KR20190077486A - Method for manufacturing active material for lead-acid battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연단화도가 높은 연단을 효율적으로 생산할 수 있는 제조 방법을 제공한다. 일산화납과 금속납을 주성분으로 하는 연분을 제1 가열 온도에서 가열하여, 연분 중의 금속납을 산화시키는 제1 가열 공정을 실시하고, 제1 가열 공정에서 가열한 연분을 제2 가열 온도에서 가열하여, 연분을 연단화하는 제2 가열 공정을 실행한다. 제1 가열 공정에서 가열하기 전의 연분에는, 금속납을 볼 밀법에 의해 분쇄하여 생성한 것을 사용한다. 제1 가열 온도는, 제2 가열 온도 이하로 조정한다.The present invention provides a manufacturing method capable of efficiently producing a podium having a high degree of punching. A first heating step of heating the lead oxide and the lead containing metal lead as main components at a first heating temperature to oxidize the lead metal in the lead metal is performed and the fired material heated in the first heating step is heated at a second heating temperature , And a second heating process is performed to soften the melt. In the firing before heating in the first heating step, a product produced by grinding a metal lead by a ball mill method is used. The first heating temperature is adjusted to be equal to or lower than the second heating temperature.
Description
본 발명은, 납 축전지용의 활물질 재료인 연단을 제조하기 위한 납 축전지용 활물질 재료의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an active material for lead-acid batteries for producing a lead edge which is an active material for lead-acid batteries.
납 축전지의 분야에서는, 납 축전지의 화성 효율을 높이기 위해, 활물질 재료에 연단이 사용되고 있다(특허문헌 1 및 특허문헌 2). 연단은, 연분(금속납을 함유하는 일산화납)을 원료로 하여, 이 연분을 가열 또는 소성함으로써 얻어진다. 연분의 가열에는, 종래부터, 생산 관리가 비교적 용이한 배치식의 가열 장치가 사용되고 있다. 그러나, 배치식의 가열 장치는, 연단의 대량 생산에는 부적합하기 때문에, 연단의 생산량을 증가시키는 요구에는 따르지 않는다.BACKGROUND ART In the field of lead-acid batteries, pads are used for active material in order to increase the conversion efficiency of lead-acid batteries (
그 때문에, 연단의 생산량을 증가시키는 경우에는, 연속식의 가열 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 연속식의 가열 장치는, 장치의 구조가 복잡하며, 생산 라인도 길어지기 때문에, 가열 온도 등의 관리가 어렵다. 게다가, 연단의 원료로서 사용할 수 있는 연분의 처리량이 증가하기 때문에, 연분에 포함되는 금속납도 상대적으로 증가한다. 그 결과, 연단화를 위한 가열에 의해 금속납의 산화 반응이 심해져, 장치 내의 온도가 높아지기 쉽다. 그 때문에, 연속식의 가열 장치를 도입한 경우에는, 연단화되기 어려운 산화납의 생성이나, 금속납 등의 용융에 의해, 연단화도가 저하되고, 연단화를 위한 처리 시간이 길어진다는 문제가 있다.Therefore, in order to increase the production amount of the edge, it is preferable to use a continuous heating apparatus. However, the continuous heating apparatus is complicated in the structure of the apparatus and long in the production line, so that it is difficult to control the heating temperature and the like. In addition, since the throughput of the pellet which can be used as the raw material of the pellet is increased, the metal lead contained in the pellet is relatively increased. As a result, the oxidation reaction of the metal lead becomes severe due to heating for plowing, and the temperature in the apparatus tends to increase. For this reason, when a continuous heating apparatus is introduced, there is a problem that the plowing degree is lowered due to generation of lead oxide which is hardly plowed and melting of metal lead or the like, and the processing time for plowing is prolonged.
이러한 문제를 해결하기 위해, 연속식의 가열 장치에 의해 연단을 대량 생산하는 경우에는, 종래의 연분보다도 산화도가 높은(금속납의 함유량이 적은) 연분이 연단의 원료로서 사용되고 있다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 소위 버튼 포트 방식에 의해, 먼저 산화도가 높은 연분을 생성하고(ST101), 이 연분을 연단의 원료로서 가열하고(ST102), 에이징하고(ST103), 이것을 분쇄·정립하여(ST104), 연단을 생산하는 방법이 있다.In order to solve such a problem, when mass production of a podium is carried out by a continuous heating apparatus, a pellet having a degree of oxidation higher than that of a conventional pellet (a content of a metal lead is small) is used as a raw material for a pellet. For example, as shown in Fig. 3, first a high-oxidation rate is generated by the so-called button port method (ST101), the stale is heated as a raw material of the edge (ST102) , And crushing and sizing it (ST104) to produce a podium.
그러나, 원료로서 산화도가 높은 연분을 사용하여 연단을 대량 생산하고자 하면, 연분을 제조할 때에 연분 중에 연단화되기 어려운 일산화납이 생성되기 쉬운 경향이 있다. 이러한 연단화되기 어려운 일산화납을 함유하는 연분을 사용하여 연단을 대량 생산하고자 해도, 연단화에 시간이 걸려, 단위 시간당의 연단의 생산량을 증가시킬 수 없다. 또한, 연분 중의 금속납의 함유량이 적다고는 해도, 이것을 연속식의 가열 장치에 의해 대량으로 가열하면, 금속납의 처리량은 상대적으로 많아지고, 가열 중에 심한 산화 반응을 일으켜, 가열 장치 내의 온도가 높아진다. 그 결과, 일부의 금속납이 용융되어, 연분의 입경이 불균일해지는 등에 의해, 연단화가 충분히 진행되지 않고, 오히려 연단화도가 저하된다. 그 때문에, 연속식의 가열 장치를 도입할 때에 연단의 원료로서 산화도가 높은 연분을 사용한 경우에도, 결과적으로 연분의 투입량을 증가시킬 수 없기 때문에, 연단의 생산량을 충분히 증가시킬 수는 없었다.However, when mass production of the podium is attempted using a high-oxidation pellet as a raw material, there is a tendency that lead monoxide, which is difficult to be panned in the pellet, tends to be generated during manufacture of the pellet. Even if it is intended to mass-produce the podium by using the puddle containing the lead monoxide, which is difficult to be puddled, it takes time to puddle, and the production amount of the puddle per unit time can not be increased. Even if the content of lead in the flux is small, if the lead is heated in a large amount by a continuous heating device, the throughput of the lead becomes relatively large and a serious oxidation reaction occurs during heating, and the temperature in the heating device becomes high. As a result, a part of the metal lead is melted and the grain size of the flux is uneven, so that the plowing is not sufficiently progressed, and the plowing degree is rather lowered. For this reason, even when a high-oxidation rate frying material is used as a raw material for a pellet when introducing a continuous heating apparatus, the amount of pellets can not be increased as a result, so the production amount of pellets can not be sufficiently increased.
본 발명의 목적은, 납 축전지용 활물질 재료의 성능(높은 연단화도)을 유지하면서, 해당 활물질 재료(연단)의 생산량을 증가시킬 수 있는, 납 축전지용 활물질 재료의 제조 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an active material for lead-acid batteries, which can increase the production amount of the active material (podium) while maintaining the performance of the active material for the lead-acid battery (high degree of punching).
