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

2. Создание дробильных машин для исправления формы зерна

Для исправления формы зерна крупного заполнителя служат дробильные машины, которые принято называть грануляторами. Известны грануляторы различного ти­ па—щековые, конусные, щеково-валковые, ударно-ще- ковые и др. Щековые грануляторы— это обычно щеко­ вые дробилки со сложным движением подвижной щеки. Как пример такой машины можно привести пранулятор 4031 «Макрум», созданный в Польше. Он предназначен для переработки материалов с временным сопротивлени­ ем сжатию не более 2000 кгс/см2. Основная особенность гранулятора— конфигурация камеры дробления (рис. 59.).

Были проведены испытания гранулятора на различ­ ных горных породах при ширине разгрузочной щели 20, 25, 30 и 33 мм. При щелн 20 мм (t=3,'5-r 4) полученный щебень 5—10 и 10—20 мм соответствовал требованиям по содержанию лещадиых и игловатых зерен.

Основными недостатками щековых грануляторов яв­ ляются:

1) местный износ середины активной зоны дробящих плит, обусловленный кинематикой дробилок: при перера­ ботке абразивного материала дробящие плиты заменя­ ют через 10—22 ч работы;

2) низкая производительность, ограничивающая воз­ можность применения.

Конусные грануляторы от обычных конусных дроби­ лок отличаются диапазоном регулирования разгрузоч­ ной щели, профилем рабочих органов, малой шириной загрузочного отверстия и значительной длиной зоны па­ раллельности (рис. 60). Наибольшее распространение за рубежом получили конусные прануляторы типа «Сай­ моне». Существенный недостаток таких грануляторов— возможность заклинивания недробимых предметов, по­ падающих в дробилку вместе с материалом. Для пре­ дотвращения этого применяют особые устройства. В грануляторах «Жиродиск» фирмы «Нордберг» (США) — это пневмоцилиндры, которые расположены по окружно­ сти станины, они позволяют также запускать машину под завалом; в грануляторах «Гидрокон» — гидроцилиндр с аккумулятором давления, одновременно обеспечиваю­ щий возможность регулирования величины разгрузочной

152

Р«с. 59. Схема щековогс гранулятора 4031 «Макрум» (ПНР)

щели. В грануляторах фирмы «Бютнер Вѳрке» (ФРГ) •наружный подвижный конус получает вращение от вра­ щающегося эксцентрического кольца, установленного в корпусе машины. Внутренний конус закреплен непод­ вижно. Ширину р.азгрузочной щели дробилки регулиру­ ют его смещением. Наклон образующей неподвижного конуса составляет 70—75° к основанию. >В верхней части конуса имеются треугольные рифления переменной высо­ ты, заканчивающиеся у зоны параллельности. Подвиж­ ный конус имеет ломаный профиль с рифлениями в верх­ ней части.

В США созданы валковые дробилки-грануляторы («Боно», «Ротекс», «Гравилор» и др.) с гладкими или рифлеными органами—валками на эксцентриковом ва­ лу, вращающимися между двумя плитами (рис. 61). По данным фирм, на этих машинах получают мелкий ще­ бень с хорошей формой зерен. Износ рабочих органов

153

зерен продукта дробления ударом лучше, чем относи­

тора показали, что при ширине разгрузочной щели 20 мм

154

леД'НИх стадиях дроблений, они работают в замкнутом цикле с грохотами. Степень дробления в np а нулятор ах относительно невысокая (до I = 2,5 -г- 3,5).

3. Использование существующего дробильного оборудования

В случае малоабр.азивных горных пород с временным сопротивлением сжатию до 2000 кгс/см2 щебень с низким содержанием лещадных и игловатых зерен получают за счет применения дробилок ударного действия. Для по­ род неабразивных с временным сопротивлением сжатию более 2000 кгс/см2 и абразивных любой прочности ис­

бильных машинах — щековых и конусных дробилках — при определенных режимах можно получать щебень с низким содержанием лещадных и игловатых зерен.

Исследования процесса дробления показали, что ос­ новными факторами, определяющими качественную ха­ рактеристику продуктов дробления, являются:

1) качественная характеристика перерабатываемой породы: физико-механические свойства (особенно струк­ турно-механические — вязкость, упругость, пластичное гь и прочность); петрографический и минералогический сос­ тав и структура, текстура, микро- и макротрещиноватость, ноздреватость, кавернозиость и пористость; раз­ мер, состояние поверхности и формы кусков;

•2) особенности дробильной машины и режим ее ра­

размер разгрузочной щели для щековых и конусных дро­ билок; окружная скорость ротора; зазор между отбой­ ными плитами (стержнями колосниковой решетки и би­ лами); число роторов и камер дробления; вес бил или молотков для дробилок ударного действия; форма каме­ ры дробления, конфигурация рабочих органов дробилок (форма рифления дробящих плит, профиль дробящих футеровок и т. д.).

