СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО ОКСИДА СВИНЦА
METHOD FOR PREPARATION OF PRODUCTION OF POWDER FERROUS OXIDE OF LEAD

Изобретение относится к способам изготовления порошкообразного оксида свинца (PbO), используемого в производстве свинцово-кислотных аккумуляторов. На аккумуляторных заводах этот оксид производится в окисловых мельницах барабанного типа. Свинец загружают во вращающийся барабан мельницы, перемалывают в порошок. В процессе размола через барабан проходит воздух и свинцовый порошок окисляется кислородом до оксида свинца.
Для увеличения поверхности перемалываемых тел в барабан мельницы загружают не чушковый свинец, а мелкие заготовки в виде цилиндриков диаметром 17-20 мм и высотой 18-22 мм, вес цилиндрика 70-80 г.
Известен способ изготовления заготовок с использованием литейных установок, состоящих из котла, в котором расплавляют свинец, системы трубопроводов и насосов для подачи расплава к литейным формам (Инструкция по работе на литейном автомате для литья свинцовых цилиндриков. НАКИ 25200.00133).
Недостатком способа изготовления заготовок методом литья является применение плавильного котла (объемом до 10 тонн расплавленного свинца) и специального насоса с системой обогреваемых трубопроводов, обуславливающих высокую стоимость получения расплавов, а следовательно, и заготовок. Только затраты энергоносителя на плавление и перекачивание одной тонны свинца составляют от 7 до 9 тыс.руб.
Другие недостатки известного способа состоят в том, что примерно 5% свинца теряется в виде шлаков, а также в том, что в производственном помещении требуется организация специальной вентиляции с очисткой воздуха рабочей зоны от оксидов свинца.
Известен способ изготовления заготовки, согласно которому из сплошной цилиндрической заготовки на первой стадии получают полуфабрикат, а на последующих стадиях из полуфабриката производят формирование готового изделия требуемых размеров (заявка на изобретение №2013130422, бюл. №1, 10.01.2015 - ближайший аналог).
Такой способ, применительно к изготовлению свинцовых заготовок, имеет недостаток, связанный с цилиндрической формой заготовки, что приводит в процессе перемалывания свинца к существенному переизмельчению (чрезмерному измельчению крупной фракции) годного порошка оксида свинца. В этом случае получаемая смесь мелких и крупных частиц оксида свинца характеризуется пониженной пористостью, что снижает абсорбцию серной кислоты электродами аккумулятора и сопровождается потерей их электрической емкости.
Задачей предлагаемого изобретения является достижение равномерной крупности (диапазона крупности) порошкообразного оксида свинца (PbO) за счет придания заготовке свинца призматической формы. В конечном счете повышается результирующая эффективность измельчения заготовок для выпуска порошкообразного оксида свинца.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления заготовки для получения порошкообразного оксида свинца, включающем получение на первой стадии полуфабриката и последующее формирование готовой заготовки заданных размеров, полуфабрикат создают в виде призматической плиты и подают в полость между поверхностями вращающихся навстречу друг друга барабанов, с помощью которых производят формирование заготовки, причем в теле барабанов, в шахматном порядке выполнены прямоугольные калибровочные отверстия в виде усеченных призм с большим основанием на поверхности барабанов,при этом в каждом из отверстий установлены выталкиватели заготовок.
На чертеже схематично показана конструкция установки для изготовления заготовки для получения порошкообразного оксида свинца, приготовленного согласно требованиям предлагаемого способа. Цифрами обозначены:
1 - транспортер-рольганг;
2 - конвейер цепной;
3 - узел отрезки (нож-гильотина);
4 - пресс валковый;
5 - бункер для заготовок;
6 - транспортер-элеватор готовой продукции.
Как видно из чертежа, установка содержит транспортер-рольганг (1) для подачи чушек свинца на конвейер цепной (2). На транспортере-рольганге (1) установлен поворотный рычаг (на чертеже не показан), который предназначен для перекладывания свинцовых чушек на конвейер цепной (2). Чушки с помощью конвейера (2) продвигаются к узлу отрезки (нож-гильотина) (3). Нож-гильотина отрезает от свинцовой чушки плиту толщиной 20±1 мм. Отрезанные таким образом плиты падают на валки пресса (4), установленного под узлом отрезки (3). Пресс валковый (4) состоит из вращающихся навстречу друг другу барабанов. В теле барабанов в шахматном порядке выполнены отверстия в виде усеченных призм (полости) с большим основанием на поверхности барабанов. В каждой полости расположен толкатель в виде цилиндра. Барабаны ориентированы относительно друг друга таким образом, что полости на одном барабане расположены напротив сплошных поверхностей другого барабана.
Пласт свинца (призматическая плита), попадая на барабаны, захватывается ими, и свинец вдавливается в полости барабана. В нижней точке положения барабана толкатели выталкивают призмы из полостей в бункер для заготовок (5).
Толщина пласта свинца, глубина полостей в барабане и их расположение рассчитаны таким образом, чтобы весь свинец оказался в этих полостях и между барабанами не смог образоваться зазор. Этой же цели, не допустить образования зазора между барабанами, служат и неглубокие полости в теле барабанов. В них уходит «лишний» свинец. Отсутствие зазора между барабанами позволяет получать призмы практически без облоя.
Для улучшения захвата пласта свинца и его вдавливания сплошная поверхность барабанов выполнена ребристой (волнообразной).
Установка работает следующим образом.
Чушки свинца талью устанавливают на транспортер-рольганг (1). Транспортер подает чушки на поворотный рычаг, который перекладывает их на конвейер цепной (2). Конвейер перемещает чушки на узел отрезки (нож-гильотину) (3). Попадая в узел отрезки, чушка фиксируется верхним и нижними прижимами, а затем обрезается ножом с образованием плиты толщиной 20±1 мм и подается на пресс валковый (4). Из полостей барабанов пресса (4) толкатели выталкивают призмы в бункер для заготовок (5) и они попадают на транспортер-элеватор (6) готовой продукции.
Результаты опытных испытаний свинцовых порошков, полученных из цилиндрических и призматических заготовок, приведены в таблице
На основании данных, приведенных в таблице, можно сделать следующие выводы:
1. Чрезмерное измельчение крупной части годного порошка свинца из цилиндрических заготовок по сравнению с призматическими приводит к уменьшению пористости смеси мелких и крупных частиц порошка оксида свинца, что снижает абсорбцию кислоты смеси оксидов порошка примерно на 7%.
2. Переизмельчение крупных фракций порошков свинца сопровождается увеличением времени взаимодействия порошков свинца с рабочими элементами мельниц, что насыщает порошки свинца оксидами железа и снижает на 3,7% содержание оксидов свинца в годном порошке.
3. Присутствие примеси железа в оксидах свинцовых порошков является нежелательным, так как оно ухудшает эксплуатационные показатели аккумуляторов.
Технические решения, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения, не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».
Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение вышеописанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень».
Поскольку заявляемое изобретение обеспечивает технический результат, выражающийся в достижении равномерности диапазона крупности порошкообразного оксида свинца (PbO) на выходе из барабанной мельницы за счет придания заготовке свинца призматической формы, то можно сделать вывод, что изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».