본 발명이 개량의 대상으로 하는 납 축전지용 활물질 재료의 제조 방법은, 일산화납과 금속납을 주성분으로 하는 연분을 가열하여, 납 축전지용의 활물질 재료로서 사용하는 연단을 생산하는 방법이다. 본 발명의 제조 방법은, 제1 가열 공정과 제2 가열 공정을 포함하여 구성되어 있다. 제1 가열 공정에서는, 연분을 제1 가열 온도에서 가열하여 연분 중의 금속납을 산화시킨다. 또한, 제2 가열 공정에서는, 제1 가열 공정에서 가열한 연분을 제2 가열 온도에서 가열하여 연단화한다. 제1 가열 공정에서 가열하기 전의 연분으로서, 금속납을 볼 밀법에 의해 분쇄하여 생성한 연분을 사용한다. 그리고, 제1 가열 공정에서의 제1 가열 온도는, 제2 가열 공정에서의 제2 가열 온도 이하로 정해져 있다.A method for producing an active material for a lead-acid battery to which the present invention is to be improved is a method for producing a podium used as an active material for a lead-acid battery by heating a pellet containing lead monoxide and lead as a main component. The manufacturing method of the present invention includes a first heating step and a second heating step. In the first heating step, the frit is heated at the first heating temperature to oxidize the metal lead in the frit. Further, in the second heating step, the fired material heated in the first heating step is heated at the second heating temperature to soften it. As the frit before heating in the first heating step, the frit produced by grinding the metal lead by the ball mill method is used. The first heating temperature in the first heating step is set to be equal to or lower than the second heating temperature in the second heating step.
본 발명의 제조 방법에서는, 산화도가 비교적 낮은(금속납의 함유율이 비교적 높은) 연분을, 제2 가열 공정에서 가열하여 연단화하기 전에, 제1 가열 공정에서 예비적으로 가열(이하, 예비 가열이라고도 한다)하여 연분 중의 금속납을 가능한 한 산화해 두고, 제2 가열 공정에 있어서 금속납이 급격하게 산화 반응하여 장치 내의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 제2 가열 공정에서 연단으로 전화되기 어려운 일산화납의 생성을 방지할 수 있다. 여기서 「연단화되기 어려운」이란, 연단되기는 하지만, 연분의 연단화도가 낮은 것, 또는 연분을 연단화하는 데 비교적 장시간 걸리는 것을 의미한다. 연단화되기 어려운 요인으로서는, 연분 중에 사방정계의 일산화납(β형의 일산화납 또는 β-PbO라고도 한다)이 다량으로 포함되어 있는 것, 혹은 연분 중의 일산화납 또는 금속납이 용융되어 결합하고, 큰 입자가 되어, 연분의 비표면적이 작게 되어 있는 것 등이 생각된다.In the production method of the present invention, it is preferable to heat preliminary firing (hereinafter also referred to as preliminary heating) in the first heating step, before the frying is performed by heating in the second heating step, the relatively low degree of oxidation (the content of the metal lead is relatively high) The metal lead in the tin is oxidized as much as possible so that the temperature of the device can be prevented from rising due to the rapid oxidation reaction of the metal lead in the second heating step. Therefore, it is possible to prevent the generation of lead monoxide, which is difficult to be dialed in the second heating step. Here, " difficult to be padded " means that the padding of the paddles is low, or that the padding takes a comparatively long time to paddle the paddle, though the padding is padded. As factors that are difficult to be pioneered, it is preferable that a large amount of lead pyrogenic lead (also referred to as? -Type lead monoxide or? -PbO) is contained in the lead, or lead monoxide or lead in the lead is melted and bonded, Particles, and the specific surface area of the fines is small.
이에 비해, 금속납을 볼 밀법에 의해 분쇄하여 생성한 연분은, 연단화되기 쉬운 연분이 생성되기 쉬운 경향이 있다. 여기서 「연단화되기 쉬운」이란, 비교적 단시간에 연분이 연단화되는 것을 의미한다. 이러한 연단화되기 쉬운 연분을, 본 발명과 같이 연단화의 가열 전에 예비적으로 가열함으로써, 연단화도를 저하시키지 않고, 게다가 짧은 시간에 연단화할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조 방법을 사용함으로써, 연단화도를 유지하면서, 연단화를 위한 처리 시간을 짧게 할 수 있으며, 단위 시간당의 연단의 생산량을 증가시킬 수 있다(이하, 본 발명의 기본적 효과라 한다).On the other hand, the fines produced by grinding the metal lead by the ball mill method tend to generate friable purity. Here, " easy to pendent " means that the pendant is pendant in a relatively short time. By preliminarily heating the pelletizable pellet prior to the heating of the pelletization as in the present invention, the pelletization can be achieved in a short time without lowering the pelletization degree. Therefore, by using the manufacturing method of the present invention, it is possible to shorten the processing time for the pendantization while maintaining the pendant degree, and to increase the production amount of the pendent per unit time (hereinafter referred to as the basic effect of the present invention ).
또한, 상기한 기본적 효과를 얻기 위해, 산화도가 63% 이상인 연분을 사용해도 된다. 발명자들은, 금속납을 볼 밀법에 의해 분쇄하여 생성한 연분의 산화도가 63% 이상의 범위에서 존재하는 것을 확인하였다. 그 때문에, 제1 가열 공정에서 가열하기 전의 연분으로서, 금속납을 볼 밀에 의해 분쇄하여 생성한 것으로 한정되지 않으며, 산화도가 63% 이상의 범위로 조정된 연분을 사용할 수 있다.Further, in order to obtain the basic effect described above, a frit having an oxidation degree of 63% or more may be used. The inventors confirmed that the oxidation degree of the fines produced by milling the lead of the metal by the ball mill method was in the range of 63% or more. Therefore, it is not limited to the one produced by grinding the metal lead by the ball mill as the firing before heating in the first heating step, and the fines adjusted to the oxidation degree of 63% or more can be used.
또한, 연분의 산화도가 63%가 되지 않는 경우에는, 연분 중의 금속납의 함유량이 많기 때문에, 제1 가열 공정에서 산화 반응이 심하게 일어나, 예비 가열의 단계에서 β형의 일산화납이 생성되기 쉽고, 금속납이 용융되기 쉬워진다. 이 상태에서 제2 가열 공정으로 진행되면, 가열 시간이 길어지고(그 결과, 단위 시간당의 연단의 생산량이 저하되고), 또한 얻어지는 연단의 연단화도도 낮은 것이 된다.In addition, when the oxidation degree of the fines is not 63%, the content of the metal lead in the fines is large, so that the oxidation reaction occurs severely in the first heating step, The metal lead is easily melted. In this state, if the process proceeds to the second heating process, the heating time becomes long (as a result, the production amount of the podium per unit time decreases), and the degree of pendant of the obtained podium becomes low.
또한, 제1 가열 공정에서의 제1 가열 온도는, 바람직하게는 300 내지 330℃로 조정한다. 제1 가열 온도를 이러한 온도 범위로 조정함으로써, 본 발명의 기본적 효과를 확실하게 얻을 수 있다. 또한, 제1 가열 온도가, 300℃가 되지 않는 경우에는, 연분의 산화가 충분하지 않고, 연분 중에 금속납이 잔존하여, 제2 가열 공정에서 산화 반응이 심하게 일어나 장치 내의 온도가 높아진다. 그 때문에, β형의 일산화납이 생성되기 쉽고, 금속납이 용융되기 쉬워져, 연단화도가 낮아진다. 한편, 제1 가열 온도가 330℃를 초과하는 경우에는, 연분이 심하게 산화 반응을 일으켜, β형의 일산화납이 생성되기 쉬워지고, 금속납이 용융되기 쉬워진다. 이 상태에서, 제2 가열 공정으로 진행되어도, 가열 시간이 길어지고(즉, 단위 시간당의 연단의 생산량이 저하되고), 연단화도도 낮은 것이 된다.The first heating temperature in the first heating step is preferably adjusted to 300 to 330 占 폚. By adjusting the first heating temperature to this temperature range, the basic effect of the present invention can be reliably obtained. If the first heating temperature does not reach 300 deg. C, the oxidation of the fines is not sufficient and the metal lead remains in the fines, so that the oxidation reaction becomes severe in the second heating step and the temperature in the apparatus becomes high. As a result,? -Type lead monoxide is liable to be generated, the lead of the metal is easily melted, and the degree of plowing is lowered. On the other hand, when the first heating temperature is higher than 330 ° C, the fines cause an oxidation reaction so that the β-type lead monoxide tends to be easily produced, and the metal lead is liable to be melted. In this state, even if the process proceeds to the second heating step, the heating time becomes longer (i.e., the production amount of the edge portion per unit time decreases) and the degree of edge peening becomes low.
