Установка для получения металлических порошков из карбонильных соединений

 

6 г (iI) 499O5l

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вова Советских

Социалистический

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.10.74 (21) 2064279/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 06.04.76 (51) М. Кл. В 22F 9/00

В 22D 23/08

С 22В 5/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.762.242 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Н. А. Белозерский, О. Д. Кричевская, Ю. В. Родионов и Д. К. Калганов (71) Заявитель Ленинградский проектный и научно-исследовательский институт

«Гипроникель» (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ПОРОШКОВ ИЗ КАРБОНИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к оборудованию для получения металлических порошков и может быть использовано в цветной и черной металлургии.

В промышленности широко применяются установки для получения металлических порошков различными методами, в частности распылением расплава водой. Однако такие установки не позволяют получать металлические порошки путем термического разложения карбонильных и других металлоорганических соединений.

Известны аппараты для получения порошков указанным образом, выполненные в виде обогреваемой наклонной реакционной камеры с барабаном, снабженным ножом для снятия осадка.

Кроме того, известна установка для получения никелевого порошка из карбонила никеля, представляющая собой вертикально установлен ный дилиндричесиий аппарат-разложитель постоянного сечения, обогреваемый снаружи, при помощи нагревателя. В аппаратразложитель сверху подводят пары исходного соединения, а снизу собирают готовый порошок различной крупности. Установка снабжена смонтирован ными на выходе из а ппа1ратаразложителя сборником порошка и фильтром для улавливания порошка, уносимого абгазами в виде взвеси.

Известная установка с постоянным сечением реакционного пространства аппарата-разложителя не обеспечивает раздельного и одновременного получения порошков различной

5 крупности, а поступающий в сборник никелевый порошок содержит, как правило, несколько фракций крупности, которые затем необходимо разделять на других устройствах. Получаемые в такой установке порошки очень

1о мелкие и не обладают элементарной текучестью (поверхность зерен металлических часпиц неравна, шероховата, ватообразна), что препятствует дальнейшему прессованию или прокатке изделий из них.

15 Производительность известной установки лимитируется количеством тепла, подводимого через наружные стенки, и сравнительна невысока, тем более, что температура нагреваемых стенок аппарата-разложителя не дол2о жна превышать 400 — 500 С вследствие появления опасности загрязнения порошка углеродом.

Цель изобретения — интенсификация процесса и возможность раздельного получения

25 порошков различных фракций. Это достигается тем, что установка снабжена дополнительным аппаратом-разложителем, реакционное пространство которого имеет форму обратного усеченного конуса для создания условий

30 кипящего слоя, а на выходе из него установ499051

55 бО

65 лен второй сборник порошка заданной крупности, например, в виде циклона, оснащенного устройством для удаления избытка реакционного газа и фильтром (мешочным) для очистки газа от мельчайших металлических частиц.

Оба аппарата-разложителя связаны между собой трубопроводами, по которым может циркулировать газ вместе с металлическим порошком. На входе в аппараты-разложители на трубопроводах смонтированы подогреватели для перегрева циркулирующего газа. Для создания принудительной циркуляции газа установка снабжена газодувкой, которая расположена на выходе из аппарата-разлож ителя с постоянным сечением реакционного пространства.

На чертеже приведена схема предлагаемой установки.

Первый аппарат-разложитель 1, реакционное пространство которого имеет форму обратного усеченного конуса, в нижней части снабжен распыляющей форсункой 2 для введения жидких карбонилов никеля и железа (или растворов металлоорганических соединений) .

Форсунка 2 расположена по оси аппаратаразложителя 1. Стенки аппарата-разложителя

1 оборудованы электрическими или другими нагревателями 3. На выходе из аппарата-разложителя 1 установлены сборник 4 крупного порошка и сепаратор. Сборник 4 соединен с мешочным фильтром 5 для удаления избытка реакционного газа, который в свою очередь связан трубопроводом со вторым аппаратомразложителем 6, имеющим реакционное пространство постоянного сечения. На трубопроводе размещен подогреватель 7 циркулирующего газа.

