RU2728001C1 - Process scheme of spent garnet sand regeneration from hydro-abrasive cutting - Google Patents
Process scheme of spent garnet sand regeneration from hydro-abrasive cutting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728001C1 RU2728001C1 RU2020112661A RU2020112661A RU2728001C1 RU 2728001 C1 RU2728001 C1 RU 2728001C1 RU 2020112661 A RU2020112661 A RU 2020112661A RU 2020112661 A RU2020112661 A RU 2020112661A RU 2728001 C1 RU2728001 C1 RU 2728001C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spiral
- garnet sand
- particles
- sand
- concentration table
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
Landscapes
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области регенерации отходов, образующихся при гидроабразивной резке материалов и может быть использовано как в общем технологическом цикле резки, так и отдельно от установки гидроабразивной резки для регенерации используемых абразивов, в частности, гранатового песка.The invention relates to the field of regeneration of waste generated during waterjet cutting of materials and can be used both in the general technological cycle of cutting, and separately from the waterjet cutting installation for the regeneration of abrasives used, in particular, garnet sand.
Известна технологическая схема регенерации отработанного гранатового песка от гидроабразивной резки [патент CN 105922143 B, опубл. 15.05.2018], включающая в себя сушильную площадку, два последовательно установленных виброгрохота, оборудованные ситами с размером ячеек, соответственно, от 165 до 330 мкм и от 60 до 100 мкм, накопительный бункер с крошкой из обычной углеродистой стали или крошкой из Al2O3, сушильный шкаф, а также смеситель. Сущность способа, осуществляемого по данной технологической схеме, заключается в следующем: на сушильной площадке сушат твердую влажную массу, извлеченную из улавливающей ванны станка гидроабразивной резки, при этом сушат до тех пор, пока она не потеряет значительную часть влаги; далее – осуществляют грубое просеивание на виброгрохоте, оборудованном ситом с размером ячеек от 165 до 330 мкм, плюсовую фракцию отправляют на полигон, а минусовую фракцию отправляют на тонкое просеивание на следующем виброгрохоте, оборудованном ситом с размером ячеек от 60 до 100 мкм, после чего плюсовую фракцию сушат в сушильной печи в течение 1~5 часов при температуре от 60 до 200°С и в высушенный песок добавляют из накопительного бункера 2-5%(масс.) крошки из обычной углеродистой стали или крошки из Al2O3 и равномерно перемешивают смесителем, таким образом, получая абразивную смесь с более высокой режущей способностью относительно режущей способности нового гранатового песка. Known technological scheme for the regeneration of waste garnet sand from water-jet cutting [patent CN 105922143 B, publ. 05/15/2018], which includes a drying area, two successively installed vibrating screens equipped with sieves with a mesh size of 165 to 330 microns and 60 to 100 microns, respectively, a storage hopper with crumbs from ordinary carbon steel or crumbs from Al 2 O 3 , drying cabinet as well as mixer. The essence of the method carried out according to this technological scheme is as follows: a solid wet mass extracted from the trapping bath of the waterjet cutting machine is dried on the drying platform, while it is dried until it loses a significant part of the moisture; then - coarse sieving is carried out on a vibrating screen equipped with a sieve with a mesh size of 165 to 330 microns, the plus fraction is sent to the landfill, and the minus fraction is sent for fine sieving on the next vibrating screen equipped with a sieve with a mesh size of 60 to 100 microns, after which the plus fraction the fraction is dried in a drying oven for 1 ~ 5 hours at a temperature of 60 to 200 ° C and 2-5% (wt.) crumbs from ordinary carbon steel or crumbs from Al 2 O 3 are added to the dried sand from the storage hopper and mixed evenly mixer, thus obtaining an abrasive mixture with a higher cutting ability relative to the cutting ability of new garnet sand.
Достоинством технологической схемы является простота осуществляемого по ней способа регенерации отходов гранатового песка, требуются только сита для просеивания, смеситель, накопительный бункер для подсыпки абразива и сушильная печь. Недостатком способа является длительность процесса, неудовлетворительное качество очистки гранатового песка от частиц разрезаемого материала, низкая степень извлечения – от 30 до 40 %, а также быстрая изнашиваемость сеток с размером ячеек менее 100 мкм.The advantage of the technological scheme is the simplicity of the method of recycling garnet sand waste carried out on it, only sieves for sifting, a mixer, a storage hopper for adding an abrasive and a drying oven are required. The disadvantage of this method is the duration of the process, the unsatisfactory quality of cleaning the garnet sand from the particles of the cut material, the low degree of extraction - from 30 to 40%, as well as the rapid wear of meshes with a cell size of less than 100 microns.
Общими существенными признаками с заявляемым техническим решением является наличие сушильной печи, а также виброгрохота.Common essential features with the claimed technical solution is the presence of a drying oven, as well as a vibrating screen.
