RU2036748C1 - Method of heat treatment of dispersed flake-like particles and device for its fulfillment - Google Patents
Method of heat treatment of dispersed flake-like particles and device for its fulfillment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2036748C1 RU2036748C1 SU4942238A RU2036748C1 RU 2036748 C1 RU2036748 C1 RU 2036748C1 SU 4942238 A SU4942238 A SU 4942238A RU 2036748 C1 RU2036748 C1 RU 2036748C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- muffle
- particles
- batcher
- heat treatment
- heating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению хлопьевидных частиц, и может быть использовано на предприятиях химической и других отpаслей промышленности для защиты оборудования от коррозии и абразивного износа в установках для десульфурации, а также днищ судов, подводных лодок, емкостей химического оборудования, в строительстве и автомобилестроении. The invention relates to powder metallurgy, in particular to the production of flocculent particles, and can be used at enterprises of the chemical and other industries to protect equipment from corrosion and abrasion in installations for desulfurization, as well as on the bottoms of ships, submarines, tanks of chemical equipment, construction and automotive.
Известен способ получения тонких стеклянных чешуек [1]
Недостатком известного способа является то, что чешуя имеет низкую прочность (трещиностойкость) и низкую термовиброустойчивость.A known method of producing thin glass flakes [1]
The disadvantage of this method is that the scales have low strength (crack resistance) and low thermal and vibration resistance.
В качестве прототипа выбран способ и устройство для получения стеклянных хлопьевидных частиц [2] Для формирования хлопьев из стекла, базальта или другого хрупкого материала поток расплава подают в направлении вниз во вращающуюся чашу, открытую сверху. Ободок чаши размещен горизонтально между двумя разнесенными параллельными пластинами. Пластины установлены в вакуумной камере так, что при подсосе воздуха снаружи между пластинами расплав отсасывается радиально наружу, не касаясь пластин. Охлаждение расплава продолжается при его дальнейшем движении, что вызывает превращение материала в хлопьевидные частицы. As a prototype, a method and a device for producing glass flake particles were selected [2] To form flakes from glass, basalt or other brittle material, the melt flow is fed downward into a rotating bowl open from above. The rim of the bowl is placed horizontally between two spaced parallel plates. The plates are mounted in a vacuum chamber so that when air is sucked in from outside between the plates, the melt is sucked out radially outward without touching the plates. The cooling of the melt continues with its further movement, which causes the transformation of the material into flocculent particles.
Недостатком известного способа является недостаточная химическая, водо- и абразивостойкость получаемой чешуи. The disadvantage of this method is the lack of chemical, water and abrasion resistance of the resulting flakes.
Полученные в таких условиях хлопьевидные базальтовые чешуйки имеют аморфную стеклообразную структуру, содержащую большое количество FeO (до 10%). Оксид железа (II) активно взаимодействует с водой и кислородом воздуха, что приводит к разрушению базальтовых чешуек. При этом они могут быть использованы по своему функциональному назначению в качестве хим-, водо- и абразивостойкого наполнителя в композиционных материалах особо ответственного назначения, например в покрытиях подводных лодок, днищ судов, колонн абсорберов в установках по сероочистке, емкостей химического оборудования. Однако срок службы покрытий с этим наполнителем невелик. Obtained under such conditions, flaky basalt flakes have an amorphous glassy structure containing a large amount of FeO (up to 10%). Iron oxide (II) actively interacts with water and oxygen, which leads to the destruction of basalt flakes. At the same time, they can be used for their functional purpose as a chemical, water, and abrasion-resistant filler in composite materials of especially critical use, for example, in coatings of submarines, ship bottoms, absorber columns in desulfurization plants, and tanks of chemical equipment. However, the service life of coatings with this filler is short.
Целью изобретения является повышение химической, водо- и абразивостойкости чешуи. The aim of the invention is to increase the chemical, water and abrasion resistance of the scales.
Указанная цель достигается тем, что термообработку дисперсных хлопьевидных частиц проводят путем их нагрева до температуры 600-950оС с одновременной продувкой воздухом слоя частиц и выдержки их в этом интервале температур в течение 5-30 мин с последующим охлаждением до комнатной температуры. Причем скорость нагрева поддерживают в пределах от 40 до 190 град/мин, а скорость охлаждения не ниже 950 град/мин.This object is achieved in that the heat treatment of the flake dispersed performed by heating them to a temperature of 600-950 ° C with simultaneous air blowing particle bed and holding them in this temperature range for 5-30 minutes followed by cooling to room temperature. Moreover, the heating rate is maintained in the range from 40 to 190 deg / min, and the cooling rate is not lower than 950 deg / min.
