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

промывистость материала ориентировочно оценивают по размываемости іглинистых примесей, используя методи­ ку ВНИИНеруда [19] и данные табл. 17.

5. Обезвоживание

Обезвоживанием называют .процесс удаления воды (влаги) из продуктов обогащения. Существуют следую­ щие способы обезвоживания:

1) механическое удаление воды из материалов (естественное дренирование, принудительная фильтра­ ция под давлением или вакуумом, вибрация, центрифу­ гирование) ;

влажности материала, особенно в зимний период, когда существует опасность смерзания, чтобы обеспечить его перевозку в железнодорожных вагонах и автотранспор­ том к потребителю в сыпучем состоянии. В летнее вре­ мя, когда такая опасность отсутствует, промытый и обо­ гащенный материал обезвоживают с целью создания нормальных условий для транспортирования его лен­ точными конвейерами.

В настоящее время на гравийно-сортировочных и песчаных заводах для обезвоживания гравия, щебня и леска применяют в основном вибрационные грохоты и спиральные классификаторы, которые не обеспечивают получение минимальной влажности, особенно при рабо­

Обезвоживание щебня и гравия

Для обезвоживания: гравия и щебня крупностью более 3 мм' используют грохоты. Процесс протекает за счет ес-

100

лы тяжести. Вода фильтруется через тонкий слой мате­ риала н сито грохота и затем свободно стекает в прием­ ное устройство под грохотом. На обезвоживающих гро­ хотах устанавливают .щелевидные сита из трапецеи­ дальной латунной или стальной нержавеющей проволо­

10Х-10 мм, «используемые при классификации. Для обез­ воживания гравия и щебня применяют любые грохоты, предназначенные для сортировки материалов круп­ ностью до 100 мм.

Чтобы обеспечить перемещение материала, гр'охоты устанавливают с наклоном от 8 до 30° в направлении движения, но это вызывает отекание в течку грохота по продольным стержням (нитям) обезвоживающего сита (решетки) струек воды, удерживающейся на сите за счет поверхностного натяжения. Количество воды, по­ падающей в обезвоженный материал, повышается с увеличением угла наклона грохота. Эффективность обезвоживания при этом снижается, особенно в тех случаях, когда на грохотах одновременно с классифи­ кацией ополаскивают материал при помощи 'брызгал.

Более рациональным для обезвоживания гравия и щебня является применение горизонтальных плоскокачающихся грохотов с направленными колебаниями. Создание частых и энергичных встряхиваний при гори­ зонтальном перемещении обезвоживаемого материала •способствует лучшему отделению влаги, которая непос­ редственно попадает в водооборник. Здесь исключается •перемещение влаги по ситу грохота.

В зарубежной практике для обезвоживания материа­ лов фирмы «Гумбольдт», «Бамаг», «Фридрих Крупп», «Зибтехник», «Аллис-Чалмерс» и другие в широком ассортименте выпускают горизонтальные инерционные и резонансные грохоты с амплитудой до 20 мм и уско­ рением 30—80 м/сек2, что улучшает эффективность обезвоживания.

В нашей стране для этих целей можно применять грохоты: быстроходные ллоскокачающиеся типов

101

БКГО-ПА, БКГО-МБ, БКГОМ-2А, ГУКОД, ГУКО ГП04-11Б, ГПОЧ-КА, ГПОЧ-М, самобалансные типов ГСС-32, ГСЛ-42, ГСЛ-62 и резонансные типов ГРО-1А, ГРЛ-61, ГРЛ-62, ГРЛ-72. Влажность гравия и щебня лосле обезвоживания на этих грохотах составляет для фракций свыше 20 м м 3—5%, а для фракций 5—20 мм 5—10%. Эффективность обезвоживания на горизонталь­ ных грохотах может быть повышена за счет установки их

ной влаги с обезвоженным материалом. При крупности

хранении и перевозках. Обезвоживание материала вы­ мораживанием основано на известном физическом явле­ нии испарения воды в условиях отрицательных темпера­ тур. Если влажный после промывки или обогащения ма­ териал, имеющий положительную температуру, интен­ сивно продувать атмосферным воздухом с отрицатель­ ной температурой, то в слое вследствие имеющихся гра­ диентов температуры и парциального давления водяных паров происходит тепло- и массообмен. Воздух, проходя через слой, насыщается водяными парами и выносит их из материала. Так происходит процесс обезвоживания.

лоэффективна и длительна по времени, вследствие чего она не нашла промышленного применения. Однако та­ кое мнение справедливо лишь в том случае, когда тем­ пературы высушиваемого материала и воздуха равны или отличаются незначительно, т. е. когда отсутствует

102

градиент температуры и разность парциальных давле­ ний на поверхности частиц материала « среды.