Известна технологическая схема регенерации отработанного гранатового песка от гидроабразивной резки [RU 2701017 C1, опубл. 24.09.2019], принятая за прототип, включающая в себя пульпонасос, накопительный бункер, оборудованный перемешивающим устройством, бак с водой, концентрационный стол, седиментационный бак для отстаивания, шнек, фильтрационную емкость конической формы, оборудованную сеткой и сливом для воды, а также барабанную сушильную печь. Сущность способа, осуществляемого по данной технологической схеме, заключается в следующем: пульпу гранатового песка закачивают в накопительный бункер пульпонасосом, разжижают ее водой, турбулизируют перемешивающим устройством, затем с постоянным расходом сливают турбулизированную смесь через дозатор на концентрационный стол, на котором продольными колебаниями стола и равномерной подачей смывной воды вдоль длинной стороны деки стола разделяют смесь на три массопотока: поток, содержащий крупнодисперсный гранатовый песок, поток, содержащий мелкодисперсный гранатовый песок, и поток с частицами разрезаемого материала. После разделения поток с крупнодисперсным гранатовым песком транспортируют шнеком в фильтрационную ёмкость для первичного обезвоживания, оборудованную сеткой с диаметром ячейки не менее 40 мкм, сушат в барабанной сушильной печи, после сушки расфасовывают. Потоки с мелкодисперсным гранатовым песком и частицами разрезаемого материала направляют в седиментационный бак на отстаивание.Known technological scheme for the regeneration of waste garnet sand from waterjet cutting [RU 2701017 C1, publ. 09/24/2019], taken as a prototype, which includes a slurry pump, a storage hopper equipped with a mixing device, a water tank, a concentration table, a sedimentation tank for sedimentation, a screw, a conical filtration tank equipped with a mesh and a drain for water, as well as a drum drying oven. The essence of the method carried out according to this technological scheme is as follows: the pomegranate sand slurry is pumped into the storage hopper with a pulp pump, diluted with water, turbulized with a stirring device, then the turbulized mixture is poured through a dispenser onto the concentration table at a constant flow rate, on which the longitudinal vibrations of the table and uniform by supplying flushing water along the long side of the tabletop, the mixture is divided into three mass flows: a flow containing coarse garnet sand, a flow containing fine garnet sand, and a flow with particles of the cut material. After separation, the stream with coarse garnet sand is transported by a screw into a filtration tank for primary dehydration, equipped with a mesh with a cell diameter of at least 40 microns, dried in a drum drying oven, and packaged after drying. Streams with finely dispersed garnet sand and particles of the cut material are directed to the sedimentation tank for settling.
Достоинством технологической схемы является высокая степень очистки отработанного гранатового песка. The advantage of the technological scheme is the high degree of purification of the used garnet sand.
Недостатком технологической схемы является нестабильная работа установки по очистке, т.к. на гидроабразивных станках с самодельными улавливающими ваннами для улавливания отработанных абразивов, отсутствует решетка, сепарирующая крупные обрезки обрабатываемых деталей от использованного абразива, поэтому в отходах гранатового песка периодически попадаются крупные обрезки (металлические, керамические, пластмассовые, деревянные и т.д.) диаметром свыше 10 мм. Крупные обрезки разрезаемых деталей забивают приемную воронку концентрационного стола, а также застревают на выходе из накопительного бункера, происходит заклинивание лопастей перемешивающего устройства в накопительном бункере, вследствие чего необходимо останавливать работу установки и вручную удалять крупные обрезки. Значительное содержание мелких частиц в отработанном гранатовом песке (около 30%(масс.) – частицы диаметром менее 70 мкм) при нестабильной работе концентрационного стола приводит к проскоку мелких частиц в целевую фракцию, что снижает КПД процесса последующей гидрорезки.The disadvantage of the technological scheme is the unstable operation of the treatment plant, because on waterjet machines with home-made trapping baths for trapping used abrasives, there is no grate separating large scraps of processed parts from used abrasive, therefore, large scraps (metal, ceramic, plastic, wood, etc.) with a diameter of more than 10 are periodically found in garnet sand waste mm. Large cuttings of the cut parts clog the receiving funnel of the concentration table, and also get stuck at the exit from the storage hopper, the blades of the mixing device become jammed in the storage hopper, as a result of which it is necessary to stop the installation and manually remove large cuttings. A significant content of fine particles in the waste garnet sand (about 30% (mass.) - particles with a diameter of less than 70 microns) with unstable operation of the concentration table leads to the slip of fine particles into the target fraction, which reduces the efficiency of the subsequent waterjet cutting process.
Общими существенными признаками с заявляемым техническим решением являются барабанная сушильная печь и концентрационный стол.The common essential features with the claimed technical solution are a drum drying oven and a concentration table.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание технологической схемы регенерации отработанного гранатового песка от гидроабразивной резки, позволяющей дифференцировать гранатовый песок с диаметром частиц от 70 мкм и более от частиц гранатового песка с диаметром менее 70 мкм и от частиц разрезаемых материалов, тем самым снизив экологическую нагрузку на окружающую среду за счет снижения объемов добычи гранатового песка, а также за счет снижения объемов отработанного гранатового песка, депонируемого на полигонах.The task to be solved by this invention is to create a technological scheme for the regeneration of waste garnet sand from waterjet cutting, which makes it possible to differentiate garnet sand with a particle diameter of 70 microns or more from garnet sand particles with a diameter of less than 70 microns and from particles of cut materials, thereby reducing the environmental burden on the environment by reducing the volume of garnet sand extraction, as well as by reducing the volume of waste garnet sand deposited at landfills.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в расширении арсенала технологических схем регенерации отработанного гранатового песка от гидроабразивной резки.The technical result obtained during the implementation of the invention consists in expanding the arsenal of technological schemes for the regeneration of waste garnet sand from waterjet cutting.
