RU2526857C1 - Method of manufacturing composite plates - Google Patents

Method of manufacturing composite plates Download PDF

Info

Publication number
RU2526857C1
RU2526857C1 RU2013105238/07A RU2013105238A RU2526857C1 RU 2526857 C1 RU2526857 C1 RU 2526857C1 RU 2013105238/07 A RU2013105238/07 A RU 2013105238/07A RU 2013105238 A RU2013105238 A RU 2013105238A RU 2526857 C1 RU2526857 C1 RU 2526857C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
asbestos
water
suspension
pyrotechnic
plates
Prior art date
Application number
RU2013105238/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013105238A (en
Inventor
Вадим Юрьевич Архангельский
Николай Михайлович Варёных
Валентин Иванович Романов
Вячеслав Александрович Подсобляев
Вячеслав Васильевич Просянюк
Иван Степанович Суворов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии"
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 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" filed Critical Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии"
Priority to RU2013105238/07A priority Critical patent/RU2526857C1/en
Publication of RU2013105238A publication Critical patent/RU2013105238A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2526857C1 publication Critical patent/RU2526857C1/en

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

FIELD: blasting operations.
SUBSTANCE: method comprises preliminary fluffing of asbestos fibres to fragments with a length of 1.2-6 mm with a weight ratio with water in the range of 0.0015-0.0030 by circulating the slurry through a turbine disperser for 70000-90000 revolutions of its rotor. The prepared slurry is poured into dimensional moulds with the diameter of the electrodes, the water is removed by evacuation, and drying of composite plates on the screens is carried out at the temperature of 150±10°C to a moisture content of not more than 0.7%.
EFFECT: formation of electrode pyrotechnic plates of identical geometric shape with increased strength is provided, which enables to improve the reliability of operation of the electrodes of the pyrotechnic power sources for self-contained power of actuators.
1 dwg, 2 tbl

Description

Предложенное изобретение относится к пиротехнике, а более конкретно, к технологии изготовления пластинчатых электродов в форме пиротехнического наполнения ячеек сотовой структуры пластины из асбестовых волокон, полученным шликерным литьем, из которых составляются автономные электролитические источники питания.The proposed invention relates to pyrotechnics, and more specifically, to the technology of manufacturing plate electrodes in the form of pyrotechnic filling of cells of a honeycomb structure of a plate made of asbestos fibers obtained by slip casting, from which autonomous electrolytic power sources are composed.

Уровень данной области техники характеризует описанный в изобретении №2326470 C1, H01M 6/36, 2008 г. способ изготовления ленточных пиронагревателей, содержащих порошковые компоненты пиротехнических составов, распределенные в ячейках сотового каркаса из асбестовых волокон.The level of this technical field characterizes described in the invention No. 2326470 C1, H01M 6/36, 2008, a method of manufacturing a tape pyroheaters containing powder components of pyrotechnic compositions distributed in the cells of the honeycomb frame of asbestos fibers.

Для повышения несущей прочности и эластичности пиронагревателей асбестовые волокна покрыты латексом (водной дисперсией полимерного каучука), который в технологическую суспензию вводится в присутствии лигносульфоната.To increase the bearing strength and elasticity of pyroheaters, asbestos fibers are coated with latex (aqueous dispersion of polymer rubber), which is introduced into the process suspension in the presence of lignosulfonate.

Смесь компонентов перемешивают в воде посредством барботирования при температуре суспензии подаваемым снизу воздухом.The mixture of components is mixed in water by sparging at the temperature of the suspension with air supplied from below.

Приготавливаемую суспензию помещают в мерные емкости на фильтр-подложку, где принудительно удаляют жидкую фазу за счет перепада давления, формируя влажную технологическую смесь ленточного пиронагревателя, которую прессуют для выравнивания толщины, а затем сушат при температуре 16-80°С до влажности не более 0,4%.The suspension to be prepared is placed in a measuring container on a filter substrate, where the liquid phase is forcibly removed due to pressure drop, forming a wet technological mixture of a tape pyroheater, which is pressed to equalize the thickness, and then dried at a temperature of 16-80 ° С to a humidity of not more than 0, four%.

По описанному способу обеспечивается гибкость пиротехническим лентам из малогазовых составов, характеризующихся высокой скоростью горения при стабильном тепловыделении.The described method provides flexibility for pyrotechnic tapes from low-gas compositions, characterized by a high burning rate with stable heat dissipation.

Однако этот способ не обеспечивает конструкционной прочности каркасных пиротехнических изделий (таблеткам, звездкам, зарядам) из композиции, в которой асбестовые волокна по определению недостаточно разделены и измельчены для равномерного диспергирования в объеме.However, this method does not provide structural strength of the frame pyrotechnic products (tablets, stars, charges) from the composition, in which asbestos fibers are, by definition, not sufficiently separated and crushed for uniform dispersion in volume.

