RU2506147C2 - Pelletised iron-aluminium thermit - Google Patents

Pelletised iron-aluminium thermit Download PDF

Info

Publication number
RU2506147C2
RU2506147C2 RU2011143485/02A RU2011143485A RU2506147C2 RU 2506147 C2 RU2506147 C2 RU 2506147C2 RU 2011143485/02 A RU2011143485/02 A RU 2011143485/02A RU 2011143485 A RU2011143485 A RU 2011143485A RU 2506147 C2 RU2506147 C2 RU 2506147C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
thermit
aluminium
nitrocellulose
aluminum
Prior art date
Application number
RU2011143485/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011143485A (en
Inventor
Александр Петрович Амосов
Елена Анатольевна Кузнец
Анатолий Романович Самборук
Владимир Владимирович Яценко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
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 бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
Priority to RU2011143485/02A priority Critical patent/RU2506147C2/en
Publication of RU2011143485A publication Critical patent/RU2011143485A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2506147C2 publication Critical patent/RU2506147C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to thermit welding and can be used for production of thermit iron from iron oxides. Iron-aluminium thermit is produced as pellets using nitrocellulose as a binder containing the following components, in wt %: aluminium - 21-23, iron oxide - 72-74, nitrocellulose - 2-6, Novolk flux - 0.3-1.0. Thermit ensures smooth combustion reaction without spread of initial mix.
EFFECT: improved metal phase separation from slag, higher yield of pure metal.
2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области термитной сварки. Изобретение также может применяться для процессов, связанных с получением чистого железа из его оксидов.The invention relates to the field of thermite welding. The invention can also be applied to processes associated with obtaining pure iron from its oxides.

Известен состав термита, состоящий из алюминия 65-75%, оксида железа 15-25% и графита 7-15% [1].The known composition of termite, consisting of aluminum 65-75%, iron oxide 15-25% and graphite 7-15% [1].

Однако данный состав характеризуется высокой температурой зажигания, малым выходом термитного металла и затруднениями при отделении шлака.However, this composition is characterized by a high ignition temperature, low yield of termite metal and difficulties in the separation of slag.

В качестве наиболее близкого прототипа заявленного изобретения принят алюминиевый термит, содержащий алюминий 20-22%, окись-закись железа 60-63% и окись алюминия 15-20% [2].As the closest prototype of the claimed invention adopted aluminum termite containing aluminum 20-22%, iron oxide 60-63% and aluminum oxide 15-20% [2].

Недостатком такого состава является плохое фазоразделение металла от шлака.The disadvantage of this composition is the poor phase separation of the metal from the slag.

Техническим результатом, на решение которого направлено настоящее изобретение, является улучшение фазоразделения металла от шлака и увеличение выхода чистого металла.The technical result, the solution of which the present invention is directed, is to improve the phase separation of metal from slag and increase the yield of pure metal.

Требуемый технический результат достигается тем, что железоалюминиевый термит, содержащий алюминий 21-23% и оксид железа 72-74%, по предложению авторов, получают формированием термитной смеси в виде гранул, при этом он содержит синтетическое связующее нитроцеллюлозу в количестве 2-6% и флюс Nocolok в количестве 0,3-1,0%.The required technical result is achieved by the fact that the iron-aluminum termite containing aluminum 21-23% and iron oxide 72-74%, according to the authors, is obtained by forming a thermite mixture in the form of granules, while it contains a synthetic binder nitrocellulose in an amount of 2-6% and Nocolok flux in an amount of 0.3-1.0%.

Предлагаемый состав гранулированного железоалюминиевого термита используется для получения металла в установках, предназначенных для поджигания термита снизу. Гранулирование существенно увеличивает газопроницаемость термитной смеси и при поджигании снизу не дает форса пламени и исключает разброс термитной смеси и продуктов ее сгорания.The proposed composition of granular iron-aluminum termite is used to obtain metal in plants designed to ignite the termite from below. Granulation significantly increases the gas permeability of the thermite mixture and when ignited from below it does not give rise to a flame and eliminates the spread of the thermite mixture and its combustion products.

Для приготовления термита используют порошки алюминия и оксида железа в массовом соотношении 1:3. Массовая доля связующего (на сухой вес) составляет 2-6%, а массовая доля флюса - не более 1% от общей массы термита.To prepare the termite, powders of aluminum and iron oxide are used in a mass ratio of 1: 3. The mass fraction of the binder (on dry weight) is 2-6%, and the mass fraction of flux is not more than 1% of the total termite mass.

Для приготовления термита используют 10% раствор нитроцеллюлозы в ацетоне, который смешивают с порошками алюминия, оксида железа и флюса. После частичного испарения растворителя из полученной смеси изготавливают гранулы размером 5-7 мм методом протирания через сетку, которые высушивают до полного удаления растворителя.To prepare the termite, a 10% solution of nitrocellulose in acetone is used, which is mixed with powders of aluminum, iron oxide and flux. After partial evaporation of the solvent, granules of 5-7 mm in size are made from the mixture by wiping through a net, which are dried until the solvent is completely removed.

