Способ регенерации шлифзерна

 

Использование: в производстве абразивного зерна из сверхтвердых материалов, в частности из лома и отходов шлифовальных кругов. Сущность изобретения: в способе регенерации шлифзерна на заключительной стадии измельчают фракцию частиц в 2 - 5 раз крупнее зерна, нагружая материал на сдвиг при сжатии на уровне 1,03 - 1,08 предела текучести. 1 табл.

Изобретение относится к производству абразивного зерна из сверхтвердых материалов, в частности из лома и отходов шлифовальных кругов. Цель изобретения повышение выхода требуемого размера зерна за счет снижения потерь. Поставленная цель достигается тем, что в способе регенерации шлифзерна путем многостадийного измельчения абразивного материала в конусной инерционной дробилке с постадийным фракционированием и выводом продукта на заключительной стадии измельчают фракцию частиц в 2-5 раз крупнее зерна, нагружая материал на сдвиг при сжатии на уровне 1,03-1,08 предела текучести. Указанные условия обусловлены спецификой задачи регенерации шлифзерна, одной из целей которой является обеспечение максимального выхода требуемого размера, а также структурными особенностями данного материала. Абразивный материал относится к материалам с каркасной структурой и характеризуется сложной диаграммой деформиро- вания, обусловленной как деформацией собственно частиц, так и связки между ними. При этих условиях очень важно проводить разрушение при таком уровне нагрузки, при котором не происходит множественного разрушения частиц вследствие их взаимного прессования: физически это проявляется в виде площадки текучести на диаграмме нагружения. При разрушении материала на заключительной стадии на сдвиг при сжатии выше 1,08 и ниже 1,03 предела текучести деформирование происходит практически при маломеняющейся силе, что приводит к тесному контакту друг с другом зерен в структуре разрушаемой частицы и их взаимному разрушению, т.е. нарушению размеров исходного шлифзерна. Размер частиц на последней стадии (в 2-5 раз крупнее зерна) создает во всем объеме разрушаемого куска сдвигово-сжимающие напряжения, приводящие к разрыву межзерновых связок и дезинтеграции зерен практически в их исходной крупности, что позволяет избежать переизмельчения отделенных друг от друга зерен абразивного материала без их взаимодействия и разрушения и, таким образом, избежать потерь. Способ осуществляют следующим образом. Исходный материал подвергали многостадийному измельчению до крупности D (2-5)d, где d размер требуемого зерна. После каждой стадии измельчения материал классифицируют (фракционируют) с выводом зерна крупностью d. Материал, доведенный до крупности D, поступает на последнюю стадию измельчения, где его нагружают на сдвиг при сжатии на уровне 1,03-1,08 предела текучести. Способ проверен на абразивном материале из белого электрокорунда, представляющего собой бой и лом производства шлифкругов (средняя крупность 40 мм). Исходный материал был представлен в виде кусков со средним размером 40 мм. При этом было испытано два материала с различным размером регенерируемого шлифзерна: d₁ -0,5 + 0,3 мм, d₂ -1,6 + 1 мм. На первой стадии исходный материал разрушали до крупности -12 мм и классифицировали на классы: -12 + 2 мм; -2 + 0,5 мм; -0,5 + 0,3 мм; -0,3 + 0 мм для абразива с шлифзерном (-0,5 + 0,3 мм) и на классы: -12 + 5 мм; -5 + 1,6 мм; -1,6 + 1 мм; -1 + 0 мм для абразива из шлифзерна -1,6 + 1 мм. При этом готовые продукты -0,5 + 0,4 мм и -1,6 + 1 мм выводились из процесса, и дальнейшему стадиальному разрушению (на второй и третьей) подвергались только продукты -12 + 2 мм (для шлифзерна -0,5 + 0,3) и -12 + 5 мм (для шлифзерна -1,6 + 1 мм). На каждой из последующих стадий также осуществлялась классификация продуктов в указанном диапазоне крупности. Разрушение велось практически до исчезновения класса -12 + 2 мм и -12 + 5 мм, и на последней стадии разрушали частицы со средним диаметром D₁ 1,2-1,5 мм (для 0,5-0,3 мм) и D₂ 3,2-4 мм (для 1,6-1,0 мм). Измельчение на последней стадии осуществляли в конусной инерционной дробилке с регулируемой величиной сжимающего усилия и имеющей специально разработанную негладкую футеровку внутреннего и наружного конусов, которая обеспечивала одновременно сдвиговые и сжимающие нагрузки. Предварительно определяли предел текучести для измельчаемого материала и строили тарировочную кривую зависимости силы от величины статистического момента для инерционной дробилки, который при постоянной скорости вращения регулируется положением колец дебаланса. Предел текучести определяли на образцах 7х7х7 мм³ путем приложения сжимающих нагрузок с одновременной регистрацией диаграммы нагружения. Для материала с размером шлифзерна -1,6 + 1,0 мм предел текучести (Р_т) составляет 2,5 кН, для шлифзерна -0,5 + 0,3 мм 3,8 кН. Величину усилия в дробилке устанавливали равной (1,03-1,08)Р_т. Результаты предлагаемого способа по сравнению с известным и с ГОСТ 3647-80 приведены в таблице.

Формула изобретения

СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ШЛИФЗЕРНА путем многостадийного измельчения абразивного материала в конусной инерционной дробилке с постадийным фракционированием и выводом продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода требуемого размера зерна за счет снижения потерь, на заключительной стадии измельчают фракцию частиц в 2 5 раз крупные зерна, нагружая материал на сдвиг при сжатии на уровне 1,03 1,08 предела текучести.

РИСУНКИ

Рисунок 1