RU2607217C1 - Method of producing finely dispersed crystalline powder of synthetic mineral alloy for fire-extinguishing powder compositions - Google Patents
Method of producing finely dispersed crystalline powder of synthetic mineral alloy for fire-extinguishing powder compositions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2607217C1 RU2607217C1 RU2015131389A RU2015131389A RU2607217C1 RU 2607217 C1 RU2607217 C1 RU 2607217C1 RU 2015131389 A RU2015131389 A RU 2015131389A RU 2015131389 A RU2015131389 A RU 2015131389A RU 2607217 C1 RU2607217 C1 RU 2607217C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- particles
- fire
- size
- synthetic mineral
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B32/00—Artificial stone not provided for in other groups of this subclass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической промышленности и может быть использовано для получения высокодисперсных порошков, в частности используемых в качестве целевой добавки к огнетушащим порошкам с целью улучшения их текучести.The invention relates to the field of chemical industry and can be used to obtain highly dispersed powders, in particular used as a target additive to extinguishing powders in order to improve their fluidity.
Известен способ получения тонкодисперсного кристаллического порошка под названием "Синопал" (Обз. инф. Промышленность строительных материалов, ВНИИЭСМ, 1989, Серия 5, вып. 2, с. 55), который включает получение стекла путем гранулообразования в воде, термообработку и помол полученного продукта.A known method of producing a fine crystalline powder under the name "Sinopal" (Review. Inf. Building materials industry, VNIIESM, 1989, Series 5, issue 2, S. 55), which includes obtaining glass by granulation in water, heat treatment and grinding of the obtained product .
Способ предназначен для производства наполнителя для строительных красок, состоящего, главным образом, из силикатов кальция, галенита и экерманита.The method is intended for the production of filler for building paints, consisting mainly of silicates of calcium, galena and eckermanite.
Также аналогом может служить способ, описанный в патенте US 5632100, опубл. 27.05.1997, согласно которому порошок получают распылением расплава в воду с образованием гранул, затем гранулы подвергают сушке в двухступенчатой сушильной камере и сепарации.Also, the method described in US Pat. No. 5,632,100, publ. 05/27/1997, according to which the powder is obtained by spraying the melt into water to form granules, then the granules are dried in a two-stage drying chamber and separated.
Общим недостатком перечисленных аналогов является то, что оба способа предполагают получение порошка в две стадии с использованием воды в качестве гранулообразующей среды и проведение термической обработки для формирования заданной структуры частиц порошка. Это приводит к снижению выхода мелкодисперсной фракции и формированию большого количества некондиционной фракции, которая требует дополнительного помола.A common drawback of these analogues is that both methods involve obtaining a powder in two stages using water as a granulating medium and conducting heat treatment to form a given structure of powder particles. This leads to a decrease in the yield of the finely dispersed fraction and the formation of a large amount of substandard fraction, which requires additional grinding.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения тонкодисперсного кристаллического порошка синтетического материала, представленный в патенте RU 2064430, опубликован 27.07.1996, который включает варку стекла, получение первичного волокна, его раздув, получение вторичного (штапельного) волокна, термообработку полученного волокна, его помол и травление для удаления стеклофазы.Closest to the claimed is a method for producing a fine crystalline powder of synthetic material, presented in patent RU 2064430, published July 27, 1996, which includes glass melting, primary fiber production, its blowing, production of secondary (staple) fiber, heat treatment of the obtained fiber, its grinding and etching to remove glass phase.
В результате раздува вторичные (штапельные) волокна приобретают форму, при которой их размеры в разных направлениях измерений отличаются более чем на 20% и при помоле образуют неравномерные по габаритам частицы, одно из измерений которых составляет более 1000 мкм.As a result of inflation, the secondary (staple) fibers acquire a shape in which their sizes in different directions of measurements differ by more than 20% and, when grinding, form particles that are uneven in size, one of the dimensions of which is more than 1000 microns.