Проведенный поиск известных решений показал, что существующий уровень техники в области термообработки дисперсных хлопьевидных частиц содержит технические решения, из которых известна термическая обработка частиц при аналогичных с предметом поиска температурах. The search for known solutions showed that the current level of technology in the field of heat treatment of dispersed flocculent particles contains technical solutions, of which heat treatment of particles is known at temperatures similar to the subject of search.
Однако режим термообработки металлических порошков, совпадающий с температурным режимом обработки минеральных частиц, направлен на решение иной задачи, а именно улучшение технологических свойств металлических порошков. However, the heat treatment mode of metal powders, which coincides with the temperature regime of processing mineral particles, is aimed at solving a different problem, namely, improving the technological properties of metal powders.
В результате предложенного режима термообработки базальтовой чешуи происходит процесс полного доокисления магнетита Fe3O4, содержащего FeO и Fe2O3, и заполнение вакантных мест решетки вюстита ионами кислорода и трехвалентного железа. Процесс заканчивается полным переходом FEO в Fe2O3.As a result of the proposed regime of heat treatment of basalt scales, the process of complete oxidation of magnetite Fe 3 O 4 containing FeO and Fe 2 O 3 occurs and the vacant lattices of wustite are filled with oxygen and ferric ions. The process ends with the complete conversion of FEO to Fe 2 O 3 .
Энергия активации, необходимая для данного перехода, тесно связана со скоростью возрастания температуры соотношением
E=-2,19
Т температура пика, оС;
R универсальная газовая постоянная.The activation energy required for this transition is closely related to the rate of temperature increase by the relation
E = -2.19
T peak temperature, o C;
R is the universal gas constant.
Именно в предлагаемом интервале температур и скоростей нагрева и охлаждения обеспечивается энергия активации порядка 131 кДж/град, которая необходима для диффузии Fe в FeO. It is in the proposed range of temperatures and heating and cooling rates that the activation energy of the order of 131 kJ / deg is provided, which is necessary for the diffusion of Fe into FeO.
Кроме того, указанный режим термообработки обеспечивает полный переход аморфной структуры чешуек в кристаллическую, что подтверждается данными исследований ИК-спектроскопии и термоаналитическими исследованиями методами ДТА, ТГА, ТУ. In addition, the specified heat treatment mode provides a complete transition of the amorphous structure of the flakes to crystalline, which is confirmed by the data of IR spectroscopy studies and thermoanalytical studies using DTA, TGA, and TU methods.
В процессе указанного режима термообработки происходят химические реакции, приводящие к образованию фаз с участием Fe2O3; SiO2; CaO; Al2O3и перераспределением компонентов базальта с образованием прочного каркаса, аналогичного кристаллической решетке корунда с энергией активации 147 кДж/моль, что свидетельствует о химическом характере протекающих процессов.In the process of this heat treatment, chemical reactions occur, leading to the formation of phases with the participation of Fe 2 O 3 ; SiO 2 ; CaO; Al 2 O 3 and redistribution of basalt components with the formation of a strong framework similar to the corundum crystal lattice with an activation energy of 147 kJ / mol, which indicates the chemical nature of the processes.
Полученные по прототипу базальтовые чешуйки содержат большое количество неравновесных активных в химическом отношении фаз к воде, кислороду воздуха и другим примесям. Так, FeO, входящий в состав Fe3O4, разлагается водой до Fe2O3, поэтому при эксплуатации покрытий, содержащих базальтовую чешую, термически не обработанную, будет происходить химическое взаимодействие базальтовой чешуи с водой и другими ионами, т.е. разрушение чешуек и, как следствие значительное снижение защитных свойств покрытия, из-за потери хим- и водостойкости, их преждевременный износ.Obtained on the prototype basalt flakes contain a large number of nonequilibrium chemically active phases to water, oxygen, and other impurities. So, FeO, which is part of Fe 3 O 4 , is decomposed by water to Fe 2 O 3 ; therefore, when coatings containing basalt scales are not thermally treated, chemical interaction of basalt scales with water and other ions will occur, i.e. destruction of flakes and, as a result, a significant decrease in the protective properties of the coating, due to the loss of chemical and water resistance, their premature wear.