Анизоторопия механических свойств прессованных пиротехнических зарядов (электродов пиротехнического источника тока) из приготовленной композиции определяет неудовлетворительную функциональную надежность при эксплуатации по назначению, то есть не обеспечивается стабильность и равномерность горения пиротехнических электродов и их взаимодействия, в результате чего не достигаются электротехнические параметры по генерируемому току.Anisotropy of the mechanical properties of pressed pyrotechnic charges (electrodes of a pyrotechnic current source) from the prepared composition determines unsatisfactory functional reliability during the intended use, that is, stability and uniformity of combustion of pyrotechnic electrodes and their interaction are not ensured, as a result of which the electrical parameters of the generated current are not achieved.

Более совершенным является промышленная технология изготовления асбоцементных плит по способу, описанному в книге Верней И.И. «Теория формирования асбоцементных листов и труб». М.: Стройиздат, 1988, с.8-9, который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному способу.More perfect is the industrial technology for the manufacture of asbestos cement slabs according to the method described in the book by Verney II "The theory of the formation of asbestos cement sheets and pipes." M .: Stroyizdat, 1988, pp. 8-9, which is selected as the closest analogue to the proposed method according to the technical nature and the number of matching features.

В известном способе асбест конвейером доставляется в дозатор, откуда последовательно подается в бегуны - механическую дробилку, а затем - в гидропушитель, где осуществляют распушку (расщепление) волокон асбеста в форме суспензии, водоасбестовой смеси, содержащей 50 г асбеста на 1 литр воды, то есть в массовом соотношении 0,05.In the known method, asbestos is conveyed by conveyor to a dispenser, from where it is subsequently fed to a runner — a mechanical crusher, and then to a water extinguisher, where the asbestos fibers are blown (split) in the form of a suspension, a water-asbestos mixture containing 50 g of asbestos per 1 liter of water, i.e. in a mass ratio of 0.05.

Затем приготовленную асбестовую суспензию перекачивают в турбосмеситель, куда из расходного бункера через дозатор подают наполняющий насыпной компонент (цемент) и перемешивают с водой.Then, the prepared asbestos suspension is pumped into a turbo mixer, where a filling bulk component (cement) is fed from a feed hopper through a dispenser and mixed with water.

Турбосмеситель представляет собой турбинный диспергатор, ротор которого оснащен тангенциально расположенными отверстиями, формирующими при вращении локальные центробежные потоки суспензии, взаимодействующие с совмещаемыми в динамике турбулезирующими соплами турбины. При принудительном центробежном вытеснении суспензии на границе раздела ротор-турбина возникают гидроудары, сопровождающеиеся кавитационными процессами, в результате чего происходит расщепление и фрагментирование волокон асбеста.The turbo mixer is a turbine dispersant, the rotor of which is equipped with tangentially arranged openings that form local centrifugal flows of suspension during rotation, interacting with the turbulent nozzles of the turbine, which are compatible with the dynamics. During forced centrifugal displacement of the suspension at the rotor-turbine interface, water hammer occurs, accompanied by cavitation processes, resulting in the splitting and fragmentation of asbestos fibers.

Полученную асбоцементную суспензию подают в ковшовую мешалку для равномерного распределения в объеме структурных компонентов.The resulting asbestos-cement suspension is fed into a ladle mixer for uniform distribution in the volume of structural components.

Из ковшовой мешалки асбоцементную суспензию подают в желоб, в который дополнительно поступает вода для разжижения вязкотекучей суспензии, которая содержит 100 г асбоцемента в 1 л воды.From the ladle mixer, the asbestos-cement slurry is fed into the chute, into which additional water enters to thin the viscous-flowing suspension, which contains 100 g of asbestos-cement in 1 liter of water.

Из желоба приготовленный полуфабрикат самотеком поступает в ванны листоформовочной машины, где на трех сетчатых цилиндрах происходит фильтрация асбоцементной суспензии - удаление воды.From the trough, the prepared semi-finished product flows by gravity into the baths of the sheet forming machine, where asbestos-cement suspension is filtered on three mesh cylinders - water is removed.

Слой асбоцемента влажностью 41-45% и толщиной около 0,15 мм сукном-конвейером подается к вакуум-коробке, где происходит принудительное обезвоживание до влажности 32-37%, а затем - к форматирующему барабану.A layer of asbestos cement with a moisture content of 41-45% and a thickness of about 0.15 mm is conveyed to the vacuum box by a conveyor belt, where forced dehydration to a moisture content of 32-37% takes place, and then to the formatting drum.

Слой асбоцемента пропускают на форматирующий барабан через прессовые валки, где он уплотняется и частично обезвоживается до влажности 19-25% и передается на поверхность форматирующего барабана.A layer of asbestos cement is passed to the formatting drum through the press rolls, where it is compacted and partially dehydrated to a moisture content of 19-25% and transferred to the surface of the formatting drum.