Однако согласно «Нормам пожарной безопасности НПБ 170-98. Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования. Методы испытаний», утвержденным приказом ГУГПУ МВД России от 30 июня 1998 г. №47, для порошков, которые используют в качестве целевой добавки для увеличения текучести кристаллические порошки, включение частиц размером более 1000 мкм недопустимо. Известным способом не удается полностью избежать попадания таковых в общую массу порошка, поскольку просевом их удалить невозможно.However, according to the “Fire Safety Standards NPB 170-98. Extinguishing powder for general purposes. General technical requirements. Test Methods ”, approved by order of the GUGPU of the Ministry of Internal Affairs of Russia dated June 30, 1998 No. 47, for powders that use crystalline powders as a target additive to increase fluidity, inclusion of particles larger than 1000 microns is unacceptable. In a known manner it is not possible to completely avoid getting them into the total mass of the powder, since it is impossible to remove them by sieving.
Для порошков, которые служат целевой добавкой для увеличения текучести порошкообразных огнетушащих композиций, частицы размером до 50 мкм должны составлять 55-60% (RU 2523468 С1), а текучесть - не менее 0,28 кг/с (ГОСТ Ρ 53280.4-2009. Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 4. Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования и методы испытаний).For powders, which serve as a target additive to increase the fluidity of powder extinguishing compositions, particles up to 50 μm in size should be 55-60% (RU 2523468 C1), and the fluidity should be at least 0.28 kg / s (GOST 53280.4-2009. Installations automatic firefighting equipment - Extinguishing agents - Part 4: General purpose fire extinguishing powders - General technical requirements and test methods).
Для обеспечения необходимой текучести частицы, обладающие формой с большими перепадами габаритных размеров, губительны, т.к. они снижают рабочие показатели огнетушащего порошка и приводят к засору в процессе выброса порошка при активации огнетушителя. Более интенсивный помол приводит к неравномерности фракционного состава и снижает выход годной фракции.To ensure the necessary fluidity, particles having a shape with large differences in overall dimensions are destructive, because they reduce the performance of the extinguishing powder and lead to clogging in the process of ejecting the powder when the fire extinguisher is activated. More intense grinding leads to uneven fractional composition and reduces yield.
Термическая обработка, направленная на рост кристаллов, по способу-прототипу требует использования энергоемкого оборудования, однако в конечном результате некоторые из частиц приобретают двухфазное строение аморфно-кристаллической, из-за чего свойства порошка становятся неоднородными и нестабильными, то есть в порошке могут протекать твердофазные реакции и со временем характеристики порошка могут меняться, а значит они не будут соответствовать нормам по сроку годности, применяемым к порошкам для пожаротушения.The heat treatment aimed at crystal growth, according to the prototype method, requires the use of energy-intensive equipment, however, as a result, some of the particles acquire a two-phase amorphous-crystalline structure, due to which the properties of the powder become inhomogeneous and unstable, that is, solid-phase reactions can occur in the powder and over time, the characteristics of the powder may change, which means that they will not meet the standards for the expiration date applicable to fire extinguishing powders.
Использование травителей как средства для удаления стекло-фазы приводит к удорожанию процесса и необходимости использования повышенных мер безопасности. Кроме того, травители могут негативно сказаться на химическом составе порошка и создать ситуацию категорического запрета на его применение в пожаротушении.The use of etchants as a means to remove the glass phase leads to a more expensive process and the need to use enhanced security measures. In addition, etchants can adversely affect the chemical composition of the powder and create a situation of a categorical ban on its use in fire fighting.
Таким образом, недостатком известного способа является невозможность получения высокодисперсного кристаллического порошка, который может быть использован в качестве целевой добавки для повышения текучести огнетушащих порошковых композиций.Thus, the disadvantage of this method is the impossibility of obtaining a highly dispersed crystalline powder, which can be used as a target additive to increase the fluidity of extinguishing powder compositions.
Технический результат заключается в возможности получения высокодисперсного кристаллического порошка, обладающего химическим, фракционным составами и текучестью, соответствующим целевым добавкам, используемым в огнетушащих порошковых композициях, с минимальными энергозатратами.The technical result consists in the possibility of obtaining a highly dispersed crystalline powder having chemical, fractional compositions and fluidity corresponding to the target additives used in fire extinguishing powder compositions, with minimal energy consumption.