Обычно при сублимационной сушке используют глу­ бокий вакуум. При вакуумной сублимационной сушке характерным является начальный период — период самозамораживания материала, в процессе которого уда­

значительно интенсифицировать. Высокие скорости теп­

в лед. Отмеченные положительные качества этого спосо­ ба обезвоживания обусловливают его экономичность, простоту осуществления и широкое применение.

103

На рис. 38 приведены характерные кривые сушки некоторых материалов сублимацией влаги в зависимос­

ние влажности, удовлетворяющее требованиям несмер­ зания материалов, уточняют в процессе настройки ап­ парата для работы в зависимости от климатических ус­ ловий района.

Математическую зависимость процесса сушки мож: но выразить так:

т — время продувки в минутах.

Начальная влажность материала зависит от его крупности и водопоглощения. Для практических целей с достаточной степенью точности начальную влажность можно принимать равной водопоглощению плюс 2,3— 3,5% для материалов крупностью б—10 мм и плюс 1,1—3% для материалов крупностью 10—20 мм. Влаж­ ность щебня и гравия крупностью 5—20 мм определяют пропорционально их содержанию в смеси.

Коэффициенты kx—k3 в формуле (15) зависят от крупности и водопоглощения материала, а также от высоты продуваемого слоя, которые определяют в про­ цессе технологического опробования -или в производст­ венных условиях. Разделив все материалы на щебень и гравий водопаглощением до 3 и более 3%, значенияко-

104

эффициентов для практических .расчетов обезвожива­ ния в качестве предварительной оценки можно принять следующими (табл. 18).

Способ вымораживания влаги для обезвоживания щебня и гравия может быть применен с иопользованием серийных грохотов, выпускаемых нашей промышлен­ ностью. Для этого их надо переоборудовать в камеры продувки, удовлетворяющие требованиям режима обез­ воживания. Основные трудности заключаются в созда­ нии герметичности короба грохота и его соединений с подводящими воздуховодами холодного и подогретого воздуха; в определении размеров камер продувки и со­ гласовании длины камер продувки с транспортирующей способностью грохота по времени пребывания материа­ ла в камерах обезвоживания и подогрева; в поддержа­ нии постоянной высоты слоя по всей ширине и длине камеры продувки и частоты колебаний короба грохота для создания разрыхленности слоя и обеспечения ин­ тенсивного перемешивания в нем частиц.

(Все эти вопросы ввиду различных конструктивных решений грохотов и кинематики движения качающихся

105

масс пока еще не нашли теоретического, технического и математического решения. .Поэтому при расчете необ­ ходимых параметров технологии обезвоживания и под­ боре грохотов можно использовать следующие рекомен­

выходит с большим содержанием избыточной свободной воды. Для ее удаления независимо от крупности мате­ риала требуется предварительное обезвоживание на грохотах. Наилучшим образом этим целям отвечают грохоты: горизонтальные с направленными .колебания­ ми, резонансные типа ГРЛ, самобалансные ГСС и ГСЛ и быстроходные качающиеся БКГОМ. Эти грохоты по возможности желательно устанавливать под небольшим углом (3—6°) с подъемом в направлении движения ма­ териала.

Размеры камер продувки определяют исходя из ча­ совой производительности потока обезвоживания мате­ риала и удельной производительности обезвоживаю­ щей камеры. Для расчета удельной производительности принимают следующие величины:

продувки холодным воздухом при обезвоживании: для гравия и щебня фракции 5—10 н 5—20 мм т 0 = 1 , 2 ^ -

2 мин, фракции 10—20 мм т 0 = 2 2,5 мин;

в) расход воздуха на 1 мъ материала для обезвожи­ вания с температурой— 1°С и ниже: для гравия и щеб­ ня фракции 5—10 и 5—20 мм 1=4000 4800 м? с рав­ ным распределением по обеим камерам продувки; ф-рак­

106

По FK.U выбирают тип грохота и сравнивают тран­ спортирующую способность грохота по времени прохож­

Расход тепла по воздуху и расход подогретого воз­ духа с учетом теплопотерь с достаточной степенью точ-

107

ности для технических расчетов определяют по формуле <3м = QB = ^ с l(tK — t„) — {tK — t0Tp)] ккал, (19)

откуда расход подогретого воздуха равен:

холодным воздухом и камеры подогрева материала, их компонуют в обезвоживающем аппарате.

При получении гравия и щебня фракции 10—20 м м эта задача упрощается тем, что требуется одна камера

сается гравия и щебня фракций 5—10 ,и 5—20 мм, то здесь может быть несколько вариантов компоновки суб­ лимационного обезвоживающего аппарата:

108

а) для каждой .камеры продувки и .подогрева прини­

роны аппарата. Желательно на каждую камеру продув­ ки и камеру подогрева иметь обособленный вентилятор.

обезвоживания. Калориферы для подогрева монтируют пакетами, которые лучше всего устанавливать в закры­ тых и утепленных приямках в непосредственной близо­ сти от камеры подогрева с целью уменьшения теплопо-

ний, регулировании расхода воздуха и контроле темпе­

109