Термически же обработанная чешуя за счет полного перехода FeO в Fe2O3 уменьшает количество химически активных оксидов, взаимодействующих с водой и кислородом воздуха, и повышает плотность чешуек. Увеличение плотности начинается при температуре 600оС, при температуре 950оС плотность возрастает особенно существенно и достигает значений 3,02-3,07 г/см3, против 1,99 по прототипу (см. табл. 1).Thermally treated flakes, due to the complete transition of FeO to Fe 2 O 3, reduce the amount of chemically active oxides interacting with water and oxygen, and increase the density of flakes. Increasing the density starts at a temperature of 600 ° C, at a temperature of 950 ° C density increases significantly and especially values reaches 3.02-3.07 g / cm 3, against 1.99 of the prototype (see. Table. 1).
Кроме того, в предлагаемом способе является существенным для процесса термообработки подача воздуха, который является источником кислорода, необходимого для протекания процесса перехода: 4FeO + O2 2Fe2O3 и удаления выделяющейся при нагреве до 600оС кристаллизационной воды. Кроме того, поток воздуха обеспечивает равномерное прохождение частиц чешуи через ромбический муфель и предотвращает образование "пробок" чешуи.Furthermore, the proposed method is essential for the heat treatment process air flow, which is the source of oxygen necessary for the flow transition: 4FeO + O 2 2Fe 2 O 3 and removing liberated during heating to 600 ° C water of crystallization. In addition, the air flow ensures uniform passage of the particles of the scale through the rhombic muffle and prevents the formation of “plugs” of the scales.
Таким образом, предложенный способ термообработки хлопьевидных частиц базальтовой чешуи приводит к протеканию различных физико-химических превращений в чешуйках базальта, приводящих к образованию кристаллической решетки корунда, следствием чего является повышение абразивостойкости, хим-, и водостойкости частиц. Thus, the proposed method for heat treatment of flocculent particles of basalt flakes leads to various physical and chemical transformations in basalt flakes, leading to the formation of a corundum crystal lattice, which results in an increase in the abrasion resistance, chemical and water resistance of the particles.
Кроме того, результатом фазового перехода Fe+2 в Fe+3 является образование безусадочных высокотемпературоустойчивых чешуек с повышенной трещиностойкостью, как показал опыт, коэффициент трещиностойкости Fe2O3в 2 раза выше, чем у FeO.In addition, the result of the phase transition of Fe + 2 to Fe +3 is the formation of non-shrinking high temperature resistant flakes with increased crack resistance, as experience has shown, the coefficient of crack resistance of Fe 2 O 3 is 2 times higher than that of FeO.
Определение щелочестойкости и кислотостойкости чешуи проводили в 2н. растворах едкого натра, соляной и серной кислот. Данная концентрация растворов определена экспериментальным методом, как наиболее точно характеризующая отношение исследуемой чешуи к агрессивным средам. Determination of alkali resistance and acid resistance of the scales was carried out in 2n. solutions of caustic soda, hydrochloric and sulfuric acids. This concentration of solutions was determined experimentally, as the most accurately characterizing the ratio of the studied scales to aggressive environments.
Метод основан на определении отношения массы чешуи после обработки ее реактивами путем кипячения в течение 1 ч к массе этой чешуи до обработки. Результы испытаний термообработанной чешуи на химстойкость приведены в табл. 2. The method is based on determining the ratio of the mass of the scales after processing it with reagents by boiling for 1 h to the mass of the scales before processing. The test results of heat-treated scales for chemical resistance are given in table. 2.
Как видно из табл. 2, термообработка чешуи по предлагаемому способу благодаря протекающей перекристаллизации и фазовому переходу FeO в Fe2O3 повышает ее химстойкость в 2н. растворе NaOH в 1,35 раза, в 2н. растворе НСl 1,2 раза, в 2н. растворе H2SO4 в 1,2 раза.As can be seen from the table. 2, heat treatment of flakes according to the proposed method due to the ongoing recrystallization and phase transition of FeO to Fe 2 O 3 increases its chemical resistance in 2N. NaOH solution 1.35 times, 2N. Hcl solution 1.2 times, in 2n. a solution of H 2 SO 4 in 1.2 times.
Водопоглощение определяли на дериватографе системы "Паулик-Эрдей-Паулик" (термообработанная чешуя при 740оС и необработанная базальтовая чешуя). Перед снятием дериватограмм чешуйки были выдержаны в эксикаторе с водой в течение 24 ч. По данным эксперимента обработанные чешуйки адсорбируют в 7 раз меньше влаги, чем необработанные.Water absorption was determined on derivatograph system "Paulik-Paulik-Erdei" (heat-treated scales at 740 ° C and untreated basalt scales). Before removing the derivatograms, the flakes were kept in a desiccator with water for 24 hours. According to the experiment, the processed flakes adsorb 7 times less moisture than the untreated ones.