Технический результат заключается в том, что при осуществлении способа получения высокодисперсного кристаллического порошка, включающего процесс расплавления сырья, вытягивание первичного волокна из полученного расплава, а также помол, согласно изобретению в качестве сырья используют плавленый синтетический минеральный сплав, содержащий оксиды кремния, алюминия, кальция, железа магния, титана, хрома, калия и/или натрия, при этом охлаждают первичное волокно на воздухе, а помолу подвергают охлажденное первичное волокно с получением порошка, содержащего 55-60 масс. % частиц размером 40-50 мкм и 25-30 масс. % частиц размером до 100 мкм.The technical result consists in the fact that when implementing the method for producing a finely dispersed crystalline powder, including the process of melting the raw materials, drawing the primary fiber from the obtained melt, as well as grinding, according to the invention, a fused synthetic mineral alloy containing oxides of silicon, aluminum, calcium, is used as a raw material, iron magnesium, titanium, chromium, potassium and / or sodium, while the primary fiber is cooled in air, and the cooled primary fiber is subjected to grinding to obtain pores a shell containing 55-60 wt. % of particles with a size of 40-50 microns and 25-30 mass. % of particles up to 100 microns in size.
Использование в качестве сырья плавленого синтетического минерального сплава, содержащего оксиды кремния, алюминия, кальция, железа, магния, титана, хрома, калия и/или натрия, позволяет получать заявляемым способом первичные волокна из расплава, насыщенного кристаллическими образованиями - нуклеациями. Остаточная аморфная фаза на стадии помола будет переходить в кристаллическую либо будет образовывать пылевидную фазу и удаляться при ситовом рассеве.The use of fused synthetic mineral mineral alloys containing oxides of silicon, aluminum, calcium, iron, magnesium, titanium, chromium, potassium and / or sodium, makes it possible to obtain primary fibers from the melt saturated with crystalline formations — nucleations. The residual amorphous phase at the grinding stage will pass into the crystalline one or will form a pulverized phase and be removed during sieving.
Экспериментально было обнаружено, что кристаллизация указанного материала протекает естественным образом за счет физико-химических реакций в расплаве на стадии плавления, вытягивания первичного волокна из расплава и охлаждения на воздухе.It was experimentally found that crystallization of the indicated material proceeds naturally due to physicochemical reactions in the melt at the melting stage, drawing the primary fiber from the melt and cooling in air.
В процессе помола охлажденного первичного волокна выбирают режим, который позволяет получать кристаллический порошок, содержащий 55-60% частиц размером 40-50 мкм и 25-30 масс. % частиц размером до 100 мкм.In the process of grinding the cooled primary fiber, a mode is selected that allows one to obtain a crystalline powder containing 55-60% of particles with a size of 40-50 microns and 25-30 mass. % of particles up to 100 microns in size.
Параметр текучести полученного порошка составляет 0,31 кг/с.The yield parameter of the obtained powder is 0.31 kg / s.
Срок годности порошка по расчетным данным может превышать 8 лет (96 месяцев).According to the calculated data, the shelf life of the powder can exceed 8 years (96 months).
Отсутствие дополнительной термической обработки и одностадийное осуществление заявляемого способа дают существенную экономию электроэнергии по сравнению с прототипом.The absence of additional heat treatment and one-stage implementation of the proposed method give significant energy savings compared with the prototype.
Осуществление заявляемого способа показано на следующем примере.The implementation of the proposed method is shown in the following example.
В качестве сырья использован плавленый синтетический минеральный сплав, содержащий следующие компоненты: оксид кремния SiO2, оксид алюминия Al2O3, оксид кальция СаО, оксид железа(II) FeO, оксид магния MgO, оксид железа(III) Fe2O3, оксид титана TiO2, оксид калия K2O и оксид натрия Na2O, оксид хрома(III) Cr2O3.The raw material used was a fused synthetic mineral alloy containing the following components: silicon oxide SiO 2 , aluminum oxide Al 2 O 3 , calcium oxide CaO, iron oxide (II) FeO, magnesium oxide MgO, iron oxide (III) Fe 2 O 3 , titanium oxide TiO 2 , potassium oxide K 2 O and sodium oxide Na 2 O, chromium oxide (III) Cr 2 O 3 .
