RU2496605C1 - Method of plasticiser feed and device to this end - Google Patents

Method of plasticiser feed and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2496605C1
RU2496605C1 RU2012118966/02A RU2012118966A RU2496605C1 RU 2496605 C1 RU2496605 C1 RU 2496605C1 RU 2012118966/02 A RU2012118966/02 A RU 2012118966/02A RU 2012118966 A RU2012118966 A RU 2012118966A RU 2496605 C1 RU2496605 C1 RU 2496605C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
powder
plasticizer
plasticized
vacuum
Prior art date
Application number
RU2012118966/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Шуменко
Владимир Владимирович Шуменко
Татьяна Владимировна Логинова
Светлана Сергеевна Судина
Максим Алексеевич Федоренко
Максат Мадениетович Жекибаев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority to RU2012118966/02A priority Critical patent/RU2496605C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2496605C1 publication Critical patent/RU2496605C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to powder metallurgy, particularly, to continuous production of pelletised plasticised material. It can be used for making articles from inductile powders with poor mouldability. Powder with plasticising agent solution on vacuum filter including perforated grate with taper holes arranged on filtration material, taper hole vertices being directed along solution flow. Powder is filled on said perforated grate to plasticiser solution to be poured thereon. Pelletising is performed by filtration in vacuum unless solution release is terminated. Pelletiser comprises vacuum filter with perforated grate with taper holes arranged on filtration material, taper hole vertices being directed along solution flow, filtration material and vacuum pump.
EFFECT: uniform distribution of pelletiser and reduced consumption thereof.
3 cl, 9 dwg, 4 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.

Предлагаемое изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу введения пластификатора в порошок или порошковую смесь непластичных материалов, обладающих плохой формуемостью.The present invention relates to powder metallurgy, in particular to a method for introducing a plasticizer into a powder or a powder mixture of non-plastic materials having poor formability.

Уровень техники. Известен способ введения пластификатора в порошковую смесь компонентов в виде раствора при смешивании, с последующей сушкой [Г.А. Либенсон и др. / Процессы порошковой металлургии. Том II. Формование и спекание. М: - МИСИС. - 2002. стр.53].The level of technology. A known method of introducing a plasticizer into a powder mixture of components in the form of a solution when mixed, followed by drying [G.A. Libenson et al. / Powder metallurgy processes. Volume II Molding and sintering. M: - MISIS. - 2002. p. 53].

Известно устройство для сушки и дистилляции, представляющее собой двух ярусный шнековый аппарат, с «рубашкой», рисунок 1 (1 - цилиндр дистиллятор, 2 - цилиндр смеситель, 3 - гранулятор (протир), 4 - полый вал, 5 - полые лопатки, 6 - вал с лопатками, 7 - штуцер подачи воды, 8 - штуцер подачи цластификатора, 9 - штуцер отвода пара, 10 - штуцер подачи водяного пара, 11 - штуцер отвода воды, 12 сборник гранулята) [Г.А. Либенсон, B.C. Панов / Оборудование цехов порошковой металлургии. М.: Металлургия. 1983. стр.107, рис.64].A device for drying and distillation is known, which is a two-tier screw apparatus, with a “jacket”, figure 1 (1 - cylinder distiller, 2 - cylinder mixer, 3 - granulator (wipe), 4 - hollow shaft, 5 - hollow blades, 6 - a shaft with blades, 7 - a nozzle for supplying water, 8 - a nozzle for supplying plasticizer, 9 - a nozzle for discharging steam, 10 - a nozzle for supplying water vapor, 11 - a nozzle for discharging water, 12 a collection of granulate) [G.A. Libenson, B.C. Panov / Equipment for powder metallurgy workshops. M .: Metallurgy. 1983. p. 107, Fig. 64].

Наиболее близким техническим решением является способ замешивания порошковой смеси с пластификатором в растворе и последующей сушкой распылением [B.C. Панов, A.M. Чувилин / Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. М: - *МИСИС*. - 2001. стр.354-355/].The closest technical solution is a method of kneading a powder mixture with a plasticizer in solution and subsequent spray drying [B.C. Panov, A.M. Chuvilin / Technology and properties of sintered hard alloys and products from them. M: - * MISIS *. - 2001. p. 354-355 /].