Абразивостойкость обработанной чешуи повышается в 2 раза по сравнению с необработанной. Определение абразивостойкости осуществляли по ГОСТ на установке ЦУК-3. Для чего были изготовлены образцы полимерных покрытий на основе эпоксидной смолы по следующей рецептуре, г: ЭД-20 100 Отвердитель ПЭПА 10 Базальтовая чешуя 40
Было изготовлено 6 образцов покрытий, содержащих базальтовую чешую по прототипу и обработанную в интервале температур 160-950оС. Абразивостойкость определяли по величине потери массы после испытаний на установке ЦУК-3. Результаты испытаний приведены в табл. 2.Abrasion resistance of treated scales is increased by 2 times compared with untreated. Abrasion resistance was determined according to GOST on the TsUK-3 installation. Why were samples of polymer coatings based on epoxy resin made according to the following recipe, g: ED-20 100 PEPA hardener 10 Basalt scales 40
6 was produced coatings samples containing basalt scales prototype and treated in the temperature range 160-950 ° C. Abrasion was determined largest weight loss after testing installation DCC-3. The test results are given in table. 2.
При нагревании базальтовой чешуи ниже 600оС не достигается полный переход FeO в Fe2O3. До 600оС наблюдается убыль массы, что связано с десорбцией газообразных примесей, адсорбированных развитой поверхностью чешуи, а также с удалением связанной воды из Fe3O4 + H2O. И только начиная с Т 600оС наблюдается заметное возрастание массы и плотности, обусловленное переходом FeO в Fe2O3.When basalt flakes are heated below 600 ° C, a complete transition of FeO to Fe 2 O 3 is not achieved. Up to 600 ° C, a decrease in mass is observed, which is associated with the desorption of gaseous impurities adsorbed by the developed surface of the scales, as well as with the removal of bound water from Fe 3 O 4 + H 2 O. And only starting at T 600 ° C there is a noticeable increase in mass and density due to the transition of FeO to Fe 2 O 3 .
Таким образом, использование предлагаемого способа обработки хлопьевидных частиц базальтовой чешуи позволяет получать чешуйчатый наполнитель с кристаллической решеткой аналогичной корунду, т.е. с очень прочной решеткой. С другой стороны, в результате термообработки на поверхности чешуек увеличивается число химически активных центров, способных образовывать прочные химические связи со связующим. Thus, the use of the proposed method for processing flocculent particles of basalt flakes allows to obtain a flake filler with a crystal lattice similar to corundum, i.e. with a very durable grill. On the other hand, as a result of heat treatment on the surface of the flakes, the number of chemically active centers that can form strong chemical bonds with the binder increases.
Следовательно, образование прочной кристаллической структуры наполнителя (базальтовой чешуи) с большим числом химически активных центров обусловливает значительное повышение хим-, водо- и абразивостойкости покрытий с таким наполнителем. Therefore, the formation of a strong crystalline structure of the filler (basalt scales) with a large number of chemically active centers causes a significant increase in the chemical, water, and abrasion resistance of coatings with such a filler.
Высокая хим-, водо- и абразивостойкость покрытий с наполнителем, термообработанных базальтовой чешуей, обес- печивает их более продолжительный срок службы. The high chemical, water and abrasion resistance of filler coatings, heat-treated with basalt scales, ensures their longer service life.
Известна вакуумная вертикальная печь сопротивления для термической обработки порошков [3] содержащая рабочую камеру, графитовый нагреватель, камеры загрузки и разгрузки, весовой дозатор и средства автоматического контроля. Known vacuum vertical resistance furnace for heat treatment of powders [3] containing a working chamber, a graphite heater, loading and unloading chambers, a weight batcher and automatic control means.
Недостатком такой печи является то, что она не пригодна для обработки базальтовых частиц, а также то, что она не обеспечивает требуемые режимы термообработки. The disadvantage of such a furnace is that it is not suitable for processing basalt particles, and also that it does not provide the required heat treatment modes.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является печь для отжига металлических порошков [4] содержащая вертикальную нагревательную камеру, трубчатый змеевик и загрузочный бункер. Для поддержания порошка во взвешенном состоянии печь снабжена подпружной плитой с механическим вибратором. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a furnace for annealing metal powders [4] containing a vertical heating chamber, a tubular coil and a loading hopper. To maintain the powder in suspension, the furnace is equipped with a spring plate with a mechanical vibrator.