Сырье в виде крошки размером фракций 3-15 мм помещали в электродуговой плавильный агрегат типа РТП, где при температуре 1400-1500°С происходило расплавление сырья.Raw materials in the form of crumbs with a size of fractions of 3-15 mm were placed in an electric arc melting unit of the RTP type, where the raw materials melted at a temperature of 1400-1500 ° С.
Фильеры питателя нагревали до 1300°С. Через отверстия нагретых фильер расплав под действием собственного веса вытягивался в виде непрерывной нити первичного волокна. Диаметр нитей первичного волокна составлял 0,5-1 мм. Первичные волокна остывали при комнатной температуре в течение 6 часовFeeder dies were heated to 1300 ° C. Through the openings of the heated spinnerets, the melt was drawn in the form of a continuous filament of a primary fiber under the action of its own weight. The diameter of the primary fiber strands was 0.5-1 mm. Primary fibers cooled at room temperature for 6 hours
Волокна были однородны по структуре и составу и обладали высокой хрупкостью в результате высоких межфазных напряжений, возникающих при вытягивании волокон.The fibers were uniform in structure and composition and were highly brittle as a result of high interfacial stresses arising from the drawing of fibers.
Помол первичных волокон осуществляли в шаровой мельнице типа МШЦ в течение 20 минут.Primary fiber grinding was carried out in a ball mill of the MSC type for 20 minutes.
Затем осуществляли ситовой рассев.Then sieving was carried out.
Фракционный состав полученного порошка был следующим:The fractional composition of the obtained powder was as follows:
частиц размером 40-50 мкм - 58 масс. %;particles with a size of 40-50 microns - 58 mass. %;
частиц размером до 100 мкм - 29 масс. %.particles up to 100 microns in size - 29 mass. %
Посторонних примесей не наблюдалось.No impurities were observed.
Текучесть порошка составила - 0,31 кг/с.The fluidity of the powder was 0.31 kg / s.
Свойства порошка сохранялись в течение 96 месяцев.Powder properties were maintained for 96 months.
Таким образом, заявленный способ позволяет получать кристаллический высокодисперсный порошок синтетического минерального сплава с заданными свойствами в одну стадию и без использования травителей. Способ является безопасным для человека и окружающей среды, простым в осуществлении и недорогим, т.к. позволяет обходиться без дополнительной термообработки, процедуры раздува, получения вторичного (штапельного) волокна, разделения минеральных фаз и травления.Thus, the claimed method allows to obtain crystalline fine powder of a synthetic mineral alloy with desired properties in one stage and without the use of etchants. The method is safe for humans and the environment, easy to implement and inexpensive, because allows you to do without additional heat treatment, the process of blowing, obtaining a secondary (staple) fiber, the separation of mineral phases and etching.
