Добыча и обработка природного камня

Потери при распиловке

Распиловка блоков на плиты-заготовки представляет со­бой второй после добычи процесс, где процент потерь очень высок. Поэтому весьма важно сократить эти потери до мини­мума.

Технологические потери. Потери на пропил в группе технологических потерь при распиловке являются самыми значительными и составляют от 11,7 до 28,6%. Они обусловлены, главным образом, шириной пропила, т. е. зави­сят от толщины применяемого режущего инструмента.

При распиловке блоков камня средней твердости и мягкого камня в отечественной промышленности широко используют алмазные штрипсы, обеспечивающие незначительную ширину пропила.

Сравнительные данные отечественных алмазных штрипсов и штрипсов фирмы «Диамант Бор» (Бельгия) приведены ниже. '

Распиливаемый камень Мрамор, Травертин, Габбро

Ракушечник и т. п.

Размеры штрипсов по ТУ 2-037-102—73, мм:

TOC o "1-5" h z толщина корпуса................................................ 5

Ширина алмазоносных брусков.......................... 7

Ширина пропила ....... ....................... 8

Размеры штрипсов фирмы «Диамант Бор» (Бель­гия), мм:

Толщина корпуса. ....................................................................................................... 3

Ширина алмазоносных брусков...... 4,2; 4,5

Ширина пропила............................................. . 5

Перевод отечественных штрипсов на корпуса из высокока­чественных сталей может обеспечить сокращение ширины пропила на 33—37 % и потерь на пропил на 11—17%. Потери
на пропил можно значительно сократить использованием для распила алмазно-дисковых станков, однако отсутствие серий­ного производства такого оборудования и отрезных кругов большого диаметра* а также низкое качество корпусов этого инструмента сдерживает внедрение.

Распиловка гранита и пород аналогичной прочности осу­ществляется гладкими стальными пилами со свободным абра­зивом. Принято считать, что ширина пропила в данном про­цессе равна толщине штрипса плюс четыре диаметра основ­ной фракции дроби.

Уменьшение потерь на пропил заключается в переходе на использование более тонкого полотна (штрипсы) и мелкую дробь. Это, например, использование штрипсов из стали Ст 65Г толщиной 3,5—4 мм с применением в качестве сво­бодного абразива мелкой чугунной дроби диаметром 0,8—1 мм.

Сокращение ширины пропила требует перестройки си­стемы подачи абразива на рамных станках с установкой ин­дивидуальных насосных установок. В качестве пульпы при распиловке используется смесь, состоящая из чугунной дроби, шлама и гашеной извести.

Сопоставительные данные по старой и новой технологии приведены ниже.

TOC o "1-5" h z Толщина штрипсов, мм................................................................... 8—10 3,5—4

Диаметр дроби, мм............................................................... 2—3 0,8—1

Усредненная ширина пропила, мм.................................................. 17 8

Фактический выход полуфабриката, м2/м®.................................... 15,8 18,8

Материалоемкость полуфабриката, м^м3 ....................................... 0,0635 0,0533

. Потери из-за технологического брака явля­ются, как правило, следствием увода пил в процессе распи­ловки, приводящим к появлению неплоскостности (клиновидно - сти, волнистости) и прочим характерным видам брака. На не­которых предприятиях этот вид потерь составляет, до 10%. Эти потери наиболее значительные на станках с клиновой си­стемой натяжения пил, которая не обеспечивает равномерности натяжения, что приводит к потере устойчивости пил и, следо­вательно, к искривлению плоскостности распила.

Реальные возможности полного устранения запилов при пи­лении полосовыми пилами весьма ограничены, так как, с одной стороны, для сохранения устойчивости пилы необходимо по мере ее износа увеличивать растягивающие усилия, а с дру­гой — эти усилия надо снижать во избежание обрыва пилы вследствие уменьшения ее поперечного сечения. Особенно важ­ное значение имеет обеспечение надежного крепления блока на тележке станка (без раскачивания), что достигается путем придания нижней грани блока ровной поверхности и использо­вания для его крепления гипсового раствора. Верхнюю грань блока, если она имеет значительные отклонения от горизон­тальной плоскости, рекомендуется подпиливать для создания плоской поверхности, благодаря чему достигается равномерное распределение абразива или охлаждающей жидкости (воды), что обеспечит равномерные усилия работы инструмента. Кроме того, целесообразно производить замоноличивание боковых по­верхностей блоков при значительных отклонениях плоскостей от прямого угла.

