Повышение качества изделий из порошковых материалов за счет использования магнитовибрационной технологии сепарации шлифовальных шламов подшипникового производства

• Автор: Плотников, Дмитрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НАУЧНОТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИ ТЕРАТУРЫ, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Виды отходов лезвийного и шлифовального производств

и их характеристики

1.2 Методы разделения металлических и неметаллических компонент отходов обработки металлов.

1.3 Материалы, полученные с использованием отходов.

1.3.1 Технологические характеристики порошков, полученных из отходов .

1.3.2 Методы изготовления деталей из порошков, полученных из металл оотходов.

1.4 Способы получения псевдоожиженного слоя дисперсной сисгемы

1.4.1 Обзор существующих способов реализации псевдоожижения.

1.4.2 Магнитовибрирующий слой, его характеристики и способы реализации
1.5 Выводы. Постановка цели и задач исследования.
ГЛАВА 2. АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Исследование характеристик шлама шлифовального процесса подшипникового производства
2.2 Свойства смазочноохлаждающих жидкостей, применяемых при шлифовании подшипников.
2.3 Методика исследования качества разделения шлама
2.4 Основные элементы магнитовибрационпого сепаратора
2.5 Обработка результатов эксперимента.
ГЛАВА 3. МОДЕЛЬ МВС, КАК ПРОСТРАНСТВЕННОУСТОЙЧИВЫЙ СЛОЙ ХАОТИЧЕСКИ ДВИЖУЩИХСЯ ЧАСТИЦ.
3.1 Разрушение агломератов по виброреологичсской модели
3.2 Разрушение агломератов по модели разрыва их в неоднородном поле
ГЛАВА 4. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ ШЛАМА ШЛИФОВАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МАПГИТОВИБРАНИОННОГО СЕПАРАТОРА.
4.1 Технологические операции процесса магиитовибрационной сепарации .
4.1.1 Блок схема технологического процесса сепарации.
4.1.2 Отделение СОЖ от шлама и сушка.
4.1.3 Измельчение шлама в магнитовибрационной бильной мельнице.
4.1.4 Влияние параметров МВС на процесс разделения абразива и порошка стали
4.2 Конструктивные особенности магнитовибрационного сепаратора.
4.2.1 Блок отделения СОЖ.
4.2.2 Сушильная установка
4.2.3 Магнитовибрационная бильная мельница.
4.2.4 Блок разделения магнитной и немагнитной фракций шлама.
ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ
ТЕХНОЛОГИИ МАГНИТОВИБРАЦИОННОЙ СЕПАРАЦИИ ШЛАМОВ ПОДШИПНИКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА.
5.1 Применение абразива, полученного из шлифовального шлама
5.2 Применение порошка стали ШХ, полученного из шлифовального шлама.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Отходы, взятые на станции регенерации СОЖ с участка, обслуживающего группу шлифовальных станков, представляют собой влажную, связанную массу. Металлические частицы такого шлама, размером не более - (иногда до мкм), имеют форму неправильных многогранников, сегментов, чешуек, оплавленных шариков, связанных металлическими волокнами диаметром - (иногда до мкм) и длинной до 0 - 0 мкм. В этой массе встречаются прозрачные частицы абразива с размерами - 0 мкм [6]. При обкатке шаров и опиловке деталей подшипников получается шлам с частицами размером от до 0 - 0 мкм, форма которых близка к чешуйчатой. Такой шлам представляет собой влажную текучую массу. Химический анализ сырого шлама показал наличие в нем значительного количества кислорода (2-4 мае. СОЖ[7]. На общезаводском шламосборнике образуется смесь шламов, полученных в результате опиловки и шлифования деталей подшипников качения, обкатки и доводки шаров и других подобных операций. Внешний вид шлама из общезаводского шламосборника зависит от места его отбора и может меняться от влажной сыпучей до связанной массы. Переработка исходной стружки осложняется наличием в ней посторонних включений - остатков смазочно-охлаждающей жидкости, масла, ржавчины, лома, а также земли, песка и различных посторонних предметов. Существенную проблему может представлять смешивание стружки различных марок, характерное для многих механообрабатывающих производств [8]. Стальная стружка, идущая на переработку в порошок, должна пройти предварительную обработку - грубое измельчение и очистку. При разработке технологического процесса получения порошка из стружки стали ШХ с использованием метода механического диспергирования решалась задача определения границы областей изменения физикохимических характеристик порошковых частиц, обеспечивающих допустимый уровень технологических свойств порошка для его использования в промышленности. Исследовали морфологические характеристики, влияние твердости материала частиц и гранулометрического распределения порошка [8]. Форма частиц влияет на уплотняемость и формуемость порошка, с ней связана поверхностная энергия, влияющая на оптимальную температуру спекания, пористость и прочность получаемых изделий [9]. Форма частиц зависит от способа их получения и параметров процесса. При механическом диспергировании основными факторами, влияющими на форму частиц, является преимущественный характер разрушающих воздействий (ударный и истирающий), время нахождения частиц в помольной камере и механические свойства измельчаемого материала. В зависимости от этих факторов частицы, получаемые механическим диспергированием, могут' иметь округлую, осколочную или хлопьевидную форму. Хлопьевидную или чешуйчатую форму могут иметь частицы материала, отличающегося высокой пластичностью. Порошок с такой формой частиц обладает пониженными текучестью и насыпной плотностью. Если измельчаемый материал обладает высокой твердостью и хрупкостью, частицы чешуйчатой формы не образуются. Незначительное количество частиц такой формы можно получить'из очень тонких элементов стружки, толщина которой меньше максимального размера годной фракции порошка. Округлые частицы образуются при истирающем действии помольной среды и значительном времени измельчения. Такие условия реализуются в шаровых мельницах (вибромельнице, аттриторе) при периодическом характере измельчения. Очевидно, применение подобных устройств, работающих в периодическом режиме, для промышленного получения порошка из стружки нецелесообразно. Исключение могут составлять материалы, обладающие очень высокой твердостью и стойкостью к истиранию, такие, например, как быстрорежущая сталь. Основным способом утилизации металлического лома и стружки является металлургический передел, отличающийся сравнительно низкой рентабельностью []. При получении из стружки и мелкого лома металлического порошка, рентабельность процесса резко повышается, и устраняются потери легирующих элементов за счет угара [6, ]. Работы по созданию технологических процессов получения стальных порошков из отходов металлообработки получили активное развитие за последние лет.