Технический результат достигается тем, что технологическая схема регенерации отработанного гранатового песка от гидроабразивной резки, включает концентрационный стол и барабанную сушильную печь, виброгрохот с двумя ёмкостями для сбора частиц, подъемник с ёмкостью, бункер со шнековым питателем, расходный бак с водой, два спиральных классификатора, при этом первый спиральный классификатор установлен с возможностью выгрузки крупной фракции на концентрационный стол, установленный с возможностью подачи потока частиц гранатового песка в зону подачи исходного питания второго спирального классификатора, при этом сливы концентрационного стола и двух спиральных классификаторов, выполненные в виде дренажных труб, направлены в ловушку взвешенных частиц, соединенную с двумя последовательно установленными нутч-фильтрами, выполненными с возможностью фильтрации сливаемой пульпы путем вакуумирования вакуум-насосом, оборудованным каплеотбойником.The technical result is achieved by the fact that the technological scheme for the regeneration of waste garnet sand from water-jet cutting includes a concentration table and a drum drying oven, a vibrating screen with two containers for collecting particles, an elevator with a container, a hopper with a screw feeder, a supply tank with water, two spiral classifiers, while the first spiral classifier is installed with the possibility of unloading the coarse fraction onto the concentration table, installed with the ability to supply a stream of garnet sand particles to the zone of the initial feed of the second spiral classifier, while the drain of the concentration table and two spiral classifiers, made in the form of drainage pipes, are directed to a trap of suspended particles connected to two successively installed suction filters made with the possibility of filtering the drained pulp by evacuation with a vacuum pump equipped with a droplet separator.
Рекомендуется в качестве спиральных классификаторов использовать классификаторы с непогруженной спиралью.It is recommended to use non-submerged spiral classifiers as spiral classifiers.
Рекомендуется барабанную сушильную печь оборудовать бутарой.It is recommended to equip the drum drying oven with a bottle.
Сущность изобретения поясняется следующими графическими материалами:The essence of the invention is illustrated by the following graphic materials:
На фиг. 1 представлена аппаратурно-технологическая схема регенерации отработанного гранатового песка.FIG. 1 shows an instrumental-technological scheme for the regeneration of waste garnet sand.
На фиг. 2 показаны стальные детали, которая получили, используя регенерированный гранатовый песок: a – при использовании фильеры для воды диаметром 250 мкм, b – при использовании фильеры для воды диаметром 350 мкм.FIG. 2 shows steel parts that were obtained using reclaimed garnet sand: a - when using a water nozzle with a diameter of 250 μm, b - when using a water die with a diameter of 350 μm.
В технологической схеме виброгрохот используют для сепарации поступающего на регенерацию отработанного гранатового песка от всех крупных посторонних включений, а именно – обрезков разрезаемых деталей, которые могут привести к заклиниванию и абразивному износу лопастей шнека спирального классификатора. Заклинивание шнека спирального классификатора приводит к неравномерной подаче крупной фракции на концентрационный стол. При попадании обрезков разрезаемых деталей в приемную воронку концентрационного стола в приемном отсеке происходит перекрытие щелей подачи пульпы на концентрационный стол, в результате чего происходит переполнение приемного отсека и под действием возвратно-поступательных колебаний концентрационного стола пульпа интенсивно переливается на деку концентрационного стола, а также сливается на пол, то есть нарушается стабильный режим работы установки регенерации. In the technological scheme, a vibrating screen is used to separate the waste garnet sand supplied for regeneration from all large foreign inclusions, namely, scraps of cut parts, which can lead to jamming and abrasive wear of the spiral classifier auger blades. Jamming of the spiral classifier screw leads to uneven feeding of the coarse fraction to the concentration table. When scraps of the cut parts enter the receiving funnel of the concentration table in the receiving compartment, the slits for feeding the pulp to the concentrating table overlap, as a result of which the receiving compartment overflows and, under the action of reciprocating oscillations of the concentration table, the pulp is intensively poured onto the deck of the concentrating table, and floor, that is, the stable operation of the regeneration unit is disturbed.
Классификатор с непогруженной спиралью перед концентрационным столом обеспечивает дезагрегацию агрегатов частиц отработанного гранатового песка и переход частиц во взвешенное в воде состояние за счет классификации. Высоту сливного порога изменяют в зависимости от требуемой крупности частиц в сливаемой пульпе. В результате классификации происходит осаждение частиц гранатового песка с диаметром более 70 мкм, а всё, что менее 70 мкм – уходит в слив классификатора с непогруженной спиралью. The classifier with a non-immersed spiral in front of the concentration table ensures the disaggregation of aggregates of particles of waste garnet sand and the transition of particles into a suspended state in water due to classification. The height of the overflow threshold is changed depending on the required particle size in the drained pulp. As a result of the classification, particles of garnet sand with a diameter of more than 70 microns are deposited, and everything that is less than 70 microns goes into the drain of the classifier with an unimmersed spiral.
