MÉTODO DE ASERRAR GRANITOS SECTOR TÉCNICO METHOD OF ASERRAR GRANITOS TECHNICAL SECTOR
Este método de aserrar granitos y otras piedras duras con granalla y lodo sustentador de materias finas y blandas se encuadra en el sector industrial de la producción de tableros de lcm o más de grueso, de pocos m2 cada uno, partiendo de bloques de piedra natural, tal como salen de la cantera o escuadrados, generalmente de varios m3. También vale para aserrar piedra artificial. Se aplica con las máquinas convencionales, con uno o más flejes, hasta 500, que se mueven alternativamente con recorridos pendulares de unos 50cm de amplitud y aproximadamente un radio de 135 cm. ESTADO DE LA TÉCNICAThis method of sawing granites and other hard stones with shot and mud supporting fine and soft materials is framed in the industrial sector of the production of boards lcm or more thick, of few m 2 each, starting from blocks of natural stone , as they leave the quarry or squads, generally several m 3 . Also suitable for sawing artificial stone. It is applied with conventional machines, with one or more strips, up to 500, which move alternately with pendular paths of about 50cm in width and approximately a radius of 135cm. STATE OF THE TECHNIQUE
Actualmente no se asierran las piedras duras con discos múltiples de diamante o con flejes diamantados; el aserrado o corte con diamante sigue siendo más costoso que el aserrado con flejes de acero y granalla, por lo cual los que optaron por el diamante, han parado las máquinas que tenían a este propósito y ha ins- talado máquinas de aserrar con flejes de acero duro y lodos refrigerantes y limpiantes con granalla de acero o fundición blanca. Este método se usa desde hace 60 años y con carácter exclusivo cuando se trata de producir tableros de 1 a 3cm. Si se hacen gruesos mayores de 4cm se utiliza preferentemente el disco diamantado.Hard stones are currently not sawn with multiple diamond discs or diamond strips; Sawing or diamond cutting is still more expensive than sawing with steel strips and shot blasting, which is why those who opted for diamond have stopped the machines they had for this purpose and installed sawing machines with strapping hard steel and cooling and cleaning sludge with steel shot or white cast iron. This method has been used for 60 years and exclusively when it comes to producing boards of 1 to 3cm. If they are thicker than 4cm, the diamond disc is preferably used.
El lodo sustentador de granalla refrigerante y limpiante que se usa actual- mente contiene (64 3)% en volumen de detritus de aserrado con un tamaño medio de 37 7 μm de diámetro equivalente, lo cual dificulta notablemente el aserrado en cuanto a coste y tiempo.The coolant and cleaning grit that is currently used contains (64 3)% by volume of sawing detritus with an average size of 37 7 μm of equivalent diameter, which makes sawing significantly difficult in terms of cost and time .
En la patente ES 9300185/PCT940009 y anteriores mencionaba la posibilidad de aserrar con lodos que contengan bajos porcentajes de detritus de aserrado y que deban su poder sustentador a la presencia de polvos finos y blandos que permiten reducir el coste total de aserrado a 1/3 del actual y triplicar la producción, pero por la elevada inversión necesaria para aplicarlo no le ha sido posible, al titular, aplicarlo ni encontrar financiero adecuado. Esta nueva patente pretende resolver este problema, con un método menos perfecto pero de menor inversión.