Недостатком известной печи является то, что она не может быть использована для термообработки дисперсных базальтовых частиц, так как не обеспечивает соблюдение режимов термообработки по предлагаемому способу, а именно: не обеспечивает эффективность продувки слоя частиц воздухом и требуемую скорость нагрева чешуи (40-190оС), а также продолжительность нагрева выдержки (5-30 мин) при заданной температуре термообработки 600-950оС.A disadvantage of the known furnace is that it can not be used for heat treating particles dispersed basalt, as not enforces heat treatment regimes on the proposed method, namely, does not provide the efficiency of purging the bed particles and the desired air speed scale heating (40-190 ° C ) and duration of heat exposure (5-30 min) at a predetermined temperature of heat treatment 600-950 ° C.
Таким образом, известное устройство печи не обеспечивает условия для получения базальтовой чешуи с высокой хим-, водо- и абразивостойкостью. Thus, the known device of the furnace does not provide the conditions for obtaining basalt scales with high chemical, water and abrasion resistance.
Цель изобретения повышение химической, водо- и абразивостойкости базальтовой чешуи. The purpose of the invention is the improvement of chemical, water and abrasion resistance of basalt scales.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для термообработки дисперсных хлопьевидных частиц, содержащем вертикальную проходную печь нагрева, муфель, нагревательные устройства, загрузочное устройство с бункером и дозатором, муфель выполнен двухканальным с одноканальным входом в верхней части и выходом в нижней части с образованием стенками каналов в продольном сечении двух ромбов с углом при вершине 70-150о, вход муфеля соединен с загрузочным бункером, нагревательные устройства установлены в нижней части камеры нагрева и в центре между каналами муфеля.This goal is achieved by the fact that in the device for the heat treatment of dispersed flocculent particles containing a vertical feed-through heating furnace, a muffle, heating devices, a loading device with a hopper and a dispenser, the muffle is made of a two-channel with a single-channel inlet at the top and an exit at the bottom with the formation of channel walls in longitudinal section the two rhombs with an apex angle of 70-150, of the muffle is connected to the input hopper, heating devices installed at the bottom of the heating chamber and price tray between the channels of the muffle.
Устройство снабжено коллектором с воздухоподводящими трубами, расположенным в месте слияния каналов муфеля у входа, и клапаном-дозатором, установленным в нижней части муфеля с возможностью регулирования выхода частиц из него. The device is equipped with a collector with air supply pipes located at the confluence of the muffle channels at the inlet, and a metering valve installed in the lower part of the muffle with the possibility of controlling the exit of particles from it.
Клапан-дозатор жестко связан с рукояткой, установленной на оси с возможностью поворота, причем рукоятка соединена тягой с противовесом и стопорным винтом. The metering valve is rigidly connected to the handle mounted on the axis with the possibility of rotation, and the handle is connected by a rod with a counterweight and a locking screw.
Загрузочное устройство имеет подъемную крышку, на которой установлен дозатор уровня чешуи, взаимодействующий с загрузочным транспортером. The loading device has a lifting cover on which a scale level dispenser is installed, which interacts with the loading conveyor.
Печь нагрева в верхней части своей выполнена с каналами для удаления газов. The heating furnace in its upper part is made with channels for removing gases.
Разработанное устройство обладает простотой в изготовлении и эксплуатации, удовлетворяет требованиям выдержки всех указанных режимов термообработки. Устройство обеспечивает высокую производительность обработки минеральных частиц при массовом использовании предлагаемого способа и возможность порционного или непрерывного процесса выхода термообработанных частиц. The developed device is easy to manufacture and operate, satisfies the exposure requirements of all these heat treatment modes. The device provides high performance processing of mineral particles in mass use of the proposed method and the possibility of a batch or continuous process for the exit of heat-treated particles.
На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид в разрезе; на фиг. 2 то же, разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows the proposed device, a General view in section; in FIG. 2 is the same, section AA in FIG. 1.