На концентрационном столе пульпа делится на три фракции по плотности частиц и их размеру: тяжелая, легкая и целевая фракции. Тяжелая фракция представляет собой смесь частиц разрезаемых деталей с плотностью более 4,5 г/см3, поступающих на гидроабразивную резку. Легкая фракция стола представляет собой смесь отработанного гранатового песка с диаметром частиц менее 70 мкм и частиц разрезаемых деталей с плотностью менее 4,5 г/см3, поступающих на гидроабразивную резку. Около 50%(масс.) отработанного гранатового песка, поступающего на регенерацию, уходит в легкую фракцию и далее поступает с концентрационного стола на водооборотный узел. Целевая фракция представляет собой отработанный гранатовый песок с диаметром частиц более 70 мкм. On the concentration table, the pulp is divided into three fractions according to the density of particles and their size: heavy, light and target fractions. Heavy fraction is a mixture of particles of cut parts with a density of more than 4.5 g / cm 3 , supplied to waterjet cutting. The light fraction of the table is a mixture of waste garnet sand with a particle diameter of less than 70 microns and particles of cut parts with a density of less than 4.5 g / cm 3 , supplied to waterjet cutting. About 50% (mass.) Of the spent garnet sand entering the regeneration goes into the light fraction and then goes from the concentration table to the water circulation unit. The target fraction is waste garnet sand with a particle diameter of more than 70 microns.
Классификатор с непогруженной спиралью после концентрационного стола предназначен для обезвоживания целевой фракции гранатового песка, тем самым снижая нагрузку на барабанную сушильную печь с бутарой. От того, как отрегулирован технологический процесс классификации, зависит производительность установки по регенерированному гранатовому песку. Результаты классификации при неизменности режимов транспортирования пульпы могут зависеть от общего количества и состава пульпы, поступающей в классификатор в единицу времени, и от дополнительного расхода воды в корыто классификатора.The classifier with a non-submerged spiral after the concentration table is designed to dehydrate the target fraction of garnet sand, thereby reducing the load on the drum drying oven with butar. The efficiency of the plant for reclaimed garnet sand depends on how the classification technological process is adjusted. The results of the classification, given that the modes of pulp transportation remain unchanged, may depend on the total amount and composition of the pulp entering the classifier per unit of time, and on the additional flow rate of water into the trough of the classifier.
Барабанная сушильная печь с бутарой предназначена для выполнения двух функций: сушка влажного регенерированного гранатового песка, а также сепарация сухого регенерированного гранатового песка от мусора. Сепарация сухого регенерированного гранатового песка от мусора необходима, так как при нестабильной работе концентрационного стола в целевую фракцию могут попасть посторонние частицы, например осеивание старой краски со стенок транспортировочной тары для отработанного гранатового песка, а также частицы разрезаемых деталей. The drum drying oven with a butar is designed to perform two functions: drying wet reclaimed garnet sand, as well as separating dry reclaimed garnet sand from garbage. Separation of dry reclaimed pomegranate sand from debris is necessary, since in case of unstable operation of the concentration table, foreign particles can enter the target fraction, for example, sifting of old paint from the walls of the transport container for used garnet sand, as well as particles of cut parts.
Назначение водооборотного узла, состоящего из ловушки взвешенных частиц, двух последовательно установленных нутч-фильтров, каплеотбойника и вакуум-насоса, заключается в обеспечении замкнутого водооборота и подготовке легкой и тяжелой фракций с концентрационного стола к вывозу на полигон. Сливаемая пульпа с концентрационного стола и классификаторов с непогруженной спиралью по дренажным трубам поступает в ловушку взвешенных частиц, которая предназначена для улавливания тяжелой фракции, а легкая фракция поступает на фильтрацию на нутч-фильтры. После заполнения ловушки тяжелой фракцией, технологический процесс останавливается для очистки ловушки, после чего извлеченный материал из ловушки вывозят на полигон. The purpose of the water circulation unit, consisting of a trap for suspended particles, two successively installed suction filters, a droplet separator and a vacuum pump, is to provide a closed water circulation and prepare light and heavy fractions from the concentration table for removal to the landfill. The drained pulp from the concentration table and classifiers with a non-immersed spiral goes through the drain pipes to the suspended particles trap, which is designed to capture the heavy fraction, and the light fraction goes to filtration to the suction filters. After filling the trap with a heavy fraction, the technological process is stopped to clean the trap, after which the extracted material from the trap is taken to the landfill.
Нутч-фильтры предназначены для очистки воды перед закачкой ее в расходный бак. Фильтрацию обеспечивает вакуум-насос, работающий с нутч-фильтрами через каплеотбойник, который препятствует проскоку фильтрата до вакуум-насоса. Nutsch filters are designed to purify water before pumping it into the supply tank. Filtration is provided by a vacuum pump working with suction filters through a droplet separator, which prevents the filtrate from flowing to the vacuum pump.