El medidor electromagnético del contenido de granalla en el lodo no tiene precedente. Hasta hace unos 25 años la determinación del contenido en granalla del lodo se realizaba a mano y a mano se programaba la adición de granalla nueva y el avance de la máquina de aserrar. Desde entonces se ha ido generalizando el uso de equipos automáticos que hacen las mismas funciones de diluir una cantidad medida de lodo, arrastrar las materias ligeras y finas y dejar la granalla útil con agua, que finalmente se evacúa, y se pesa la granalla. Esta operación se hace varias veces por hora y según el resultado se añade automáticamente más o menos granalla nueva.In patent ES 9300185 / PCT940009 and earlier, he mentioned the possibility of sawing with sludges that contain low percentages of sawing debris and that owe their sustaining power to the presence of fine and soft powders that allow reducing the total cost of sawing to 1/3 of the current and triple the production, but due to the high investment necessary to apply it, it has not been possible for the holder to apply it or find adequate financial. This new patent aims to solve this problem, with a less perfect method but with less investment. The electromagnetic meter of the shot content in the mud is unprecedented. Until about 25 years ago, the determination of the mud shot content was done by hand and by hand the addition of new shot and the advance of the sawing machine was programmed. Since then, the use of automatic equipment that does the same functions of diluting a measured amount of mud, dragging light and fine materials and leaving the useful shot with water, which is finally evacuated, and weighing the shot. This operation is done several times per hour and depending on the result, more or less new shot is automatically added.
Para la determinación de la viscosidad se utiliza un viscosímetro comercial consis- tente en un pequeño agitador con motor eléctrico cuya intensidad activa nos da un índice de la viscosidad. EXPLICACIÓNFor the determination of viscosity, a commercial viscometer consisting of a small agitator with an electric motor is used whose active intensity gives us a viscosity index. EXPLANATION
El lodo que sale de la máquina de aserrar se hace pasar por un dispositivo de cualquier tipo, divisor de caudal, de modo que una pequeña parte se separa del circuito y a la parte no separada se le añade tanta agua, cal y materias final y blandas como las separadas del circuito, mas el agua para suplir las pequeñas perdidas por evaporación, de modo que el lodo que vuelve a la máquina de aserrar tiene siempre las mismas proporciones de agua, cal y materias finas y blandas por unidad, además de las partículas de piedra no separadas del circuito. Del lodo separado se recupera la granalla por los medios convencionales, y se reincorpora al circuito en el mismo punto que las otras materias nuevas o en otro.The sludge that leaves the sawing machine is passed through a device of any type, flow divider, so that a small part is separated from the circuit and so much water, lime and final and soft materials are added to the non-separated part such as those separated from the circuit, plus the water to replace the small losses due to evaporation, so that the sludge that returns to the sawing machine always has the same proportions of water, lime and fine and soft materials per unit, in addition to the particles of stone not separated from the circuit. The shot is recovered from the separated sludge by conventional means, and it is returned to the circuit at the same point as the other new materials or at another.
También se puede enviar el lodo que sale de la máquina de aserrar a un recinto cerrado exento de C02 donde se hace pasar por una criba que separa las partículas de piedra de mayor tamaño y la granalla útil. Las partículas de piedra de mayor tamaño se separan de la granalla útil en un ciclón o por cualquiera otro medio convencional, enviándose al exterior o a un equipo convencional de lavado para su aprovechamiento a otros fines; mientras que la granalla se reincorpora al lodo que vuelve a la máquina de aserrar antes de su paso por una homogeneizadora del contenido de granalla.