При распылении капля пульпы в полете подвергается нагреву инертным газом. Из капли пульпы образуется гранула. Известно, что при испарении в растворе будет концентрироваться растворенное вещество, т.е. пластификатор. Это приведет к тому, что на поверхности гранулы возникнет слой пластификатора, в то время как внутри, по теории А.В. Лыкова, может остаться часть раствора, рисунок 2.When sprayed, a drop of pulp in flight is heated by an inert gas. A granule is formed from a drop of pulp. It is known that upon evaporation, the dissolved substance will be concentrated in the solution, i.e. plasticizer. This will lead to the appearance of a plasticizer layer on the surface of the granule, while inside, according to A.V. theory Lykova, part of the solution may remain, Figure 2.

На рисунке 2 схема движения влаги и теплоты в поверхностном слое капиллярно-пористого тела: 13 - поток скольжения, 14 - поток Стефана, q - поток теплоты, j - поток влаги [Лыков А.В. Тепло и массообмен в капиллярно-пористых телах. М.: Гостехиздат. 1954. 296 с.].Figure 2 shows the motion of moisture and heat in the surface layer of a capillary-porous body: 13 — slip flow, 14 — Stefan flow, q — heat flow, j — moisture flow [A. Lykov Heat and mass transfer in capillary-porous bodies. M .: Gostekhizdat. 1954. 296 p.].

Недостатками наиболее близкого технического решения являются: градиент распределения пластификатора по объему гранулы, не возможность применить его к малотоннажному производству, длительность процесса, большой расход раствора пластификатораThe disadvantages of the closest technical solution are: the distribution gradient of the plasticizer in the granule volume, the inability to apply it to small-tonnage production, the duration of the process, the high consumption of plasticizer solution

Задача изобретения: разработка способа грануляции материала мало тоннажного производстваObject of the invention: the development of a method of granulation of material of small tonnage production

Достигаемым техническим результатом является:The technical result achieved is:

- равномерное распределение пластификатора;- uniform distribution of plasticizer;

- снижение расхода раствора пластификатора.- reduction in the consumption of plasticizer solution.

Для достижения технического результата в способ получения гранулированного пластифицированного материала, включающий смешивание порошкового материала, обладающего плохой формуемостью, с раствором пластификатора на вакуумном фильтре, содержащем фильтрующий материал и вакуумный насос, при этом порошок насыпают на размещенную на фильтрующем материале перфорированную решетку с коническими отверстиями, вершины которых направлены в сторону движения раствора, заливают раствор пластификатора, включают вакуумный насос и осуществляют гранулирование путем фильтрации до прекращения выделения раствора.To achieve a technical result, in a method for producing granular plasticized material, comprising mixing a powder material having poor formability with a plasticizer solution on a vacuum filter containing filter material and a vacuum pump, the powder is poured onto a perforated grid with conical holes placed on the filter material, the tops which are directed towards the movement of the solution, pour the plasticizer solution, turn on the vacuum pump and carry out the zeroing by filtration until the solution ceases to isolate.

Предлагаемое изобретение стало возможным после того, как авторами была установлено, что сушка испарением распыляемой пульпы происходит по теории А.В. Лыкова.The present invention became possible after the authors found that drying by evaporation of sprayed pulp occurs according to the theory of A.V. Lykova.

На рисунке 2 схематически представлена схема возможного механизма переноса влаги в слое капиллярно-пористого тела, который нагревается (поток теплоты направлен справа налево) [Лыков А.В. Тепло и массообмен в капиллярно-пористых телах. М.: Гостехиздат. 1954. 296 с.].Figure 2 schematically shows a diagram of a possible mechanism of moisture transfer in a layer of a capillary-porous body that heats up (heat flux is directed from right to left) [Lykov A.V. Heat and mass transfer in capillary-porous bodies. M .: Gostekhizdat. 1954. 296 p.].