Описание технологической схемы. Description of the technological scheme.
Технологическая схема регенерации отработанного гранатового песка от гидроабразивной резки (фиг. 1) состоит из места хранения отработанного влажного гранатового песка 1, виброгрохота 2 с ёмкостью 3 для частиц с диаметром более 5 мм и ёмкостью 4 для частиц с диаметром менее 5 мм, подъёмника 5 с ёмкостью 6 для отработанного влажного гранатового песка, очищенного от частиц с диаметром более 5 мм, бункера 7 со шнековым питателем 8. Выгрузочное окно шнекового питателя 8 расположено над зоной подачи исходного питания классификатора с непогруженной спиралью 9, люк выгрузки которого расположен над приемной воронкой концентрационного стола 10. Спиральный классификатор 11 установлен таким образом, чтобы целевая фракция с концентрационного стола 10 попадала в зону подачи исходного питания классификатора с непогруженной спиралью 11, люк выгрузки которого сочленен с наклонным патрубком, направленным в загрузочный узел барабанной сушильной печи с бутарой 12. Сливы с концентрационного стола 10 и спиральных классификаторов 9 и 11 выполнены в виде дренажных труб, направленных в ловушку взвешенных частиц 13, представляющей собой отстойник. Слив ловушки взвешенных частиц направлен в нутч-фильтры 14, а вакуум-насос 15 соединен с нутч-фильтрами 14 через каплеотбойник 16. С нутч-фильтрами соединен насос 17, выполненный с возможностью закачки фильтрата в расходный бак с водой 18. The technological scheme for the regeneration of waste garnet sand from waterjet cutting (Fig. 1) consists of a storage location for spent
Технологическая схема пригодна для переработки отработанного влажного гранатового песка с получением регенерированного, пригодного к повторному использованию гранатового песка, когда влажный отработанный гранатовый песок с примесью частиц обрабатываемых деталей из места хранения абразива 1 подается на виброгрохот 2, на котором сепарируются частицы с диаметром более 5 мм (обрезки разрезаемых деталей). В ходе сепарации все частицы с диаметром более 5 мм ссыпаются в ёмкость 3, содержимое которого при заполнении вывозится на полигон. Отработанный влажный гранатовый песок, очищенный от частиц с диаметром более 5 мм, пройдя сепарацию на виброгрохоте 2, попадает в ёмкость 4, а затем подаётся в емкость 6 подъемника 5, и попадает в бункер 7, откуда отработанный влажный гранатовый песок, очищенный от частиц с диаметром более 5 мм, равномерно подается шнековым питателем 8 в зону подачи исходного питания классификатора с непогруженной спиралью 9, в которую также подается вода из расходного бака с водой 18 для распульповывания массы отработанного гранатового песка, после распульповывания мелкая фракция пульпы сливается через сливной порог в нижней части корыта классификатора с непогруженной спиралью 9 и уходит в слив по дренажной трубе, попадая в ловушку взвешенных частиц 13. Осевшая на дно корыта классификатора 9 крупная фракция пульпы транспортируется спиралью вверх по корыту, обезвоживается и разгружается через люк выгрузки классификатора 9 в приемную воронку концентрационного стола 10, в которую также подается вода из расходного бака с водой 18 для распульповывания массы отработанного гранатового песка, после чего пульпа распределяется по поверхности деки концентрационного стола 10, осуществляющего возвратно-поступательные горизонтальные колебания, при этом под действием дифференциальных колебаний происходит постепенное продольно-поступательное движение пульпы, а также поперечное движение пульпы относительно перемещений концентрационного стола 10 потоком смывной воды осуществляется по поверхности деки концентрационного стола 10. Разделяемые частицы в зависимости от их удельного веса и крупности расслаиваются и движутся по деке концентрационного стола 10 с разными скоростями и направлением, образуя веер. Целевая фракция, представляющая собой отработанный гранатовый песок с диаметром частиц более 70 мкм, направляется в жёлоб для сбора регенерированного гранатового песка, откуда затем поступает в зону подачи исходного питания классификатора с непогруженной спиралью 11, в которую также подается вода из расходного бака с водой 18 для распульповывания массы регенерированного гранатового песка. При нестабильной работе концентрационного стола 10 в регенерированном гранатовом песке могут присутствовать частицы менее 70 мкм, которые удаляются на классификаторе 11 – мелкая фракция пульпы сливается через сливной порог в нижней части корыта классификатора 11 и уходит в слив по дренажной трубе, попадая в ловушку взвешенных частиц 13. Осевшая на дно корыта классификатора 11 крупная фракция пульпы транспортируется спиралью вверх по корыту, обезвоживается и разгружается через люк выгрузки классификатора, перемещаясь по наклонному патрубку в загрузочный узел барабанной сушильной печи с бутарой 12, при вращении которой влажный регенерированный гранатовый песок взаимодействует с теплоносителем, отдает влагу, после чего сепарируется в бутаре с размером ячеек 0,5 мм. Частицы гранатового песка с диметром менее 0,5 мм расфасовываются в мешки, стоящие на весах 19. Сливаемая пульпа с концентрационного стола 10 и спиральных классификаторов 9 и 11 попадает в ловушку взвешенных частиц 13. Тяжелая фракция оседает на дне ловушки 13, а взвешенная в воде легкая фракция в переливающемся через край ловушки 13 потоке воды попадает в нутч-фильтры открытого типа 14 сверху, а с противоположной стороны дна под фильтровальным материалом (в качестве которого можно использовать любую техническую ткань со средней плотностью 900 г/м2) вакуум-насосом 15 создается вакуум, под действием которого происходит разделение твердой и жидкой фаз. Вакуум-насос 15 работает с нутч-фильтрами 14 через каплеотбойник 16, который препятствует проскоку фильтрата до вакуум-насоса 15. Фильтрат с нутч-фильтра насосом 17 закачивается в расходный бак с водой 18.The technological scheme is suitable for processing waste wet garnet sand to obtain reclaimed, recyclable garnet sand, when wet waste garnet sand with an admixture of particles of workpieces from the storage location of abrasive 1 is fed to vibrating
Реализация способа.Implementation of the method.