El lodo cargado con partículas de piedra de menos tamaño que han pasado la criba, se envía a un canal de entrada a la homogeneizadora, provisto de un aliviadero de sobrante, de modo que el lodo cargado de partículas de piedra que no tenga acceso a la homogeneizadora se vaya por el aliviadero y se tire al exterior antes de su mezcla con lodo nuevo y granalla. Para ello el canal de entrada, la homogeneizadora y el pócete de bomba forman un conjunto contenedor de lodo de paredes suficientementes altas por todas partes salvo por el aliviadero, de modo que si el nivel sube sale más lodo cargado por el aliviadero y si baja sale menos. La bomba regula el caudal enviado a la máquina y el programa establecido regula el caudal de renovación o lodo nuevo, y por la situación relativa solamente se evacúa lodo cargado. En la homogeneizadora se disponen una o dos mamparas que impidan el paso del lodo sobre ella, sin ser homogeneizado por recirculación o agitación.Can also be sent mud leaving the sawing machine to an enclosure free of C0 2 which is passed through a screen that separates particles larger stone and actual grit. The larger stone particles are separated from the shot in a cyclone or by any other conventional means, sent to the outside or to a conventional washing equipment for use for other purposes; while the shot is returned to the sludge that returns to the sawing machine before passing through a homogenizer of the shot. The mud loaded with smaller stone particles that have passed the sieve, is sent to an inlet channel to the homogenizer, provided with a spillway spillway, so that the mud loaded with stone particles that does not have access to the homogenizer go through the spillway and throw it outside before mixing with new mud and shot. For this, the inlet channel, the homogenizer and the pump post form a container assembly of mud with walls high enough everywhere except for the spillway, so that if the level goes up, more mud is loaded by the spillway and if it goes down less. The pump regulates the flow sent to the machine and the established program regulates the flow of renewal or new mud, and due to the relative situation only loaded mud is evacuated. In the homogenizer one or two screens are arranged that prevent the sludge from passing over it, without being homogenized by recirculation or agitation.
A la homogeneizadora además de la granalla y el lodo no vertido se hace llegar la cantidad conveniente de lodo nuevo compuesto de agua saturada de cal con la proporción adecuada de materias finas y blandas convenientemente mezclado. Así, regulando el aporte de lodo nuevo se logra evacuar la cantidad conveniente de lodo sobrante cargado de partículas y mantener el contenido de partículas de piedra en el lodo en porcentaje más conveniente para cada piedra que se asierre, sin necesidad de mecanismo regulador alguno. El cribado tiene por objeto sacar del circuito las partículas mayores, susceptibles de ser separadas por este procedimiento económico, a fin de que se mantenga bajo el tope máximo, el contenido de detritus en el lodo, sin necesidad de evacuar tanto lodo cargado, con pérdida mayor de materias finas y blandas. El cribado también evita la entrada de lodo en la máquina, con esas partículas gran- des, que haría gastar más energía, granalla, flejes y tiempo de aserrado. La ausencia de CO2 en el recinto de la criba es necesario para que no se forme CO^Ca que obstruiría las mallas de la criba, al reaccionar con la cal disuelta en el agua, imprescindible para que no se manchen las piedras con los óxidos de hierro que se producirían al oxidarse la granalla y los flejes. En el método sin criba se pueden hacer circular por la máquina de aserrar 1 litro,'
segundo • fleje, aproximadamente, de lodo, como se hace actualmente sin materias finas y blandas, y separar 11),6 cmVsegundo • fleje, si bien no es necesario un índice de recirculación tan alto, 1000cm3/lcm3 = 1000, ni mucho menos. En el método con criba, para evitar una criba muy grande, el índice de recirculación más conveniente estaría entre 6 y 40.In addition to the shot and the non-poured sludge, the homogenizer is supplied with the appropriate amount of new sludge composed of lime-saturated water with the appropriate proportion of fine and soft materials conveniently mixed. Thus, by regulating the contribution of new sludge it is possible to evacuate the convenient amount of surplus sludge loaded with particles and maintain the content of stone particles in the mud in a more convenient percentage for each stone that is sawn, without the need for any regulatory mechanism. The purpose of the screening is to remove the major particles from the circuit, which can be separated by this economic procedure, so that the debris content in the sludge is maintained under the maximum limit, without the need to evacuate so much of the loaded mud, with loss greater than fine and soft materials. Screening also prevents sludge from entering the machine, with these large particles, which would spend more energy, shot, strips and sawing time. The absence of CO 2 in the sieve enclosure is necessary so that CO ^ Ca is not formed that would obstruct the sieve meshes, when reacting with the lime dissolved in the water, essential so that the stones are not stained with the oxides of iron that would be produced when the shot and rust were oxidized. In the method without sieve, 1 liter can be circulated through the sawing machine, ' second • strip, approximately, of mud, as is currently done without fine and soft materials, and separate 11), 6 cm Second • strap, although such a high recirculation rate is not necessary, 1000cm 3 / lcm 3 = 1000, nor a lot less. In the screening method, to avoid a very large screen, the most convenient recirculation rate would be between 6 and 40.
