Спосіб утворення ремонтно-відбудовчого складу

Реферат: UA 90772 U UA 90772 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничорудної й гірничо-переробної промисловості, а також до гірничого машинобудування. Зокрема корисна модель може бути використана для виконання ремонтно-відбудовчих робіт на устаткуванні, конструктивні частини якого працюють в умовах значних динамічних навантажень, які взаємодіють з абразивним впливом середовища, що рухається напірно або під дією сил гравітації. Корисна модель може бути використана для заміщення зношених частин конструктивних елементів устаткування, які піддалися зношуванню в процесі експлуатації, при цьому фізико-механічні властивості відновлених елементів не нижче фізико-механічних властивостей матеріалу, з якого вони виготовлені. Корисна модель може бути використана при виготовленні нового гірничо-переробного устаткування в складі конструктивних елементів, що взаємодіють з високоабразивним середовищем. Склад може використовуватися в сполученні з металевими конструктивними елементами як армуючий шар, заповнення вільного простору між конструктивними елементами, для кріплення конструктивних елементів різних вузлів і механізмів гірничо-переробного устаткування, зокрема дробарок різного ступеня дроблення, а також заповнення простору між плитами футеровок дробарок великого, середнього й дрібного дроблення, застосовуваних для здрібнювання міцних кварцвмісних руд, що добуваються відкритим і підземним способами. Корисна модель може бути використана при необхідності витримування значних динамічних навантажень у сполученні з дотичними напруженнями, що виникають при механічній взаємодії з мінеральними частинками протягом тривалого періоду часу. Найбільш ефективне застосування корисної моделі при експлуатації гірничого устаткування, що взаємодіє з гідравлічним середовищем насиченим мінеральними частинками при різному сполученні твердої і рідкої фаз. Зазначені умови пред'являють особливі умови для ремонтних складів, які експлуатуються в умовах значних механічних і гідравлічних впливів протягом тривалого періоду часу, обумовленого роботою гірничо-переробного устаткування, що використовується при збагаченні в основному міцних руд, зокрема, спіральних класифікаторів, а також багатострунних пульпорозділювачів, робочі поверхні яких контактують із пульпою, що являє собою високоабразивне середовище, що рухається зі значною швидкістю. Відомий спосіб виготовлення ремонтного складу, що твердіє, який включає змішування розчинника, отверджувача й попередньо нагрітого наповнювача [Патент України на винахід № 60690А, опубл. 15.10.2003 р. Бюл. № 10]. Недоліком відомого способу є те, що його застосування доцільно як захисного шару на устаткуванні, що взаємодіє з низькоабразивним середовищем, що складається з мінеральної частини, яка має незначну міцність. Спосіб може бути використаний тільки при збагаченні руд з малим коефіцієнтом міцності. При переробці міцних руд, мінеральні частинки яких не мають округленої форми з вираженими виступаючими частинами, відомий спосіб не застосується, тому що такі частинки мають високий ступінь абразивності й викликають значне зношування технологічного устаткування. Частинки абразиву знімають із поверхні конструктивних елементів захисний полімерний шар, що приводить до необхідності значних витрат на відновлення працездатності устаткування. Застосування відомого способу не дозволяє значно знизити собівартість збагачувального процесу й, відповідно, продукції, що випускається. Крім того, відомий спосіб має обмежене коло застосування й може бути використаний тільки для рудної маси, фізико-механічні властивості якої визначають взаємодію з полімерним шаром низької міцності. Спосіб не може використовуватися для покриття відповідальних поверхонь, тому що наповнювач являє собою різнорідну масу по фізико-механічних властивостях. Це робить параметри полімерного шару не прогнозованими й може не витримати статичні і динамічні навантаження у процесі експлуатації. Найбільш близьким аналогом є спосіб утворення ремонтно-відбудовчого складу, що включає підготовку й складання полімерного складу шляхом змішування епоксидної смоли із пластифікатором (патент України № 89668 на винахід). Перед введенням наповнювача його підігрівають, після чого утворений склад змішують із отверджувачем