Значительно меньше потерь из-за технологического брака получается при алмазной распиловке блоков с использованием гидронатяжных механизмов, позволяющих создавать равномер­ное натяжение пил и автоматически поддерживать его на за­данном уровне. Алмазная распиловка однородного камня при соблюдении технологического режима дает возможность ис­ключить запилы.

Однако при распиловке неоднородных видов камня, осо­бенно мрамора с большим числом кварцевых включений, еще имеют место явления запилов. Для устранения брака в этих случаях необходимо увеличивать жесткость инструмента. Это достигается разными способам»: применением более толстых и высоких пильных полотен, установкой пил с нижним эксцен­триситетом относительно их продольной оси. Оптимальная ве­личина эксцентриситета для отечественных алмазных пил на­ходится в пределах 25—35 мм.

Важное значение имеет выбор оптимальных значений ско­рости рабочей подачи начальной стадии распиловки. Так, при алмазно-штрипсовой распиловке скорость подачи должна со­ставлять 50—70%, а при распиловке с использованием дроби — 25—30 % оптимальных ее значений до заглубления штрипсов в камень.

Потери на боковые грани блока находятся в непо­средственной зависимости от качества блоков, поступающих на распил. При распиловке блоков, добытых с помощью камне­резных машин, величина потерь минимальна и не превышает 1,5—2 %, а при распиле блоков, добытых иными способами, например буроклиновым, потери составляют до 8—10 %. По­этому пассировка блоков, обеспечение точности геометриче­ской формы — один из основных вопросов, решение которого (с помощью гидроклиновых установок, НРС, термоотбойников) сократит потери на боковые грани до минимума.

Потери на недопил являются следствием несовершен­ства технологии распиЛовки, имеются на многих предприятиях и должны быть полностью исключены. Для этого нужно рас­пиливать блоки на всю высоту, не оставляя недопилов, что обеспечивается выполнением следующих требований:

Соблюдение правил формирования ставок (крепление те­лежки и блока на тележке, выравнивание верхней поверхности блока и т. Д.), чтобы исключить всякую возможность переме­щения блока в процессе распила;

Оснащение станочной тележки специальными приспособле­ниями (клинья, гребенки/струбцины, прижимные винты И Т.. Д.);4

Строгое выполнение требований технологии распиловки камня (технологической карты распила).

Еотественные потери из-за трещиноватости блоков по своей величине для некоторых видов камня являются наибо­лее существенными. На выход облицовочных изделий значи­тельное влияние оказывают размеры трещин. Особенно воз­действуют микротрещины, которые по своему характеру могут быть открытыми и закрытыми, т. е. заполненными вторичными минералами (кальцит) или цементирующими веществами. Вы­ход изделий зависит не только от вида трещин, но и от их про­странственного расположения в распиливаемом блоке, а также от частоты их проявления. ГОСТ 9479—:84 не допускает нали­чие в блоках камня более одной трещины длиной до '/з наи­меньшего размера грани, распространяющейся на две смежные грани. На блоках из мрамора (кроме белого) допускаются также извилистые трещины, выходящие на две смежные грани. Исследованиями и практикой установлено, что наличие в блоке микротрещин не является препятствием для пйлучения тонких облицовочных плит (10—15 мм). В то же время очень тонкие открытые трещины ограничивают минимальную толщину плит до 20—30 мм, а тонкие закрытые до 40 мм. Визуальный метод оценки качества блоков не всегда оказывается достаточно точ­ным, поскольку последние могут иметь скрытые дефекты (тре­щины, каверны и Т; п.), которые нельзя обнаружить при про­стом осмотре поверхности камня. В последнее время на отдельных камнеобрабатывающих предприятиях проведены исследования по использованию ультразвуковой дефектоско­пии.

Оценка степени трещиноватости блока дает возможность прогнозировать выход продукции и позволяет определить целе- сообразность обработки блока и наметить рациональную схему распиловки. Схема должна обеспечить правильную ориентацию блока в рабочем пространстве распиловочного станка, при ко­торой плоскости пропилов должны быть параллельны плоско­сти основной трещиноватости (или слоистости).

Опыт работы камнеобр'абатывающих предприятий показы­вает, что при правильно выбранной схеме распиловки потери сырья из-за трещиноватости можно сократить на 25—35 %.

Использование технологии распила с применением ортого - нальйых станков типа ВР-66 или однодисковых позволяет зна­чительно увеличить выход изделий с I м3 блоков.

В последнее время р_азработан ряд дополнительных опера­ций по армированию плит-заготовок при помощи асбошифер -

Ных полосок, наклеиваемых на тыльную сторону плиты. В ка­честве клея используются составы на основе полиэфирной смолы ПН-1.