Según las experiencias realizadas entre el agua de cal y las materias finas y blandas debe haber una relación volumétrica de 78 a 22 aproximadamente para que reúna las condiciones adecuadas de fluidez, y poder sustentador y de arrastre de la granalla y de las partículas de piedra. Por ello si tomamos como máximo el 60 % de partículas de piedra tendremos como mínimos 31,2 % de agua y 8,8 % de materias finas y blandas, aproximadamente, como campo posible de aplicación de este método.According to the experiences made between lime water and fine and soft materials, there should be a volumetric ratio of approximately 78 to 22 so that it meets the proper conditions of fluidity, and sustaining and dragging power of the shot and stone particles. Therefore, if we take a maximum of 60% of stone particles, we will have at least 31.2% of water and 8.8% of fine and soft materials, approximately, as a possible field of application of this method.
Los ahorros que se obtengan por este método en los consumos de granalla, flejes, energía y tiempo de aserrado serán menores que los del método consistente en mantener el contenido de partículas de piedra al nivel más bajo posible, del 5 al 10 %, tal como se consideró anteriormente óptimo económico en las experiencias realizadas para las patentes anteriores, pero, por la menor inversión de este método resultará más fácilmente aplicable.The savings obtained by this method in the consumption of shot, strapping, energy and sawing time will be less than those of the method of maintaining the content of stone particles at the lowest possible level, from 5 to 10%, such as It was previously considered economic optimum in the experiences made for previous patents, but, due to the lower investment of this method, it will be more easily applicable.
En ambos casos las materias finas y blandas se pueden incorporar al circuito en polvo, añadiendo a la vez el agua necesaria, la cal y la granalla, o en forma de lodo preparado con la viscosidad adecuada para sustentar la granalla y fluir bien en las ranuras.In both cases, fine and soft materials can be incorporated into the powder circuit, adding at the same time the necessary water, lime and shot, or in the form of sludge prepared with the appropriate viscosity to support the shot and flow well into the grooves. .
La presencia en el equipo de un motor eléctrico que acciona la homogeneizadora cuya potencia depende de la viscosidad del lodo hace no necesaria la instalación de un viscosímetro. Para más sensibilidad se le acopla al motor un condensador que suministre toda la intensidad reactiva que demande en vacío y la intensidad que demande de la red será proporcional a la potencia y se pueden establecer unos límites fiables máximo y mínimo entre los cuales la intensidad corresponde a los valores máximo y mínimo de la viscosidad que debe tener el lodo y actuando sobre un autómata la regula y da las alarmas, por imposibilidad de regularla. El medidor del contenido de granalla consta de dos circuitos eléctricos, uno
primario y otro secundario, y de un circuito magnético, en parte de chapa magnética, que se cierra a través del lodo, cuya permeabilidad depende de la concentración de granalla en el lodo que puede variar entre 5% y 8% en volumen, si bien actualmente viene siendo del (5+1)%. El transformador o autotransformador así constituido tiene una intensidad en el secundario que varía casi proporcionalmente con el contenido volumétrico de granalla cuya permeabilidad magnética es superior a la del lodo, si se excita su primario con una tensión constante.The presence in the equipment of an electric motor that drives the homogenizer whose power depends on the viscosity of the sludge does not require the installation of a viscometer. For more sensitivity, a capacitor is coupled to the motor that supplies all the reactive intensity that it demands in a vacuum and the intensity that it demands from the network will be proportional to the power and a maximum and minimum reliable limits can be established between which the intensity corresponds to the maximum and minimum values of the viscosity that the sludge must have and acting on an automaton regulates it and gives the alarms, due to the impossibility of regulating it. The shot content meter consists of two electrical circuits, one primary and other secondary, and a magnetic circuit, partly of magnetic sheet, which closes through the mud, whose permeability depends on the concentration of shot in the mud that can vary between 5% and 8% in volume, although It is currently (5 + 1)%. The transformer or autotransformer thus constituted has an intensity in the secondary that varies almost proportionally with the volumetric content of shot blasting whose magnetic permeability is greater than that of the mud, if its primary is excited with a constant voltage.