Устройство состоит из печи 1 с нагревательными устройствами 2, загрузочного устройства с бункером 3, расположенного над муфелем 4. В загрузочном бункере установлен дозатор уровня чешуи 6, над бункером расположен загрузочный транспортер 7, который закрыт защитным кожухом 15. Муфель в нижней части заперт клапаном-дозатором 8, установленным с возможностью поворота вокруг оси 9 посредством рукоятки 10. Величина зазора b устанавливается при фиксации рукоятки 10 на фиксаторе 11. Устройство снабжено коллектором с воздухоподводящими трубами 12, расположенными в месте слияния каналов муфеля у входа, с целью активации выхода термообработанной чешуи через клапан-дозатор. Муфель снабжен кожухом 13 для направления термообработанной чешуи в мешок 14. The device consists of a furnace 1 with heating devices 2, a loading device with a hopper 3 located above the muffle 4. In the loading hopper there is a scale level dispenser 6, above the hopper there is a loading conveyor 7, which is closed by a protective casing 15. The muffle in the lower part is closed by a valve- the dispenser 8, mounted with the possibility of rotation around the axis 9 by means of the handle 10. The size of the gap b is established by fixing the handle 10 on the latch 11. The device is equipped with a collector with air supply pipes 12, located at the confluence of the muffle channels at the entrance, in order to activate the output of the heat-treated scales through the metering valve. The muffle is equipped with a casing 13 for guiding the heat-treated scales in the bag 14.
Загрузочное устройство с бункером снабжено подъемной крышкой 16, установленной с возможностью поворота на петлях 17, и рукояткой 18. Дозатор уровня чешуи загрузочного устройства состоит из датчика 5 с чувствительным элементом и стрелочного индикатора 19. The loading device with the hopper is equipped with a lifting cover 16, mounted for rotation on the hinges 17, and a handle 18. The dispenser for the scale of the loading device consists of a sensor 5 with a sensing element and a dial indicator 19.
Чувствительный элемент датчика представляет собой легкую свисающую вниз под собственным весом пластину из металлической фольги, установленную на шарнире 20 с возможностью отклонения на этой оси по мере заполнения бункера загрузочного устройства чешуей. The sensor element is a light metal foil plate hanging down under its own weight, mounted on a hinge 20 with the possibility of deflection on this axis as the hopper of the loading device is filled with scales.
На рукоятке клапана-дозатора установлены тяга 22 и противовес 23 со стопорным винтом 24. A thrust 22 and a counterweight 23 with a locking screw 24 are installed on the handle of the metering valve.
Муфель выполнен с образованием стенками каналов в продольном сечении двух ромбов с углом при вершине 70-150о по следующим соображениям. Опытным путем было установлено, что при одном и том же установленном зазоре b время перемещения чешуек в муфеле не изменяется при угле ромба от 0 до 70о и будет минимальным. Начиная с угла 70о и до 180о время перемещения чешуек в муфеле изменяется прямо пропорционально увеличению угла (при одном и том же зазоре b). Однако, если угол при вершине ромба становится больше 150o, то время перемещения чешуек в коробе возрастает настолько, что выходит за пределы необходимого времени (30 мин) обработки частиц по предлагаемому способу.The muffle is made with the formation of the walls of the channels in a longitudinal section of two diamonds with an angle at the apex of 70-150 about for the following reasons. Empirically it has been found that for the same prescribed gap b while moving the granules into the muffle is not changed when the angle of the rhombus from 0 to 70 and will be minimal. Starting from the corner 70 and 180 of the movement of the flakes in a muffle varies in direct proportion to the angle (for one and the same gap b). However, if the angle at the top of the rhombus becomes more than 150 o , then the time of movement of the scales in the box increases so much that it goes beyond the necessary time (30 min) for processing the particles by the proposed method.
Муфель выполнен из жаропрочной стали, а загрузочный бункер из бетона. Таким образом, тепло, которое подается с нижней части печи, предварительно нагревает чешую, находящуюся в загрузочном бункере. Чешуя нагревается постепенно по мере перемещения в муфеле, что обеспечивает наиболее благоприятный режим термообработки. Тяга 22 на рукоятке 10 в сочетании с противовесом 23 обеспечивает легкую и удобную регулировку зазора b. The muffle is made of heat-resistant steel, and the hopper is made of concrete. Thus, the heat that is supplied from the bottom of the furnace preheats the scales located in the feed hopper. The scales are heated gradually as they move in the muffle, which provides the most favorable heat treatment mode. The rod 22 on the handle 10 in combination with the counterweight 23 provides an easy and convenient adjustment of the clearance b.
Пример обработки частиц по предлагаемому способу и принцип работы устройства. An example of the processing of particles by the proposed method and the principle of operation of the device.