제1 가열 공정에서의 가열은, 연분을 교반하면서 행해도 된다. 본 명세서에 있어서 「교반」이란, 제1 가열 공정을 행하는 가열로의 내부를 일정한 회전수로 회전시키는 것을 의미한다. 이와 같이 교반하면서 제1 가열 공정에서 가열을 행하면, 연분의 산화도를 높게 할 수 있으며, 단위 시간당의 연단의 생산량을 증가시킬 수 있다.Heating in the first heating step may be performed while stirring the frit. In the present specification, the term " stirring " means that the interior of the heating furnace for performing the first heating step is rotated at a constant number of revolutions. When the heating is performed in the first heating step while stirring as described above, the oxidation degree of the fines can be increased and the production amount of the podium per unit time can be increased.
제1 가열 공정은, 가열로를 사용하여 실행할 수 있다. 이 경우, 가열로는, 제1 세그먼트, 제2 세그먼트 및 제3 세그먼트를 포함하는 3개의 에어리어로 나누어도 된다. 예를 들어, 제1 세그먼트는, 연분을 가열로 내에 투입하는 입구 부분을 구성하고, 제2 세그먼트는, 제1 세그먼트에 연속하며, 또한 가열로의 중심 부분을 구성하고, 제3 세그먼트는, 제2 세그먼트에 연속하며, 또한 연분을 가열로 외로 배출하는 출구 부분을 구성한다. 그리고, 제1 가열 온도는, 제1 세그먼트에 있어서의 가열 온도가, 제2 세그먼트에 있어서의 가열 온도 및 제3 세그먼트에 있어서의 가열 온도보다도 낮아지지 않도록 설정한다. 구체적으로는, 제1 가열 공정을 이러한 3개의 세그먼트로 구분한 후, 제1 가열 공정의 입구 부근에서, 연분의 투입에 의해 온도가 낮아지는 것을 상정하여, 미리 가열 온도를 높게 설정해 둔다. 제1 가열 공정에서 이러한 온도 조정을 행함으로써, 제1 가열 공정 전체에서 가열 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 그 때문에, 제1 가열 공정에서의 연분의 산화 반응을 안정적으로 행할 수 있다.The first heating step can be carried out using a heating furnace. In this case, the heating furnace may be divided into three areas including the first segment, the second segment and the third segment. For example, the first segment constitutes an inlet portion into which the flue is injected into the furnace, the second segment continues to the first segment and constitutes the central portion of the heating furnace, and the third segment constitutes the 2 segments, and constitutes an outlet portion for discharging the frit to the outside of the heating furnace. The first heating temperature is set so that the heating temperature in the first segment is not lower than the heating temperature in the second segment and the heating temperature in the third segment. Specifically, after the first heating step is divided into these three segments, the heating temperature is set to be high in advance, assuming that the temperature is lowered by the introduction of the fuels in the vicinity of the inlet of the first heating step. By performing such temperature adjustment in the first heating step, the heating temperature can be kept constant throughout the first heating step. Therefore, the oxidation reaction of fines in the first heating step can be performed stably.
연분의 산화도는, 바람직하게는 67% 이상으로 조정한다. 이러한 범위의 산화도를 갖는 연분을 사용함으로써, 연단화를 위한 처리 시간을 짧게 하고, 또한 연단의 생산량을 증가시키면서 연단화도를 높게 할 수 있다.The degree of oxidation of the flakes is preferably adjusted to not less than 67%. By using the frit having the oxidation degree in this range, the processing time for the plowing can be shortened, and the plowing degree can be increased while increasing the production amount of the plowing.
제2 가열 온도는, 375 내지 480℃로 조정하는 것이 바람직하다. 이 온도 범위는, 제1 가열 공정에서 가열한 연분을 연단화하기에 적합한 온도 범위이다. 또한, 제2 가열 온도가 375℃가 되지 않는 경우에는, 연단화가 충분히 진행되지 않을 우려가 있다. 또한, 제2 가열 온도가 480℃를 초과한 경우에는, 연분의 산화 반응이 지나치게 심해져, 일산화납이 β화되기 쉬워지고, 또한 잔존하는 금속납과 함께 용융되기 쉬워진다. 그 결과, 연분의 연단화에 시간이 걸리고, 또한 얻어진 연분도 연단화도가 낮은 것이 될 우려가 있다.The second heating temperature is preferably adjusted to 375 to 480 캜. This temperature range is a temperature range suitable for plowing the frit heated in the first heating step. If the second heating temperature does not reach 375 占 폚, there is a possibility that the plowing may not sufficiently proceed. If the second heating temperature exceeds 480 캜, the oxidation reaction of fines becomes excessively excessive, the lead monoxide tends to be easily converted into β, and the lead metal tends to be melted together with the remaining metal lead. As a result, there is a fear that it takes time to make the purity of the puddle, and that the puddle degree obtained also becomes low.
도 1은 본 발명에 관한 납 축전지용 활물질 재료의 제조 방법의 공정 플로우를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제1 가열 공정의 개략 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제2 가열 공정의 개략 구성을 나타낸다.
도 4는 종래의 납 축전지용 활물질 재료의 제조 방법의 공정 플로우를 나타낸다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 shows a process flow of a method for producing an active material for lead-acid batteries according to the present invention.
Fig. 2 shows a schematic configuration of the first heating step in the embodiment of the present invention.
Fig. 3 shows a schematic configuration of the second heating step in the embodiment of the present invention.
Fig. 4 shows a process flow of a conventional method for producing an active material for lead-acid batteries.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 발명의 납 축전지용 활물질 재료의 제조 방법의 실시 형태로서 납 축전지용의 정극 활물질의 재료가 되는 연단을 제조하는 공정 플로우를 도시하는 도면이다. 도 1에서는, 우선 연단의 원료가 되는 연분을 준비한다. 구체적으로는, 연분 생성 공정에 있어서, 금속납의 잉곳을 볼 밀로 분쇄하여 연분을 생성한다(스텝 ST1). 볼 밀에 의한 분쇄는, 얻어지는 연분의 산화도가 63 내지 78%가 되도록 행한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing a process flow for manufacturing a lead edge to be a material of a positive electrode active material for a lead-acid battery as an embodiment of the method for producing an active material for lead-acid batteries of the present invention. In Fig. 1, first, the plow serving as the raw material of the podium is prepared. Specifically, in the tin generation step, the ingot of the metal lead is pulverized by a ball mill to produce a tin (step ST1). The milling with the ball mill is carried out so that the degree of oxidation of the obtained frit is 63 to 78%.