Для получения гранул необходимо введение в шихту нитроцеллюлозы в количестве не менее 2 массовых процентов.To obtain granules, it is necessary to introduce at least 2 weight percent nitrocellulose into the mixture.

Содержание связующего в количестве от 2% до 6% в гранулах исходной шихты не оказывает существенного влияния на скорость реакции, однако с увеличением его содержания скорость немного возрастает.The binder content in an amount of from 2% to 6% in the granules of the initial charge does not significantly affect the reaction rate, however, with an increase in its content, the rate increases slightly.

Введение связующего в количестве более 6 массовых процентов не является целесообразным, если не ставится задача получения гранул особой прочности.The introduction of a binder in an amount of more than 6 weight percent is not advisable if the task is not to obtain granules of special strength.

В таблице 1 приведены примеры композиций термита с указанием ингредиентов, входящих в их состав.Table 1 shows examples of termite compositions indicating the ingredients included in their composition.

Таблица 1Table 1 Примеры композиций термитаExamples of termite compositions Состав
Свойство
Structure
Property
Композиция №1Composition number 1 Композиция №2Composition number 2 Композиция №3Composition number 3 Композиция №4Composition No. 4
Алюминий, %Aluminum% 2121 2323 2222 2323 Оксид железа, %Iron oxide,% 7373 7474 7373 7272 Нитроцеллюлоза, %Nitrocellulose,% 5,75.7 2,32,3 4,34.3 4,04.0 Флюс Nocolok, %Flux Nocolok,% 0,30.3 0,70.7 0,70.7 1,01,0 Массовая скорость горения, г/сMass burning rate, g / s 4,74.7 4,14.1 4,44.4 4,04.0

Горение гранулированного железоалюминиевого термита с использованием в качестве связующего нитроцеллюлозы отличается спокойным протеканием реакции и отсутствием разброса исходной смеси и продуктов реакции.The combustion of granular iron-aluminum termite using nitrocellulose as a binder is characterized by a quiet reaction and the absence of a spread in the initial mixture and reaction products.

На фиг.1 показано влияние содержания нитроцеллюлозы на массовую скорость горения гранулированной термитной шихты.Figure 1 shows the effect of nitrocellulose content on the mass burning rate of a granulated thermite mixture.

Флюс Nocolok представляет собой эвтектическую смесь фторалюминатов калия KAlF4 и KAlF6 и применяется для пайки алюминиевых сплавов.Nocolok flux is a eutectic mixture of potassium fluoroaluminates KAlF 4 and KAlF 6 and is used for brazing aluminum alloys.

Содержание флюса существенно влияет на скорость горения, снижая ее с увеличением содержания флюса. Количество флюса не должно превышать 1%, поскольку это существенно увеличивает вероятность остановки реакции. Рекомендуемое содержание флюса - 0,5% от массы шихты.The flux content significantly affects the burning rate, reducing it with an increase in the flux content. The amount of flux should not exceed 1%, since this significantly increases the likelihood of stopping the reaction. The recommended flux content is 0.5% by weight of the mixture.

На фиг.2. показано влияние содержания флюса Nocolok на массовую скорость горения гранулированной термитной шихты.In figure 2. The effect of the Nocolok flux content on the mass burning rate of a granulated thermite mixture is shown.

Помимо влияния на скорость реакции флюс Nocolok снижает температуру зажигания, улучшает процесс фазоразделения и увеличивает выход чистого металла.In addition to influencing the reaction rate, Nocolok flux reduces the ignition temperature, improves the phase separation process and increases the yield of pure metal.

Предложенная совокупность существенных признаков не известна из доступных источников информации уровня техники, из которого явным образом не следует для специалиста по термитной сварки, и может быть серийно воспроизведена в производстве, то есть соответствует критериям патентоспособности.The proposed set of essential features is not known from available sources of information of the prior art, from which it is not obvious for a specialist in thermite welding, and can be serially reproduced in production, that is, meets the criteria of patentability.

ЛитератураLiterature

1. А.С. СССР №508362, опубл. 17.10.1973, кл. B23K 23/00.1. A.S. USSR No. 508362, publ. 10/17/1973, class B23K 23/00.

2. А.С. СССР №475234, опубл. 10.04.1972, кл. B23K 23/00.2. A.S. USSR No. 475234, publ. 04/10/1972, class B23K 23/00.