После 5-7 оборотов форматирующего барабана на его поверхности образуется слой асбоцемента, соответствующий заданной толщине пластины, которую механически разрезают по образующей барабана.After 5-7 revolutions of the formatting drum, an asbestos cement layer is formed on its surface corresponding to a given plate thickness, which is mechanically cut along the drum generatrix.

Срезанный пласт асбоцемента подают к механизму раскроя на пластины заданных габаритов.The cut-off layer of asbestos cement is fed to the cutting mechanism on plates of given dimensions.

Обрезки сырых листов подают в смеситель, где их перемешивают с водой, превращая в асбоцементную суспензию, возвращаемую в ковшовую мешалку.Scraps of raw sheets are fed to a mixer, where they are mixed with water, turning into an asbestos-cement slurry, returned to the bucket mixer.

Мерные пластины складывают в стопы с металлическими прокладками и направляют к прессам для дополнительного уплотнения осаживанием материала и на последующую сушку.Measuring plates are stacked in feet with metal gaskets and sent to the presses for additional compaction by depositing material and for subsequent drying.

Описанная технология изготовления листовых плит по мокрому способу использовалась для изготовления всех асбоцементных изделий в СССР и более 95% подобных изделий в мире.The described wet plate manufacturing technology was used to manufacture all asbestos cement products in the USSR and more than 95% of such products in the world.

Однако для изготовления по этой технологии пластинчатых пиротехнических электродов для электролитических батарей, в качестве автономного источника тока, способ непригоден, так как практически невозможно обеспечить требуемые его электротехнические параметры из-за неравномерности распределения в объеме относительно протяженных асбестовых волокон и, следовательно, наполнения из пиротехнического состава.However, the method is unsuitable for manufacturing plate pyrotechnic electrodes for electrolytic batteries using this technology as an autonomous current source, since it is practically impossible to provide the required electrical parameters due to uneven distribution in the volume of relatively long asbestos fibers and, therefore, filling from the pyrotechnic composition .

Основным недостатком известного способа является неоднородность распределения волокон асбеста в объеме композитной пластины, что приводит к анизотропии функциональных свойств, в частности электрических параметров пластинчатых электродов, в которых в качестве наполнителя используется пиротехнические составы.The main disadvantage of this method is the heterogeneity of the distribution of asbestos fibers in the volume of the composite plate, which leads to anisotropy of functional properties, in particular the electrical parameters of plate electrodes, in which pyrotechnic compositions are used as filler.

Горение пиротехнических электродов происходит неравномерно и нестабильно, что не гарантирует достижения заданного электрического потенциала.The combustion of pyrotechnic electrodes is uneven and unstable, which does not guarantee the achievement of a given electrical potential.

Распушивание асбеста по известному способу неравномерное, его дисперсность неудовлетворительна для плотной упаковки в несущем каркасе.The swelling of asbestos according to the known method is uneven, its dispersion is unsatisfactory for dense packaging in the supporting frame.

Смешивание компонентов технологической суспензии в ковшовой мешалке продолжительное и не обеспечивает равномерности распределения компонентов.Mixing the components of the technological suspension in a bucket mixer is long and does not ensure uniform distribution of the components.

Кроме того, из формируемых пластин нарезают мерные изделия, что трудоемко, неточно и характеризуется большими отходами.In addition, measured products are cut from the formed plates, which is laborious, inaccurate and characterized by large waste.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение отмеченных недостатков для усовершенствования способа изготовления пиротехнических пластинчатых электродов на асбестовом сотовом каркасе повышенной прочности и функциональной надежности.The technical problem to which the present invention is directed is to eliminate the noted drawbacks for improving the method of manufacturing pyrotechnic plate electrodes on an asbestos honeycomb frame of increased strength and functional reliability.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления композитных пластин с сотовым асбестовым каркасом, заполненным функциональным порошковым материалом, содержащем предварительное распушивание асбеста при смешивании с водой, образуя суспензию, введение функционального материала при перемешивании суспензии и последующее формирование из композитной смеси пластин отливкой в форму при сопутствующем принудительном удалении воды, которые затем осаживают до заданной толщины и сушат, согласно изобретению в качестве функционального материала используют порошок пиротехнического состава, распушивание асбеста проводят при массовом соотношении с водой в диапазоне 0,0015-0,0030 циркулированием суспензии через турбиный диспергатор в течение 70000-90000 оборотов его ротора, при этом приготовленную суспензию разливают в мерные формы, воду из которых удаляют вакуумированием, а сушат композитные пластины на ситах при температуре 150±10°С до влажности не более 0,7%.The required technical result is achieved by the fact that in the known method of manufacturing composite plates with a honeycomb asbestos frame filled with functional powder material containing preliminary fluffing of asbestos when mixed with water, forming a suspension, introducing a functional material while mixing the suspension and subsequent formation of the composite mixture of plates by casting into form with concomitant forced removal of water, which is then precipitated to a predetermined thickness and dried, according to the invention powder of a pyrotechnic composition is used as a functional material, asbestos fluffing is carried out at a mass ratio with water in the range of 0.0015-0.0030 by circulating the suspension through a turbine dispersant for 70,000 to 90,000 revolutions of its rotor, while the prepared suspension is poured into measured forms, water from which is removed by vacuum, and composite plates are dried on sieves at a temperature of 150 ± 10 ° C to a moisture content of not more than 0.7%.

Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили получение высококачественных электродов для пиротехнических источников тока, выполненных в виде электролитичеких батарей, в структуре которых содержатся анодные и катодные пластины, полученные при разном количественном соотношении компонентов пиротехнического состава.Distinctive features of the proposed technical solution provided high-quality electrodes for pyrotechnic current sources, made in the form of electrolytic batteries, the structure of which contains anode and cathode plates obtained with different quantitative proportions of the components of the pyrotechnic composition.

Распушивание волокон асбеста, взвешенных в воде при их массовом соотношении на порядок меньше, чем по известной технологии, обеспечивает кратно меньшую фрагментарность асбеста при турбулезации суспензии в соплах, тангенциально расположенных в роторе диспергатора, которые выполнены с относительно меньшим проходным сечением.The fluffing of asbestos fibers suspended in water at their mass ratio is an order of magnitude smaller than according to the known technology, provides a much smaller fragmentation of asbestos during turbulence of the suspension in nozzles tangentially located in the disperser rotor, which are made with a relatively smaller cross section.

Мелкодисперсное распушивание асбестовых волокон на фрагменты длиной 1,2-1,6 мм необходимо для формирования при циркулировании водной суспензии объемной сотовой структуры с равномерным распределением в объеме ячеек для последующего заполнения функциональным порошковым материалом.Fine dispersion of asbestos fibers into fragments with a length of 1.2-1.6 mm is necessary for the formation of a bulk honeycomb structure with a uniform distribution in the cell volume during the circulation of an aqueous suspension for subsequent filling with functional powder material.

Массовое соотношение асбеста и воды в суспензии при распушивании волокон асбеста в пределах 0,0015-0,0030 было экспериментально определено с целью получения максимального измельчения в турбинном диспергаторе.The mass ratio of asbestos and water in suspension during fluffing of asbestos fibers in the range of 0.0015-0.0030 was experimentally determined in order to obtain maximum grinding in a turbine disperser.

Необходимое число циклов циркулирования водно-асбестовой суспензии было определено экспериментально, через 70000-90000 оборотов ротора диспергатора, по результатам достигнутого измельчения волокон асбеста длиной 1,6-1,2 мм соответственно.The required number of cycles of circulation of the water-asbestos suspension was determined experimentally, after 70,000-90000 revolutions of the disperser rotor, according to the results of the achieved grinding of asbestos fibers with a length of 1.6-1.2 mm, respectively.

Розлив приготовленной суспензии в мерные емкости под диаметр пластинчатых электродов позволил формировать готовые изделия без доделочных операций, что более производительно и продуктивно, при этом обеспечивается равное распределение в объеме сотового каркаса из мелкодисперсных асбестовых волокон, который характеризуется высокой конструкционной прочностью.Pouring the prepared suspension into measuring containers for the diameter of plate electrodes made it possible to form finished products without finishing operations, which is more productive and productive, while ensuring equal distribution in the volume of the honeycomb frame of finely dispersed asbestos fibers, which is characterized by high structural strength.

В ячейках сотового каркаса электродного элемента равномерно располагается заданное количество пиротехнического наполнения.In the cells of the honeycomb frame of the electrode element, a predetermined amount of pyrotechnic filling is uniformly located.

Удаление воды из приготовленных композитных пластин вакуумированием, которое происходит динамично и равномерно из объема, исключает градиент усадки и связанные с этим коробления, деформационные трещины и т.п., чем обеспечивается высокие несущая прочность и функциональное качество электродных пластин.The removal of water from the prepared composite plates by evacuation, which occurs dynamically and uniformly from the volume, eliminates the shrinkage gradient and the warpage associated with this, deformation cracks, etc., which ensures high bearing strength and functional quality of the electrode plates.

Сушка приготовленных пластин на ситах обеспечивает равномерное и динамичное испарение воды из объема композитного материала с обеих поверхностей.Drying the prepared plates on the sieves provides uniform and dynamic evaporation of water from the volume of the composite material from both surfaces.