스텝 ST1에서 준비한 연분은, 제1 가열 공정에 있어서 제1 가열 온도에서 가열한다(스텝 ST2). 제1 가열 공정에서의 가열은, 후술하는 제2 가열 공정(본 가열)에 대하여 예비적으로 행하는 가열(예비 가열)이다. 제1 가열 공정에서는, 제1 가열 온도를 납의 융점 부근의 온도(300 내지 330℃)로 조정하여, 연분 중의 일산화납 및 금속납이, 연단화되기 어려운 일산화납(β형의 일산화납)으로 전화되지 않도록, 또는 연분 중의 금속납이나 일산화납이 용융되지 않도록 연분을 가열한다.The fraction prepared in step ST1 is heated at the first heating temperature in the first heating step (step ST2). The heating in the first heating step is heating (preliminary heating) which is carried out preliminarily for the second heating step (main heating) to be described later. In the first heating step, the first heating temperature is adjusted to a temperature in the vicinity of the melting point of lead (300 to 330 占 폚), so that lead monoxide and metal lead in the lead are converted into lead monoxide (? , Or the frit is heated so that the lead metal or lead monoxide in the frit is not melted.
스텝 ST2에서 예비 가열이 완료된 연분(이하, 예비 가열 완료 연분이라 한다)을, 제2 가열 공정에 있어서 제2 가열 온도에서 가열한다(스텝 ST3). 제2 가열 공정에서의 가열은, 연분을 연단화하기 위한 본래적인 가열(본 가열)이다. 제2 가열 공정에서는, 제2 가열 온도를 납의 융점 부근의 온도(375℃)로부터 납의 융점을 크게 초과하지 않는 온도(480℃)까지의 온도 범위로 조정하여, 가열 완료 연분(주성분은 일산화납)이, 연단화되기 어려운 β형의 일산화납으로 전화되지 않도록, 또는 연분 중의 금속납 등이 용융되지 않도록 연분을 가열한다. 또한, 제2 가열 공정에서는, 연분을 연단화하기 위한 가열(본 가열)을 행하는 장치로서, 연단의 대량 생산이 가능한 후술하는 연속식의 가열로(다단식의 가열로)를 사용하였다.(Hereinafter, referred to as preheating completed fraction) is heated at the second heating temperature in the second heating process at step ST2 (step ST3). Heating in the second heating process is intrinsic heating (main heating) to soften the frit. In the second heating step, the second heating temperature is adjusted to the temperature range from the temperature (375 ° C) near the melting point of the lead to the temperature (480 ° C) at which the melting point of the lead does not greatly exceed the melting point, The pellet is heated so as not to be dialed by the? -Type monodisperse lead that is difficult to be panned, or the lead metal or the like in the pellet is not melted. Further, in the second heating step, a continuous heating furnace (multistage heating furnace), which will be described later, capable of mass production of a podium, is used as a device for performing heating (main heating) for softening the frit.
또한, 본 예에서는, 제1 가열 공정에 의한 예비 가열에 이어서 제2 가열 공정에 의한 본 가열을 행하고 있지만, 제1 가열 공정과 제2 가열 공정의 사이에 제1 가열 공정과 동일한 예비 가열을 1회 이상 더 실시해도 된다. 이와 같이 예비 가열을 2회 이상 실시함으로써, 더욱 효율이 양호한 연단화(연단화도의 향상, 연단 생산량의 증가)가 가능하게 된다.In this example, preliminary heating by the first heating step is followed by main heating by the second heating step. Between the first heating step and the second heating step, More than two times. By carrying out the preheating twice or more in this manner, it is possible to make the plowing (the plowing degree improvement and the plowing production amount increase) more efficient.
스텝 ST3에서 본 가열이 완료된 연분(이하, 본 가열 완료 연분이라 한다)을, 에이징 공정에서, 도시하지 않은 사일로로 에이징한다(스텝 ST4).The finned fraction (hereinafter referred to as the already-heated fraction) that has been heated in step ST3 is aged in a silo (not shown) in the aging step (step ST4).
스텝 ST4에서 에이징이 완료된 본 가열 완료 연분은, 분쇄·정립 공정에서, 도시하지 않은 펄버라이저(분쇄 해머 및 펀칭 메탈을 구비한다)를 사용하여 분쇄하고, 입경을 정렬시킨다(스텝 ST5). 구체적으로는, 분쇄 해머에 의해 본 가열 완료 연분을 분쇄하고, 분쇄된 연분이 펀칭 메탈에 의해 정립된다.The main finishing finished finishing step in step ST4 is pulverized using a pulverizer (including a crushing hammer and a punching metal) (not shown) in the crushing and sizing step, and the particle diameters are aligned (step ST5). Specifically, the presently completed frit is crushed by a crushing hammer, and the crushed frit is set by a punching metal.
스텝 ST1 내지 ST5 중, 스텝 ST2의 제1 가열 공정은, 도 2에 도시하는 구성을 더 구비하고 있다. 도 2는, 제1 가열 공정을 실행하기 위한 예비 가열 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 예비 가열 장치(1)는, 가열로(3)와, 가열로의 내부에 배치되어 양단이 개구되는 중공의 드럼(5)을 구비하고 있다. 드럼(5)의 둘레 방향으로 드럼(5)을 가열하는 도시하지 않은 히터가 배치되어 있다. 본 예에서는, 제1 가열 온도는, 이 드럼의 표면 온도(히터 온도)에 대응한다. 또한, 본 예에서는, 가열로(3)의 주요부에 원통형의 드럼(5)을 사용했지만, 연분을 예비 가열을 할 수 있는 조건을 확보할 수 있으면, 드럼의 형상은 임의이며, 또한 드럼식 대신에 컨베이어식의 가열로를 사용해도 된다.Among the steps ST1 to ST5, the first heating step of step ST2 further includes the configuration shown in Fig. Fig. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a preheating apparatus for executing the first heating step. Fig. The preheating
드럼(5)의 일단부(5a)에는, 원료의 연분을 투입하기 위한 투입부(7)가 마련되어 있다. 투입부(7)에서는, 원료로서 준비한 연분을 투입구(7a)로부터 투입하여 드럼(5)으로 보낸다. 드럼(5)의 타단부(5b)에는, 예비 가열이 완료된 연분을 취출하기 위한 취출부(9)가 마련되어 있다. 취출부(9)에서는, 예비 가열 완료 연분을 취출구(9a)로부터 취출하여 제2 가열 공정으로 보낸다.At one end (5a) of the drum (5), a charging portion (7) for charging the raw material is provided. In the
취출부(9)에는, 드럼(5) 내의 온도를 낮추기 위해, 및 연분의 산화 반응에 필요한 산소를 공급하기 위해, 드럼(5) 내에 공기를 보내주는 흡기구(11)가 마련되어 있다. 한편, 투입부(7)에는, 취출부(9)의 흡기구(11)로부터 공급된 공기를 외부로 배기하고, 연분을 가열했을 때에 드럼(5) 내에서 발생한 분진을 외부로 배출하는 배출구(13)가 마련되어 있다. 흡기구(11) 및 배출구(13)를 통한 공기의 흡배기는, 팬(15, 17)에 의해 행해진다. 또한, 배출구(13)로부터 배출된 분진은, 도시하지 않은 집진기에 의해 회수되도록 되어 있다.The take-out
드럼(5)의 내부는, 회전하도록 구성되어 있다. 드럼(5)의 내부가 일정한 회전수로 회전함으로써, 연분을 교반하면서 예비 가열을 행할 수 있다. 즉, 연분의 교반은, 예비 가열을 행하는 드럼(5)이 일정한 회전수로 회전함으로써 행해진다.The inside of the
가열로(3) 내의 드럼(5)은, 투입부(7)측으로부터 취출부(9)측을 향해, 입구 부분(5a)(가열로의 제1 세그먼트), 중앙 부분(5b)(가열로의 제2 세그먼트) 및 출구 부분(5c)(가열로의 제3 세그먼트)으로 구성되어 있다. 드럼(5)의 중앙 부분(5b)에는, 연분의 가열을 방해하지 않는 위치에 칸막이판(19)이 설치되어 있다. 칸막이판(19)은, 흡기구(11)로부터 공급된 공기가 드럼(5)의 내부(출구 부분(5c)으로부터 입구 부분(5a))를 빠져 나가 배출구(13)로부터 배기될 때에 발생하는 공기류를 가로막아, 과도한 열 배출을 방지하고, 연분에 충분한 산소(공기)를 공급하여 산화를 촉진시키는 기능 및 효과를 갖는다. 이에 의해, 드럼(5) 내에서, 입구 부분(5a)의 온도가 중앙 부분(5b) 및 출구 부분(5c)의 온도보다도 낮아지지 않도록 조정된다. 또한, 드럼(5)의 각 부분(5a 내지 5c)에는, 각 부분(5a 내지 5c)의 온도를 측정하기 위한 온도계(21, 23, 25)가 각각 설치되어 있다.The
본 예의 제1 가열 공정에서는, 도 2에 도시한 1단식의 가열로를 사용했지만, 연단의 제조량에 따라, 도 2의 가열로를 상하로 2단 이상 겹친 다단식의 가열로를 사용하여, 예비 가열을 행해도 된다.In the first heating step of this example, the single-stage heating furnace shown in Fig. 2 is used. However, according to the production amount of the podium stage, a multi-stage heating furnace in which two or more heating furnaces of Fig. 2 are vertically overlapped, .