Las ventajas de este método radican en la pequeña inversión para aplicarlo. Sin criba, y alimentando el circuito de lodo manualmente de materias finas y blandas, la inversión es cero. El coste mínimo se consigue automatizándolo. Con criba, cuando resulte útil por tener cuarzo la piedra, se consigue menor coste que sin criba, porque el cuarzo en el aserrado rompe en forma de conchas rizadas de 0,5 a 15 μm de grueso y diámetros de 50 a 300 μm, por lo que gran pane se puede separar por cribado. EXPLICACIÓN DE LAS FIGURAS Fig. 1 - Esquema del método sin criba. Fig. 2 - Esquema del método con criba.The advantages of this method lie in the small investment to apply it. Without sieving, and feeding the sludge circuit manually of fine and soft materials, the investment is zero. The minimum cost is achieved by automating it. With sieve, when it is useful for having the stone quartz, lower cost is achieved than without sieving, because the quartz in the sawmill breaks in the form of curly shells 0.5 to 15 μm thick and diameters of 50 to 300 μm, by What large pane can be separated by screening. EXPLANATION OF THE FIGURES Fig. 1 - Scheme of the method without sieve. Fig. 2 - Scheme of the screening method.
En ambos esquemas los números representan: 0.- Máquina de aserrar.In both schemes the numbers represent: 0.- Sawing machine.
1.- Motobomba que recoge el lodo que sale de la máquina de aserrar y acaso la granalla nueva.1.- Motor pump that collects the sludge that comes out of the sawing machine and perhaps the new shot.
2.- Criba en la figura 2.2.- Screen in figure 2.
3.- Canal de evacuación de lodo sobrante que en el método sin criba va a un separador de granalla 5.3.- Evacuation channel of excess sludge that in the method without sieve goes to a shotgun separator 5.
4.- Homogeneizadora del contenido de granalla y materias finas y blandas. Con gran caudal de lodo no es necesario.4.- Homogenizer of the content of shot and fine and soft materials. With large flow of mud it is not necessary.
5.- Recuperador de granalla. En el proceso sin criba se puede echar al pozo de bomba 1. En el proceso con criba se echa al canal 3. 6.- Motobomba de alimentación del telar. 7.- Tanques de residuos. 8.- Silo de materias finas y blandas.
9.- Bomba y depósito de agua para la separación de la granalla. 10 - Depósito alimentador de granalla nueva. Fig. 3 - Corte longitudinal de un canal de mezcla-homogeneización y bombeo. 1.- Aliviadero. 2.- Llegada de lodo cargado.5.- Shotgun recovery. In the process without sieve, the pump well 1 can be thrown. In the process with sieve, channel 3 is thrown. 6.- Loom feeding pump. 7.- Waste tanks. 8.- Silo of fine and soft materials. 9.- Pump and water tank for the separation of the shot. 10 - New shot blasting tank. Fig. 3 - Longitudinal section of a mixing-homogenization and pumping channel. 1.- Spillway. 2.- Arrival of loaded mud.
3, 4 y 5.- Llegada de lodo nuevo y granalla o materias finas y blandas en polvo, cal, agua y granalla.3, 4 and 5.- Arrival of new mud and shot or fine and soft powdered materials, lime, water and shot.
6.- Homogeneizadora. 7.- Mamparas. 8 - Pócete de bomba.6.- Homogenizer. 7.- Screens. 8 - Get pump.
9.- Motobomba.9.- Motor pump.
