книги из ГПНТБ / Производство заполнителей для бетона из песчано-гравийных смесей

нократная промывка труднопромывистого материала в К'Орытной мойке не обеспечивает требуемой чистоты го­ тового продукта. Производительность корытных моек до­ стигает 150 т/ч. Максимальный размер ікусков промыва­ емого материала 100 мм. Наиболее рационально промы­ вать в корытных мойках материал крупностью до 40 мм [9]. Удельный расход промывочной воды в этих маши­ нах и—3 м3/т промываемого материала. Удельный рас­ ход электроэнергии 0,25—0,9 кет-ч/т. В настоящее вре­ мя серийно выпускают корытные мойки двух типораз­

I

Рис. 33. Схема корытнон мойки К-12

мойки устанавливают под углом 6—12° к горизонту. В желобе навстречу друг другу вращаются два лопаст­ ных вала. Лопасти на валах расположены по винтовой линии с шагом 600—800 мм. Угол установки лопастей к оси вала 40—65°. При вращении валов лопасти переме­ шивают промываемый материал и перемещают его вверх по днищу желоба в сторону разгрузки. С целью увеличения продолжительности промывки материала и повышения эффективности процесса некоторые лопасти могут быть обратными, т. е. их устанавливают таким образом, что они перемещают материал в сторону, про­ тивоположную общему -направлению движения матери-

90

ала. Воду подают через два брызгала: через брызгало в 'верхней части корыта поступает чистая вода для опо­ ласкивания промытого материала; через брызгало в средней части корыта обычно поступает оборотная освет­ ленная вода. При принудительном перемешивании про­ мываемого материала лопастными валами мойки проигходит интенсивное взаимотрение кусков промываемого материала, в результате чего глинистые примазки и пленки оттираются с поверхности зерен каменного ма­ териала: Кроме того, вследствие трения зерен щебня и гравия и лопастей вала с поверхности комков глины при перемешивании снимаются размокшие и потерявшие пер­ воначальную прочность внешние слои глины; при этом обнажаются новые слои, которые раньше не подверга­ лись диспергированию из-за незначительной водопрони­ цаемости глины.

Наряду с хорошо известными достоинствами (незн? чительяый шум при ра'боте, отсутствие динамических на­ грузок на опорные конструкции и др.) корытные мойки имеют ряд недостатков. К ним прежде всего следует от­ нести значительный удельный расход промывочной во­ ды, 'Ограниченный размер кусков промываемого мате­ риала и небольшое время пребывания промываемого ма­ териала в машине. Значительная доля электроэнергии, потребляемой приводом мойки, расходуется на ликвида­ цию защемления кусков промываемого материала между стенками корыта и лопастями. Поэтому коэффициент полезного действия корытных моек ниже, чем других ти­ пов промывочных машин. При уменьшении диаметра ло­

машин является также трудность, а в ряде случаев и не­

необходимо заранее прекращать подачу исходного ма­ териала, чтобы выработать материал, находящийся в ко­ рыте.

Промывочные машины с вращающимся барабаном (барабанные мойки) свободны от большинства недостат­ ков, присущих корытным мойкам. Барабанные мойки применяют для промывки легко-, средне- и труднопромывистьіх материалов, содержащих до 30% глинистых

91

примесей [10]. Максимальный размер кусков промывае­ мого в этих машинах материала достигает 300—350 мм. Производительность барабанных моек различных типо­ размеров составляет 50—450 т/ч.

При вращения барабана куски промываемого 'мате­

щения барабана и конструкцией лопастей, а затем отры­ ваются от лопастей и перемещаются вниз под действием силы тяжести. При малой скорости вращения барабана промываемый .материал перемещается в каскадном ре­ жиме, т. е. куски материала поднимаются на неболь-

а)ю

щения барабана промываемый материал перемещается :по круговым траекториям выше, чем при каскадном ре-

92

жиме, а затем падает «водопадом» по параболическим траекториям, ударяясь о лежащие ниже слои материала (рис. 35, б). При соударении кусков промываемого ма­ териала происходит интенсивное разрушение конгломе­ ратов зерен песка и гравия, сцементированных прослой­ ками глины [11].

Промываемый материал перемещается внутри бара­ бана в сторону разгрузки вследствие наклонного поло­ жения вращающегося барабана (машины с перфориро­ ванным барабаном, прямоточные скрубберы) или в ре­ зультате воздействия на промываемый материал транс­ портирующих лопастей, жестко укрепленных на внутрен­ ней поверхности барабана под определенным углом к его образующей.

Наиболее эффективными из барабанных моек явля­ ются машины с глухим барабаном- (скрубберы). Скруб­ беры, выпускаемые отечественными машиностроительны­ ми заводами, предназначены для горнорудной промыш­ ленности, и в их конструкции не учтены специфические особенности промывки нерудных материалов. Однако в зарубежной практике при промывке нерудных материа­ лов все более широко применяют скрубберы усовершен­ ствованной конструкции [12], которые обеспечивают лучшее качество промывки в связи с увеличением про­ должительности пребывания материала в 'барабане ма­ шины и повышением интенсивности дезинтеграции про­ мываемого материала.

Основными конструктивными усовершенствования'ми, способствующими увеличению продолжительности пре­ бывания промываемого материала в барабане скруббе­ ра, являются:

1) увеличение относительной длины барабана скруб­

(тормозящих) лопастей, перемещающих отдельные пор­ ции промываемого материала в направлении, обратном направлению движения общего потока материала в сто­ рону разгрузки;

3) применение устройств для принудительной раз­ грузки промытого материала из барабана скруббера.