до повної готовності складу. Особливістю відомого складу є те, що епоксидну смолу змішують із пластифікатором. Кількість пластифікатора становить 8-12 % від маси епоксидної смоли. Після рівномірного розмішування в отриманий склад уводять розчинник, кількість якого становить 25-35 % від маси епоксидної смоли. Отриманий склад являє собою готовий продукт, придатний для нанесення на конструктивні елементи гірничо-переробного устаткування. Для забезпечення необхідної плинності у склад уводять підігрітий до температури 65-80 °C наповнювач - промитий кварцовий пісок або електрокорунд, або карбід бору, або доломіт. Ступінь здрібнювання наповнювача залежить від місця нанесення складу, що твердіє, ступеня статичного й динамічного навантаження, а також дотичних і тангенціальних напруг, що 1 UA 90772 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виникають при експлуатації устаткування. Кількість наповнювача становить від 75 до 125 % від маси епоксидної смоли, змішують утворений склад із отверджувачем, кількість якого становить від 15 до 30 % від маси епоксидної смоли. Недоліком відомого складу є його недостатні міцнісні характеристики при використанні у відповідальних елементах дробарок як складу, що заповнює щілини між конструктивними елементами і які піддаються значним зусиллями на стиск. Відомий склад недостатньо довго може експлуатуватися в текучих абразивних середовищах, де може піддаватися зношуванню протягом нетривалого періоду часу. Крім того, спосіб не дозволяє ефективно використовувати металевий наповнювач, тому що полімерний склад не має залишкову міцність для утримання металевих частинок при значних навантаженнях. Відомий склад не має достатню абразивостійкість, що дозволяла б працювати устаткуванню протягом тривалого періоду часу у взаємодії з агресивним середовищем, що являє собою пульпу з різним сполученням рідкої й твердої фаз, що має місце при експлуатації ванн спіральних класифікаторів, жолобів зливу дешламаторів, а також вузлів пульпорозділювачів, багатострунних пульпорозділювачів. Задачею корисної моделі є удосконалення способу виготовлення захисного полімерного складу за рахунок використання регламентованого пластифікатора, наприклад, дебутилфтолату, у сполученні з розчинником, наприклад, ксилолом, а також наповнювача у вигляді промитого кварцового піску або електрокорунда, або карбіду бору, або доломіту, або порошкового бабіту, або бронзової стружки, або порошку титана. Склад твердіє при регламентованому введенні отверджувача, що має відповідну температуру, що забезпечує достатню плинність складу й адгезію при взаємодії з металевою конструкцією гірничозбагачувального устаткування. Технічний результат від використання корисної моделі полягає у тому, що склад забезпечує високу якість покриття, яке є зносостійким і забезпечує захист виходу з ладу гірничозбагачувального обладнання. Склад дозволяє відновлювати зношену поверхню обладнання і відмовитися Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб утворення ремонтновідбудовчого полімерного складу включає підготовку й складання полімерного складу шляхом змішування епоксидної смоли із пластифікатором. Перед введенням наповнювача його підігрівають, після чого утворений склад змішують із отверджувачем до повної готовності складу. Згідно з корисною моделлю, для утворення ремонтно-відбудовчого складу епоксидну смолу змішують із пластифікатором, наприклад, дебутилфтолатом, кількість якого становить від 5 до 10 % від маси епоксидної смоли, після чого в отриманий склад уводять розчинник, наприклад, ксилол, кількість якого становить від 15 до 20 % від маси епоксидної смоли, уводять підігрітий до температури 65-80 °C наповнювач, наприклад, промитий кварцовий пісок або електрокорунд, або карбід бору, або доломіт, або порошковий бабіт, бронзова стружка, або порошок титана й т.