Подвод жидкого карбонила никеля в аппарат-разложитель 6 производится через распыляющую форсунку 8, установленную в его верхней части. Стенки аппарата-разложителя

6 снабжены нагревателями 9. На выходе из указанного аппарата-разложителя смонтирована газодувка 10 для создания принудительной циркуляции газа, которая связана со вторым сборником 11, оборудованным сепаратором, и далее при помощи трубопровода — с аппаратом-разложителем 1. На трубопроводе между сборником 11 и аппаратом-разложителем 1 установлен подогреватель 12.

Получение металлических порошков из карбонильных соединений в предлагаемой установке осуществляют следующим образом.

Жидкие карбонилы никеля через форсунку

2 подаются снизу в аппарат-разложитель 1, где созданы условия кипящего слоя. Также снизу, но тангенциально в этот аппарат-разложитель поступает перегретый до 300 С в подогревателе 12 реакционный газ СО, несущийдо 5 / взвеси из тончайших металлических частиц. Перегретый газ создает в аппаратеразложителе завихрение и интенсивно перемешивается стуманообразно,распыленным факелом поступающего карбонила никеля.

Газовый поток, усиленный за счет освобож5

ЗО

50. дения газообразных продуктов в процессе диссоциации и содержащий металлическую взвесь (до 6 мкм), направляется далее в сепаратор сборника 4, где крупные частицы оседают в качестве готового продукта и собираются в нижней части сборника 4. Образующийся избыток газа через мешочный фильтр 5 стравливается из системы (предварительно освобожденный от металлического содержания).

Основной поток циркулирующего газа, насыщенного мельчайшими частичками металла, проходит через подогреватель 7, где -нагревается до 220 — 250 С и далее тангенциально сверху поступает во второй аппарат-разложитель 6, куда также сверху через распыляющую форсунку 8 подается жидкий карбонил никеля. Карбонил, попадая в виде тонкого тумана в обогреваемое реакционное пространство аппарата-разложителя 6, быстро перемешивается с перегретым газом и интенсивно разлагается. В этом аппарате-разложителе осуществляется окатывание металлических частиц. В указаHIHbIx условиях диссоциация KBlpбонила происходит на поверхности нагретых частиц, вызывая наращивание наружных слоев и выравнивание их поверхностей. Газовый поток удаляется из нижней части аппаратаразложителя 6, при помощи газодувки 10 проходит через сепаратор сборника 11, где оседают укрупненные частицы в виде готового продукта, нагревается в подогревателе 12 и поступает на повторный цикл циркуляции в аппарат-разложитель 1.

Контроль температуры в аппаратах-разложителях 1 и 6 осуществляется при помощи термопар. Скорость циркуляции газа опеределяет количественное содержание тонкой металлической взвеси. Скорость газа регулируется газодувкой 10. Размеры металлических порошков в готовой продукции регламентируются посредством сепараторов. Количество готовой продукции и количество сбрасываемой из системы СО соответствует количеству вводимого за тот же отрезок времени карбонила никеля через распыляющие форсунки, а количество вводимого в единицу времени карбонила соответствует количеству тепла, поступающего в аппараты-разложители 1 и 6 через обогреваемые стенки и с перегретым газом.

Формула изобретения

Установка для получения металлических порошков из карбонильных соединений, включающая аппарат-разложитель постоянного сечения, сборник порошков и фильтр, о тл и ч ающ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса и возможности раздельного получения порошков различных фракций, она снабжена газодувкой, установленной на выходе из аппарата-разложителя, и дополнительным аппаратом-разложителем с реакционным пространством в виде обратного усеченного конуса, на выходе .из которого установлен второй

499051

Составитель Г. Кибовский

Техреч М Семенов Корректор М. Лейзерман

Редактор H. Корченко

Заказ 512/!7 Изд. ¹ 1031 Тираж 1002 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типограф ии, пр. Сапунова, 2 сборник порошка, например, в виде циклона с устройством для удаления избытка реакционного газа и фильтром, при этом аппаратыразложители со сборниками порошков и фильтрами связаны трубопроводами с нагревателями.