Важным усовершенствованием конструкции барабана скруббера, повышающим интенсивность процесса про­ мывки, является подпорная диафрагма, устанавливае-

93

баны колеблются в плоскости, перпендикулярной их продольной оси, в связи с чем происходит интенсивное перемешивание промываемого материала; глинистые примеси, взаимодействуя с промывочной водой, диспер­ гируются и удаляются в виде шлама через перфориро­ ванную нижнюю часть промывочных барабанов. Про­ мываемый іматернал перемещается в барабанах в сто­ рону разгрузки вследствие подпора свежих порций ис­ ходного материала. Перед разгрузкой из барабана іпро- іМытый материал ополаскивают чистой водой, объем ко­ торой составляет до 25% общего количества промывоч­ ной воды. Аналогичную конструкцию имеют вибромой­ ки ВМИ-40 и ВІМИ-100, разработанные ВНИИЖелезобетоном и установленные наряде гравийных предприя­ тий [13, 14].

Вибромойки ИКИ, ВМИ-40, ВМИ-100 обеспечивают высокоэффективную промывку легко- и среднепромывистых материалов. Однако при промывке материалов, содержащих трудиоразмываемую комовую глину, эти машины не обеспечивают получение готового продукта, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 10260—62 по со­ держанию глинистых примесей. В связи с ѳтим в по­ следние годы были проведены работы по созданию виб­ рационных машин для промывки труднопромывистьгх материалов. В результате были разработаны вибраци­ онные промывочные машины для труджшромывистых материалов типа Р-633 (конструкция ВНИИНеруда) и

ромойіюи обладают рядом преимуществ, основными из которых являются незначительные габариты и вес ма­ шин, а также небольшой удельный расход промывочной воды (до 1 м3/тпромываемого материала).

Сравнение промывочных машин различных типов и определение рациональной области применения той или иной машины связано с определенными трудностями, вызываемыми тем обстоятельством, что отдельные по­ казатели технических характеристик промывочных ма­ шин, (производительность, расход воды на промывку и др.) получены в различных условиях. Причем в техни­ ческой характеристике, как правило, не указывают ус-

96

ловия проведения испытаний (загрязненность исходно­ го материала, содержание примесей в промытом мате­ риале, размываѳмость глинистых примесей, грануло­ метрический состав промываемого материала), оказы­ вающие определяющее влияние на показатели техни­ ческой характеристики 'машины.

Вследствие того что промывочные машины разных типов имеют различные коэффициенты полезного дейст­ вия, данные об удельном расходе воды и электроэнер­ гии на промывку, а также о металлоемкости .машин, производительности и весе машины, полученные из пас­ портных данных, являются ориентировочными и могут служить для весьма приближенного сопоставления раз­ личных типов 'промывочных машин. При этом следует, например, иметь в виду, что далеко не всегда меньшие значения показателя удельного расхода электроэнергии на промывку соответствуют более совершенным цромывочным машинам, поскольку показатель удельного рас­ хода электроэнергии характеризует не только энерго­ емкость процесса промывки в данной машине (с точки зрения коэффициента полезного действия машины), но также интенсивность промывки материала в рассмат.ри-

ваемой машине и возможность промывки в ней мате­ риалов различной степени промывистости. Действитель­ ное соотношение между этими двумя сторонами пока­ зателя удельного расхода электроэнергии на промывку не может быть установлено без наличия данных о дей­ ствительной интенсивности дезинтеграции в промывоч­ ных машинах и о коэффициенте полезного действия промыв очных м ашин.

Следует также отметить, что 'более низкие значения показателя металлоемкости не всегда соответствуют бо­ лее совершенной конструкции промывочных машин, по­ скольку повышенная металлоемкость может являться следствием 'Совершенствования конструкции дезинтегри­ рующих устройств, приводящего к повышению интен­ сивности дезинтеграции.

Чтобы выбрать промывочную машину, наиболее под­ ходящую для тех или иных конкретных условий, кроме знания требуемой производительности и технической характеристики машины, необходимо иметь данные о промывистости материала. Известно несколько методик

нича предусматривает предварительную оценку промы­ вистости материала по числу пластичности глинистых примесей [15, 16]. По методике Е. Е. Серго промывис­ тость материала характеризуется глубиной погружения стандартного конуса в образец глинистых примесей [17]. Экспериментальные исследования, выполненные в

коэффициент корреляции между числом пластичности и размываемостью глинистых примесей 15 месторождений нерудных, строительных материалов составляет 0,54. Поэтому число пластичности может быть использовано лишь для грубо ориентировочной оценки размываемости глинистых примесей.

Промывистость материала определяется не только размываемостью глинистых примесей, но и физико-ме­ ханическими свойствами промываемого материала (гра­ нулометрическим составом, содержанием глинистых примесей и др.). В связи с этим следует признать, что

98

промывистость материала можно наиболее точно оце­ нить лишь .по результатам опытной промывки пробы ма­ териала. Такой подход к оценке промывистости исполь­ зован в методике Г. И. Юденича при уточненной оценке промывистости материала по результатам опытной •промывки пробы в промышленной корытной мойке [15]. Непосредственная оценка промывистости использована и в методике Б. В. Невского [18].

Во ВНИИНеруде создана и эксплуатируется полу­ промышленная установка для опытной промывки пред­ ставительных проб гравия и щебня. В состав этой уста­ новки входят полупромышленная корытная мойка К-5 конструкции Южгипроруды и полупромышленная вибро­ мойка конструкции ВНИИНеруда. Результаты опытной промывки проб щебня и гравия на этой установке позво­ ляют с высокой надежностью решать вопросы о выборе рационального типа промывочного оборудования и оп­ ределении необходимого времени промывки. Пробы щебня и гравия для опытной промывки доставляют с месторождений во ВНИИНеруд в герметической упа­ ковке в железнодорожных контейнерах. Вес пробы для