Сушка композитного материала при температуре 150^:10°С обеспечивает минимальное технологическое время операции при ламинарном течении струй пара по капиллярам изделия, не разрывая их.Drying of the composite material at a temperature of 150 ^: 10 ° C provides the minimum technological operation time for a laminar flow of steam jets through the capillaries of the product without breaking them.

Сушка электродных пластин до влажности не более 0,7% продиктована расчетной термодинамикой горения пиротехнических составов электродов при функционировании в электролитической батарее, необходимой для достижения заданных электротехнических параметров источника тока.Drying of the electrode plates to a moisture content of not more than 0.7% is dictated by the calculated thermodynamics of combustion of the pyrotechnic compositions of the electrodes when operating in an electrolytic battery, which is necessary to achieve the specified electrical parameters of the current source.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.Therefore, each essential feature is necessary, and their combination is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent in the signs of disunity, that is, the technical problem posed in the invention is not solved by the sum of the effects, but by a new super-effect of the sum of the attributes.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично изображен агрегатированный технологический поток для изготовления пиротехнических электродов для локальных источников электропитания.The invention is illustrated by the drawing, which schematically shows an aggregated process stream for the manufacture of pyrotechnic electrodes for local power sources.

Чертеж имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы.The drawing has a purely illustrative purpose and does not limit the scope of the claims of the totality of the features of the formula.

В замкнутом контуре циркулирования установлены связанные трубопроводом 1 емкость 2 и турбинный диспергатор 3, полый ротор 4 которого, оснащенный лопастным смесителем 5, смонтирован внутри статора 6, снабженного тангенциальными соплами 7, соосными выходным отверстиям 8 ротора 4.A container 2 and a turbine disperser 3, connected by a pipeline 1, are installed in a closed circulation loop, the hollow rotor 4 of which, equipped with a blade mixer 5, is mounted inside the stator 6, equipped with tangential nozzles 7, coaxial with the outlet openings 8 of the rotor 4.

Посредством крана 9 емкость 2 сообщается со смесителем 10, в котором установлен соосный лопастной винт 11, связанный с приводом 12 вращения.By means of a crane 9, the container 2 communicates with the mixer 10, in which a coaxial blade screw 11 is mounted, connected to the rotation drive 12.

Над смесителем 10 расположен бункер 13 с порошком пиротехнического состава - наполнителем, оснащенный объемным дозатором 14.Above the mixer 10 is a hopper 13 with a pyrotechnic powder - filler, equipped with a volumetric dispenser 14.

В смесителе 10 имеется выпускной клапан 15, под которым установлена мерная емкость 16, связанная с вытяжным насосом 17.In the mixer 10 there is an exhaust valve 15, under which there is a measuring tank 16, associated with the exhaust pump 17.

За позицией вакуумирования следуют пост 18 подпрессовки для осаживания сформированной композитной пластины и камера сушки (условно не показана).The evacuation position is followed by a prepress position 18 for upsetting the formed composite plate and a drying chamber (not conventionally shown).

Функционирует описанная установка следующим образом.The described installation operates as follows.

Емкость 2 наполняют водой и предварительно прокаленным асбестом, массовое содержание которого относительно воды составляет 0,0015-0,0030, то есть на 10 литров воды 0,015-0,030 кг асбеста, образуя технологическую суспензию.Capacity 2 is filled with water and pre-calcined asbestos, the mass content of which relative to water is 0.0015-0.0030, that is, 105 kg of asbestos per 10 liters of water, forming a technological suspension.

При повышении концентрации асбеста в воде за максимальный предел диапазона происходит забивание выходных отверстий 8 ротора 4 волокном, увеличивается износ инструмента из-за повышенных механических нагрузок.With an increase in the concentration of asbestos in water beyond the maximum limit of the range, the outlet holes 8 of the rotor 4 are clogged with fiber, tool wear increases due to increased mechanical loads.

При понижении концентрации асбеста в воде за установленный минимальный предел диапазона резко снижается производительность процесса.With a decrease in the concentration of asbestos in water beyond the set minimum range limit, the productivity of the process sharply decreases.

Использование в качестве каркасного материала пиротехнических электродов хризотилового асбеста марки АХО-2, имеющего волокнистое строение, характеризующегося жаропрочностью (плавится при температуре 1450°С), объясняется его способностью к распушиванию после прокаливания (в течение 10 минут при температуре 450-470°С), сопровождающегося удалением гигроскопической и адсорбционной влаги при потере механической прочности на разрыв.The use of AXO-2 brand chrysotile asbestos pyrotechnic asbestos electrodes as a frame material having a fibrous structure characterized by heat resistance (melts at a temperature of 1450 ° C) is explained by its ability to fluff after calcination (for 10 minutes at a temperature of 450-470 ° C), accompanied by the removal of hygroscopic and adsorption moisture with a loss of mechanical tensile strength.

