RU2048263C1

RU2048263C1 - Method for improving blast-resistance of powder materials from aluminum, magnesium and their alloys

Info

Publication number: RU2048263C1
Application number: RU93055738A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Гопиенко
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: powder metallurgy, production and usage of aluminum powders and dusts. SUBSTANCE: method involves introducing inert materials into vessel with powder, with liquid hydrocarbon, particularly, white spirit in an amount of 10-50% of material weight being used as inert material; drying powder material. EFFECT: increased blast-resistance of powders and dusts from aluminum, magnesium and their alloys. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству и потреблению порошков и пудр взрывоопасных металлов, в частности алюминия, магния и их сплавов. The invention relates to the production and consumption of powders and powders of explosive metals, in particular aluminum, magnesium and their alloys.

Порошки алюминия, магния и их сплавов затариваются, хранятся и поставляются в стальных барабанах [1] При затаривании, пересыпании и других операциях с порошком возникает опасность воспламенения и взрыва, связанная с пылением порошков и образованием взрывоопасных аэровзвесей. Powders of aluminum, magnesium and their alloys are packaged, stored and delivered in steel drums [1] When packaging, pouring and other operations with the powder there is a danger of ignition and explosion associated with dusting of powders and the formation of explosive aerosuspensions.

Известен способ повышения взрывобезопасности алюминиевых пудр путем агрегирования тонких частиц при добавке в них политетрафторэтилена, способствующего слипанию и комкованию частиц [2]
Известен способ микрокапсулирования алюминиевых порошков, в котором порошок обрабатывается специальными составами, способствующими агрегированию пылевидных фракций и тем самым снижающими возможность образования аэрозолей и опасность взрыва [3]
Недостатками известных способов является необходимость специальной достаточно сложной обработки порошко- образных материалов во взвешенном состоянии, чтобы покрыть жидкостью каждую частицу порошка. Кроме того, в ряде случаев наличие посторонних добавок изменяет качество продукции, потому нежелательно или недопустимо.A known method of increasing the explosion safety of aluminum powders by aggregation of fine particles by adding polytetrafluoroethylene to them, contributing to the adhesion and clumping of particles [2]
A known method of microencapsulation of aluminum powders, in which the powder is processed with special compositions that facilitate the aggregation of dust fractions and thereby reduce the possibility of aerosol formation and the danger of explosion [3]
The disadvantages of the known methods is the need for special rather complex processing of powdered materials in suspension to coat each particle of the powder with a liquid. In addition, in some cases, the presence of extraneous additives changes the quality of the product, therefore, it is undesirable or unacceptable.

Известно изготовление экзотермических смесей, в которые вводят порошок марки АПВ (из вторичного алюминия) в пастообразном состоянии, благодаря чему подавляется пыление порошка и устраняется возможность образования взрывоопасных аэровзвесей. Пастообразное состояние достигается смешением алюминиевого порошка с насыщенным раствором силиката натрия в воде [4]
Недостатком этого способа является добавление к алюминиевому порошку вещества, загрязняющего порошок практически неудаляемыми примесями (Na₂O, SiO₂, H₂O), поэтому данный способ применим лишь для конкретных условий, где к чистоте порошка не предъявляются какие-либо требования, а добавляемые вещества не нарушают принятой технологии.It is known to manufacture exothermic mixtures into which a powder of grade APV (from secondary aluminum) is introduced in a pasty state, thereby suppressing dusting of the powder and eliminating the possibility of the formation of explosive air suspensions. The pasty state is achieved by mixing aluminum powder with a saturated solution of sodium silicate in water [4]
The disadvantage of this method is the addition to the aluminum powder of a substance contaminating the powder with practically non-removable impurities (Na ₂ O, SiO ₂ , H ₂ O), therefore this method is applicable only for specific conditions where the powder purity does not have any requirements, but substances do not violate accepted technology.

Известен способ [5] повышения взрывобезопасности порошков при транспортировке путем вакуумирования тары с порошком и последующим ее заполнением инертным газом, предотвращающим попадание в тару окислителя (О₂) через неплотности тары и при ее разгерметизации, а также при растаривании.A known method [5] to increase the explosion safety of powders during transportation by evacuating containers with powder and then filling it with an inert gas, preventing oxidizer (O ₂ ) from entering the container through the container’s leaks and during its depressurization, as well as during unpacking.

Недостатком этого способа является его ограниченность лишь периодом хранения и транспортировки тары. При пересыпке порошка и других операциях обращения с ним взрывоопасность порошка возрастает и является практически такой же, как и у незащищенного порошка. The disadvantage of this method is its limited only by the period of storage and transportation of containers. When refilling the powder and other handling operations, the explosiveness of the powder increases and is almost the same as that of unprotected powder.

Известен способ [5] в котором с целью повышения взрывобезопасности алюминиевых порошков при их хранении и транспортировке, в тару дополнительно вводят инертный газ. A known method [5] in which in order to increase the explosion safety of aluminum powders during their storage and transportation, an inert gas is additionally introduced into the container.

