книги из ГПНТБ / Гезенцвей, Лев Борисович. Дорожный асфальтовый бетон

и диаметра шаров, характера каменного материала и режима

-его подачи.

Недостаточный общий вес шаров влечет за собой ухудше­ ние тонкости помола. Крупные шары дают более крупный по­ мол. Поэтому во вторую камеру двухкамерных мельниц, где происходит окончательный размол, должны загружаться более мелкие шары диаметром 40—60 мм и даже 30 мм, в зависи­

мости от твердости каменного материала. Чем мягче материал,

тем меньше должен быть ди.а|мепр шаров. Шары мельче 30 мм не рекомендуется применять. Диаметр стандартного комплекта шаров для двухкамерной мельницы СМ-14—75—50 мм для пер­ вой камеры (грубого помола) и 30 мм для второй камеры. Этот комплект не может быть применен для всех материалов. Для конкретного случая должен быть подобран ассортимент ме­ лющих тел опытным путем.

Неравномерная загрузка мельницы также влияет на тон­ кость помола. При переполнении мельницы каменным мате­ риалом тонкость помола ухудшается. Персонал, обслуживаю­

щий мельницу, обычно определяет режим ее работы по звуку ударов шаров о стенки барабана. При недостаточной загрузке мельницы слышны резкие и звонкие удары, при избытке мате­ риала удары шаров почти не слышны (сильно приглушены),

при оптимальной загрузке слышны приглушенные удары ша­

ров.

Имеются также и приборы для точного определения степе­ ни загрузки мельницы. В частности, для этой цели может быть использован специальный электронный регулятор, разработан­ ный лабораторией автоматики Гипроцемента для шаровых

мельниц цементных заводов. Такой регулятор, связанный с электродвигателем таоельчзтого питателя, автоматически под­

держивает режим питания, соответствующий заданному опти­ мальному уровню наполнения мельницы каменным мате­ риалом.

Во время работы помольной установки должен осуществ­ ляться систематический лабораторный контроль гранулометри­ ческого состава выпускаемого минерального порошка. Заслу­ живает внимания прибор, разработанный Гипроцементом, наз­

ванный поверхностемером. В этом приборе через засыпанный в гильзу измолотый материал пропускается воздух. По степе­ ни сопротивления прохождению воздуха судят о пористости материала.

На основе показаний поверхностемера определяется удель­ ная поверхность материала в см2!г, характеризующая его гра­ нулометрический состав.

При значительном ухудшении тонкости помола следует из­ менить режим работы мельницы в отношении питания мате­ риалом и ее загрузки мелющими телами.

288

Обработка минерального порошка битумом или поверхностно­ активными веществами

Применяющийся на некоторых заводах необработанный битумом минеральный порошок обнаруживает ряд отрицатель­

ных свойств. Прежде всего качество его сильно ухудшается при увлажнении (при хранении на открытом воздухе или при тран­ спортировке). Из увлажненного порошка образуются комки. Влажные частицы плохо обволакиваются битумной пленкой.

Если конструкцией асфальтобетонной машины предусмат­

ривается подача минерального порошка в холодном виде не­ посредственно в мешалку (даже принудительного действия), то

применение увлажненного порошка становится, вообще, невоз­ можным. Поэтому необработанный минеральный порошок дол­ жен тщательно предохраняться от увлажнения, что в произ­

водственных условиях не всегда выполнимо. Наряду с этим необработанный минеральный порошок даже в сухом состоя­ нии хуже обволакивается битумной пленкой в асфальтобетон­ ных смесителях со свободным перемешиванием.

Минеральный порошок, обработанный битумом, лишен этих недостатков, так как становится менее чувствительным к дей­ ствию влаги.

Кроме того, битумная пленка, образующаяся на свежеобна­ женной поверхности минеральных частиц, более прочна. Это способствует лучшему сцеплению с битумом, вводимым в ас­ фальтобетонную смесь, что повышает качество асфальтового бетона.

При использовании такого порошка значительно умень­ шаются потери за счет уноса в воздух мелких частиц при погрузо-разгрузочных работах, а также при изготовлении асфальтобетонной смеси.

Еще более высокий технологический эффект может быть достигнут при обработке минерального порошка поверхностно­ активными веществами. Это значительно улучшит сцепление битума с поверхностью минеральных частиц. Кроме того, как явствует из работ акад. П. А. Ребиндера, добавки поверхност­

но-активных веществ, вводимые в материал в процессе измель­ чения, являются «понизителями твердости» и облегчают, таким образом, процесс измельчения.