Хризотил-асбест хорошо набухает, легко образует с водой суспензии; чем короче волокна, тем больше набухание.Chrysotile asbestos swells well, easily forms suspensions with water; the shorter the fiber, the greater the swelling.

При закрытом кране 9 включают турбинный диспергатор 3, при вращении лопастного ротора 4 которого технологическая суспензия засасывается из емкости 2 и через его выходные отверстия 8 центробежно выбрасываются струями в совмещаемые тангенциальные сопла 7 статора 6 и далее по трубопроводу 1 - в емкость 2.When the valve 9 is closed, the turbine dispersant 3 is turned on, during the rotation of the blade rotor 4 of which the technological suspension is sucked from the tank 2 and, through its outlet openings 8, are centrifugally thrown by jets into the compatible tangential nozzles 7 of the stator 6 and then through the pipe 1 to the tank 2.

В результате механических воздействий инерционных сил вращения и реакционных сил тангенциального взаимодействия на струи суспензии при относительном смещении отверстий 8 и сопел 7, а также возникающих турбулизации и кавитации в потоке происходит активное распушивание и дробление волокон асбеста.As a result of the mechanical effects of the inertial forces of rotation and the reaction forces of the tangential interaction on the jet of suspension with the relative displacement of the holes 8 and nozzles 7, as well as the resulting turbulization and cavitation in the stream, active fluffing and crushing of asbestos fibers occurs.

Циркулирование технологической суспензии в рабочем контуре происходит в течение 70000-90000 оборотов ротора 4.The circulation of the technological suspension in the working circuit occurs within 70,000-90000 revolutions of the rotor 4.

При меньшем количестве циклов соответствующего циркулирования суспензии получаются удлиненные волокна асбеста, что приводит к неравномерности их распределения в каркасе для пластинчатого электрода, а при меньшем - мелкие фрагменты асбестовых волокон, которые образуют ячейки несущего каркаса пластин, недостаточные для размещения порошкового функционального наполнения, при этом не обеспечивается требуемая упругость композитных пластин.With a smaller number of cycles of the corresponding circulation of the suspension, elongated asbestos fibers are obtained, which leads to uneven distribution in the framework for the plate electrode, and with fewer small fragments of asbestos fibers, which form cells of the supporting frame of the plates, insufficient to accommodate powder functional filling, while not required elasticity of composite plates is provided.

Затем открывают кран 9 и приготовленную технологическую суспензию переливают в смеситель 10, куда из бункера 13 дозатором 14 засыпают порошок пиротехнического состава.Then open the crane 9 and the prepared technological suspension is poured into the mixer 10, where pyrotechnic powder is poured from the hopper 13 with the batcher 14.

От привода 12 лопастным винтом 11 перемешивают водно-асбестовую суспензию с пиротехническим порошком в течение 20-30 минут для гомогенизации компонентов, формируя шликер, который через выпускной клапан 15 разливают в мерные формы 16, диаметром источника тока, установленные на сетках, сообщающихся с вытяжным насосом 17, образующим вакуумирование для удаления технологической воды, выдерживая не менее 30 минут.From the drive 12 with a rotary screw 11, the water-asbestos suspension is mixed with a pyrotechnic powder for 20-30 minutes to homogenize the components, forming a slip, which is poured through the outlet valve 15 into measuring forms 16, with a current source diameter installed on the grids in communication with the exhaust pump 17, forming a vacuum to remove process water, withstanding at least 30 minutes.

Сформированные шликерные пластины в формах 16 перемещают на позицию 18 для подпрессовки, где их механически осаживают до заданной толщины электродных пластин и дополнительно отжимают воду.The formed slip plates in molds 16 are moved to the prepress position 18, where they are mechanically deposited to a predetermined thickness of the electrode plates and additionally squeezed water.

После этого пластины в помещают в термокамеру, где выдерживают не менее 72 часов при температуре 150±10°С до достижения влажности не более 0,7%.After this, the plates are placed in a heat chamber, where they are kept for at least 72 hours at a temperature of 150 ± 10 ° C until a moisture content of not more than 0.7% is reached.

Равновеликие мелкие фрагменты асбестовых волокон формируют в шликерной отливке сотовый пластинчатый каркас, ячейки которого плотно упакованы пиротехническим составом, образуя упруго деформируемую плоскую пружину, демпфирующую силовые поперечные нагрузки, возникающие при сборке батареи. При этом гарантируется целостность электродных пластин и требуемая их функциональная надежность, так не возникают скрытые трещины, резко ухудшающие режим горения пиротехнических электродов и действие по назначению.Equal small fragments of asbestos fibers form a honeycomb plate frame in slip casting, the cells of which are densely packed with a pyrotechnic composition, forming an elastically deformable flat spring damping the transverse force loads that occur during battery assembly. At the same time, the integrity of the electrode plates and their required functional reliability are guaranteed, so there are no hidden cracks that sharply worsen the combustion mode of the pyrotechnic electrodes and the intended action.

