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

ходном материале крупных кусков устанавливают до­ полнительную разгрузочную деку. Применяемые грохо­

Для гидравлической и воздушной классификации ис­ пользуют специальные аппараты и машины-классифика­ торы. Обычно для классификаторов с воздушной средой принят термин «воздушные сепараторы». Процесс раз­ деления в классификаторах основан на различии скоро­ стей стесненного падения взвешенных частиц различно­ го размера в неподвижной или движущейся среде. Ис­ ходный материал для гидроклассификации — пульпа, т. е. вода со взвешенными в ней твердыми частицами, а для пневмосепараторов— воздух со взвешенными в нем твердыми частицами. Обычно разделяют на два продук­ та: крупный — пески; мелкий — слив. При разделении на большее число продуктов, кроме песков и слива, мо­ гут быть и промежуточные продукты.

В основу разделения классификаторов принимают: а) принцип действия классификатора; б) направление движения пульпы или добавочной

воды; в) способ разгрузки песков;

г) геометрическую конфигурацию основных рабочих органов и устройство механизма, осуществляющего их движение.

По первому признаку все классификаторы подразде­ ляют на гравитационные с разделением в поле силы тя­ жести и центробежные с разделением в поле центробеж­ ных сил инерции; по направлению движения пульпы или

ранственной спирали. Слив удаляют через порог класси­ фикатора. Разгрузка песков может быть самотечной и принудительной ('механической). По технологическому назначению гидроклассификаторы можно разделить на несколько групп.

I . Классификаторы с гравитационным разделением в горизонтальном потоке и механической разгрузкой:

а) механические классификаторы; •б) сгустители (осветлители) и обесшламливатели;

80

в) промывочно-классифицирующие машины.

П. Классификаторы с гравитационным разделением в восходящем вертикальном потоке и самотечной разгруз­

IV. Центробежные классификаторы с самотечной разгрузкой лесков — гидроциклоны, дуговые и кониче­ ские грохоты.

Гидравлическая классификация — одна из основных технологических операций для предварительного разде­ ления песчано-гравийной смеси при получении фракцио­

предприятиях нерудных строительных материалов полу­ чили спиральные классификаторы (рис.26).

Различают спиральные классификаторы с низким по­ рогом слива, с высоким порогом слива и непогруженной спиралью, с высоким порогом слива и погруженной спи­ ралью. Классификаторы с непогруженной спиралью при­

каторы просты по устройству и надежны в работе, обес­ печивают чистый слив и большое содержание твердого. Эффективность классификаторов не превышает 60%. Расход свежей воды при подаче в классификатор 0,25— 0,5 м3/т песка.

Разработаны проекты и начато освоение новых ти­ пов классификаторов. ВНИИСтройдормаш разработал проекты двух односпиральных классификаторов с диа­ метром опиралей 1200 и 1500 м м , увеличенным зеркалом слива и повышенным числом оборотов спирали для обез­ воживания песка крупностью до 10 м м . Они имеют боль­ шую производительность .по песку и сливу и выдают пес­ ки пониженной влажности. Иркутский завод тяжелого машиностроения начал выпуск этих классификаторов.

•Промышленность осваивает автоматизированные гидроклассиф'икационные установки производительностью 50

81

и 100 т/ч, .позволяющие получать песок определенного модуля крупности.

Гидроклассификаторы ГКД-2 (рис. 27) предназначе­ ны для разделения песка и песчано-гравийной смеси на две фракции по граничному зерну 0,5—3 мм, при этом исходный материал для разделения по крупности посту­ пает в виде пульпы. Их применяют при грохочении ма­ териала с одновременной промьшкой, когда для удале­ ния нижнего класса продуктов грохочения используют землесос, или в комплексе с земснарядами.