Кроме ограниченности действия указанного способа, он имеет недостатки, связанные с необходимостью вакуумирования тары, устройством специальных вводов газа, а также не обеспечивает абсолютной взрывобезопасности при разгерметизации тары. In addition to the limited action of this method, it has disadvantages associated with the need for evacuation of containers, the installation of special gas inlets, and also does not provide absolute explosion safety during depressurization of containers.

В предлагаемом способе повышение взрывобезопасности достигается тем, что в порошкообразные материалы (порошки, пудры) из алюминия, магния и их сплавов добавляют жидкие углеводороды в количестве от 10 до 50% от массы материала. In the proposed method, an increase in explosion safety is achieved by adding liquid hydrocarbons in an amount of 10 to 50% by weight of the material to powdered materials (powders, powders) of aluminum, magnesium and their alloys.

Такой способ обеспечивает полное обеспыливание порошка, защиту его от пыления и взрыва в случае разгерметизации тары и в процессе дальнейшего обращения с ним. This method provides complete dedusting of the powder, protecting it from dusting and explosion in the event of container depressurization and in the process of further handling it.

Порошок, смоченный жидкими углеводородами, может быть использован непосредственно или высушен при простом хранении на воздухе в открытой таре или известными методами. The powder moistened with liquid hydrocarbons can be used directly or dried by simple storage in air in an open container or by known methods.

Наиболее выгодно использовать смоченный углеводородами порошок при его переработке на алюминиевую пудру, пасту, краску или при производстве ячеистого бетона. В первом случае смоченный уайт-спиритом порошок (или пудра) направляют непосредственно в процесс, обеспечивая безопасность обращения с ним и экономя уайт-спирит, являющийся обязательным компонентом шихты. При производстве ячеистого бетона помимо безопасности обращения с алюминиевой пудрой достигается эффект повышения качества бетона. It is most beneficial to use a powder moistened with hydrocarbons when processing it into aluminum powder, paste, paint or in the manufacture of aerated concrete. In the first case, the powder (or powder) moistened with white spirit is sent directly to the process, ensuring safe handling and saving white spirit, which is an essential component of the charge. In the manufacture of cellular concrete, in addition to the safety of handling aluminum powder, an effect is achieved to improve the quality of concrete.

Еще одним преимуществом предлагаемого способа является получение пудр с более высокой насыпной плотностью. Так, стандартная алюминиевая пудра марок ПАП-1 и ПАП-2 имеет насыпную плотность порядка 0,2 г/см³, в то время как получаемая по предложенному способу от 0,5 до 1,0 г/см³, что позволяет снизить расход тары и транспортные затраты.Another advantage of the proposed method is to obtain powders with a higher bulk density. So, the standard aluminum powder of grades PAP-1 and PAP-2 has a bulk density of the order of 0.2 g / cm ³ , while obtained by the proposed method from 0.5 to 1.0 g / cm ³ , which reduces consumption containers and transportation costs.

В таблице приведены сравнительные испытания свойств порошков и пудры, полученных известным и предлагаемым способами. The table shows comparative tests of the properties of powders and powders obtained by known and proposed methods.

Количество вводимой добавки жидкой фазы зависит от вида порошка и его крупности, но должно быть не менее 10% веса материала. Так, для порошков крупностью менее 20 мкм для полного смачивания порошка требуется добавка ≈30% жидкости, крупностью <50 мкм 15-20% крупностью <100 мкм 10-15% Для пудр с удельной поверхностью >1 м²/г добавка жидкой фазы может составлять от 20 до 50%
Повышение доли жидкой фазы более 50% нежелательно как с экономической точки зрения (снижение доли алюминия в продукте), так и из-за необходимости использования более герметичной и прочной тары, применяемой обычно для хранения и транспортировки жидкотекучих веществ.The amount of added liquid phase additive depends on the type of powder and its size, but should be at least 10% of the weight of the material. So, for powders with a particle size of less than 20 μm, for the complete wetting of the powder, an additive of ≈30% liquid, particle size <50 μm 15-20% particle size <100 μm 10-15% is required. For powders with a specific surface> 1 m ² / g, the addition of a liquid phase can make up from 20 to 50%
An increase in the proportion of the liquid phase of more than 50% is undesirable both from an economic point of view (a decrease in the proportion of aluminum in the product) and because of the need to use a more sealed and durable container, which is usually used for storage and transportation of liquid substances.

Claims

1. METHOD FOR INCREASING EXPLOSION PROTECTION OF POWDERED MATERIALS FROM ALUMINUM, MAGNESIUM AND THEIR ALLOYS, including the introduction of an additive of an inert substance, characterized in that liquid hydrocarbons in an amount of 10 50% by weight of the material are used as an inert substance.

2. The method according to claim 1, characterized in that the powder material is dried after the addition of the additive.