Die Sammelkammer ist noch mit einem Turm 16 und einem Sauggebläse 17 ausgerüstet. Unter der Sammelkammer 15 befindet sich eine Siebvorrichtung 18 aus einem Rüttelsieb, das das Siebgut zu einem Behalter 19 ableitet und das größere Restgut in einen Behälter 23 abgibt. Elektrische Heizelemente 20 dienen zur Verhinderung des Erstarrens der Bleischmelze in der Düse. Aus zwei Brennern 22 austretende Gasflammen 21 sind auf den aus der Düse austretenden Bleischmelzestrahl gerichtet (Fig. 2).The device consists of a crucible 10, from which a lead melt through a line 11 flows to a nozzle 12. Another line 13 is compressed air into an annular mouth 14 of the nozzle 12 is fed to atomize the molten lead from the nozzle and into an opposing collection chamber 15 to blow, in which the oxidized lead powder collects again. The lead melt occurs here through an opening in the collection chamber, the Can have a diameter of 15 cm. The collecting chamber is still with a tower 16 and a suction fan 17 equipped. A sieve device 18 is located under the collecting chamber 15 from a vibrating sieve that diverts the material to be screened to a container 19 and the larger remaining material into one Container 23 dispenses. Electrical heating elements 20 serve to prevent the lead melt from solidifying in the nozzle. Gas flames 21 emerging from two burners 22 are directed towards the nozzle exiting molten lead jet directed (Fig. 2).

Unter nachfolgenden Betriebsverhältnissen ist es möglich, Bleipulver mit einem Oxydgehalt von 2,1 «/0 zu erhalten. Das Oxyd ist dabei gleichmäßig auf die Oberflächen der Bleiteilchen verteilt, ohne daß solche vollständig in Oxyd umgewandelt werden. Dieses Ergebnis wurde durch mikroskopische Prüfung der Querschnitte der Bleiteilchen ermittelt. Die Zugfestigkeit des aus solchem Bleipulver gewonnnen Bleies wurde mit 900 kg/cm² festgestellt.Under the following operating conditions it is possible to obtain lead powder with an oxide content of 2.1%. The oxide is evenly distributed over the surfaces of the lead particles without them being completely converted into oxide. This result was determined by microscopic examination of the cross sections of the lead particles. The tensile strength of lead obtained from such lead powder was found to be 900 kg / cm ² .

Im Versuch warI was trying

die Bleitemperatur imthe lead temperature in

Schmelztiegel 350bis400⁰CCrucible 350 to 400 ⁰ C

die Temperatur in der
Sammelkammer 95⁰Cthe temperature in the
Collection chamber 95 ⁰ C

bis
bis
bisuntil
until
until

^bis
bis ^until
until

bis
bis
bisuntil
until
until

10 Mikrometer
20 Mikrometer
30 Mikrometer
⁴O Mikrometer
50 Mikrometer
60 Mikrometer
80 Mikrometer
90 Mikrometer10 microns
20 microns
30 microns
⁴ O micrometers
50 microns
60 microns
80 microns
90 microns

bis 100 Mikrometerup to 100 micrometers

18 Gewichtsprozent 41 Gewichtsprozent 62 Gewichtsprozent 75 Gewichtsprozent 85 Gewichtsprozent 92 Gewichtsprozent 95 Gewichtsprozent 97 Gewichtsprozent 99 Gewichtsprozent18 percent by weight 41 percent by weight 62 percent by weight 75 percent by weight 85 percent by weight 92 percent by weight 95 percent by weight 97 percent by weight 99 percent by weight

Selbstverständlich können an Stelle der im Ausführungsbeispiel erwähnten Gasflammen auch andere _geeignete Wärmequellen, beispielsweise Infrarotstrahler verwendet werden. _{Of course, other suitable} heat sources, for example infrared radiators, can also be used instead of the gas flames mentioned in the exemplary embodiment.

Claims

Patent claims:

1- Process for the production of lead ^{powder by} atomizing a molten lead by means of air, characterized in that the molten lead is subjected to a heat treatment directly after atomizing, while still in the state as lead droplets.

^{2. The} method according to claim 1, characterized in that the lead droplets are essentially not heated above 400 ° C.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a nozzle which has an annular mouth for compressed air for spraying the melt, and with a collecting chamber opposite the nozzle, characterized by a Wärmeq _ue U _e (21) acting in the lead droplets.

^ Considered publications German Auslegeschrift No. 1176 976.

1 sheet of drawings