д. кількість якого становить від 150 до 300 % від маси епоксидної смоли, змішують склад з отверджувачем, кількість якого становить від 10 до 20 % від маси епоксидної смоли. Спосіб реалізується таким чином. Заявлений спосіб забезпечує можливість створення полімерного складу, що, у полімеризованому стані, забезпечує захист металевих поверхонь від швидкого стирання в результаті взаємодії з високоабразивним середовищем, представленим рудними частками, отриманими в результаті здрібнювання рудної маси або при переміщенні рудної пульпи з високим вмістом твердої фази стосовно рідкої фази. Крім того, заявлений спосіб одержання ремонтно-відбудовчого складу дозволяє одержати полімерне покриття, що по своїх фізико-механічних властивостях дозволяє відновити зношені елементи до первісних контурів і параметрів. Отриманий склад дозволяє одержати відновлені конструктивні елементи різного гірничозбагачувального устаткування без транспортування на ремонтне підприємство й без застосування дорогого наплавлення, що зв'язане не тільки зі значними матеріальними, але й трудовими витратами. Основним полімерним матеріалом, що служить для готування складу, є епоксидна смола, що відбирається в кількості, що забезпечує готування складу для виконання робіт по відбудові поверхні зношеного устаткування, заповнення порожнин між конструктивними елементами гірничозбагачувального устаткування до початку полімеризації складу, У вихідному стані епоксидну смолу змішують із пластифікатором у кількості 5-10 % від маси епоксидної смоли. Як пластифікатор найбільш доцільним є використання дебутилфтолату, що забезпечує необхідні фізико-механічні властивості складу, який твердіє, у залежності від призначення устаткування й, відповідно, від статичних і динамічних навантажень, які виникають у процесі його експлуатації. 2 UA 90772 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Дослідження показали, що заявлений діапазон є оптимальним для відновлення гірничозбагачувального устаткування, взаємодіючого тривалий час із рудної кварцвмісною гірською масою. При використанні пластифікатора в кількості менш 5 % від маси епоксидної смоли, кінцевий продукт виходить деякою мірою тендітним тобто це визначає ймовірність відколу або розколювання ремонтного шару під дією навантаження виникаючого при експлуатації устаткування. Зменшення кількості пластифікатора визначає ймовірність скорочення експлуатації устаткування й, відповідно, підвищення собівартості виробництва готовою продукту концентрату або залізорудного концентрату. Збільшення кількості пластифікатора робить шар зайво податливо пластичним, що має виражені реологічними властивостями, які виражаються у втраті пружних властивостей і піддатливості під дією механічного навантаження. Втрата пружних властивостей приводить до швидкого зношування захисного шару, а при заповненні складом проміжків між конструктивними елементами не забезпечує достатнього захисту швів і проміжків між конструктивними елементами устаткування у вигляді футеровки й броні. Після змішування епоксидної смоли із пластифікатором, отриманий склад змішують із розчинником, наявність якого визначає необхідну рухливість складу, що залежить від того в яких цілях вона застосовується: заливається в простір між конструктивними елементами гірничо-переробного устаткування або у вигляді захисного, шару, що відновлює, що забезпечує відновлення зношеної поверхні або попереджуючого її зношування в процесі взаємодії з абразивним середовищем. Встановлено, що найбільш ефективним розчинником при взаємодії з дебутилфтолатом є ксилол, що представляє собою нафтопродукт, що виготовляється безпосередньо на виробничому встаткуванні й входить до складу ізомерів, отриманих при відділенні нафтових фракцій. Ксилол легко розчиняє компоненти ремонтного складу: епоксидну смолу, пластифікатор і отверджувач при механічному змішуванні. Експериментально було встановлено, що вага розчинника, що вводиться до складу, повинна бути від 15 до 20 % від загальної маси епоксидної смоли. Така кількість розчинника забезпечує необхідну рухливість складу й тим самим якісне заповнення всіх порожнин куди він подається. Разом з тим, установлено, що введення розчинника більше 20 % від маси епоксидної смоли негативно впливає на епоксидну смолу й не дозволяє якісно полімеризуватися при введенні в неї розчинника. Тому отримана полімеризована смола не витримує тривалих навантажень і стирання частками. При зменшенні в складі розчинника менш 15 % від маси епоксидної смоли погіршує плинність складу і при заповненні порожнеч стає пористим й не заповнює незначні порожнечі через великий поверхневий натяг полімерної маси. Спроби підвищити плинність склад шляхом його нагрівання при заниженому вмісті розчинника приводить до негативного впливу на епоксидну смолу, що втрачає свої задані