способ отливки свинцовых решеток для электродов из вторично отработанного свинца кислотных аккумуляторов

Формула изобретения

Способ отливки свинцовых решеток для электродов из вторично отработанного свинца кислотных аккумуляторов, включающий плавление чернового или рафинированного свинца, добавку лигатуры, разливку в форму, охлаждение и выталкивание решеток, отличающийся тем, что плавление ведут при температуре 320-350^oС, после добавления лигатуры проводят перемешивание в течение 10-15 мин, проводят контроль содержания лигатуры и добавляют серу в количестве 0,01-0,02% от общей массы, перед разливкой в форму температуру свинца повышают до 450-520^oС, после чего свинец разливают в литейную форму, имеющую температуру 120-180^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве решеток для электродов из лома отработанных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

Известны способы изготовления решеток для электродов свинцово-кислотных аккумуляторных батарей из промышленного свинца, поставляемого на аккумуляторные заводы, в которых содержатся все компоненты, необходимые для литья решеток и их технических характеристик.

Известно также, что в промышленном производстве для производства решеток аккумуляторных батарей используется вторично отработанный свинец кислотных аккумуляторов, получаемый в виде черного или рафинированного свинца, в которых основная часть компонентов, необходимых для технических характеристик решеток, выгорает в котлах. Естественно, что такой свинец для литья решеток применять нельзя. Чтобы улучшить качество отливаемых решеток, черновой свинец рафинируют, вводят необходимые добавки [1].

Так, например, в сплав УС1 вводят олово и мышьяк, которые являются легирующими примесями и составляют олова 0,11-0,15%, мышьяка 0,14-0,20% соответственно при низком содержании меди 0,05-0,07%.

Также следует отметить, что существует технология производства решеток из отработанного свинца методом проката.

Он заключается в следующем.

Отработанный черновой свинец очищается от шлака и прокатывается до нужной толщины в полосы. Делают сквозные просечки, растягивают и вырубают решетки по заданным размерам. После механических операций решетку покрывают электрохимическим слоем олова, серебра, кальция или чистым свинцом [2].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является переработка вторично отработанного свинца, получаемого на заводах в виде черного и рафинированного свинца, загружаемого в котел с добавками необходимой лигатуры [3].

Недостатками таких технологических процессов переработки отходов отработанного свинца в решетки являются использование дорогостоящих материалов, сложная технология производства решеток и его оборудование, а также трудное соблюдение технологических процессов, связанное с перерасходом нужных компонентов с низким производством выпускаемых решеток.

Задачей настоящего изобретения является использование свинца вторичной переработки для литья решеток с низким содержанием мышьяково-сурьмянистой лигатуры сурьмы, олова, кальция и других компонентов с добавками их в процессе литья решеток в котел с температурой 320-350^oС, что предотвращает выгорание компонентов, с последующим повышением температуры до 450-520^oС в промежуточной стадии, между котлом и литейной формой, в процессе которого компоненты в виде сурьмы, олова, кальция не успевают выгорать, придавая отливкам решетки литейное качество, коррозийную стойкость, исключая трещины на решетках с добавкой серы 0,01-0,02%.

Это достигается тем, что способ отливки свинцовых решеток для электродов из вторично отработанного свинца кислотных аккумуляторов, включающий плавление чернового или рафинированного свинца, добавку лигатуры, разливку в форму, охлаждение и выталкивание решеток, отличается тем, что плавление ведут при температуре 320-350^oС, после добавления лигатуры проводят перемешивание в течение 10-15 мин, контроль содержания лигатуры и добавляют серу в количестве 0,01-0,02% от массы, перед разливкой в форму температуру свинца повышают до 450-520^oС, после чего свинец разливают в литейную форму, имеющую температуру 120-180^oС.

Способ осуществляют следующим образом.

Котел с черновым или рафинированным свинцом с низким содержанием компонентов разогревают до температуры 320-350^oС и перемешивают, снимая шумовкой шлак, образованный на поверхности зеркала котла. Берут анализ и проверяют содержимое компонентов, находящихся в котле. С учетом проведенного анализа в котел добавляют присадки в виде сурьмы, мышьяка, олова, кальция в том количестве, в зависимости от того, какую лигатуру хотят получить, малосурьмянистую или сурьмянистую. Полученная шихта перемешивается при температуре 320-350^oС, и берется анализ. После проведения анализа в шихту добавляют 0,01-0,02% серы, исключающей трещины на решетках. Вся шихта перемешивается один раз в 1 час в течение 10-15 мин.

Приготовленная лигатура позволяет сократить при температуре 320-350^oС выгорание компонентов и исключить растворимость меди, влияющей на работу аккумулятора. Но такая шихта свинца, полученная в котле при низких температурах, не пригодна для литья решеток из-за вязкости и проливаемости свинца в литейную форму. Поэтому в промежуточной стадии, между котлом и литейной формой, свинец насосом перекачивается из котла в изложницу, подогретую ТЭНами до температуры 450-520^oС, и заливается в литейную форму, охлажденную до температуры 120-180^oС. При автоматической скорости литья решеток в литейную форму от 8-12 шт. в 1 мин лигатура свинца в изложнице за счет замкнутого пространства изложницы и скорости литья решеток сохраняет все компоненты и литейные качества для производства электродов свинцово-кислотных аккумуляторов.

Полученный необходимый сплав свинца из отработанных кислотных аккумуляторов в виде черного и рафинированного свинца с непосредственными добавками компонентов в котел при низких температурах с последующим поднятием температуры в промежуточной стадии в отливаемую литейную форму с низким температурным режимом позволяет сохранить необходимые компоненты в виде сурьмы, олова, кальция и получить высокие технологические характеристики решеток, необходимых для производства электродов свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

Источники информации

1. Россия, патент 2125106 (13) С1 (51), 6 С 22 В 7/00, 13/00.

2. Россия, патент 2078391 (13) С1 (51), Н 01 М 4/74/, Н 01 М 10/12.

3. Россия, Изобретение 376838, М 12 л, Н 01 м 35/20, Н 01 м 39/00 (прототип).