В начальный момент времени бункер и короб пустые. Клапан-дозатор установлен таким образом, что зазор b между муфелем и клапаном-дозатором 8 отсутствует. Печь нагрета до температуры 600-950оС. Включается загрузочный транспортер 7, и находящаяся на нем чешуя 6 в свободном падении заполняет бункер 3 и муфель, причем бункер 3 заполняется до уровня, заданного датчиком уровня 5, после чего транспортер 7 устанавливается и поступление чешуи 6 автоматически прекращается.At the initial time, the hopper and the box are empty. The metering valve is installed so that there is no gap b between the muffle and the metering valve 8. The furnace is heated to a temperature of 600-950 ° C. The feed conveyor 7 is turned on , and the flake 6 located on it fills the hopper 3 and the muffle in free fall, and the hopper 3 is filled to the level set by the level sensor 5, after which the conveyor 7 is installed and the flow of flakes 6 automatically stops.
Каналы воздухоподводящих труб 12 обеспечивают приток свежего воздуха и способствуют оттоку влаги и окислов нагревающейся чешуи 6. Влажный воздух, проходя через слой чешуи, выходит через загрузочный бункер вверх. Минимально необходимое количество поступающего через коллектор воздуха обеспечивает поддержание чешуи во взвешенном состоянии. Процесс нагрева и термообработки чешуи идет со скоростью 40-190 град/мин. The channels of the air supply pipes 12 provide an influx of fresh air and contribute to the outflow of moisture and oxides of the heating flakes 6. Wet air passing through the layer of flakes, goes up through the feed hopper. The minimum required amount of air flowing through the manifold ensures that the scales are kept in suspension. The process of heating and heat treatment of scales is at a speed of 40-190 deg / min.
По истечении 10-15 мин, когда чешуя прогреется до заданного интервала температур, устанавливают рукоятку 10 на рейке 11 в требуемое положение, которое определяет величину зазора b. Величина зазора обеспечивает такую скорость истечения термообработанных частиц из бункера в муфель, чтобы нагретые в нижней части чешуйки находились в муфеле в интервале температур 600-950оС в течение 5-30 мин.After 10-15 minutes, when the scales are warmed up to a predetermined temperature range, set the handle 10 on the rail 11 to the desired position, which determines the size of the gap b. The gap provides the exhaust velocity of the heat treated particles from the hopper into the muffle to heat the bottom of the flakes be in a muffle at the temperature range of 600-950 C for 5-30 min.
Как только откроется клапан-дозатор 8, начнется истечение термообработанной чешуи через зазор b. Уровень чешуи в бункере 3 понизится, сработает датчик уровня 5, включится транспортер 7, процесс загрузки, термообработки и выгрузки чешуи пойдет непрерывно. As soon as the metering valve 8 opens, the expiration of the heat-treated scales through the gap b will begin. The level of scales in the hopper 3 will decrease, the level sensor 5 will work, the conveyor 7 will turn on, the process of loading, heat treatment and unloading of the scales will go on continuously.
Поступающий через коллектор воздух будет частично выходить и через зазор b. Чешуя быстро охлаждается сама на воздухе со скоростью 950 град/мин. The air entering through the manifold will partially exit through the gap b. The scales quickly cool themselves in air at a speed of 950 degrees / min.
Для остановки процесса термообработки сначала отключают загрузочный транспортер. Прекращается подача чешуи. Когда вся чешуя выйдет из бункера и муфеля, отключают печь 1, перекрывают зазор b клапаном-дозатором 8, перекрывают воздух. Получаемая чешуя имеет золотистый цвет и плотность 3 г/см3.To stop the heat treatment process, first turn off the loading conveyor. Scale feed stops. When all the scales come out of the hopper and the muffle, turn off the furnace 1, close the gap b by the metering valve 8, block the air. The resulting scales have a golden color and density of 3 g / cm 3 .