Устройство для получения гранулированного пластифицированного материала, содержащее вакуумный фильтр, содержащий фильтрующий материал, размещенную на нем перфорированную решетку с коническими отверстиями, вершины которых направлены в сторону движения раствора пластификатора, и вакуумный насос.A device for producing granular plasticized material containing a vacuum filter containing filter material, a perforated grating placed on it with conical holes, the vertices of which are directed towards the movement of the plasticizer solution, and a vacuum pump.

Перфорированная решетка придает гранулам форму. Конические отверстия гранулируют материал при прохождении через него раствора пластификатора и позволяют гранулам самопроизвольно высыпаться. Вакуумирование обеспечивает прохождение раствора, удаляет его избыток, обжимает гранулы и сушит воздухом, который засасывает вакуумный насос.A perforated grid gives the granules a shape. Conical holes granulate the material as a plasticizer solution passes through it and allow the granules to spontaneously spill out. Evacuation ensures the passage of the solution, removes its excess, compresses the granules and dries with air, which sucks the vacuum pump.

Для достижения поставленной цели на фильтрующий материал устанавливают перфорированную металлическую сетку с коническими отверстиями 1,0 мм, вершины которых направлены в сторону движения раствора пластификатора.To achieve this goal, a perforated metal mesh with 1.0 mm conical holes is installed on the filter material, the vertices of which are directed in the direction of movement of the plasticizer solution.

Гранулы более 1,0 мм будут не однородно заполнять полость матрицы при засыпке их пресс-форму.Granules larger than 1.0 mm will not uniformly fill the cavity of the matrix when filling their mold.

Пример 1. (Способ прототип). 100 г смеси ВК8, с размером частиц 1-3 мкм, смешивали с 10 мл 4-процентного водного раствора поливинилового спирта. Перемешивали до получения однородной массы в течение 10 минут.Example 1. (Method prototype). 100 g of a mixture of BK8, with a particle size of 1-3 μm, were mixed with 10 ml of a 4% aqueous solution of polyvinyl alcohol. Stirred until smooth for 10 minutes.

Сушили при температуре 70-80°С, протирали через сито 0,4 мм.Dried at a temperature of 70-80 ° C, wiped through a 0.4 mm sieve.

Окончательную, вторую, сушку проводили при постоянном пересыпании.The final, second, drying was carried out with constant pouring.

Пример 2. (Предлагаемый способ). На воронке Бохнера, рисунок 3, на фильтр с белой полосой, насыпали 100 г смеси ВК8, с размером частиц 1-3 мкм, рисунок 4. Затем сверху наливали водный 4-процентный раствор поливинилового спирта и включали вакуумный насос, рисунок 5.Example 2. (The proposed method). On a Bochner funnel, Figure 3, on a filter with a white strip, 100 g of a VK8 mixture, with a particle size of 1-3 μm, Figure 4 was poured, then an aqueous 4% solution of polyvinyl alcohol was poured on top and the vacuum pump was turned on, Figure 5.

Через 2 минуты раствор был отфильтрован, а смесь на фильтре - пластифицирована и частично подсушена за счет прохождения воздуха через слой осадка.After 2 minutes, the solution was filtered, and the mixture on the filter was plasticized and partially dried by passing air through the sediment layer.

Фильтрат - это чистый раствор поливинилового спирта, не содержащий частиц смеси, рисунок 6.The filtrate is a pure solution of polyvinyl alcohol that does not contain particles of the mixture, Figure 6.

Снятый с фильтра пластифицированный материал, рисунок 7, без дополнительной сушки, в состоянии капиллярно удерживаемой влаги, направляли на протирку через сито 0,4 мм.The plasticized material removed from the filter, Figure 7, without additional drying, in the state of capillary retained moisture, was directed to wipe through a 0.4 mm sieve.

Пример 3. (Предлагаемый способ). По условию примера 2, на фильтровальную бумагу, перед тем как насыпать смесь, клали решетку, с диаметром отверстий 0,5 мм, рисунок 8. На рисунке видно, что отверстия имеют конусную форму, вершина которого направлена в сторону движения фильтрата. Диаметр вершины усеченного конуса 1 мм. Это позволяет осуществить съем осадка (пластифицированную смесь) в виде гранул.Example 3. (The proposed method). According to the condition of Example 2, before placing the mixture on the filter paper, they placed a grate with a hole diameter of 0.5 mm, Figure 8. The figure shows that the holes have a conical shape, the apex of which is directed toward the filtrate. The diameter of the top of the truncated cone is 1 mm. This allows the removal of sediment (plasticized mixture) in the form of granules.

