Рекуперация пескошлака (купершлака, никельшлака) при АСО

• 1. Что такое рекуперация пескошлака для АСО (купершлак, никельшлак)?
• 2. Почему пескошлак не разрушается полностью в процессе АСО?
• 3. Сколько раз можно рекуперировать пескошлак?
• 4. Какой пескошлак более пригоден для рекуперации?

1. Что такое рекуперация пескошлака для АСО (купершлака, никельшлака)?

Рекуперация пескошлака для АСО (купершлак, никельшлак) - это восстановление потребительских свойств пескошлака (купершлак, никельшлак), уже использованного в процессе АСО. После рекуперации пескошлак используют с той же целью, для абразивоструйной обработки. Техническая эффективность рекуперации определяется коэффициентом Кр.

Коэффициент рекуперации (Кр) - это показатель, который характеризует соотношение массы рекуперированного (восстановленного) пескошлака к начальной массе абразива подвергнутого восстановлению. Коэффициент рекуперации Кр находится в диапазоне от 0,3 до 0,7 единиц, что соответствует 30-70%. Факторов, влияющих на Кр несколько. Рассмотрим далее каждый из них.

Экономический эффект от рекуперации пескошлака - это совокупный эффект, который суммирует экономический эффект от экономии на закупках пескошлака и экономический эффект от экономии при его утилизации.

Экономия на закупке пескошлака при рекуперации - рассчитывается как первоначальная закупочная стоимость пескошлака умноженная на Кр (коэффициент рекуперации).

Экономия на утилизации пескошлака при рекуперации- это показатель, который характеризует отношение издержек и расходов связанных с утилизацией отработанного абразива с применением рекуперации и без таковой. Отработанный пескошлак (купершлак-никельшлак) после проведения абразиво-струйных работ не растворяется в воздухе, а физически накапливается в месте выполнения работ. Как правило, с этим нужно что-то делать: собрать, погрузить и оплатить утилизационные (мусорные) расходы. Об этом, к сожалению, иногда забывают. В процессе рекуперации восстановленный абразив возвращается в работу. Таким образом, в процессе производства АСО используется меньшее количество нового материала, а значит, сокращаются утилизационные расходы.

Основной целью рекуперации пескошлака (купершлака, никельшлака) является экономия на закупках нового пескошлака. Процедура рекуперации не бесплатна, требует затрат людских сил и средств. Если издержки на рекуперацию пескошлака выше стоимости нового абразива, то отработанный пескошлак дешевле утилизировать. Исходя из практического опыта, экономический эффект, полученный от рекуперации, может составить от 50% до 100%, от стоимости закупки нового абразива. В этом отношении, возможность рекуперации купершлака, никельшлака, принципиально отличается от рекуперации кварцевого песка. Песок кварцевый сильно разрушается. Стоит отметить, что кварцевый песок гигроскопичен, что усложняет процедуру рекуперации из-за необходимости дополнительно сушить отработанный материал. Про утилизацию пескошлака можно прочитать также в разделе нашего сайта, "Утилизация пескошлака"

2. Почему пескошлак не разрушается полностью при АСО?

Справедливо задать вопрос, а почему пескошлак в процессе АСО не разрушается полностью? Ведь пескошлак для того и применяют, чтобы он разрушал загрязнение, а значит, разрушался и сам. Чем выше % разрушения пескошлака при соударении с обрабатываемой поверхностью, тем выше и его эффективность. Причин сохранения абразивных частиц пескошлака несколько, выделим основные три.

Первая причина - угол атаки пескоструйной струи. В процессе АСО пескоструйная струя направляется на обрабатываемую поверхность под определённым углом, который называют угол атаки абразивной струи. Самый эффективный угол атаки - 90°, когда абразивная струя направляется перпендикулярно плоскости обработки. Однако, на практике такой угол никто не использует. Прежде всего, потому, что абразив частично отскакивает от поверхности и бьёт оператору АСО в маску, тем самым мешает обзору и создаёт дискомфорт в работе. Чем меньше угол атаки абразива, тем больше эффект рикошета, когда абразив соударяясь с поверхностью отскакивает от неё. Такие крупицы подвергается разрушению тем меньше, чем меньше угол атаки. На рикошет влияет кривизна обрабатываемой поверхности. Например, при АСО трубы, которая имеет естественный радиус закругления, поверхность как бы сама "убегает" от пескоструйной струи и угол атаки может меняться в диапазоне от 30° до 90° естественным образом.