Получаемая согласно изобретению чешуя является хорошим хим-, водо- и абразивостойким наполнителем, который может быть использован в составе защитных покрытий абсорберов в установках по сероочистке, днищ судов, автомобилей, химических трубопроводов и др. оборудования. The scales obtained according to the invention are a good chemical, water- and abrasion-resistant filler, which can be used as a part of protective coatings of absorbers in desulfurization plants, ship bottoms, automobiles, chemical pipelines and other equipment.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4942238 RU2036748C1 (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Method of heat treatment of dispersed flake-like particles and device for its fulfillment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4942238 RU2036748C1 (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Method of heat treatment of dispersed flake-like particles and device for its fulfillment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2036748C1 true RU2036748C1 (en) | 1995-06-09 |
Family
ID=21577654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4942238 RU2036748C1 (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Method of heat treatment of dispersed flake-like particles and device for its fulfillment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2036748C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999054261A1 (en) * | 1998-04-20 | 1999-10-28 | Vera Vasilyevna Efanova | Mineral flaky filler for composites |
| LT4804B (en) | 2000-11-06 | 2001-06-25 | Vera Vasilyevna Efanova | Mineral flaky filler for composites |
| BG64866B1 (en) * | 2000-10-18 | 2006-07-31 | Вера ЕФАНОВА | Mineral flaky filler for composites |
| WO2008118034A1 (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'bazaltoplastik' | Activated mineral scale or flake-like filler for composite materials |
| WO2009031914A1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-03-12 | Joint Stock Company 'bazaltoplastic' | Polymer composition for protective anticorrosion barrier-type coating |
| CN114956542A (en) * | 2022-01-23 | 2022-08-30 | 烟台华正科信新材科技有限公司 | Basalt scale |
-
1991
- 1991-06-18 RU SU4942238 patent/RU2036748C1/en active
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 1. Заявка Японии N57-131290, кл. C 03B 19/04, опублик. 1982. * |
| 2. Заявка Великобритании N 88303681.6. кл. C 03B 37/00, опублик. 1988. * |
| 3. Авторское свидетельство СССР N 416160, кл. B 22F 1/00, F 27B 9/16, опублик. 1972. * |
| 4. Авторское свидетельство СССР N 545847, кл. B 22F 1/00, опублик. 1975. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999054261A1 (en) * | 1998-04-20 | 1999-10-28 | Vera Vasilyevna Efanova | Mineral flaky filler for composites |
| EP1080047A1 (en) * | 1998-04-20 | 2001-03-07 | Vera Vasilyevna Efanova | Mineral flaky filler for composites |
| EP1080047A4 (en) * | 1998-04-20 | 2004-04-14 | Vera Vasilyevna Efanova | Mineral flaky filler for composites |
| BG64866B1 (en) * | 2000-10-18 | 2006-07-31 | Вера ЕФАНОВА | Mineral flaky filler for composites |
| LT4804B (en) | 2000-11-06 | 2001-06-25 | Vera Vasilyevna Efanova | Mineral flaky filler for composites |
| WO2008118034A1 (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'bazaltoplastik' | Activated mineral scale or flake-like filler for composite materials |
| WO2009031914A1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-03-12 | Joint Stock Company 'bazaltoplastic' | Polymer composition for protective anticorrosion barrier-type coating |
| CN114956542A (en) * | 2022-01-23 | 2022-08-30 | 烟台华正科信新材科技有限公司 | Basalt scale |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Berg et al. | Kinetics of manganese ore reduction by carbon monoxide | |
| EP0216649A2 (en) | Method and system for manufacturing fine-grained silicon monoxide | |
| RU2036748C1 (en) | Method of heat treatment of dispersed flake-like particles and device for its fulfillment | |
| Preisner et al. | Stabilizing Particles of Manganese‐Iron Oxide with Additives for Thermochemical Energy Storage | |
| EP0753491A1 (en) | Process for treatment of reactive fines | |
| GB2049376A (en) | Microwave melter | |
| JP2003507153A (en) | Removal of ammonia from fly ash | |
| JOHNSON et al. | Kaolinite dehydroxylation kinetics | |
| EP1951623A2 (en) | High purity magnetite formation process and apparatus, and product thereof | |
| Hehl et al. | Longitudinal mixing in horizontal rotary drum reactors | |
| JPH0575685B2 (en) | ||
| US20030180537A1 (en) | Spheroidal particles and apparatus and process for producing same | |
| JPS63162033A (en) | Method and device for heat and/or reduction treating solid, granular and/or agglomerated charging material | |
| US5274158A (en) | Process for stabilizing spent silicon contact mass | |
| WO2008012673A2 (en) | Process for the preparation of metal titanates | |
| Ivanenko et al. | Evaluation of the influence of the catalysts application on the level of emissions of carbon monoxide in the manufacture of electrodes | |
| WO2016021173A1 (en) | Microwave composite heating furnace | |
| UA75391C2 (en) | A method and installation for the dehydroxylation treatment of aluminium silicate | |
| JP2007015870A (en) | Activated carbon manufacturing apparatus | |
| CN115884951A (en) | Method for heat treatment of mineral raw materials | |
| Janus et al. | NOx photocatalytic degradation on gypsum plates modified by TiO-N, C photocatalysts | |
| CN101851749B (en) | Method for preparing vanadium nitride coating by using low-temperature flowing layer and device thereof | |
| Videm | Reaction rate of reduction materials for the (ferro) silicon process | |
| RU2640371C1 (en) | Method of direct reduction of iron oxides | |
| GB1002512A (en) | Process for improving the physical and/or surface properties of metal objects |