스텝 ST1 내지 ST5 중, 스텝 ST3의 제2 가열 공정은, 도 3에 도시하는 구성을 더 구비하고 있다. 도 3은, 제2 가열 공정(본 가열)을 실행하기 위한 본 가열 장치(2)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 본 가열 장치(2)는, 가열로(4)와, 가열로(4) 내에 배치된 중공의 드럼(6)으로 구성되어 있다.Among the steps ST1 to ST5, the second heating step of step ST3 further includes the configuration shown in Fig. Fig. 3 is a view showing a schematic configuration of the
가열로(4)에서는, 저부에 히터(버너)(8)가, 상부에 로 내의 배기 가스 또는 열을 외부로 배출하기 위한 배출구(28)가 각각 배치되어 있다.In the heating furnace 4, a heater (burner) 8 is disposed at the bottom portion, and a
드럼(6)은, 또한 상하 4단으로 늘어선 4개의 부분 드럼(제1 부분 드럼(12), 제2 부분 드럼(14), 제3 부분 드럼(16), 제4 부분 드럼(18))으로 구성되어 있다. 각 부분 드럼(12, 14, 16, 18)의 내부는, 각각 회전하도록 구성되어 있다. 또한, 상하로 늘어선 2개의 부분 드럼은, 각각 상하로 연장되는 연통로(제1 연통로(20), 제2 연통로(22), 제3 연통로(24))를 통해 연통된다.The drum 6 is also provided with four partial drums (first
제1 부분 드럼(12)에는, 제1 가열 공정에서 예비 가열이 완료된 연분(LP)을 투입하기 위한 투입구(26)가 마련되어 있다. 또한, 투입구(26)는, 도 2의 예비 가열 장치의 취출구(9a)에 연통되어 배치되어 있다. 또한, 제4 부분 드럼(18)에는 제2 가열 공정에서 본 가열이 완료되어 생성된 연단(RL)을 취출하는 취출구(28)가 마련되어 있다.The first
본 예에서는, 투입구(26)로부터 투입된 연분(LP)을 제1 부분 드럼(12)으로부터 제4 부분 드럼(18)까지 가열하면서 송출하고, 생성된 연단을 취출구(28)로부터 취출한다. 이때 제1 부분 드럼(12)은 380 내지 440℃로, 제2 부분 드럼(14)은 410 내지 440℃로, 제3 부분 드럼(16)은 420 내지 460℃로, 제4 부분 드럼(18)은 440 내지 480℃로 조정되어 있다. 또한, 제2 가열 온도는, 각 부분 드럼(12, 14, 16, 18)의 표면 온도 중 최대 온도에 대응한다.In this embodiment, the feed LP fed from the
또한, 본 예에서는, 원통형의 부분 드럼을 사용했지만, 연분의 본 가열을 할 수 있는 조건을 확보할 수 있으면, 부분 드럼의 형상은 임의이며, 또한 드럼식 대신에 컨베이어식의 가열로를 사용해도 된다.Although a cylindrical partial drum is used in this example, the shape of the partial drum may be any shape as long as the conditions enabling the main heating of the fractions can be secured, and a conveyor type heating furnace may be used instead of the drum type .
실시예 Example
이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 비교예와 비교한 효과를 설명한다. 표 1에는, 실시예 1 내지 20 및 비교예 1 내지 6의 조건 및 결과가 나타나 있다.Hereinafter, the effects of the present invention in comparison with the comparative example will be described. Table 1 shows the conditions and results of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 6.
(실시예 1) (Example 1)
연분(원료)의 산화도를 63%로 하고, 제1 가열 공정(예비 가열)에 있어서의 가열 온도를 300℃, 제2 가열 공정(본 가열)에 있어서의 가열 온도를 450℃로 하는 조건으로 설정하였다. 예비 가열에서는 2단식의 가열로를 사용하고, 본 가열에서는 연속식(4단식)의 가열로를 사용하였다.The oxidation degree of the flux (raw material) is set to 63%, and the heating temperature in the first heating step (preliminary heating) is set to 300 캜 and the heating temperature in the second heating step (main heating) is set to 450 캜 Respectively. In the preliminary heating, a two-stage heating furnace was used, and in this heating, a continuous (four-stage) heating furnace was used.
(실시예 2 내지 8) (Examples 2 to 8)
연분의 산화도를, 65%, 67.5%, 69.5%, 74.5%, 76.5%, 78%, 82%로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조건으로 설정하였다.The same conditions as in Example 1 were set, except that the degree of oxidation of the fines was 65%, 67.5%, 69.5%, 74.5%, 76.5%, 78% and 82%.
(실시예 9) (Example 9)
제1 가열 공정(예비 가열)에 있어서의 가열 온도를 300℃로 한 것 등, 실시예 1과 동일한 조건으로 설정하였다.And the heating temperature in the first heating step (preliminary heating) was set to 300 ° C.
(실시예 10 내지 13) (Examples 10 to 13)
제1 가열 공정(예비 가열)에 있어서의 가열 온도를 310℃, 320℃, 325℃, 330℃로 한 것 이외는, 실시예 9와 동일한 조건으로 설정하였다.The same conditions as in Example 9 were set, except that the heating temperatures in the first heating step (preliminary heating) were changed to 310 ° C, 320 ° C, 325 ° C and 330 ° C.
(실시예 14 내지 16) (Examples 14 to 16)
제2 가열 공정(본 가열)에 있어서의 가열 온도를 375℃, 450℃, 480℃로 한 것 이외는, 실시예 9와 동일한 조건으로 설정하였다.The same conditions as in Example 9 were set, except that the heating temperatures in the second heating step (main heating) were changed to 375 ° C, 450 ° C and 480 ° C.
(실시예 17) (Example 17)
제1 가열 공정(예비 가열)에 있어서, 가열 온도를 325℃로 하고, 입구 온도가 가열 온도보다 낮아지지 않도록 온도를 조절하였다. 또한, 예비 가열에 있어서의 교반의 회전수는, 50rpm(일정)으로 설정하였다.In the first heating step (preliminary heating), the heating temperature was 325 DEG C and the temperature was adjusted so that the inlet temperature was not lower than the heating temperature. The number of revolutions of the stirring in the preliminary heating was set at 50 rpm (constant).
(실시예 18) (Example 18)
제1 가열 공정(예비 가열)에 있어서, 교반의 회전수를 100rpm(일정)으로 설정한 것 이외는 실시예 17과 동일한 조건으로 설정하였다.In the first heating step (preheating), the same conditions as in Example 17 were set, except that the number of revolutions of stirring was set at 100 rpm (constant).