Пример 4. На вакуумный фильтр насыпали медный порошок, фракции - 0,63+0,4 мм, который имеет чешуйчатую форму частиц и не обладает текучестью, рисунок 9 [Получение медного порошка из прокатной окалины и его свойства / Т.В. Логинова и др. Депонирована в ВИНИТИ 28.12.201) г. №564-В2011].Example 4. Copper powder was poured onto a vacuum filter, fractions 0.63 + 0.4 mm, which has a scaly shape of particles and does not flow, Figure 9 [Preparation of copper powder from mill scale and its properties / T.V. Loginova et al. Deposited at VINITI on December 28, 2018) No. 564-V2011].

В качестве пластификатора был 4-процентный водный раствор поливинилового спирта.As a plasticizer was a 4 percent aqueous solution of polyvinyl alcohol.

Устройство работает следующим образом. На поверхность бумажного фильтра кладут решетку, с коническими отверстиями. Вершины конусов, обращены по направлению движения фильтрата, и на нее засыпают слой порошка, затем заливают раствор и включают вакуумный насос, который создает разряжение в колбе.The device operates as follows. A grid with conical holes is placed on the surface of the paper filter. The tops of the cones are facing in the direction of movement of the filtrate, and a layer of powder is poured onto it, then the solution is poured and the vacuum pump is turned on, which creates a vacuum in the flask.

Раствор пластификатора фильтруют через слой порошка. После фильтрации на каждой частице останется тонкий слой раствора. Толщина этого слоя будет равна пограничному слою (теория Людвига Прандтля).The plasticizer solution is filtered through a layer of powder. After filtration, a thin layer of solution will remain on each particle. The thickness of this layer will be equal to the boundary layer (Ludwig Prandtl's theory).

После фильтрации, материал извлекают из отверстий в перфорированной решетке. Для этого перфорированную решетку переворачивают, гранулы высыпаются под действием собственного веса и конусной формы отверстий.After filtration, the material is removed from the holes in the perforated grid. For this, the perforated grate is turned over, the granules are poured out under the action of their own weight and the conical shape of the holes.

Можно использовать вакуум фильтры со сходящим полотном. Предложенный способ конкурентоспособен с сушкой распылением.You can use vacuum filters with a descending cloth. The proposed method is competitive with spray drying.

Claims (3)

1. Способ получения гранулированного пластифицированного материала, включающий смешивание порошкового материала с раствором пластификатора на вакуумном фильтре, содержащем размещенную на фильтрующем материале перфорированную решетку с коническими отверстиями, вершины которых направлены в сторону движения раствора, при этом порошковый материал насыпают на перфорированную решетку, заливают раствор пластификатора и осуществляют фильтрацию в вакууме до прекращения выделения раствора с получением гранулированного пластифицированного материала путем извлечения его из отверстий решетки.1. A method of producing granular plasticized material, comprising mixing a powder material with a plasticizer solution on a vacuum filter containing a perforated grating placed on the filter material with conical holes, the vertices of which are directed in the direction of movement of the solution, while the powder material is poured onto the perforated grating, the plasticizer solution is poured and carry out filtration in vacuo until the solution ceases to produce granular plasticized of material by extracting it from a lattice of holes. 2. Устройство для получения гранулированного пластифицированного материала, содержащее вакуумный фильтр, выполненный с возможностью смешивания порошкового материала с раствором пластификатора, содержащий фильтрующий материал и размещенную на нем перфорированную решетку с коническими отверстиями, вершины которых направлены в сторону движения раствора пластификатора, а диаметр обеспечивает извлечение пластифицированного материала в виде гранул.2. A device for producing granular plasticized material containing a vacuum filter configured to mix powder material with a plasticizer solution, containing filter material and a perforated grid placed on it with conical holes, the vertices of which are directed toward the movement of the plasticizer solution, and the diameter allows plasticized removal material in the form of granules. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что конические отверстия имеют диаметр вершины 1 мм. 3. The device according to claim 2, characterized in that the conical holes have a vertex diameter of 1 mm.
RU2012118966/02A 2012-05-10 2012-05-10 Method of plasticiser feed and device to this end RU2496605C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118966/02A RU2496605C1 (en) 2012-05-10 2012-05-10 Method of plasticiser feed and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118966/02A RU2496605C1 (en) 2012-05-10 2012-05-10 Method of plasticiser feed and device to this end