Хороший эффект достигнут при введении в шаровую мель­

ницу вместе с измельчаемым минеральным материалом смеси битума с поверхностно-активными веществами. Общее количе­ ство этой смеси составляло 2—3% к весу минерального мате­ риала. В результате размола получен гидрофобизированный минеральный порошок, обладающий повышенной активностью.

Обработка готового минерального порошка поверхност­ но-активными веществами или жидким битумом (2—3% по весу) может производиться в лопастных мешалках, входящих

в состав помольных установок. Производительность мешалок должна соответствовать производительности шаровой мель­

ницы. Битум должен поступать в мешалку в нагретом виде.

РАБОТА БИТУМОПЛАВИЛЬНЫХ КОТЛОВ

Порядок использования котлов

Работу битумоплавильной батареи целесообразно организо­

вать следующим образом. В одних котлах подогревать битум (до 120—130°) и выпаривать содержащуюся в нем воду. Затем

перекачивать битум в другие котлы, в которых его нагревают до рабочей температуры! 150—160°. Эти котлы называют рабо­ чими или распределительными. Из лих битум .поступает .в ас­ фальтобетонные машины. Таким образом, в рабочих котлах

всегда бывает чистый выпаренный битум.

При такой системе работы котлов создается возможность производить двухступенчатый нагрев битума, который является более экономичным и, кроме того, предохраняет материал от излишнего температурного воздействия. Обычно на 2—3 котла первичного нагрева битума приходится один рабочий котел.

Такие котлы желательно располагать возможно ближе к сме­ сителям для уменьшения теплопотерь при подаче битума. При

соответствующих условиях планировки завода рабочие котлы могут быть вынесены в самостоятельную батарею (2—3 кот­ ла), устанавливаемую у смесителей. Это, в частности, может иметь место, когда необходимо расположить котлы первичного

нагрева в непосредственной близости от битумохранилищ, на­ пример при подаче в котлы подогретого битума самотеком и т. д. Вообще, расположение котлов первичного нагрева бли­ же к хранилищу следует рекомендовать во всех случаях.

.Если нужно смешать битумы разных марок, то один из ком­ понентов нагревается в одном из котлов первичного подогрева,

а другой подается в рабочий котел.

Порядок приготовления (нагрева) битума

Битумный котел загружается на 60—70% емкости в зави­ симости от характера битума и наличия в нем воды. Степень заполнения котла зависит также и от наличия специальных

приспособлений, предотвращающих переполнение котла вспе­

нившимся битумом. Последний необходимо загружать равно­

мерным слоем по всей длине котла.

Нагревать битумный котел можно только после его за­

грузки не менее, чем наполовину. Увеличивать температуру на­ до не сразу. Это обеспечивает равномерное разогревание и рас-

290

жет быть загружен в котел в большем количестве. Если в котле имеется только один загрузочный люк, то для механической мешалки нужно предусмотреть второй.

Однако и при наличии подобных мешалок должны быть

приняты дополнительные меры борьбы со вспениванием биту­

ма, так как допускать переливание битума через люк котла нельзя ни при каких обстоятельствах. Такие случаи имеют ме­ сто при нарушении правил эксплуатации битумоплавильных батарей.

От неравномерного температурного расширения элементов обмуровки в кирпичной кладке битумных котлов могут возни­

кать трещины, которые необходимо немедленно заполнять гли­ ной. При несвоевременной ликвидации трещин попадающий в них битум может достигнуть жаровых каналов (обмуровки) и

вызвать загорание батареи.

Дополнительным мероприятием по борьбе с сильно вспе­ нившимся битумом является соединение люков всех битумных котлов батареи трубами или лотками. Лотки сечением 20Z Х20 см или трубы соответствующего диаметра привариваются к люкам котлов. Когда вспененный битум достигнет уровня лотков или труб, он перельется в соседние котлы. Это меро­ приятие, в совокупности с механическими мешалками, создает безопасные условия работы битумоплавильных батарей и по­ зволяет улучшить использование емкости котлов.

Режим нагрева битумных котлов регулируется при наличии воздушного дутья количеством подаваемого воздуха при помо­

щи шибера в воздухопроводе. При отсутствии искусственного воздушного дутья режим горения регулируется заслонкой под­ дувального отверстия.

Нагрев битума обычно длится от 5 до 12 час. Расход дров колеблется в пределах от 0,10 до 0,25 л? на 1 т битума.

Продолжительность нагрева и расход топлива зависят от характера битума, степени его обводненности, а также от кон­ струкции котлов, их обмуровки и режима топки.