Предложенный способ позволяет формировать электродные пиротехнические пластины точной и идентичной геометрической формы, из которых собираются электролитические батареи для автономного питания исполнительных устройств.The proposed method allows the formation of electrode pyrotechnic plates of an exact and identical geometric shape, from which electrolytic batteries are assembled for autonomous power supply of actuators.

Результаты экспериментального измельчения асбеста приведены в Таблице №1The results of experimental grinding of asbestos are shown in Table No. 1

Таблица 1Table 1 No. загрузка емкости, кгcapacity loading, kg число оборотов ротораrotor speed длина волокон,MMfiber length, MM водаwater асбестasbestos 6000060,000 2,12.1 1one 1010 0,0300,030 7000070,000 1,61,6 22 1010 0,0300,030 9000090,000 1,21,2 33 1010 0,0300,030 6000060,000 2,02.0 4four 1010 0,0150.015 7000070,000 1,51,5 55 1010 0,0150.015 9000090,000 1,21,2 66 1010 0,0170.017 100000100,000 1,11,1

Из Таблицы 1 следует, что необходимая длина волокон асбеста в диапазоне 1,2-1,6 мм достигается в суспензиях с концентрацией асбеста в воде 0,0015-0,0030 и при их циркулировании по рабочему контуру через роторный диспергатор за время его вращения в диапазоне 70000-90000 оборотов.From Table 1 it follows that the required length of asbestos fibers in the range of 1.2-1.6 mm is achieved in suspensions with an asbestos concentration in water of 0.0015-0.0030 and when they circulate along the working circuit through a rotary disperser during its rotation in the range of 70,000-90000 rpm.

Сравнительные данные по плотности композитного материала в слоях для трехслойных пиротехнических пластинчатых электродах диаметром 15 мм, изготовленных по предложенному способу и при последовательном прессовании слоев по прототипу, приведены в Таблице 2.Comparative data on the density of the composite material in the layers for three-layer pyrotechnic plate electrodes with a diameter of 15 mm, manufactured by the proposed method and with the sequential pressing of the layers according to the prototype, are shown in Table 2.

Таблица 2table 2 No. пиротехнический состав наполненияpyrotechnic filling composition высота слоя, ммlayer height, mm Средняя плотность состава, г/см3 The average density of the composition, g / cm 3 ПрототипPrototype ИзобретениеInvention 1one анодныйanodic 0,30.3 2,0552,055 2,0602,060 22 воспламенительныйigniter 0,30.3 1,9221,922 1,9251,925 33 катодныйcathode 0,30.3 1,8621,862 1,8581,858

Как видно из приведенных данных в Таблице 2, относительное отклонение плотности по предложенному способу не превышает 0,5%, сравнительно с последовательны послойным прессованием пластинчатых электродов, при том, что изобретение существенно повышает производительность процесса на компактной установке, улучая качество пластинчатых пиротехнических электродов.As can be seen from the data in Table 2, the relative density deviation according to the proposed method does not exceed 0.5%, compared with sequential layer-by-layer pressing of plate electrodes, despite the fact that the invention significantly increases the productivity of the process on a compact installation, improving the quality of plate pyrotechnic electrodes.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалистов по электро- и пиротехнике, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления пиротехнических пластинчатых электродов можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.A comparative analysis of the proposed technical solution with identified analogues of the prior art, from which the invention does not explicitly follow for specialists in electric and pyrotechnics, showed that it is unknown, and given the possibility of industrial serial production of pyrotechnic plate electrodes, it can be concluded that the patentability criteria are met .

Claims (1)

Способ изготовления композитных пластин с сотовым асбестовым каркасом, заполненным пиротехническим порошковым материалом, содержащий предварительное распушивание асбеста при смешивании с водой, образуя суспензию, введение функционального материала при перемешивании суспензии и последующее формирование из композитной смеси пластин отливкой в форму при удалении воды, которые затем осаживают до заданной толщины и сушат, отличающийся тем, что мелкодисперсное распушивание асбестовых волокон проводят на фрагменты длиной 1,2-1,6 мм, при массовом соотношении с водой в диапазоне 0,0015-0,0030, посредством циркулирования суспензии через турбиный диспергатор в течение 70000-90000 оборотов его ротора, при этом приготовленную суспензию разливают в мерные формы под диаметр электродов, воду из которых удаляют вакуумированием, а сушат композитные пластины на ситах при температуре 150±10°С до влажности не более 0,7%. A method of manufacturing composite plates with a honeycomb asbestos frame filled with a pyrotechnic powder material, containing pre-fluffing of asbestos when mixed with water, forming a suspension, introducing a functional material while stirring the suspension and the subsequent formation of plates from the composite mixture by molding into a mold to remove water, which are then deposited until a predetermined thickness and dried, characterized in that the finely dispersed asbestos fibers are carried out into fragments of 1.2-1.6 mm in length, at the ratio with water in the range of 0.0015-0.0030, by circulating the suspension through a turbine dispersant for 70,000-90000 revolutions of its rotor, while the prepared suspension is poured into measured forms under the diameter of the electrodes, the water from which is removed by vacuum, and the composite is dried plates on sieves at a temperature of 150 ± 10 ° C to a moisture content of not more than 0.7%.
RU2013105238/07A 2013-02-08 2013-02-08 Method of manufacturing composite plates RU2526857C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013105238/07A RU2526857C1 (en) 2013-02-08 2013-02-08 Method of manufacturing composite plates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013105238/07A RU2526857C1 (en) 2013-02-08 2013-02-08 Method of manufacturing composite plates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013105238A RU2013105238A (en) 2014-08-20
RU2526857C1 true RU2526857C1 (en) 2014-08-27