10.- Posible superficie libre del lodo circulante. Fig. 4 y 5 - Sección y vista en planta del medidor del tanto por ciento en volumen de la granalla en el lodo. 1 - Tubo por donde circula el lodo.10.- Possible free surface of the circulating mud. Fig. 4 and 5 - Section and plan view of the meter of volume percent of the shot in the mud. 1 - Pipe where the mud flows.
2.- Granalla en suspensión de 0,1 a 0,5 mm $5. 3.- Carrete soporte de las bobinas y anillos magnéticos. 4.- Bobinas primaria y secundaría. Puede ser una sola como en los autotransformadores. 5.- Chapa magnética en anillos y columnas. Estas pueden ser 2, 4 o cualquiera otra cantidad.2.- Shot blasting from 0.1 to 0.5 mm $ 5. 3.- Reel support coil and magnetic rings. 4.- Primary and secondary coils. It can be one as in autotransformers. 5.- Magnetic sheet in rings and columns. These can be 2, 4 or any other quantity.
6 - Bomas de conexión eléctrica. 7.- Tornillos de cierre del conjunto.6 - Electric connection jacks. 7.- Set closure screws.
8.- Tapas de cierre, desmontables, que facilitan la colocación de las chapas magnéticas.8.- Closing caps, removable, which facilitate the placement of magnetic plates.
MEJOR MANERA DE APLICARLOBEST WAY TO APPLY
Con gran caudal de lodo se sitúa el canal mezclador de materias finas y blandas a mayor altura que la alimentación a la máquina de aserrar, no es precisa la homogeneizadora y el lodo cae directamente a la máquina de aserrar. La granalla recuperada y la nueva pueden echarse al pozo de bomba 1, fig. 1. Con pequeño
caudal, con o sin criba, es precisa la homogeneizadora y hay que ajustarse a los esquemas de las fig. 1 y 2. La reposición de materias finas y blandas puede hacerse en todos los casos en polvo o en lodo preparado.With a high flow of sludge, the mixer channel of fine and soft materials is placed at a higher height than the feed to the sawing machine, the homogenizer is not required and the sludge falls directly to the sawing machine. The recovered and new shot can be thrown into the pump well 1, fig. 1. With small Flow rate, with or without sieve, the homogenizer is necessary and must be adjusted to the diagrams in fig. 1 and 2. The replacement of fine and soft materials can be done in all cases in powder or in prepared mud.
La alimentación de materias finas y blandas al circuito o a una mezcladora previa puede hacerse desde un silo o desde sacos de lm3 con tubo rosca de acero espiral sin eje, accionado por motor de velocidad variable o de dos velocidades o con varios alimentadores, controlados por autómatas igual que la adición de agua y avance de la máquina. En el silo o saco habrá un vibrador de 50 Hz para evitar la formación de bóvedas. La Ia instalación puede hacerse provisionalmente para gobernar personalmente, pero enseguida se automatizará.The feeding of fine and soft materials to the circuit or to a previous mixer can be done from a silo or from bags of lm 3 with spiral steel thread tube without shaft, driven by variable speed or two speed motor or with several feeders, controlled by automatons same as the addition of water and advance of the machine. In the silo or sack there will be a 50 H z vibrator to prevent the formation of vaults. I to provisionally installation can be done to rule personally, but he will be automated.
CÓMO EXPLOTARLOHOW TO EXPLOIT IT
Se pretende establecer contratos con los actuales aserradores de piedra para participar en los ahorros que se producirán al aplicar el método, con criba o sin ella a las máquinas que están fuincionando sin materias finas o blandas, sin exigir anticipo a los aserradores de piedra. Las obras e instalaciones las hará el titular de la patente, a un cargo, adaptándose a las características de cada fábrica.
It is intended to establish contracts with the current stone sawmills to participate in the savings that will be produced when applying the method, with or without sieve to the machines that are working without fine or soft materials, without requiring advance payment to the stone sawmills. The works and facilities will be made by the patent holder, at a charge, adapting to the characteristics of each factory.