іПринцип действия гидроклассификатора ГКД-'2 ос­ нован на разделении предварительно обогащенного в самом аппарате материала по крупности в восходящем винтовом потоке чистой воды. Гидроклассификаторы ти­ па ГКД-2 — напорные аппараты с давлением до 3 ат на уровне сливного коллектора. Получаемые продукты раз­ деления транспортируются без применения дополнитель­ ных перекачек. В настоящее время имеется пять типо­ размеров таких гидроклассификаторов производительно­ стью 20—300 м3/ч по твердому материалу, или от 100 до 1600 м?/ч по пульпе.

Различные по производительности классификаторы конструктивно одинаковы и отличаются незначительно.. Каждый гидроклассификатор рассчитан на определен­ ную производительность и расход пульпы. При постоян­ ных размерах внешнего конуса площадь классификацион­ ной камеры зависит от размеров диффузора. Гидроклас­ сификаторы изготовляют с диффузором основного типа, рассчитанным на переработку материала, в котором со­ держится до 70% частиц размером, превышающим гра­ ничный размер классификации. Если содержание этих частиц меньше, площадь классификационной камеры уменьшают, заменяя диффузор: при установке диффузо­ ра А она составляет примерно 70% первоначальной,- Б— 30%.

83

Гидроклассификатор ГКХ предназначен для разде­ ления песка на две фракции по граничному зерну 0,15— 2 мм (рис. 28). Наибольшее применение он получил при разделении песка по граничному зерну 0,63 м м . Круп­ ность подаваемого в гидроклассификатор песка не долж­ на превышать 5 м м . Разделение материала происходит в восходящем потоке чистой воды. Гидроклассификатор может быть применен как напорный без дозатора и как безнапорный с дозатором. Дозатор выполняет роль сгустителя, сбрасывая излишнюю воду и мелкие частицы перед подачей в гидр ©классификатор. Заданная точность разделения достигается регулированием сечения класси­ фикационной камвры и изменением положения поплавка. Крупная фракция песка из классификатора обычно раз­ гружается через разгрузочную камеру. ВНИИЖелезобетоном разработаны три типоразмера гидроклассифика­ торов ГКХ производительностью 25—300 м 3 / ч по твер­ дому материалу.

Основная характеристика вертикальных гидрокласси­ фикаторов — производительность по пульпе и твердому материалу. Для гидроклассификаторов ГКД под расчет­ ной производительностью по исходному твердому мате­ риалу понимают не фактическую производительность, а производительность, соответствующую количеству мате­ риала, крупность которого превышает 0,3 размера гра­

ляются в слив. Для определения расхода воды и произ­ водительности гидроклассификатора по пульпе в зави­ симости от граничной крупности разделения пользуются рабочей характеристикой гидроклассификатора (рис. 29). Зависимость между граничной крупностью класси­ фикации и расходом пульпы изображена заштрихован­ ной частью графика, левая граничная кривая соответст­ вует минимально допустимому, а правая — максималь­ но допустимому расходу пульпы. Уменьшение расхода пульпы перегружает классификационную камеру и сни­ жает точность разделения. Превышение расхода пульпы приводит к засорению крупными частицами.

Многокамерные гидроклассификаторы позволяют разделять материал на четыре фракции. Исходная пес­ чаная пульпа направляется в верхний горизонтальный лоток, в котором происходит предварительное разделе-

84

ние частиц песка по крупности. Окончательное разделе­ ние песка осуществляется в классификационных каме­ рах в условиях стесненного падения частиц в восходя­ щем потоке воды. Накопленные -в камерах частицы песка

определенной крупности разгружают при помощи раз­ грузочного устройства. Промышленность выпускает два типа многокамерных классификаторов КГ-4с и С-692А,

85

последний входит в состав серийно выпускаемой гидроклаесифіжационной установки С-882. Гидравлический четырехсекционный классификатор может быть использо­ ван для фракционирования песка (рис. 30). При увели­ чении крупности исходного материала более 1,65 мм производительность гидроклассификатора резко падает.

3600

Так, например, при классификации строительных пеоков крупностью до 5 мм производительность гидроклассифи­ катора 5—6 т/ч при эффективности классификации 30— 40%.