Вторая причина - низкое давление в пескоструйной системе. Чем больше давление компрессора, тем сильнее скорость и энергия абразивных песчинок, тем лучше они разрушаются при соударении. Однако, не все компрессоры имеют достаточно высокую компрессионную силу. Как правило, используют компрессоры производительностью 6-7 атмосфер. А для АСО желательно, чтобы было 8-10. Отсюда понятно, что в большинстве случаев давления для разрушения пескошлака не хватает.

Третья причина - пролёты абразива мимо цели. Пролет мимо цели возможен если пятно пескоструйной струи шире, чем сама обрабатываемая деталь. Например, при обработке тонких или решётчатых изделий или поверхностей. 

Вследствие всех трёх вышеперечисленных причин, часть абразивного материала не разрушается, остаётся в целом или частично разрушенном виде. Важно отметить, что разрушение пескошлака в процессе абразивоструйной обработки, явление положительное, поскольку разрушенные крупицы движутся вдоль поверхности обработки, тем самым, снимают загрязнение в горизонтальной плоскости. Т.о. увеличивается "пятно удара". Если в процессе производства пескошлак не разрушается, это не означает, что абразив прекрасен. Это свидетельствует о том, что у вас сработала одна из трёх вышеперечисленных причин. В идеале, при правильно подобранной фракции пескошлака, высоком рабочем давлении, углом атаки 90°, пескошлак должен выполнить свою задачу за 1, максимум за 2 цикла АС обработки.

3. Сколько раз можно рекуперировать пескошлак (купершлак, никельшлак)?

Чем больше и крупнее абразивных крупинок в абразивном материале, тем выше вероятность образования вследствие удара более крупных осколков, которые могут быть использованы повторно. Соответственно, чем крупнее используемая фракция пескошлака, тем выше будет коэффициент Кр.

• пескошлак фракции М1 (0,1-0,6) повторно не используют;
• пескошлак фракции М2 (0,1-0,1) и М3 (0,2-1,6) повторно используют не более 1 раза;
• пескошлак средних фракций С1 (0,5-2,5) С2 (0,3-3,0) и С3 (0,5-3,0) можно подвергать рекуперации до 2-х раз;
• пескошлак крупных фракций К1 (0,8-3,0) и К2 (1,6-4,0) можно подвергать рекуперации до 3-х раз.

Стоит иметь в виду, что размеры крупиц абразивного песка после каждого цикла обработки уменьшаются, приблизительно вдвое. Данное утверждение касается процесса АСО с рабочим давлением компрессора не менее 8-10 атмосфер.

Как видно из вышеприведенной таблицы, рекуперация не означает, что вы получите тот же самый абразив, что и был у вас изначально. Это будет абразив другой, более мелкой фракции. Тем не менее, восстановленный пескошлак (купершлак, никельшлак) можно применять для повторной очистки этой же, или других поверхностей, требующих меньшую фракцию.

4. Какой пескошлак более пригоден для рекуперации?

Ответ на этот вопрос прост, но не делайте скороспешных выводов! Для рекуперации лучше всего подходит пескошлак, изготовленный из купершлака. Однако, если вы не планируете выполнять рекуперацию, то лучше использовать пескошлак для АСО, изготовленный из никельшлака. Поскольку именно никельшлак быстрее всего очищает поверхность с первого раза. Причина этому - его большая хрупкость. За счёт лучшего дробления, в процессе соударения с обрабатываемой поверхностью, никельшлак раскалывается сильнее, и "пятно обработки" у него выше. А значит и скорость очистки - также выше. Окончательные выводы каждый производитель делает самостоятельно. Споры на эту тему ведутся давно и каждая сторона имеет свои аргументы и опыт.

Какое оборудование необходимо для рекуперации? Как организовать процесс рекуперации? Ответ на этот и другие вопросы мы изложили в отдельном материале нашего сайта "Технология рекуперации пескошлака".