фізико-механічні властивості. Після змішування складу з розчинником, у нього вводять наповнювач. Дослідженнями було встановлено, що як наповнювач ефективно використовується для підвищення зносостійкості ремонтно-відбудовчого складу як мінеральні, так і металеві компоненти окремо, так і в сполученні один з одним. Використання цих компонентів дозволяє вирішити завдання забезпечення високої міцності формованого шару запобігання його старанності в процесі експлуатації в сполученні зі значними динамічними й статичними навантаженнями. У результаті виконаних досліджень було встановлено, що, стосовно до заявленого полімерного складу, оптимальним є використання як наповнювача: піску або електрокорунду, або карбіду бору, або доломіту, або порошкового бабіту, або бронзової стружки, або порошку титана, кількість якого становить від 150 до 300 % від маси епоксидної смоли. Перевищення норми наповнювача понад 300 % маси епоксидної смоли збільшує крихкість полімерного матеріалу, особливо при виникненні дотичних напружень при роботі різних здрібнюючих комплексів, там, де виникають значні динамічні й статичні зусилля, які супроводжують процес руйнування мінеральних зерен руди. Зменшення кількості наповнювача нижче 150 % від маси епоксидної смоли дозволяє в певній мері підвищити плинність складу, разом з тим значно знижується його міцність, яка необхідна при взаємодії полімеризованого складу при взаємодії з рудною масою, особливо при її значній міцності. Високий вміст твердого наповнювача й пов'язана з ним низька плинність полімерного складу компенсується підігрівом наповнювача до температури 65-85 °C. У такому діапазоні температур склад із високим вмістом наповнювача має високий ступінь плинності в широкому діапазоні атмосферної температури, а також має високі міцнісні характеристики, необхідними для виконання ремонтно-відбудовних робіт. При зниженні температури нижче заявленого діапазону 3 UA 90772 U 5 10 15 склад недостатньо текучий й не заповнює належною мірою порожнечі й технологічні порожнини в устаткуванні. Підвищення температури наповнювача й відповідно полімерного складу, приводить до порушення його фізико-механічних властивостей і неможливості використання в устаткуванні, що буде підданий значним статичним і динамічним навантаженням, а також-довгостроковому абразивному впливу агресивним середовищем. Після готування складу в нього вводять отверджувач, кількість якого становить від 10 до 20 % від маси епоксидної смоли. Отверджувач уводять шляхом механічного перемішування до повного розподілу по всьому обсягу складу. Зниження кількості отверджувача нижче 10 % епоксидної смоли приводить до зниження міцності складу, робить його густим і непридатним для застосування як ремонтно-відбудовчого складу. Збільшення кількості отверджувача більше 20 % епоксидної смоли приводить до високої крихкості полімерного складу, що робить застосування його непридатним для використання в умовах, що характеризуються значними динамічними й статичними навантаженнями. Виконані дослідження й дослідно-промислові випробування показали високу ефективність способу, що забезпечує можливість підвищення експлуатаційних характеристик гірничопереробного устаткування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Спосіб утворення ремонтно-відбудовчого полімерного складу, що включає підготовку й складання полімерного складу шляхом змішування епоксидної смоли із пластифікатором, підігрівання і введення наповнювача змішування утвореного складу із отверджувачем до повної готовності складу, який відрізняється тим, що для утворення ремонтно-відбудовчого складу епоксидну смолу змішують із пластифікатором, наприклад дебутилфтолатом, кількість якого становить від 5 до 10 % епоксидної смоли від маси епоксидної смоли, після чого в отриманий склад уводять розчинник, наприклад ксилол, кількість якого становить від 15 до 20 % від маси епоксидної смоли, уводять підігрітий до температури 65-80°С наповнювач, наприклад промитий кварцовий пісок або електрокорунд, або карбід бору, або доломіт, або порошковий бабіт або бронзову стружку, або порошок титану, кількість якого становить від 150 до 300 % від маси епоксидної смоли, змішують склад з отверджувачем, кількість якого становить від 10 до 20 % від маси епоксидної смоли. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4