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2496605C1 true RU2496605C1 (en) 2013-10-27

Family

ID=49446642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012118966/02A RU2496605C1 (en) 2012-05-10 2012-05-10 Method of plasticiser feed and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2496605C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1289602A1 (en) * 1985-02-04 1987-02-15 Предприятие П/Я Р-6058 Method of producing articles of plastified powders
SU1753729A1 (en) * 1990-08-27 1996-10-27 Научно-исследовательский институт металлургической технологии Sintered composite material
EP0800882A2 (en) * 1996-04-09 1997-10-15 Basf Aktiengesellschaft Process for preparing granulate and articles from hard metal or cermet material
CN101259528A (en) * 2008-01-17 2008-09-10 王哲 Non magnetic cemented carbide powder with nickel-vanadium alloys as binder phase and preparation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1289602A1 (en) * 1985-02-04 1987-02-15 Предприятие П/Я Р-6058 Method of producing articles of plastified powders
SU1753729A1 (en) * 1990-08-27 1996-10-27 Научно-исследовательский институт металлургической технологии Sintered composite material
EP0800882A2 (en) * 1996-04-09 1997-10-15 Basf Aktiengesellschaft Process for preparing granulate and articles from hard metal or cermet material
CN101259528A (en) * 2008-01-17 2008-09-10 王哲 Non magnetic cemented carbide powder with nickel-vanadium alloys as binder phase and preparation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПАНОВ B.C. и др. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. - М.: "МИСИС", 2001. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102311268B (en) Highly compact ceramic ball of silicon carbide and preparation process thereof
KR101729054B1 (en) Alumina graula by spray-drying and manufacturing method thereof
JP2009503156A5 (en)
CN109863128B (en) Method for producing flowable ceramic materials in powder form for producing ceramic tiles
CN103752213A (en) Device suitable for humidifying and granulating dry powder
EP1538134A1 (en) Porous Fibre-Ceramic-Composite Material
EA201891302A1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF REFRACTORY COMPOSITE PARTICLES AND FIDER ELEMENTS FOR THE FOUNDRY INDUSTRY, RELATED FIDER ELEMENTS AND THEIR APPLICATIONS
CN101745972A (en) Manufacturing method of straight-bore ceramic filter and manufacturing system thereof
CN109277088A (en) A kind of composite activated carbon ultra-filtration element and preparation method
CN104028768A (en) Nickel alloy powder atomization manufacturing process and equipment thereof
CN109369189A (en) A kind of moulding process of silicon carbide ceramics ball
RU2496605C1 (en) Method of plasticiser feed and device to this end
CN103100648B (en) A kind of method of the plant ash casting sand that adulterates
CN100500405C (en) Compression molding method for sintering silicon carbide green compact under normal pressure
CN107649684A (en) A kind of 3D printing method
CN104860675B (en) Method and device for preparing zirconia sizing nozzle with ZrO2-Al2O3 composite powder
RU2569288C1 (en) Method of producing nano-sized sintered hard alloy
CN106424743A (en) Production method for high-strength and high-modulus additive manufacturing materials
RU2012150270A (en) ELECTRODE USED FOR SURFACE PROCESSING BY DISCHARGE AND METHOD FOR PRODUCING IT
CN102335950A (en) Forming method of ceramic biscuit with impact resisting structure
DE10324828B4 (en) Process for the production of ceramic or powder-metallurgical shaped bodies
CN107445627A (en) A kind of preparation method of phenolic resin and manganese dioxide bilayer film coated ceramic powder
CN210132056U (en) Preparation facilities of superfine nickel powder of high purity high homogeneity
CN106346010A (en) Method for preparing additive manufacturing material
CN108341690B (en) Ceramic/resin composite powder and preparation method and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170511