(실시예 19) (Example 19)
제1 가열 공정(예비 가열)에 있어서, 제1 세그먼트(입구 부분)의 온도를 320℃로 하고, 제2 세그먼트(중앙 부분) 및 제3의 세그먼트(출구 부분)의 온도를 310℃로 한 것 이외는, 실시예 18과 동일한 조건으로 설정하였다.The temperature of the first segment (inlet portion) was set to 320 ° C and the temperature of the second segment (central portion) and the third segment (outlet portion) were set to 310 ° C in the first heating process (preliminary heating) Except that, the same conditions as in Example 18 were set.
(비교예 1) (Comparative Example 1)
연분(원료)의 산화도를 70%로 하고, 예비 가열을 행하지 않고, 연단화를 위한 본 가열을 450℃에서 행한다. 본 가열에서는, 연속식(4단식)의 가열로를 사용하였다. 비교예 1은, 연분으로 연단을 제조하는 종래의 방법에 상당한다.The degree of oxidation of the feedstock (raw material) is set at 70%, and the preliminary heating is not performed, and the main heating for plowing is performed at 450 占 폚. In this heating, a continuous (four-stage) heating furnace was used. Comparative Example 1 corresponds to a conventional method of manufacturing a podium with a melt.
(비교예 2) (Comparative Example 2)
연분의 산화도를 70%로 한 것 이외는, 비교예 1과 동일한 조건으로 설정하였다.The same conditions as those of Comparative Example 1 were set, except that the degree of oxidation of fines was 70%.
(비교예 3) (Comparative Example 3)
연분의 산화도를 60%로 조정한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조건으로 설정하였다.The same conditions as in Example 1 were set, except that the oxidation degree of the fines was adjusted to 60%.
(비교예 4 및 5) (Comparative Examples 4 and 5)
제1 가열 공정(예비 가열)에 있어서의 가열 온도를 250℃, 340℃로 한 것 이외는, 실시예 9와 동일한 조건으로 설정하였다.The same conditions as in Example 9 were set, except that the heating temperatures in the first heating step (preliminary heating) were changed to 250 캜 and 340 캜.
(비교예 6) (Comparative Example 6)
제2 가열 공정(본 가열)에 있어서의 가열 온도를 300℃로 한 것 이외는, 실시예 13과 동일한 조건으로 설정하였다.The same conditions as in Example 13 were set up, except that the heating temperature in the second heating step (main heating) was set at 300 캜.
또한, 표 1에 있어서, 각종 조건 및 결과의 확인은, 이하와 같이 행하였다.In Table 1, various conditions and results were confirmed as follows.
[연분의 산화도(%)] [Oxidation degree (%) of fecal matter]
연분의 산화도는, 아세트산 적정에 의해 측정한다. 아세트산 적정은, 이하의 순서로 행한다. 아세트산 수용액(비중 1.010/35℃) 80ml를 메스 실린더로 계량하고, 이 메스 실린더를 가온조에서 35±2℃의 범위로 조정한다. 한편, 수분계(가부시키가이샤 에이앤디제, MX-50)에 알루미늄 컵을 싣고, 측정용의 연분 4g을 계량한다. 계량한 메스 실린더의 아세트산과 알루미늄 컵의 연분을 비이커에 옮겨 교반한다. 교반은, 연분이 응어리가 되지 않도록 연분을 으깨면서, 금속납이 응집되어 비이커 내의 용액이 투명해질 때까지 행한다. 또한, 약 2 내지 3분간의 교반으로, 용액은 투명해진다. 용액이 투명해지면, 상청을 제거하고, 수분계(측정 조건: 130℃에서 15분간 가열)로 수분을 제거한 후의 금속납의 질량을 측정한다.The degree of oxidation of the flakes is measured by acetic acid titration. Acetic acid titration is carried out in the following order. 80 ml of an aqueous acetic acid solution (specific gravity 1.010 / 35 占 폚) is metered with a measuring cylinder, and the measuring cylinder is adjusted to a range of 35 占 占 폚 in the heating bath. On the other hand, an aluminum cup is put on a moisture meter (MX-50 manufactured by A & D Co., Ltd.) and weighed 4 g per minute for measurement. Transfer the balance of acetic acid and aluminum cup of the measuring cylinder to a beaker and stir. Stirring is carried out until the solution in the beaker becomes transparent while the metal lead is agglomerated, while the melt is crushed so that the melt is not cored. Further, with stirring for about 2 to 3 minutes, the solution becomes transparent. When the solution becomes transparent, the supernatant is removed, and the mass of the metal lead is measured after moisture is removed by a moisture meter (measurement condition: heating at 130 DEG C for 15 minutes).
[예비 가열의 가열 온도] [Heating temperature of preliminary heating]
가열로(3)(드럼(5))의 표면 온도(제1 가열 온도)를, 예비 가열의 가열 온도로서 측정하였다. 또한, 예비 가열은, 드럼(5) 내를 교반하면서 행한다. 교반 방식에는, 패들에 의한 교반 방식을 채용한다.The surface temperature (first heating temperature) of the heating furnace 3 (drum 5) was measured as the heating temperature of the preliminary heating. The preliminary heating is carried out while stirring the inside of the
[본 가열의 가열 온도] [Heating temperature of main heating]
가열로 내의 분위기 온도(가열로가 드럼식인 경우에는 드럼(5) 내의 온도) 및 드럼(5)의 표면 온도를 본 가열의 가열 온도로서 측정한다. 또한, 로 내의 분위기 온도는, 설정 온도 이하로 유지한다. 드럼 표면 온도는, 설정 온도 이상이 되도록 제어한다. 본 가열에서도 패들에 의한 교반 방식을 채용한 교반을 행한다.(The temperature in the
[연단화도] [Podium level]
연단화도(%)는, 소성물 중의 Pb3O4의 함유량(질량%)(연단화율이라고도 한다)이다. 이 연단화도는, 요오드 적정에 의해 측정한다. 요오드 적정은, 이하의 순서로 행한다. 우선, 측정 시료에 아세트산-아세트산암모늄 용액과 0.1N의 티오황산나트륨 용액을 가하여 교반하여 완전히 용해시킨다. 이어서, 이 시료 용액에, 전분 용액을 가하여, 0.1N의 요오드 용액을 적하하고, 요오드 전분 반응에 의한 자색의 정색을 나타낸 시점을 종점으로 하여, 용액 중에 남아있는 티오황산나트륨 이온을 적정한다. 공실험도 마찬가지로 행하고, 적정에 사용한 요오드 용액의 양으로부터 다음 식을 사용하여, Pb3O4 함유량(질량%)을 산출한다.The degree of cross-linking (%) is the content (mass%) of Pb 3 O 4 in the sintered product (also referred to as plowing rate). The degree of cross-linking is measured by iodine titration. The iodine titration is carried out in the following order. First, acetic acid-ammonium acetate solution and 0.1 N sodium thiosulfate solution are added to the sample to be measured and stirred to dissolve completely. Then, a starch solution is added to this sample solution, and a 0.1 N iodine solution is added dropwise. The point of time when the color of the purple color due to the iodine starch reaction is indicated as the end point is titrated with the sodium thiosulfate ion remaining in the solution. In the same manner, the Pb 3 O 4 content (mass%) is calculated from the amount of the iodine solution used in the titration using the following equation.