В щековых дробилках при остальных прочих равных условиях форма рифления дробящих плит определяет форму и размер получаемого щебня. Щековые дробилки,

155

устанавливаемые на разных стадиях дробления, разли­ чаются по конструктивным параметрам, диапазону регу­ лирования величины разгрузочной щели, конфигурации и размерам рифления дробящих плит (рис. 62).

Исследованиями іВНИИСтройдормаша (А. А. Дудко) установлены три наиболее характерных режима работы щековых дробилок (рис. 63). При первом режиме, когда Ь—Іі (где b— ширина разгрузочной щели в мм; h — вы­ сота рифления в мм), лещадные и игловатые зерна про­ ходят при •максимальном удалении подвижной плиты (рис. 64). Максимальная крупность продукта дробления при ширине разгрузочной щели fr<s (где s—-шаг риф­ ления)

впадиной рифлений, если его максимальная толщина в одном конце будет несколько больше максимального ди­ аметра, а длина 0,5—0,7 максимальной длины. Соотно­ шение между толщиной и длиной такого куска может быть менее 3. Между вершиной и впадиной может прой­

•При втором b—2/i и третьем b^>3h режимах работы отношение /макс куска к ширине разгрузочной щели b не­ постоянно и уменьшается при ее увеличении. При b>2h создаются условия для прохода лещадных и игловатых зерен. Институт ВНИИСтройдормаш рекомендует ре­ жим работы щековых дробилок с шириной разгрузочной щели, близкой.по значению величине шага рифления: bms.

156

Рис. 64. Варианты прохожде­ ния сверхмерного материала различной формы

I — лещадной; 2 — клинообразной;

3 — треугольной

157

Пров едewHые В Н И И Стр ойдор м а ш ем, ВНИ И H ©рудо и Союздорііші исследования работы конусных дробилок показали, что содержание зерен лещадион и игловатой формы в продуктах дробления непостоянно и зависит от различных причти. Однако для ряда пород при опреде­ ленных режпм.ах работы дробилок в отдельных фракци­ ях продукта дробления содержание лещадных и иглова­ тых зерен находится в пределах требований стандартов. При заполнении камеры дробления на 40—50% повыша­ ется максимальная крупность, сокращается выход мело­ чи и понижается степень измельчения. Одновременно резко сокращается область распределения зерен пра­ вильной формы при значительном увеличении лещадных и игловлтых зерен во всех фракциях. Наибольшее содер­ жание лещадных и игловатых зерен обычно наблюдает­ ся в самых крупных и самых мелких фракциях продук­ тов дробления.

Область размерности продукта с содержанием ле­ щадных и игловатых зерен определяется (следующими условиями (по данным ВНИИОгрондор.маша) :

•По исследованиям работы конусных дробилок, вы­ полненным во ВНИИНеруде, установлено,что при дроб­ лении гравия область распределения зерен правильной формы в продукте дробления несимметрична іи сдвинута вправо от размера d; нижний предел ее

Установленные закономерности наиболее строго соб­ людаются при степени измельчения г<2 . При і>2 обыч­ но только часть продукта дробления, близкая по величи­ не к значению ширины разгрузочной щели дробилки, со-

158

держит наименьшее количество зерен лещадной и игло­ ватой формы, но не всегда отвечает требованиям стан­ дарта.

Анализ характеристик распределения зерен щебня по размерам показывает:

1) для щебня 5—10 мм область распространения ле­ щадных и игловатых зерен іпо толщине 1—9 мм, причем основная часть их сосредоточена в диапазоне до 4 мм, поэтому для обеспечения возможности додрабливания лещадных и игловатых зерен разпрузочная щель конус­ ных дробилок должна быть .меньше 4 мм. Поскольку промышленные конусные дробилки имеют нижний пре­ дел регулирования разгрузочной щели 6 мм, применять их нецелесообразно;

2) для щебня 10—20 мм область распространения лещадных и игловатых зерен по толщине 2—12 мм, ос­ новная часть их сосредоточена в диапазоне от 7 мм; от­ сюда и разгрузочная щель дробилки должна быть не бо­ лее 7 мм.

формы зерна получаемого продукта. Для материала ря­

зерен могут быть применены дробильные машины обыч­

стандартов.

В последнее время разработали и выпускают дро­ бильные машины новой улучшенной конструкции с ка­ мерами дробления и рабочими органами измененной формы, а также машины комбинированного действия. Определенный интерес представляют щеково-конусные дробилки фирмы «ЭинВерке» (ФРГ) (рис. 65). По дан-

159