Полученный порошок сохраняет свои структуру и свойства длительное время (96 месяцев), что делает его полностью пригодным в качестве целевой добавки для огнетушащих порошковых композиций.The resulting powder retains its structure and properties for a long time (96 months), which makes it fully suitable as a target additive for fire extinguishing powder compositions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015131389A RU2607217C1 (en) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | Method of producing finely dispersed crystalline powder of synthetic mineral alloy for fire-extinguishing powder compositions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015131389A RU2607217C1 (en) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | Method of producing finely dispersed crystalline powder of synthetic mineral alloy for fire-extinguishing powder compositions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2607217C1 true RU2607217C1 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=58452442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015131389A RU2607217C1 (en) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | Method of producing finely dispersed crystalline powder of synthetic mineral alloy for fire-extinguishing powder compositions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2607217C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1780242A1 (en) * | 1990-06-19 | 1992-12-07 | Алма-Атинский Энергетический Институт | The method of obtaining ultrafine powders |
EP0544068A2 (en) * | 1991-10-01 | 1993-06-02 | Messer Griesheim Gmbh | Process and apparatus for obtaining powders |
US5632100A (en) * | 1993-11-17 | 1997-05-27 | Niro Holding A/S | Process and a spray drying apparatus for producing an agglomerated powder |
RU2240848C1 (en) * | 2003-08-07 | 2004-11-27 | Селиверстов Владимир Иванович | Fire-extinguishing composition |
RU2318723C2 (en) * | 2006-04-14 | 2008-03-10 | Игорь Васильевич Баронин | Method used for production of the metal oxides powders |
RU2465938C1 (en) * | 2011-11-25 | 2012-11-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) | Fire-extinguishing powder and method of its obtaining |
-
2015
- 2015-07-28 RU RU2015131389A patent/RU2607217C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1780242A1 (en) * | 1990-06-19 | 1992-12-07 | Алма-Атинский Энергетический Институт | The method of obtaining ultrafine powders |
EP0544068A2 (en) * | 1991-10-01 | 1993-06-02 | Messer Griesheim Gmbh | Process and apparatus for obtaining powders |
US5632100A (en) * | 1993-11-17 | 1997-05-27 | Niro Holding A/S | Process and a spray drying apparatus for producing an agglomerated powder |
RU2240848C1 (en) * | 2003-08-07 | 2004-11-27 | Селиверстов Владимир Иванович | Fire-extinguishing composition |
RU2318723C2 (en) * | 2006-04-14 | 2008-03-10 | Игорь Васильевич Баронин | Method used for production of the metal oxides powders |
RU2465938C1 (en) * | 2011-11-25 | 2012-11-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) | Fire-extinguishing powder and method of its obtaining |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10253219B2 (en) | Spherical crystalline silica particles and method for producing same | |
CN104114502B (en) | Pelletize body and manufacture method thereof | |
RU2016129969A (en) | METHOD FOR PRODUCING SPHERICAL POWDER OF TUNGSTEN MONOCARBIDE WC | |
CN103648991A (en) | Manufacturing method for molten glass and manufacturing method for glass article | |
TWI650290B (en) | Method for producing glass raw material granules, method for producing molten glass, and method for producing glass articles | |
CN103992036A (en) | Method for producing foam glass by use of glass fiber waste | |
CN102826736A (en) | Method for preparing hollow glass bead by using glass powder process | |
RU2607217C1 (en) | Method of producing finely dispersed crystalline powder of synthetic mineral alloy for fire-extinguishing powder compositions | |
JP6721034B2 (en) | Glass raw material granule and method for producing the same | |
CN109279617A (en) | A kind of chemical synthesis process of mica | |
JP2015063414A5 (en) | ||
CN106061920B (en) | Siliceous composition and method for obtaining the same | |
JP2009221054A (en) | Manufacturing method of spheroidized silica | |
JP2012116708A (en) | Method for manufacturing granulated silica, and method for manufacturing silica glass crucible | |
JP2006199579A (en) | Spherical alumina powder and its production method | |
Saucedo-Salazar et al. | Production of glass spheres from blast furnace slags by a thermal flame projection process | |
CN106747291A (en) | A kind of ceramic macromolecular material ceramic powder and preparation method thereof | |
CN104350130B (en) | Fire-retardant mineral filler and flame retardant compositions | |
RU2014152467A (en) | METHOD FOR THERMOCHEMICAL PROCESSING OF RARE METAL RAW MATERIALS | |
JP6676826B1 (en) | Method for producing opaque quartz glass | |
US1909785A (en) | Ceramic material and method of making same | |
RU2537431C1 (en) | Granular foamed slag glass | |
JP6697910B2 (en) | Zirconium composition and method for producing the same | |
CN102824716A (en) | Preparation method of fire extinguishing agent for extinguishing spontaneous combustion of uranium metal | |
ES2886152T3 (en) | An improved process for the preparation of pirfenidone |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200729 |