Pb3O4 함유량(질량%)=[0.3428×(b'-b)×f]/S×100Pb 3 O 4 content (mass%) = [0.3428 × (b'-b) × f] / S × 100
b': 공실험에서 적정시에 소비한 요오드 용액의 사용량(ml)b ': Amount of iodine solution (ml)
b: 시료의 적정에 소비한 요오드 용액의 사용량(ml)b: Amount of iodine solution consumed in the titration of the sample (ml)
f: 요오드 용액의 팩터f: Factor of iodine solution
S: 시료의 양(g)S: Amount of sample (g)
[연단화의 처리 시간(h)] [Processing time of pedestrianization (h)]
연단화를 위한 처리 시간(h)은, 일정(예비 가열: 0.5h, 본 가열: 3.0h)하게 하였다.The processing time (h) for plowing was set to a constant (preheating: 0.5 h, main heating: 3.0 h).
[연단의 생산량(kg/h)] [Production of podium (kg / h)]
연단의 생산량(kg/h)은, 상기 처리 시간(일정) 내에 생산할 수 있는 연단의 양으로서 300 내지 600kg/h를 목표로 하였다.The production amount of the podium (kg / h) was aimed at 300 to 600 kg / h as the amount of the pod that can be produced within the above-mentioned processing time (constant).
[종합 평가] [Overall evaluation]
연단화도 및 연단의 생산량(베이스는 처리 시간)의 각 평가 결과로부터, 종합 평가를 행하였다. 종합 평가는, 이하의 평가 기준에 기초하여 평가하였다.A comprehensive evaluation was carried out from the respective evaluation results of the panning degree and the production amount of the podium (base is the processing time). The comprehensive evaluation was evaluated based on the following evaluation criteria.
◎: 매우 양호 ◎: Very good
○: 양호 ○: Good
×: 불량 X: Bad
또한, 연단화도가 80% 미만인 경우 또는 연단의 생산량이 400kg/h 미만인 경우에는 종합 평가를 「불량 ×」라 하고, 연단화도가 80% 이상인 경우 또한 연단의 생산량이 400kg/h 이상인 경우에는 종합 평가를 「양호 ○」라 하고, 「양호 ○」 중에서도 특히 연단화도가 85% 이상인 경우 또는 연단의 생산량이 500kg/h 이상인 경우에는 종합 평가를 「매우 양호 ◎」라 판단하였다.In the case where the plowing degree is less than 80% or the plowing production amount is less than 400 kg / h, the comprehensive evaluation is referred to as "Poor x". When the plowing degree is more than 80% Was evaluated as " good " and the overall evaluation was judged to be " very good " when the punching degree was 85% or more or the punching production was 500 kg / h or more.
이하, 제조 조건과 결과의 관계에 대하여 설명한다.Hereinafter, the relationship between manufacturing conditions and results will be described.
[종래 기술(타깃)의 성능] [Performance of prior art (target)] [
우선, 표 1에 나타낸 바와 같이, 예비 가열을 행하지 않고 연분에 직접 본 가열을 실시하여 연단화를 행하는 종래 기술(타깃)에 있어서, 연분의 산화도가 높은 경우(비교예 1)에는, 연단화도는 유지되긴 하지만, 연단화의 가열 시간이 길어지고, 또한 생산량을 증가시킬 수는 없었다. 또한, 산화도가 낮은 경우(비교예 2)에는, 연단화의 가열 시간이 길어지고, 또한 생산량을 증가시킬 수 없을 뿐만 아니라, 연단화도도 저하되었다.First, as shown in Table 1, in the prior art (target) in which the preliminary heating is not performed but the preliminary heating is performed directly on the frit, in the prior art (target), when the degree of oxidation of the frit is high (Comparative Example 1) The heating time of the plowing was prolonged and the production amount could not be increased. Further, in the case where the degree of oxidation was low (Comparative Example 2), the heating time of the plowing became long and the production amount could not be increased, and the plowing degree was also lowered.
이에 비해, 연분에 본 가열을 실시하여 연단화를 행하기 전에, 연분에 예비 가열을 실시함으로써, 표 1에 나타낸 바와 같이 연단화도를 유지하면서, 게다가 생산량이 증가하는 것을 확인하였다.On the other hand, it was confirmed that, as shown in Table 1, preheating was applied to the fritting before the fritting by performing the main heating to the frit, while the production amount was increased while maintaining the degree of pelletization.
[연분의 산화도와의 관계] [Relationship between Oxidation Tendency]
우선, 제1 가열 공정(예비 가열) 및 제2의 가열 공정(본 가열)의 조건을 일정하게 하여, 투입하는 연분의 산화도를 변화시킨 바, 연분의 산화도가 63% 내지 78%인 조건(실시예 1 내지 8)에서, 연단화도를 저하시키지 않고, 또한 생산량을 증가시킬 수 있었다. 특히, 연분의 산화도가 약 67% 내지 80%인 조건(실시예 3 내지 8)에서는, 연단화도가 대폭으로 향상되었다. 또한, 연분의 산화도가 60%인 조건(비교예 3)에서는, 연단화도는 저하되었다.First, the conditions of the first heating step (preliminary heating) and the second heating step (main heating) were made constant, and the degree of oxidation of the input frit was changed. As a result, the degree of oxidation of the frit was 63% to 78% (Examples 1 to 8), it was possible to increase the production amount without lowering the degree of cross-linking. Particularly, in the conditions where the degree of oxidation of fats is about 67% to 80% (Examples 3 to 8), the degree of plowing was greatly improved. In addition, in the condition that the oxidation degree of the fines was 60% (Comparative Example 3), the degree of plowing was lowered.
[예비 가열의 가열 온도와의 관계] [Relationship with heating temperature of preheating]
이어서, 제1 가열 공정(예비 가열)을 행하기 전의 연분의 산화도 및 제2 가열 공정(본 가열)의 조건을 일정하게 하여, 제1 가열 공정(예비 가열)에 있어서의 가열 온도를 변화시킨 바, 예비 가열의 가열 온도가 300℃ 내지 330℃인 조건(실시예 9 내지 13)에서, 연단화도를 저하시키지 않고, 게다가 생산량을 증가시킬 수 있었다. 특히, 예비 가열의 온도가 320℃ 내지 330℃인 조건(실시예 11 내지 13)에서는, 생산량을 대폭으로 증가시킬 수 있으며, 연단화도를 증가시킬 수 있었다. 또한, 예비 가열의 가열 온도가 250℃인 경우(비교예 4) 및 340℃인 경우(비교예 5)에는, 연단화도가 저하되고, 또한 생산량을 증가시킬 수는 없었다.Subsequently, by changing the heating temperature in the first heating step (preheating) by changing the degree of oxidation of the frit and the conditions of the second heating step (main heating) before the first heating step (preliminary heating) In the bar, the heating temperature of the preliminary heating was 300 占 폚 to 330 占 폚 (Examples 9 to 13), the production amount could be increased without lowering the punching degree. Particularly, in the conditions where the preheating temperature is from 320 ° C to 330 ° C (Examples 11 to 13), the production amount can be greatly increased and the degree of plowing can be increased. In addition, in the case of the preheating heating temperature of 250 占 폚 (Comparative Example 4) and 340 占 폚 (Comparative Example 5), the degree of plowing was lowered and the production amount could not be increased.
[본 가열의 가열 온도와의 관계] [Relationship with heating temperature of main heating]
또한, 연분의 산화도 및 제1의 가열 공정(예비 가열)의 조건을 일정하게 하여, 제2 가열 온도(본 가열)에 있어서의 가열 온도를 변화시킨 바, 본 가열의 가열 온도가 375℃ 내지 480℃인 조건(실시예 14 내지 16)에서, 연단화도를 저하시키지 않고, 게다가 처리량을 증가시킬 수 있었다. 이에 비해, 본 가열의 가열 온도가 300℃인 경우(비교예 6)에는, 연단화도가 저하되고, 또한 생산량을 증가시킬 수는 없었다.The heating temperature in the second heating temperature (main heating) was changed from 375 占 폚 to the heating temperature in the first heating step (preliminary heating) (Examples 14 to 16) at 480 占 폚, the throughput could be increased without lowering the degree of cross-linking. On the other hand, in the case where the heating temperature of this heating was 300 占 폚 (Comparative Example 6), the punching degree was lowered and the production amount could not be increased.