В установке выполняются технологические операции классификации исходного материала на фракции в гид­ роклассификаторе С-692А, шихтовка в дозировочных бункерах с клапанами, обезвоживание готовых продук­ тов в спиральных классификаторах. Разгрузочные уст­ ройства автоматически позволяют стабилизировать зер­ новой состав четырех получаемых фракций песка и обес­ печить их постоянную влажность (12—1В%). •

Производительность многокамерного гидроклассификатора определяется по минимальной производительно­ сти одной из его классификационных камер в зависи­ мости от зернового состава исходного песка по номо­ грамме.

86

Из группы центробежных классификаторов наиболь­ шее применение в промышленности нерудных строитель­ ных материалов нашли гидроциклоны, дуговые и кониче­ ские грохоты. Гидроциклоны попользуют для сгущения песчаных смесей и обезвоживания песка до влажности 20—26%, удаления из песков глинистых частиц и зерен мельче 0,15 м м и разделения песка на две фракции по граничному зерну 0,3 мм (рис. 31).

Дуговые грохоты с криволинейной просеивающей по­ верхностью применяют для классификации и обезвожи­ вания песчано-гравийных пульп (рис. 32). Просеиваю­ щая поверхность представляет собой колосниковую ре­ шетку с щелями, направленными под прямым углом к направлению движения материала. Эффективность (клас­ сификации 80—90%; продукт классифицируют по гра­ ничному зерну 0,15—3 (5) мм со снижением его влажно­ сти до 17—22%. Максимальная точность классификации песчано-гравийной массы по граничному размеру 0,6, 1,2 и 3 (5) мм соответствует консистенции пульпы от 1 : 8 до 1 : 15 (по весу). Получаемый нижний продукт удовлет­ воряет требованиям стандарта; верхний продукт требу­ ет дополнительной очистки. Скорость подачи материала на сито 1—3 м/сек; зазор между колосниками 1,5— 2,5с?г р ; форма колосников каплевидная. Оптимальная удельная производительность при зазоре между колос­

пензии (шлама). Промывка является сложным процес­ сом, складывающимся из отдельных явлений, протекаю­ щих параллельно или последовательно. К ним относятся:

дезинтеграция (разъединение на отдельные зерна) конгломератов зерен пеака и гравия, сцементированных прослойками глины;

оттирка пленок и примазок глины с поверхности зе­ рен каменного материала;

диспергирование комьев глины;

87

взвешивание мелких частиц глины в воде (образова­ ние глинистой суспензии) ;

отделение глинистой суспензии от промываемого ма­ териала.

88

Для промывки каменных материалов используют раз­ нообразное оборудование. Для промывки материалов размером < б м м применяют:

1)пескомойки — спиральные и дражные;

2)гидромеханические классификаторы — спиральные

иреечные.

Для промывки мелкозернистых материалов исполь­ зуют также многокамерные гидроклассификаторы и гид­ роциклоны.

Для промывки материалов > 5 м м применяют следу­ ющее оборудование.

1. Машины с принудительным перемешиванием про­ мываемого материала: горизонтальные мойки — однока­ мерные (сабельные), двухкамерные, трехкамерные (эксцельсиоры) ; наклонные мойки — с мечевидными (корытные) и с винтовыми лопастями.

хоты— с брызгалами и работающие в водной среде (под­ водные); вибромойки — с рабочими органами, погру­ женными в ванну, которая заполнена водой, и с брыз­ галами.

Для промывки крупнокускового материала использу­ ют также гидровашгерды и промывочные башни.

Наиболее широко для промывки щебня и гравия при­ меняют корытные мойки и барабанные промывочные ма­ шины. В последние годы в отечественной и зарубежной практике при промывке крупнокусковых материалов на­ ходят применение вибрационные промывочные машины. Промывку пеака, как правило, совмещают с операцией классификации и в отечественной практике осуществляют

промывистые материалы промывают в этих машинах, как правило, в два, а иногда и в три приема, так как од-

89