УДК 621.7 Обработка давлением. Пластическое формообразование. Формоизменяющие операции (без снятия стружки). Отделка в целом. Соединение материалов. Процессы (технология), инструменты, машины и оборудование
Рассмотрены основные технологические этапы, обеспечивающие переработку шламовых отходов шлифовального производства и раскрыта их сущность. Предложены конструкторско технологическия решений обеспечивающие их реализацию с использованием элек-тромагнитного поля. Представлены основные выводы, показывающие целесообразность применения данных устройств.
ШЛАМОВЫЕ ОТХОДЫ, ШЛИФОВАЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ, УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПЕ-РЕБОТКИ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ.
1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы
На машиностроительных предприятиях, которые осуществляют обработку металлов, ежемесячно образуются тысячи тонн металлосодержащих отходов. Особенно сложны по составу отходы в виде шлифовального шлама, который включает в себя смесь металлической стружки, абразива, технических масел, смазочно-охлаждающих жидкостей (ТЖ) и т.д. [1-10]. В этой связи они не могут использоваться в качестве вторичного сырья без предварительной переработки.
Для того, чтобы получить из отходов шлифовального производства сырье, которое будет использоваться в порошковой металлургии и литейном производстве, необходимо, как показано на рисунке 1, реализовать целый комплекс технологических операций, таких как, отделение ТЖ, сушка, разделение конгламератов на составляющие их компоненты и измельчение компонентов до требуемых гранулометрических характеристик [11-20].
Рисунок 1 – Схема переработки шлама
Все эти операции требуют применения специального технологического оснащения для их реализации.
2 Материалы и методы
Исследования, проведенные в Донском государственном техническом университете, позволяют предложить ряд конструкторско технологических решений обеспечивающих решение этой задачи с использованием электромагнитного поля. Преимущества применения электромагнитного поля в устройствах для переработки шламовых отходов обусловлено возможностью приведения шламов в магнитовибрирующее состояние. Это позволяет осуществлять переработку шлама за счет развития энергетического состояния конгламератов, содержащих ферромагнитную компонененту, и снизить, а в некоторых случаях, исключить контакт их с метлическими элементами утройств. Основными технологическими этапами переработки шламовых отходов являются следующие:
– подготовка шламового сырья;
– разрушение и измельчения конгломератов шлама;
– разделение магнитной и немагнитной компонент шлама.
1. Кипарисов, С. С. Проблемы получения порошков и изделий из них с использованием в качестве сырья стружковых отходов / С. С. Кипарисов, О. В. Падалко // Порошковая металлургия. - 1979. - № 9, С. 56-65.
2. Раковский, В. С. Изготовление металлокерамических изделий из отходов шарикоподшипниковой стали / В. С. Раковский, В. В. Соколинский, И. Н. Смирнова // Литейное производство. - 1951. - № 3, С. 25-27.
3. Зухер, М. С. Физико-механические свойства конструкционного материала на основе шлама стали ШХ15, получаемого при обработке шаров / М. С. Зухер, С. С. Кипарисов. // Сб. Тезисы докл. XIV Всесоюз. Науч. - техн. конф. по порошковой металлургии. Ташкент, 1979.
4. Haspel D. W. Pelletising waste materials [British Steel Corp]. Пат. Англии № 2042376, Кл. В22Г 9 / 00.
5. А. с. № 1215743. Способ разделения материалов / Е. Б. Кремер, Р. Ф. Начаев, Л. С. Гуревич и др. // Бюлл. изобр. - 1984. - № 9 - С. 18.
6. Procédé de recuperation et composants des bouers d’opérations de rectification et dispositif de mis et oeuvre (Centro Ricerche Fiat SpA). Заявка Франции № 2419318, Кл. В08В 11/00.
7. Крохина, Н. В. Износостойкость спеченного антифрикционного материала из отходов подшипникового производства / Н. В. Крохина, И. Н. Веселов // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1981, № 10, С. 12-14.
8. Кипарисов, С. С. Оценка загрязненности и отчистки от СОЖ стружки быстрорежущей стали по переработке ее в порошок / С. С. Кипарисов, О. В. Падалко, Р. Г. Саруханов // Порошковая металлургия - 1984. - № 6, С. 14-17.
9. Либенсон, Г. А. Процессы порошк. Мет : в 2-х т. T.1. Производство металлических порошков / Г. А. Либенсон, В. Ю. Лопатин, Г. В. Комарницкий // МИСИС. - М., 2001. - 368 с.
10. Вернигоров, Ю. М. Анализ размольных устройств / Ю. М. Вернигоров, Н. Н. Фролова // Современные направления теоретических и прикладных исследований 2011 : сб. науч. тр. по материалам междунар. науч.-практ. конф., 15 - 28 марта. - Одесса, 2011. - Т.7 : Технические науки. - С. 66-70.
11. Болога, М. К. Некоторые особенности магнитоожижения дисперсных систем / М. К. Болога, С. В. Сюткин // Магнитная гидродинамика. - 1981. - № 4. - С. 3-4.
12. Болога, М. К. О движение частиц в магнитоожиженном слое / М. К. Болога, Ю. А. Буевич, И. Ф. Марта, С. В. Сюткин, В. В. Тетюхин // Материалы Х1 Рижского совещ. по МГД. - ч. 111. - Магн. жидк. - Саласпилс. - 1984. - С. 139-142.
13. Вернигоров, Ю. М. Магнитовибрационная технология производства порошковых магнитов : Дис. док. тех. наук. Ростов н / Д, 1995.
14. Вернигоров, Ю. М. Конструктивные особенности магнитовибрационного сепаратора / Ю. М. Вернигоров, Д. М. Плотников // Вестник ДГТУ. 2007.
15. Кочубей, А. А Упрочнение длинномерных деталей во вращающемся электромагнитном поле. Монография / А. А. Кочубей, В. А. Лебедев, Ю. М. Вернигоров, И. В. Давыдова. - Ростов н / Д. : ДГТУ. - 2018. - 135 с.
16. Вернигоров, Ю. М. Наукоемкая технология получения композиционных порошков в магнитовибрирующем слое / Ю. М. Вернигоров, В. А. Лебедев, К. К. Лелетко, А. А. Ширин // Наукоемкие технологии в машиностроении. - № 5. - 2019. - С. 3-8.
17. Вернигоров, Ю. М. Технико-экономические аспекты перспективности применения методов порошковой металлургии для переработки металлоотходов / Ю. М. Вернигоров, В. А. Лебедев, Д. М. Плотников // Вестник РГАТУ имени П. А. Соловьева. 2018. - № 2, С. 25-31.
18. Лебедев,. В. А. Сущность и закономерности динамики процесса обработки феромагнитными гранулированными средами во вращающемся электромагнитном поле / В. А. Лебедев, Ю. М. Вернигоров, А. А. Кочубей // Прогрессивные технологии и системы машиностроения. Донецкий национальный технический университет (Донецк). - 2016. - № 1 (52). С. 84-91.
19. The use of the rotating electromagnetic field for hardening treatment of details / Lebedev V. A., Kochubey A. A., Kiricheck A. V. - IOP conference series: materials science and engineering 10. Сер. "International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems 2016» Institute of Physics Publishing.
20. Лебедев, В. А. Моделирование характеристик качества поверхностного слоя, упрочненного свободнодвижущимися инденторами в условиях вращающегося электромагнитного поля / В. А. Лебедев, А. А. Кочубей, И. В. Чумак // Вестник Донского государственного технического университета - 2016. Т. 16. № 3 (86). С. 71-78.