Предлагаемый способ применялся для регенерации отработанного гранатового песка, используемого в процессе гидроабразивной резки различных деталей (керамика, листы ДВП, зеркала, листы черного металла, изделия из нержавейки). В гидроабразивной резке использовался гранатовый песок из Китая от поставщика – фирмы «Р-Гарнет», согласно ТУ 3988-003-76245879-2017 гранатовый песок представлен преимущественно минералом альмандином – Fe3Al2(SiO4)3 – 92-96%, диаметр зерен -315+150 мкм, плотность 4,1 г/см3, твердость по Моосу 7,5-8. The proposed method was used for the regeneration of waste garnet sand used in the process of waterjet cutting of various parts (ceramics, fiberboard sheets, mirrors, ferrous metal sheets, stainless steel products). In waterjet cutting, garnet sand from China was used from the supplier - the company "R-Garnet", according to TU 3988-003-76245879-2017, garnet sand is represented mainly by the mineral almandine - Fe 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 - 92-96%, diameter grains -315 + 150 microns, density 4.1 g / cm 3 , Mohs hardness 7.5-8.
Исследование гранулометрического состава гранатового песка от поставщика, отработанного и регенерированного гранатового песка проводилось согласно ГОСТ 27562-87 методом ситового анализа – автоматически ситовым вибрационным анализатором АСВ-200, а также вручную с промывкой водой. Гранулометрический состав гранатового песка от поставщика и отработанного гранатового песка после гидроабразивной резки показан в таблице 1, откуда видно, что 62,3 % (масс.) частиц отработанного гранатового песка – это частицы с диаметром более 75 мкм, которые можно после сепарирования вернуть в цикл гидроабразивной резки.The study of the granulometric composition of garnet sand from the supplier, waste and reclaimed garnet sand was carried out in accordance with GOST 27562-87 by the method of sieve analysis - automatically with a sieve vibration analyzer ASV-200, as well as manually with washing with water. The granulometric composition of the garnet sand from the supplier and the used garnet sand after waterjet cutting is shown in Table 1, from which it can be seen that 62.3% (mass.) Of the particles of the used garnet sand are particles with a diameter of more than 75 μm, which can be returned to the cycle after separation. waterjet cutting.
Из улавливающей ванны станка гидроабразивной резки был собран влажный отработанный гранатовый песок (содержание воды – 10%(масс.)), и перевезен в бочках к месту регенерации. На виброгрохоте 2 сепарировали с расходом – 120 кг/час влажный отработанный гранатовый песок от частиц с диаметром более 5 мм (обрезки разрезаемых деталей). Все частицы с диаметром более 5 мм ссыпали в ёмкость 3, содержимое которой при заполнении вывозили на полигон. Отработанный влажный гранатовый песок без частиц с диаметром более 5 мм после сепарирования на виброгрохоте 2 из ёмкости 4 подавали в зону подачи исходного питания классификатора с непогруженной спиралью 9 и распульповывали водой из расходного бака с водой 18, мелкая фракция пульпы сливалась через сливной порог в нижней части корыта классификатора 9 с расходом – 20 кг/час, а крупная фракция пульпы транспортировалась спиралью классификатора 9 вверх по корыту, обезвоживалась и разгружалась с расходом – 100 кг/час через люк выгрузки классификатора 9 в приемную воронку концентрационного стола 10. На концентрационный стол 10 подавали воду из расходного бака с водой 18, при этом пульпа разделялась на деке концентрационного стола на три фракции: легкую, тяжелую и целевую. В целевую фракцию попадал отработанный гранатовый песок с размером частиц более 70 мкм с расходом – 70 кг/час, а тяжелая и легкая фракции поступали с расходом 30 кг/час в ловушку взвешенных частиц 13. Целевая фракция с концентрационного стола попадала в желоб для сбора регенерированного гранатового песка, откуда затем поступала в зону подачи исходного питания классификатора с непогруженной спиралью 11. Влажный регенерированный гранатовый песок сушили в барабанной сушильной печи при температуре 130°С. Выход регенерированного гранатового песка после сушки – 60 кг/час. После сушки провели ситовой анализ гранулометрического состава регенерированного гранатового песка, результаты которого представлены в таблице 1. В нутч-фильтрах в качестве фильтровального материала использовали бельтинг.Wet waste garnet sand (water content - 10% (wt.)) Was collected from the trapping bath of the waterjet cutting machine and transported in barrels to the place of regeneration. On vibrating
Таблица 1 – гранулометрический состав нового (от поставщика), отработанного и регенерированного гранатового пескаTable 1 - Granulometric composition of new (from the supplier), spent and reclaimed garnet sand
