7.2.3. Переработка гравийно-песчаных материалов
Гравийно-песчаный материал - это рыхлая обломочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Технология переработки гравийно-песчаного материала с целью получения готовой продукции (щебня из гравия, гравия, песка), отвечающей требованием стандартов, зависит от петрографического состава исходного материала, содержания глины, пылеватых частиц, требуемого ассортимента готовой продукции и др.
Технологическая схема гравийно-сортировочных заводов включает следующие операции: сортировку, промывку, классификацию и обогащение песка, обогащение щебня и гравия по прочности и форме зерен.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
По промываемости загрязняющих примесей исходную гравийно-песчаную массу можно разделить на две категории: легкопромываемую и труднопромываемую. Легкопромываемой считают такую, которая может быть промыта на вибрационных грохотах путем мокрой сортировки, а труднопромываемой - для промывки которой необходимо включить в технологическую схему специальные промывочные машины. При значительном содержании в гравийно-песчаной смеси гальки и валунов в технологическую схему переработки включают операцию дробления. Процесс дробления осуществляют в одну, две или три стадии в зависимости от наибольшей крупности и содержания валунов.
Технологическая схема дробильно-сортировочной установки для получения песка и фракционированного щебня (гравия) из гравийно-песчаных смесей показана на рис. 7.2.7.
смеси
1. Агрегат с вибропитателем ДРО-605, грохотом ДРО-575 и
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
щековой дробилкой СМД-109А; 2. Агрегат мелкого дробления ДРО-623; 3. Агрегат сортировки с грохотом ГИС-52; 4. Агрегат сортировки СМД-513-10; 5. Конвейер СМД-152-10; 6. Конвейер СМД-151 - 7 шт.; 7. Агрегат управления У7810.4А
7.2.4. Обогащение и улучшение каменных материалов
Для улучшения качества щебня в технологические схемы дробильных заводов включают промывку. В месторождениях изверженных и метаморфических пород глинистые включения отсутствуют, поэтому промывку производят только при значительном содержании пылеватых частиц. В месторождениях осадочных пород и гравийно-песчаном материале всегда присутствует глина и пылеватые частицы, содержание которых превышает допустимые пределы.
Процесс промывки основан на способности глины разрушаться в водной среде, в результате чего она может быть отделена от сырья и удалена в слив. Погруженная в воду глина впитывает в себя влагу, ее поверхностные слои набухают и становятся рыхлыми. При интенсивном трении всей горной массы в промывочной машине эти слои непрерывно удаляются.
Качественную сторону промываемости материала оценивают показателем промываемости, определяющим количество энергии, затраченной на промывку единицы материала
Эуд = N/П,
(7.2.7)
где N - мощность, необходимая для промывки материала, кВт;
П - производительность машины, т/ч.
В зависимости от удельного расхода энергии для промывки того или иного материала можно выбрать тип промывочной машины. Легкопромываемые материалы, на промывку которых расходуется мало энергии, могут быть промыты на плоских виброгрохотах с брызгалами. Для труднопромываемых материалов необходимы сложные промывочные машины с интенсивным воздействием: гравиемойки-сортировки, грохоты, вибрационные вибромойки и плоские вибрационные грохоты; корытные наклонные и горизонтальные мойки.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Производительность гравиемойки-сортировки 9...45 м3/ч. На промывку 1 м3 материала расходуется 3...5 м3 воды. Технические характеристики вибрационной мойки щебня (гравия) и пескомойки приведены в табл. 7.2.5 и 7.2.6.
Таблица 7.2.5
Технические характеристики вибрационной мойки щебня (гравия)
Модель |
Крупность промываемого материала, мм |
Размер ванн, м |
Производительность, м3/ч |
Мощность, кВт |
Масса без загрузочных и разгрузочных устройств, т |
ДРО-636 |
5...100 |
3,5´0,6 |
До 30 |
22 |
7,0 |
Таблица 7.2.6
Техническая характеристика пескомойки
Модель |
Производительность (промытого песка), м3/ч |
Расход воды в зависимости от степени очистки, м3 |
Скорость движения скребкового транспортера, м/с |
Мощность электродвигателя привода, кВт |
Масса, т |
ИТБР-022 |
20 |
3...5 |
0,185 |
3 |
2,0 |
Обогащение щебня по форме зерен получают в виброгрохотах с щелевидными ситами, грануляцией щебня в роторных дробилках ударного действия и в барабанных грануляторах. При использовании обогащенного щебня улучшается удобоукладываемость бетонных смесей и уменьшается расход цемента.
Сущность обогащения по форме зерен состоит в следующем. Продукт дробления рассеивают и подвергают сортировке на щелевидных ситах. Обогащение на барабанных грануляторах состоит в том, что при вращении барабана продукт крупностью
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
до 150 мм захватывается лифтерами типа лопает и поднимается наверх. Не достигая верхней точки барабана, куски скатываются с лифтера и падают на находящийся внизу слой материала. Кроме того, при вращении барабана материал в верхних слоях перекатывается. При падении кусков и перекатывании тонкие лещадные зерна размельчаются, разламываются, острые края обламываются, в результате чего улучшается форма щебня. Технологическая схема дробильно-сортировочной установки для получения мытого кубовидного щебня показана на рис. 7.2.8.
Обогащение щебня и гравия по прочности осуществляют в отсадочных машинах, механических классификаторах, в тяжелых средах. Минеральные зерна различной прочности имеют разную плотность. Процесс разделения таких зерен в попеременно восходящем потоке воды называют отсадкой и осуществляют в отсадочных машинах. Расслоение материала в отсадочных машинах происходит в условиях стесненного падения зерен. При отсадке смеси зерна различных плотностей разрыхляются при восходящем потоке При нисходящем потоке воды происходит взаимное смещение зерен с различными плотностями. Продукт, соответствующий ГОСТу, можно получить, если количество обогащаемого материала с содержанием слабых разновидностей не превышает 35 %.
Обогащение щебня на механическом классификаторе основано на том, что более прочные разности щебня имеют большую упругость и меньший коэффициент трения, чем слабые. Характеристикой упругости тел является коэффициент восстановления. При падении щебня на стальную поверхность зерна отскакивают под углом, который равен углу падения.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Скорость отскока зерна V0 = K·V, (7.2.8)
где К - коэффициент восстановления;
V - скорость зерна до удара, м/с.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Сущность обогащения состоит в том, что плотные, более прочные зерна отскакивают дальше легких и попадают в соответствующие бункера.
Обогащенный песок получают путем удаления с помощью обогатительного оборудования мелких зерен, отсева зерен крупнее 5 мм. Основным методом разделения песка по крупности является гидравлическая классификация. Обогащение песков (отмыв мелких зерен) осуществляют в спиральных классификаторах и гидроциклонах, а фракционирование - в вертикальных гидравлических классификаторах.
Каменные материалы, используемые для устройства покрытий с применением органических вяжущих материалов, оценивают по:
- прочности на сжатие или марке щебня по дробимости в цилиндре;
износу (в полочном барабане);
морозостойкости;
сцеплению с вяжущими материалами;
содержанию глинистых частиц;
содержанию зерен пластинчатой формы;
зерновому составу.
На готовую продукцию отдел технического контроля (ОТК) составляет паспорт лабораторных испытаний и оформляет документами аттестации продукции по качеству.