[교반의 유무와의 관계] [Relation to presence or absence of stirring]
연분의 산화도, 예비 가열의 가열 온도, 본 가열의 가열 온도를 일정하게 하여, 연분을 교반하면서 예비 가열을 행한 경우(실시예 17, 18)에는, 연단화도를 증가시킬 수 있으며, 또한 생산량을 대폭으로 증가시킬 수 있었다.(Examples 17 and 18) in which the degree of oxidation of fines, the heating temperature of the preliminary heating, and the heating temperature of the main heating were kept constant and the preliminary heating was performed while stirring the fines (Examples 17 and 18) It was able to greatly increase.
특히, 예비 가열의 온도를 50min-1 일정(실시예 17)으로부터 100min-1 일정(실시예 18)으로 높인 경우에는, 연속 운전에 있어서 연분 투입량에 변동이 발생해도 높은 연단화도를 유지할 수 있다는 것을 알 수 있었다.In particular, that the temperature of the preheating schedule 50min -1 (Example 17) from the predetermined 100min -1 (Example 18) when raised, the platform can maintain a high degree of variation occurs even when the inputs for each other on in the continuous operation Could know.
[예비 가열의 입구 온도와의 관계] [Relationship with inlet temperature of preliminary heating]
또한, 실시예 12의 조건에 있어서, 예비 가열의 가열 온도를, 드럼(5)의 중앙 부분(5b) 및 출구 부분(5c)의 온도에 대하여 입구 부분(5a)의 온도가 하회하지 않도록(드럼(5)의 중앙 부분(5b) 및 출구 부분(5c)의 온도와 입구 부분(5a)의 온도가 동일해지도록) 예비 가열을 행한 경우(실시예 18, 19), 연단화도를 향상시킬 수 있으며, 단위 시간당의 생산량을 대폭으로 증가시킬 수 있었다.The heating temperature of the preliminary heating is set so that the temperature of the
이상, 본 발명의 실시 형태 및 실시예에 대하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 이들 실시 형태 및 실험예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 가열 공정에서 채용하는 가열로의 조건 등은 임의로 정할 수 있다. 즉, 상술한 실시 형태 및 실험예에 기재되어 있는 양태는, 특별히 기재가 없는 한, 본 발명의 기술적 사상에 기초한 변경이 가능한 것은 물론이다.The embodiments and examples of the present invention have been specifically described above, but the present invention is not limited to these embodiments and examples. For example, the conditions of the heating furnace employed in the first heating step and the like can be arbitrarily determined. In other words, it goes without saying that the modes described in the above-mentioned embodiments and experimental examples can be modified based on the technical idea of the present invention, unless otherwise stated.
본 발명에 따르면, 산화도가 비교적 낮은 연분을, 연단화를 위한 본 가열을 행하기 전에, 본 가열에 있어서의 가열 온도 이하의 온도에서 예비 가열을 행함으로써, 연단화도를 저하시키지 않고, 연단화를 위한 처리 시간을 단축하여 생산량을 증가시키는 것이 가능한, 납 축전지용 활물질 재료의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, preheating is performed at a temperature not higher than the heating temperature in the main heating before the main heating for the plowing is performed, the plow having a relatively low degree of oxidation, The present invention can provide a method of manufacturing an active material for lead-acid battery which can shorten the processing time for the lead-acid battery and increase the production amount.
1: 예비 가열 장치
3: 가열로
5: 드럼
51: 일단부
52: 타단부
5a: 입구 부분
5b: 중앙 부분
5c: 출구 부분
7: 투입부
7a: 투입구
9: 취출부
9a: 취출구
11: 흡기구
13: 배기구
15, 17: 팬
19: 칸막이판
21, 23, 25: 온도계 1: Preheating device
3: heating furnace
5: Drums
51:
52: the other end
5a: inlet portion
5b: central portion
5c: outlet portion
7:
7a:
9:
9a: outlet
11: Intake port
13: Exhaust hole
15, 17: Fan
19: partition plate
21, 23, 25: thermometer
Claims (7)
상기 연분을 제1 가열 온도에서 가열하여, 상기 연분 중의 금속납을 산화시키는 제1 가열 공정과,
상기 제1 가열 공정에서 가열한 연분을 제2 가열 온도에서 가열하여, 상기 연분을 연단화하는 제2 가열 공정을 포함하고,
상기 제1 가열 공정에서 가열하기 전의 상기 연분은, 금속납을 볼 밀법에 의해 분쇄하여 생성한 것이고,
상기 제1 가열 온도가 상기 제2 가열 온도 이하인 것을 특징으로 하는, 납 축전지용 활물질 재료의 제조 방법.A method of manufacturing an active material for lead-acid storage batteries, comprising the steps of: heating a lead-free solder and a metal lead as main components to produce a lead edge for use as an active material for a lead-
A first heating step of heating the frit at a first heating temperature to oxidize the metal lead in the frit,
And a second heating step of heating the frit heated in the first heating step at a second heating temperature to soften the frit,
The frit before heating in the first heating step is produced by pulverizing a metal lead by a ball mill method,
Wherein the first heating temperature is lower than or equal to the second heating temperature.
상기 연분을 제1 가열 온도에서 가열하여, 상기 연분 중의 금속납을 산화시키는 제1 가열 공정과,
상기 제1 가열 공정에서 가열한 연분을 제2 가열 온도에서 가열하여, 상기 연분을 연단화하는 제2 가열 공정을 포함하고,
상기 제1 가열 공정에서 가열하기 전의 상기 연분은, 산화도가 63% 이상이고,
상기 제1 가열 온도가 상기 제2 가열 온도 이하인 것을 특징으로 하는, 납 축전지용 활물질 재료의 제조 방법.A method of manufacturing an active material for lead-acid storage batteries, comprising the steps of: heating a lead-free solder and a metal lead as main components to produce a lead edge for use as an active material for a lead-
A first heating step of heating the frit at a first heating temperature to oxidize the metal lead in the frit,
And a second heating step of heating the frit heated in the first heating step at a second heating temperature to soften the frit,
The frit before heating in the first heating step has an oxidation degree of 63% or more,
Wherein the first heating temperature is lower than or equal to the second heating temperature.
상기 연분을 상기 가열로 내에 투입하는 입구 부분을 구성하는 제1 세그먼트와,
상기 제1 세그먼트에 연속하며, 또한 상기 가열로의 중심 부분을 구성하는 제2 세그먼트와,
상기 제2 세그먼트에 연속하며, 또한 상기 연분을 상기 가열로 외로 배출하는 출구 부분을 구성하는 제3 세그먼트를 포함하고,
상기 제1 가열 온도는, 상기 제1 세그먼트에 있어서의 상기 가열 온도가, 상기 제2 세그먼트에 있어서의 가열 온도 및 상기 제3 세그먼트에 있어서의 가열 온도보다도 작아지지 않도록 설정되어 있는, 납 축전지용 활물질 재료의 제조 방법.The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the first heating step is carried out using a heating furnace,
A first segment constituting an inlet portion into which the fuel is injected into the heating furnace,
A second segment continuous to the first segment and constituting a central portion of the heating furnace,
And a third segment that is continuous to the second segment and constitutes an outlet portion for discharging the frit out of the heating furnace,
Wherein the first heating temperature is set so that the heating temperature in the first segment is not lower than the heating temperature in the second segment and the heating temperature in the third segment, ≪ / RTI >
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