Были проведены испытания регенерированным гранатовым песком, полученным на установке регенерации, материал для испытаний был регенерирован из отработанного гранатового песка и имел следующие характеристики: влажность песка – 0%; форма гранул – остроугольная; истинная плотность материала – 4,1 г/см3. В качестве материала сравнения в контрольном опыте применен китайский гранатовый песок от поставщика «Р-гарнет», отвечающий требованиям ТУ 3988-003-76245879-2017.The tests were carried out with the regenerated garnet sand obtained at the regeneration plant, the material for testing was regenerated from the spent garnet sand and had the following characteristics: sand moisture - 0%; the shape of the granules is acute-angled; the true density of the material is 4.1 g / cm 3 . As a comparison material in the control experiment, we used Chinese garnet sand from the supplier "R-garnet", which meets the requirements of TU 3988-003-76245879-2017.
Оборудование, используемое в ходе испытаний, а также параметры резки: гидроабразивный станок Tecnocut Idroline 1740; обрабатываемые детали: дюралевый лист (Д16Т) толщиной 16 мм, лист стали (Ст.3) толщиной 14 мм; давление воды: 225 МПа и 320 МПа; диаметр сапфировых фильер: 250 и 350 мкм.Equipment used during the tests, as well as cutting parameters: Tecnocut Idroline 1740 waterjet; processed parts: duralumin sheet (D16T) 16 mm thick, steel sheet (St.3) 14 mm thick; water pressure: 225 MPa and 320 MPa; diameter of sapphire dies: 250 and 350 microns.
Результаты испытаний резки деталей представлены в таблице 2. При резке регенерированным песком с фильерой для воды (сапфирная фокусирующая трубка) диаметром 350 мкм, которая используется для нового песка от поставщика, качество поверхности неудовлетворительное, наблюдалась большая шероховатость поверхности реза (фиг. 2b). Для устранения этого недостатка установили фильеру для воды диаметром 250 мкм, это позволило добиться качества резки (фиг. 2a), сопоставимое с качеством резки гранатовым песком от поставщика. The test results for cutting parts are shown in Table 2. When cutting with regenerated sand with a water die (sapphire focusing tube) with a diameter of 350 μm, which is used for new sand from the supplier, the surface quality is unsatisfactory, a large roughness of the cut surface was observed (Fig. 2b). To eliminate this drawback, a water die with a diameter of 250 µm was installed, which made it possible to achieve a cutting quality (Fig. 2a) comparable to the quality of cutting with garnet sand from the supplier.
Таблица 2 – показатели гидроабразивной резки.Table 2 - indicators of waterjet cutting.
абразиваA type
abrasive
г/минAbrasive consumption,
rpm
Скорость резки и расход абразива не изменилась (табл. 2), соответственно, резка регенерированным гранатовым песком не будет вызывать ускоренный износ смесительной трубки станка гидроабразивной резки. Производительность процесса очистки заявляемым способом в проведенном эксперименте составила 2,0 т/сутки, что является показателем эффективности способа. Cutting speed and abrasive consumption did not change (Table 2), respectively, cutting with regenerated garnet sand will not cause accelerated wear of the mixing tube of the waterjet cutting machine. The productivity of the cleaning process by the claimed method in the experiment was 2.0 tons / day, which is an indicator of the effectiveness of the method.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020112661A RU2728001C1 (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Process scheme of spent garnet sand regeneration from hydro-abrasive cutting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020112661A RU2728001C1 (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Process scheme of spent garnet sand regeneration from hydro-abrasive cutting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2728001C1 true RU2728001C1 (en) | 2020-07-28 |
Family
ID=72085200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020112661A RU2728001C1 (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Process scheme of spent garnet sand regeneration from hydro-abrasive cutting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2728001C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112517234A (en) * | 2020-11-23 | 2021-03-19 | 连云港金红矿业有限公司 | Beneficiation process for recovering garnet and rutile in limonite ore |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0742079A1 (en) * | 1995-04-03 | 1996-11-13 | ecotop Gesellschaft für innovative Abfallwirtschaft mbH | Method and apparatus for the treatment of residues containing abrasives for cutting |
| RU2071834C1 (en) * | 1992-02-03 | 1997-01-20 | Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" | Method of garnet-bearing raw material benefication |
| RU2180269C1 (en) * | 2001-06-20 | 2002-03-10 | Абель Валерий Ефимович | Technology of complex processing of primary flocculent mass |
| UA54945C2 (en) * | 2002-05-28 | 2003-07-15 | Товариство З Обмеженою Відповідальністю Спільне Українсько-Російське Підприємство "Промторгінвест-Компані" | Method for enrichment of raw material containing garnet |