Claims (1)

Железоалюминиевый термит, содержащий алюминий и оксид железа, отличающийся тем, что он получен формированием термитной смеси в виде гранул, при этом содержит дополнительно синтетическое связующее нитроцеллюлозу и флюс Nocolok при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий 21-23 Оксид железа 72-74 Нитроцеллюлоза 2-6 Флюс Nocolok 0,3-1,0
An aluminum-aluminum termite containing aluminum and iron oxide, characterized in that it is obtained by forming a thermite mixture in the form of granules, while additionally containing a synthetic binder nitrocellulose and Nocolok flux in the following ratio, wt.%:
Aluminum 21-23 Iron oxide 72-74 Nitrocellulose 2-6 Gumboil Nocolok 0.3-1.0
RU2011143485/02A 2011-10-27 2011-10-27 Pelletised iron-aluminium thermit RU2506147C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143485/02A RU2506147C2 (en) 2011-10-27 2011-10-27 Pelletised iron-aluminium thermit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143485/02A RU2506147C2 (en) 2011-10-27 2011-10-27 Pelletised iron-aluminium thermit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011143485A RU2011143485A (en) 2013-05-10
RU2506147C2 true RU2506147C2 (en) 2014-02-10

Family

ID=48788495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011143485/02A RU2506147C2 (en) 2011-10-27 2011-10-27 Pelletised iron-aluminium thermit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2506147C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623544C2 (en) * 2015-04-13 2017-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Mixture for producing powder of iron-based composite material

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1223977A (en) * 1968-11-12 1971-03-03 Goldschmidt Ag Th Aluminothermic reaction mixture
SU475234A1 (en) * 1972-04-10 1975-06-30 Белорусский Политехнический Институт Aluminum termite
RU2039639C1 (en) * 1993-07-01 1995-07-20 Александр Петрович Амосов Method of termite welding and thermobar for the termite welding
UA12626A (en) * 1995-05-03 1997-02-28 Сєргєй Пєтровіч Градусов thermit rod
RU2102495C1 (en) * 1992-08-14 1998-01-20 Электро-Термит Гмбх Metallothermal reaction mixture
RU2244614C1 (en) * 2003-08-07 2005-01-20 Тольяттинский государственный университет Charge for thermit surfacing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1223977A (en) * 1968-11-12 1971-03-03 Goldschmidt Ag Th Aluminothermic reaction mixture
SU475234A1 (en) * 1972-04-10 1975-06-30 Белорусский Политехнический Институт Aluminum termite
RU2102495C1 (en) * 1992-08-14 1998-01-20 Электро-Термит Гмбх Metallothermal reaction mixture
RU2039639C1 (en) * 1993-07-01 1995-07-20 Александр Петрович Амосов Method of termite welding and thermobar for the termite welding
UA12626A (en) * 1995-05-03 1997-02-28 Сєргєй Пєтровіч Градусов thermit rod
RU2244614C1 (en) * 2003-08-07 2005-01-20 Тольяттинский государственный университет Charge for thermit surfacing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623544C2 (en) * 2015-04-13 2017-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Mixture for producing powder of iron-based composite material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011143485A (en) 2013-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3325316A (en) Pyrotechnic compositions of metal matrix with oxide dispersed therein
CN102050686B (en) Micro smoke ignition agent for fireworks
US20030145924A1 (en) Pyrotechnic thermite composition
CN101481286B (en) Smokeless lead medicament composition of firework
US20100024931A1 (en) Pyrotechnic colour composition
TW201700440A (en) Aerosol fire extinguishing agent composition
RU2506147C2 (en) Pelletised iron-aluminium thermit
CN102219623B (en) Smokeless and quick lead medicament for fireworks and firecrackers
CN104131205B (en) The preparation method of vananum
CN104944423B (en) A kind of high-energy igniter charge and preparation method
CN104557351B (en) A kind of composite smoke fire type high-energy combustion agent
CN100348555C (en) Safety firecracker
RU2470506C1 (en) Pyrotechnic composition for acting on supercooled clouds
RU2331619C1 (en) Pyrotechnic composition of white flame with periodical flame flares in combustion
CN102787257A (en) Novel mixed rare earth pyrophoric alloy and preparation method thereof
CN103553854B (en) High-energy infrared-radiation incendiary agent
CN107011103B (en) Porous granular ammonium nitrate fuel oil explosive additive and application thereof
AU2016357941A1 (en) REACh-compliant pyrotechnic delayed-action composition and primer charge having variably settable performance parameters
CN102863302B (en) Flickering goldenarmor tail combined fireworks and preparation method thereof
JP4370710B2 (en) Vanadium additive
US8002914B1 (en) Smokeless flash powder
JP2009029661A (en) Thermit reactive composition
RU2250270C1 (en) Charge for production of niobium-bearing material and a method of its preparation
RU2472763C1 (en) Aerosol-generating composition for creation of smoke masking curtains
RU2430076C1 (en) Pyrotechnic composition for action on supercooled clouds

Legal Events

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

Effective date: 20140211