Cutting-edge industrial technology of mining tool manufacturing

Abstract

Purpose. To conduct a comparative economic analysis of cermet alloys regeneration technology, to identify the most “environmentally friendly” and cost-effective processing of solid alloys waste. Methods. As a research technique, the present article considers analysis of current methods of solid tungsten cobalt alloys regeneration: pyro and hydro metallurgical, chemical (chlorine, zinc), thermochemical and the method which uses energy of blasting explosives. Findings. A comparative economic analysis of cermet alloys regeneration technologies was conducted. Originality. Fundamental way of shock wave treatment to stimulate destruction of powder product of any configuration in order to obtain a high quality powder for further formation, sintering and tool manufacturing of multiple use is demonstrated; ecologically friendly technology of hard alloys and cermet components of outdated military hardware and ammunition recycling has been developed. Practical implications. Industrial implementation of the developed technology allows to solve the following issues: – utilizing super hard metal and alloys scrap for subsequent regeneration, which ensures significant savings of strategic raw material; – the use of new technology, which excludes ineffective ways of scarce raw materials processing and manufacturing products satisfying international standards; – gradual reduction of import in favor of hard alloys cermet tools; – reduction and subsequent abandonment of strategic metals and alloys scrap export, shifting towards the export of ready products – powders and tools, which will significantly increase foreign currency earnings in the country.

Мета. Провести порівняльний економічний аналіз технологій регенерації металокерамічних сплавів і вибрати найбільш “екологічно чисту” та рентабельну технологію переробки відходів твердих сплавів. Методика. В якості методики дослідження для представленої роботи було проаналізовано кілька існуючих методів регенерації відходів вольфрамом кобальтових твердих сплавів: піро- й гідрометалургійний, хімічний (хлорний, цинковий), термохімічний та із застосуванням енергії вибуху бризантних вибухових речовин. Результати. Проведено порівняльний економічний аналіз технологій регенерації металокерамічних сплавів. Наукова новизна. Показана принципова можливість використання ударно-хвильової обробки як фактора, що стимулює процеси руйнування порошкових виробів будь-якої конфігурації, з метою отримання високоякісного порошку для подальшого формування, спікання й виробництва інструменту різного призначення; запропоновано екологічно чисту технологію переробки надтвердих матеріалів, металокерамічних складових застарілої військової техніки та різних видів боєприпасів. Практична значимість. Промислове освоєння розробленої технології дозволяє вирішити наступні проблеми: – утилізацію лому надтвердих матеріалів і сплавів з їх подальшим відновленням і відповідно значною економією стратегічної сировини; – використання нової технології з виключенням вживання малоефективних способів переробки дефіцитної сировини і випуск продукції світового рівня якості; – поступова відмова від імпорту у бік твердосплавного металокерамічного інструменту; – зменшення, а потім і відмова, від експорту за межі України лому стратегічних матеріалів і сплавів, з переходом до експорту готових виробів-порошків та інструменту, що значно збільшить валютні надходження в країну.

Цель. Провести сравнительный экономический анализ технологий регенерации металлокерамических сплавов и выбрать наиболее “экологически чистую” и рентабельную технологию переработки отходов твердых сплавов. Методика. В качестве методики исследования в настоящей работе были проанализированы несколько существующих методов регенерации отходов вольфрамом кобальтовых твердых сплавов: пиро- и гидрометаллургический, химический (хлорный, цинковый), термохимический и с применением энергии взрыва бризантных взрывчатых веществ. Результаты. Проведен сравнительный экономический анализ технологий регенерации металлокерамических сплавов. Научная новизна. Показана принципиальная возможность использования ударно-волновой обработки как фактора, стимулирующего процессы разрушения порошковых изделий любой конфигурации, с целью получения высококачественного порошка для дальнейшей формовки, спекания и производства инструмента различного назначения; предложена экологически чистая технология переработки сверхтвердых материалов, металлокерамических составляющих устаревшей военной техники и различных видов боеприпасов. Практическая значимость. Промышленное освоение разработанной технологии позволяет решить следующие проблемы: – утилизацию лома сверхтвердых материалов и сплавов с их последующим восстановлением и соответственно значительной экономией стратегического сырья; – использование новой технологии с исключением употребления малоэффективных способов переработки дефицитного сырья и выпуск продукции мирового уровня качества; – постепенный отказ от импорта в сторону твердосплавного металлокерамического инструмента; – уменьшение, а затем и отказ, от экспорта за пределы Украины лома стратегических материалов и сплавов, с переходом к экспорту готовых изделий – порошков и инструмента, что значительно увеличит валютные поступления в страну.