В настоящее время самое широкое распространение в мировой практике для приготовления электродных пластин получили свинцовые порошки. Они обладают высокой химической активностью в растворах серной кислоты и быстро окисляются во влажной среде.

Порошки изготавливаются непосредственно на аккумуляторном заводе. На сравнительно простом и высокопроизводительном оборудовании. Производство свинцового порошка является более экономически выгодным, чем производства глёта или сурика. Качество свинцовых паст во многом определяется физико– химическими свойствами порошка, а именно: фазовым составом, дисперсностью, химической активностью, формой зёрен, окисленностью, насыпной плотностью и др.

Получение свинцового порошка на аккумуляторном заводе производится в мельнице барабанного типа(Рис.2). Широкое использование мельниц обусловлено тем, что эти установки имеют достаточно стабильный режим работы, легко регулируются и дают порошок стабильного качества в течение длительного времени.

Оборудование:

1.Мельница для производства оксида свинца Т24.

2.Система вытяжной вентиляции, состоящая из вентилятора, фильтра для оксида свинца NF8000, фильтра тонкой очистки воздуха и воздуховодов.

3.Транспортная система, состоящая из ковшового элеватора и системы шнеков, передающая порошок из мельницы в бункера – накопители.

4.Бункеры – накопители для оксида свинца емкостью 20т.

Материалы и полуфабрикаты:

1.Свинцовые цилиндрики.

2.Вода деминерализованная.

3.Раствор уксусной кислоты ГОСТ 61-75 (d = 1,025 г/см³).

4.Фильтровальная бумага ФС ГОСТ 12026-76 (размер 190 ^х 150мм.)

Технология производства свинцового порошка:

Из бункера–накопителя цилиндрики попадают в загрузочный латок мельницы, снабженной конвейером, и по нему подаются в барабан мельницы. Загрузка мельницы происходит автоматически и поддерживается на заданной величине веса. Регулируется вес машины подачей цилиндриков из бункера–накопителя, оборудованного пневматической заслонкой.

Процесс окисления свинца и образование свинцового порошка происходит во вращающемся барабане мельницы, загруженном свинцовыми цилиндриками.

Окисление свинца и вынос образовавшегося порошка из барабана осуществляется воздушным потоком, который создает вытяжной вентилятор.

По выходу из мельницы, воздушный поток проходит ряд осадительных устройств (система фильтров), где освобождается от свинцового порошка и после очистки выбрасывается в атмосферу.

Забор свежего воздуха происходит через загрузочное отверстие на входе в мельничный барабан.

Первым по ходу воздушного потока, выходящего из барабана, установлен технологический фильтр, который осаждает частицы свинцового порошка. Фракции порошка, осажденные в воздуховоде, возвращаются обратно в мельницу возвратным шнеком.

Основная масса свинцового порошка, содержащегося в воздушном потоке, осаждается в технологическом фильтре. Наиболее мелкие фракции из потока воздуха выбрасываемого в атмосферу, осаждаются в фильтре доочистки воздуха.

Свинцовый порошок из технологического фильтра, под воздействием обратной продувки сжатым воздухом осыпается в сборочный шнек и по выходу из него является готовым продуктом. Затем элеватором и системой шнеков порошок подается в бункера-накопители свинцового порошка.

Реакция окисления свинца происходит с выделением тепла. Для его отбора и поддержания температуры корпуса мельницы и температуры воздуха в зоне реакции на оптимальном уровне, установка имеет водяную систему охлаждения, состоящую и двух систем: впрыск внутрь барабана мельницы обессоленной воды -основная системе и впрыск воды на барабан мельницы (аварийная система).

Контрольно-измерительные приборы и органы управления установки вынесены на единый пульт управления.

Температура в мельнице: 120 – 140⁰С.

Вес цилиндриков в мельнице: 8000 – 10500кг.

Температура фильтра: не более 120⁰С.

Частота привода мельницы рабочая: max = 51Гц.

min = 48Гц.

Параметры влияющие на окисляемость свинцового порошка:

- Температура в мельнице. Увеличение температуры облегчает деформацию свинца, ускоряет его окисление и разрушение. Для увеличения окисляемости следует плавно увеличить температуру ступенями по 1 – 2⁰С., для уменьшения снизить температуру аналогичным способом.

- Разряжение в мельнице. Уменьшение разряжения дает повышение процентного содержания окиси в порошке. Но этот способ дает изменение фракционного состава и может быть применен в случае, когда совместно с окисляемостью необходимо изменить адсорбцию кислоты.

Параметры влияющие на адсорбцию кислоты:

- Разряжение в мельнице. С увеличением разряжения в мельнице адсорбция кислоты увеличивается и наоборот.

- Температура в мельнице. При повышении температуры адсорбция порошка уменьшается и наоборот.

При увеличении температуры реакции при одной и той же степени окисляемости цвет порошка становится более светлым.

Для поддержания стабильного качества порошка следует избегать частых остановок мельницы, потому что после длительной остановки мельницы в первые два часа после нового запуска образуется некондиционный свинцовый порошок, который можно использовать для приготовления отрицательной пасты, но только после разрешения технолога.

Хранение:

Перед использованием для пастоприготовления свинцовый порошок необходимо выдержать в бункере накопителе не менее 24ч., но и не более 10 дней.

Если свинцовый порошок сохранил свою окисляемость и адсорбцию, то он допускается к производству.

Рис.2. Схема мельницы барабанного типа.

1-корпус, 2-бункер для загрузки цилиндриков, 3-привод вращения мельницы, 4-рама, 5-пьезовесы, 6-заб-ворошитель.

Приготовление паст

Общее описание процесса

Электродные пасты получают смешиванием высокоокисляемого свинцового порошка, воды и раствора серной кислоты, определённой плотности. В состав отрицательных паст вводят, кроме того специальные добавки– расширители. В то же время количество воды не может варьировать в широких пределах. Даже небольшой избыток воды приводит к чрезмерному разжижению пасты, недостаток жидкой фазы увеличивает густоту пасты, а в результате в обоих случаях не обеспечивается качественное намазывание пасты.

Свинцовый порошок из бункеров-накопителей подается с помощью системы для транспортировки порошка в весы-дозаторы свинцового порошка, на которых производится взвешивание заданного количества свинцового порошка (определяется рецептом пасты). После загрузки порошка в весы дозаторы, вручную, добавляются необходимые добавки (волокно, сульфат бария и т.п.).

Одновременно, с подачей порошка по системе трубопроводов, в весы-дозаторы жидких компонентов подаются: вода, раствор суспензии расширителя и раствор серной кислоты и производится взвешивание заданных количеств жидких компонентов пасты.

Из весов-дозаторов, заданная доза свинцового порошка, загружается в работающий смеситель. После этого смеситель производит сухое перемешивание.

По системе трубопроводов из весов-дозаторов жидких компонентов в смеситель, в течение заданного времени под давлением подается вода (со скоростью около 100 л/мин.). Затем суспензия расширителя (только для отрицательной пасты) и происходит влажное перемешивание, в процессе которого происходит взаимодействие свинцового порошка с водой. Далее в смеситель в течение заданного времени подается раствор серной кислоты (для положительной пасты со скоростью 8 кг/мин, для отрицательной пасты 6 кг/мин). При поступлении кислоты в смеситель, происходит включение вытяжной вентиляции для охлаждения пасты (за счет испаряющейся воды) и происходит реакционное перемешивание.

После окончания влажного перемешивания оператор производит контроль качества пасты. Затем смеситель включается, производится заключительное перемешивание и при наличии вызова из намазочного отделения, приготовленная паста выгружается в приемный бункер, находящийся под смесителем.