| UA29960U (en) * | 2007-04-02 | 2008-02-11 | Елена Николаевна Мостыка | Method of garnet enrichment |
| CN105922143A (en) * | 2016-05-20 | 2016-09-07 | 金堆城钼业股份有限公司 | Recycling method of water cutting waste sand |
| RU2701017C1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-09-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of recycling pearlite sand wastes from hydroabrasive cutting |
-
2020
- 2020-03-27 RU RU2020112661A patent/RU2728001C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2071834C1 (en) * | 1992-02-03 | 1997-01-20 | Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" | Method of garnet-bearing raw material benefication |
| EP0742079A1 (en) * | 1995-04-03 | 1996-11-13 | ecotop Gesellschaft für innovative Abfallwirtschaft mbH | Method and apparatus for the treatment of residues containing abrasives for cutting |
| RU2180269C1 (en) * | 2001-06-20 | 2002-03-10 | Абель Валерий Ефимович | Technology of complex processing of primary flocculent mass |
| UA54945C2 (en) * | 2002-05-28 | 2003-07-15 | Товариство З Обмеженою Відповідальністю Спільне Українсько-Російське Підприємство "Промторгінвест-Компані" | Method for enrichment of raw material containing garnet |
| UA29960U (en) * | 2007-04-02 | 2008-02-11 | Елена Николаевна Мостыка | Method of garnet enrichment |
| CN105922143A (en) * | 2016-05-20 | 2016-09-07 | 金堆城钼业股份有限公司 | Recycling method of water cutting waste sand |
| RU2701017C1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-09-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of recycling pearlite sand wastes from hydroabrasive cutting |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| БЕЛЫШЕВ А.К. и др. "Разработка технологии обогащения гранат-содержащего сырья", Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), N2, 2000, c. 52-54. * |
| БЕЛЫШЕВ А.К. и др. "Разработка технологии обогащения гранат-содержащего сырья", Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), N2, 2000, c. 52-54. ДУМОВ А.М. "Обогащение гранатовых россыпей Белого моря", Обогащение руд, N3, 2018, c. 20-25. * |
| ДУМОВ А.М. "Обогащение гранатовых россыпей Белого моря", Обогащение руд, N3, 2018, c. 20-25. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112517234A (en) * | 2020-11-23 | 2021-03-19 | 连云港金红矿业有限公司 | Beneficiation process for recovering garnet and rutile in limonite ore |
| CN112517234B (en) * | 2020-11-23 | 2021-09-07 | 连云港金红矿业有限公司 | Beneficiation process for recovering garnet and rutile in limonite ore |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101823975B1 (en) | Multistage sorting and circulation aggregate recovery system of suspended matter in construction waste | |
| US3817458A (en) | Recycling method and apparatus | |
| CN108855587A (en) | A kind of building waste method for screening and separating | |
| KR101729262B1 (en) | Adulteration disposal equipment with wedge bar screen | |
| US3279597A (en) | Method of removing foreign particles from chips of cellulose and similar materials | |
| CN1212638A (en) | Process and facility for treating and sorting recyclable waste materials | |
| RU2728001C1 (en) | Process scheme of spent garnet sand regeneration from hydro-abrasive cutting | |
| KR100358687B1 (en) | The constructive recycling methods and instruments of Reclaimed waste. | |
| GB2198662A (en) | A process and a device for the treatment of mixed waste such as refuse or its fractions for the recovery of plastics sheet material scrap | |
| US3817459A (en) | Device and process for reclaiming used wood | |
| KR101785001B1 (en) | Dry and Wet type Manufacturing Method of Recycling Fine Aggregate | |
| JP3816200B2 (en) | Method and apparatus for processing liquid containing fine particles | |
| RU2571112C2 (en) | Loose material mobile cleaner plant | |
| CN104437837A (en) | Technology of refuse discharging with vibrating screen | |
| EA036141B1 (en) | Method for recycling abrasive used for high pressure waterjet cutting from cutting sludge and equipment for application of this method | |
| KR100506369B1 (en) | a device for selection and crushing/fine crush of wastes construction | |
| US5169004A (en) | Method of and apparatus for treating building rubble | |
| JP2946168B2 (en) | Ore washing process | |
| HU219897B (en) | Process for splitting residues to obtain secondary raw materials | |
| RU2701017C1 (en) | Method of recycling pearlite sand wastes from hydroabrasive cutting | |
| US4863107A (en) | Process and a device for removing foreign solids from pulpers | |
| KR100421812B1 (en) | Fractionate instrument of foreign substance | |
| JPH10338558A (en) | Method for regenerating concrete aggregate | |
| KR100456716B1 (en) | sludge exclusion apparatus for reclamed sands manufacturing system | |
| JP4376178B2 (en) | Shredder dust treatment method and equipment |