Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности

Электрогидравлические устройства длк активации и регенерации горных пород

Исследования, проводимые автором в начале 1960-х годов, были направлены на расширение возможностей применения электрогидравлического эффекта при обработке горных пород, используемых в качестве строительного материала [4, 5]. Опыты показали, что при определенных условиях электрогидравлической обработки глина расщепляется на элементарные пластины, ак­тивность ее возрастает, так как поверхности ее частиц освобож­даются от пленок оксидов и сорбированных продуктов. Частички гравия выщербляются в слабых местах-зонах выветривания, оставаясь при этом целыми, а их поверхности также освобож­даются от пленок оксидов и сорбированных продуктов. Частички гравия и песка, прочность которых ниже средней, разрушаются в пыль и удаляются при промывке вместе с водой в отходы, в ре­зультате чего резко повышается средняя прочность песка и гравия. Цементные частички очищаются от пленок оксидов и сорбирован­ных продуктов, слипшиеся конгломераты частичек распадаются, в связи с чем улучшаются показатели качества цемента.

При совместной обработке песка, гравия, цемента, глины может быть получено оптимальное для их последующего использования смешение материалов (в частности, при совместной обработке песка с глиной, песка с цементом, песка с гравием и цементом). Обработку следует вести на скорости прохождения, принятой для материала, который не может переизмельчаться (в данном случае — для песка и гравия).

Аналогично можно активировать и совместно обрабатывать из­весть, гипс, расщеплять слюду, асбест, графит и другие горные породы. Опытным путем установлено, что для максимальной активации перечисленных материалов, а при необходимости и для их смешения следует учитывать, что для гравия и песка переиз - мельчение недопустимо, а для глины и цемента вполне допустимо. Электрогидравлическую обработку этих материалов следует вести только на жестких режимах (£/^50 кВ; С5^0,1 мкФ).

При регулировании скорости прохождения материалов через зону обработки выходное отверстие электрогидравлической дро­билки для дробления «внутренним ударом» снабжается регули­руемым шибером. Для оценки качества обработки, по которой и определяется оптимальная скорость прохождения материала в дробилке, используют показатели седиментационных или реоло­гических датчиков. Контроль качества обработки обеспечивается соединением этих датчиков с регулируемым шибером дробилки средствами обычной автоматики. Таким образом, задаваемое ка­чество обработки поддерживается автоматически.

Для получения максимального эффекта активации гравия и песка и наибольшей производительности электрогидравлической дробилки необходимо предварительно (хотя бы грубо) разделить на фракции эти материалы. Оптимальные границы фракций для гравия следующие: 5—15 мм; 15—30 мм; для песка: 0—1 мм;

1— 5 мм.

Последующая промывка — удаление тонких взвесей вместе с водой, являющаяся одним из этапов электрогидравлической обработки для песка, дает добавочный положительный эффект.

Электрогидравлическая активация продуктов — наполнителей бетона увеличивает прочность бетона на 25—40 % и позволяет употреблять окатанный гравий для изготовления наиболее проч­ных сортов бетона, не уступающих по качеству сортам бетона, приготовленным на щебне.

Источником получения щебня, гравия, песка может служить электрогидравлический способ разделения арматуры и бетонной массы .неиспользуемых и уничтожаемых железобетонных изделий и конструкций. Способ совмещает в себе процессы электрогидрав - лического дробления и взрывания. Для этого железобетонную конструкцию или изделие погружают в ванну с водой, предва­рительно в нескольких местах обнажив ее арматуру для зазем­ления или присоединения к ней отрицательного полюса электри­ческой схемы. Затем с помощью электродов, размещенных на те­лежке (идущей по верху ванны) и расположенных на расстоянии 300—500 мм друг от друга, так чтобы перекрыть всю поверхность изделия по ширине, осуществляют электрогидравлическую обра­ботку изделия разрядами, идущими на арматуру сквозь поры бетона.

При этом происходят интенсивное разрушение бетона и полное отслаивание его арматуры, позволяющее по окончании прохода электродов по всей длине изделия полностью выделить арматуру, удалить ее и, собрав куски бетона с поддона ванны, направить их на электрогидравлическую обработку для полного отделения бетона от частиц щебня и гравия.

Дальнейшее разделение бетона на щебень, гравий и песок осуществляют в электрогидравлических дробилках, выходные от­верстия которых должны быть взяты несколько большими, чем диаметр самых крупных частиц гравия, использованного в бе­тоне. В результате процесса разделения получаются чистые ар­матура, щебень или гравий, крупный песок, цементное молоко и мелкий песок.

Процесс рационально вести на следующих режимах: V = = 40-^60 кВ; С = 1,0-7-3,0 мкФ. Расход энергии не превышает

2— 3 кВт-ч на 1 т железобетонных изделий.