АБРАЗИВНЫЙ ПОРОШОК
ABRASIVE POWDER

Изобретение относится к абразивной обработке материалов, в частности к составам шлифовальных материалов для удаления окалины, ржавчины, старой краски, грязи и т.д. Используется для очистки морских судов или нефтеналивных емкостей.
Известен абразивный порошок (см. патент РФ №2145921, МПК B24D 3/00, C09K 3/14, з. 26.05.1998, оп. 27.02.2000), содержащий двуокись кремния, α-оксид алюминия, оксид железа, оксид натрия, оксид кальция и γ-оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: двуокись кремния - до 0,02, оксид натрия - 0,25-0,35, оксид железа - до 0,006, оксид кальция - до 0,02, α-оксид алюминия - 25-32, γ-оксид алюминия - остальное.
Недостатком известного абразивного порошка является то, что он не обеспечивает достаточно высокого качества обрабатываемой поверхности из-за недостаточной твердости.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является абразивный материал (патент Украины №46972, з. 27.07. 09, оп. 11.01.2010, МПК B24C 11/00), содержащий двуокись кремния, оксид железа, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца и оксид титана при следующем соотношении компонентов, мас.%:
FeO+Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> -
5,0-19,0
SiO<sub>2</sub> -
45,0-60,0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> -
15,0-30,0
CaO -
до 5,0
MgO -
до 5,0
MnO -
до 0,5
TiO -
до 1,0
Прочие примеси -
остальное
Недостатком известного абразивного порошка является то, что он не обладает достаточной твердостью и не обеспечивает требуемого высокого качества обрабатываемой поверхности.
Задача, на решение которой направлено заявляемое решение - получение высокой степени чистоты обрабатываемой поверхности.
Технический результат - получение абразивного порошка повышенной твердости.
Данный технический результат достигается тем, что абразивный порошок содержит оксид кремния, оксид железа, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца и оксид титана при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксид железа (FeO) -
2,0-25,0
Оксид кремния (SiO<sub>2</sub>) -
30,0-65,0
Оксид алюминия (А1<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) -
5,0-45,0
Оксид кальция (CaO) -
до 10
Оксид магния (MgO) -
до 10
Оксид марганца (MnO) -
до 1,5
Оксид титана (TiO) -
до 1,5
Растворимые хлориды -
не более 0,001
Увеличение процентного содержания оксида алюминия приводит к увеличению динамической прочности абразивного порошка.
Увеличение процентного содержания оксида титана увеличивает твердость абразивного порошка, а следовательно, повышает степень очистки обрабатываемой поверхности.
Заявляемое процентное содержание компонентов обеспечивает абразивному порошку следующие физико-механические свойства:
- твердость по шкале Мооса - 5,0-7,0;
3
- плотность гранул - 2,4-2,8 кг/дм;
3
- насыпная плотность - 1,3-1,5 г/см;
- коэффициент динамической прочности - не менее 10,0 1/мм;
- коэффициент абразивной способности - не менее 4,0 мг;
- удельная электропроводность - не более 15,0 мСм/см.
Увеличение твердости абразивного порошка позволяет повысить качество очистки обрабатываемой поверхности.
Абразивный порошок получают следующим образом. Абразивный порошок - это продукт, получаемый из угольных шлаков. Угольный шлак является отличным материалом для абразивной обработки поверхностей.
Шлак содержит в своем составе оксиды алюминия, железа, магния, марганца, кальция, кремния и титана.
Шлак не должен содержать посторонних включений, таких как известняк, огнеупорные и строительные материалы, металлический лом, органика и прочее, что снижает его прочность, и должен удовлетворять требованиям экологической безопасности.
Чем меньше в абразивном порошке примесей, тем выше его абразивная способность.
Для очистки шлака от посторонних включений его помещают на наклонную поверхность решетки, через которую мелкие частицы шлака попадают в приемный бункер, а крупные, размером более 100 мм, посторонние включения (известняк, огнеупорные материалы, металлический лом, мусор и тому подобное) задерживаются на решетке (удаляются).
Шлак, прошедший сквозь решетку, далее поступает на дробилку, где измельчаются большие куски шлака, и затем просушивается в сушильном барабане Д 588, оборудованном горелочным устройством ГГВ 150, системой подачи и регулирования топлива, нагнетающим вентилятором и системой аспирации отходящих газов.
Просушенный шлак из барабана попадает в приемный конус разгрузочной камеры, откуда выгружается на ленту желобчатого конвейера, обеспечивающего перемещение просушенного гранулированного шлака на решетки воздушно-гравитационного классификатора, предназначенного для отделения из общей массы просушенного шлака мелкой пылевидной фракции.
Под действием сил гравитации пересыпается по последовательно размещенным полкам классификатора, устремляясь вниз, осуществляя разделение потока сырья на два направления. Первое направление составляет 70-80% от перерабатываемой продукции - крупная фракция (размер частиц больше 0,5 мм), которая под действием силы тяжести перемещается вниз на ситовую поверхность грохота.
Второе направление, по которому частицы меньшего размера с воздушным потоком по воздуховодам перемещаются вверх в осадительную камеру, далее опускаются в накопительный бункер и выгружаются для доставки потребителю.
Прошедший через воздушно-гравитационный классификатор шлак, имеющий фракционный состав от 0,5 мм до 15 мм, попадает на приемно-распределительный стол грохота, обеспечивающий равномерное распределение материала по всей ситовой поверхности для достижения максимальной эффективности его разделения.
Ситовая поверхность грохота состоит из набора сеток с определенным сечением ячеек (отверстий), обеспечивающих требуемый максимальный размер частиц. В зависимости от количества установленных на грохот ситовых поверхностей происходит разделение подаваемого материала на фракции.
Готовая продукция, просушенная и имеющая заданный фракционный состав, после механического грохота, попадает в упаковочный бункер.
По формуле
Пример 1
Пример 2
Оксид железа II (FeO)
2,0-25,0
34,9
23,5
Оксид кремния (SiO<sub>2</sub>)
25,0-65,0
36,8
51,23
Оксид алюминия (Аl<sub>2</sub>
5,0-45,0
11,36
12,0
Оксид кальция (СaO)
до 10
9,54
8,9
Оксид магния (MgO)
до 10
1,90
1,62
Оксид марганца (MnO)
до 1,5
4,36
1,35
Оксид титана (TiO)
до 1,5
1,14
1,4
Растворимые хлориды
менее 0,001
менее 0,001
менее 0,001
Данное процентное содержание компонентов обеспечивает абразивному порошку следующие физико-механические свойства:
твердость по шкале Мооса
6,0
6,8
плотность гранул
2,6 кг/дм<sup>3</sup>
2,7
насыпная плотность
1,45 г/см<sup>3</sup>
1,43
Коэф. динамической прочности
не менее 13,3 1/мм
не <14
Коэф. абразивной способно
не менее 4,3 мг
Увеличение процентного содержания оксида титана увеличивает твердость абразивного порошка, повышает степень очистки обрабатываемой поверхности.
Увеличение процентного содержания оксида алюминия приводит к увеличению динамической прочности абразивного порошка.
Получение высокотвердого абразивного порошка делает возможным удаление стойких загрязнений, вторичной окалины, ржавчины, старой краски, грязи и т.д., повышает степень очищения обрабатываемой поверхности.