Family

ID=51384081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013105238/07A RU2526857C1 (en) 2013-02-08 2013-02-08 Method of manufacturing composite plates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2526857C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664915C1 (en) * 2017-09-25 2018-08-23 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" Method of manufacturing pyro-heaters

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5613671A (en) * 1979-07-16 1981-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heating agent for thermal battery and its preparation
JPH08153523A (en) * 1994-11-29 1996-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thermal battery
RU2091917C1 (en) * 1984-06-21 1997-09-27 Государственное научно-производственное предприятие "Квант" Pyrotechnical mixture for heater of thermal chemical current source
RU2154326C2 (en) * 1988-03-24 2000-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Квант" Active material of chemical current source plate
RU2326470C1 (en) * 2007-01-22 2008-06-10 Николай Михайлович Вареных Method of tape piroheaters manufacturing
RU2461099C2 (en) * 2010-11-16 2012-09-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Квант" Composition for pyrotechnic string-type igniter (psi), and its manufacturing method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5613671A (en) * 1979-07-16 1981-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heating agent for thermal battery and its preparation
RU2091917C1 (en) * 1984-06-21 1997-09-27 Государственное научно-производственное предприятие "Квант" Pyrotechnical mixture for heater of thermal chemical current source
RU2154326C2 (en) * 1988-03-24 2000-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Квант" Active material of chemical current source plate
JPH08153523A (en) * 1994-11-29 1996-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thermal battery
RU2326470C1 (en) * 2007-01-22 2008-06-10 Николай Михайлович Вареных Method of tape piroheaters manufacturing
RU2461099C2 (en) * 2010-11-16 2012-09-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Квант" Composition for pyrotechnic string-type igniter (psi), and its manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664915C1 (en) * 2017-09-25 2018-08-23 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" Method of manufacturing pyro-heaters

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013105238A (en) 2014-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1990508B (en) Methods for preparing alkali cellulose and cellulose ether
CN101003576B (en) Methods for preparing alkali cellulose and cellulose ether
KR102070960B1 (en) Raw Material Distribution Facility and Manufacturing Method of Artificial Slab Using It
JP2018515357A (en) Method and apparatus for producing fiber cement sheets
KR20090108464A (en) The ceramic slip casting method of strong-pressure high dry powder jet-type and it's equipment
RU2526857C1 (en) Method of manufacturing composite plates
CN207972140U (en) A kind of equipment for processing inorganic light-weight aggregate thermal insulation mortar
CN1038863C (en) Method and plant for the manufacture of a shaped object and shaped object
KR101293727B1 (en) With the abolition of a brick manufacturing unit
CN211134212U (en) Centrifugal recycled aggregate stripping and shaping machine
RU2664915C1 (en) Method of manufacturing pyro-heaters
CN102501294B (en) Method for manufacturing brick from waste ceramic
CN116921206A (en) Gypsum powder water-mixing granulation device and method
CN205630989U (en) Brickmaking raw materials mixing compaction agitating unit
RU84299U1 (en) TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF CERAMIC MATERIALS
CN210187051U (en) Decorative wood board paper processing that can even material loading is with proportioning machine
RU2576438C1 (en) Method of producing granular regenerative product using roller compactor
CN210495515U (en) Slurry deposition tower
JP2004284840A (en) Method of manufacturing porous ceramic and molding apparatus for manufacturing the same
KR20120095795A (en) Methods for preparing alkali cellulose and cellulose ether
CN207641426U (en) Molding machine for biological particles
ITMO20100081A1 (en) METHOD FOR PREPARING CERAMIC POWDER MATERIAL FOR ITS FORM
JPS59150699A (en) Roller compactor
RU2213074C1 (en) Method of manufacturing inorganic fibrous material
CN210058114U (en) Compound automatic sand mixing device for fiber composite silica sol shell