Температурный режим приготовления битума

Перегрев битума в течение длительного времени отрицатель­ но сказывается на его важнейших свойствах: снижается глуби­ на проникания, уменьшается тягучесть и увеличивается темпе­

ратура размягчения. Поэтому соблюдение правильного темпера­ турного режима приготовления битума является важнейшим условием сохранения его свойств, а следовательно, и получения асфальтового бетона с заданными показателями. Для каждой марки битума имеется такая рациональная температура нагре­ ва, при которой обеспечивается хорошая обволакиваемость ми­ неральных частиц при перемешивании материалов и в то же время свойства битума почти не изменяются.

'292

На рис. 101 приведена кривая рациональной температуры на­ грева битума в зависимости от его вязкости, характеризуемой' температурой размягчения по методу «кольцо и шар» (по дан­

ным В. В. Михайлова).

Более низкая температура нагрева не обеспечит вязкости битума, которая необхо­ дима для хорошего об­ волакивания минераль­ ных частиц и удобообоа-

батываемости асфальто­ бетонной смеси. Двухсту­ пенчатый нагрев битума

в котлах способствует со­

блюдению правильного температурного режима.

Битум должен иметь ра­

бочую температуру толь­ ко в котле и только во

смеси не производится, не следует поддерживать рабочую температуру битума. Это пре­

дохраняет материал от излишнего перегрева.

Если битум подвергался нагреву длительное время,, то пе­

ред использованием необходимо проверить его физические свой-:

ства. Нагрев должен производиться под тщательным лаборатор­ ным контролем.

Правила ухода за битумоплавильными батареями

При загрузке битума, находившегося в открытом неусовер­ шенствованном битумохранилище, в котлы попадают посторон­ ние примеси, оседающие при нагреве материала. Наличие осад­ ка замедляет нагрев битума (в связи с уменьшением теплопере­ дачи), увеличивает расход топлива и, кроме того, создает усло­

вия для деформации стенок котла. Для нормальной работы би­ тумоплавильные котлы необходимо систематически очищать.

Процесс очистки битумных котлов является одной из наи­ более трудоемких и дорогостоящих работ и в то же время неблагоприятной в санитарно-гигиеническом отношении. Поэто­

му прежде всего необходимо создать нормальные условия хра­ нения битума, исключающие возможность его засорения посто­

ронними примесями и пароподогрев материала в хранилищах. Загрязненность битума отражается также на условиях его

подачи по битумопроводящей системе. Загрязненный материал вызывает засорение битумопроводов, (битумных насосов, кранов.

293

Предохранительной мерой против засорения битумопровоДов является установка у выпускных патрубков битумных кот­ лов, фильтров (например, лист с отверстиями 3—5 мм). Перио­ дически фильтр должен очищаться.

Во время эксплуатации битумных котлов необходимо систе­ матически проводить профилактический осмотр и ремонт и устранять всякие неисправности как в самом котле, так и в его обмуровке.

Работа битумоплавильных батарей, имеющих неисправности, например, течь в котле, частичное обрушение сводов, трещины в обмуровке и т. д., опасна в пожарном отношении и противо­ речит правилам охраны труда.

При возникновении течи в котле необходимо немедленно

выключить топку и закрыть в нее доступ воздуха. Для пред­ отвращения подсоса воздуха через щели и неплотности кир­

пичной кладки надо перекрыть дымоходы.

Густой черный дым, выходящий из трубы, является одним из признаков образовавшейся течи, при которой битум попа­ дает в жаровые каналы обмуровки. После остывания повреж­ денного котла битум из него перекачивают в другие котлы и после очистки ремонтируют.

РАБОТА СМЕСИТЕЛЬНОГО ЦЕХА

Режим работы всех агрегатов завода должен быть подчи­ нен режиму работы смесительного цеха, выпускающего основ­

ную продукцию завода—асфальтобетонную смесь. Для нор­ мальной деятельности смесительного цеха прежде всего необ­ ходимо организовать непрерывную подачу нужных материалов

к асфальтобетонным машинам. Опыт многих асфальтобетон­ ных заводов показал целесообразность устройства накопитель­ ных бункеров непосредственно у смесителей для создания за­ паса материалов на несколько часов работы. Это гарантирует

непрерывность выпуска асфальтобетонной смеси независимо от неполадок с подачей материалов, которые могут возник­

нуть.

Работа смесителя Д-138 (Г-1)

При описании конструкции этой машины отмечались ее основные технологические недостатки: свободное перемешива­ ние материалов, не обеспечивающее равномерного объединения минеральных с битумом, и отсутствие в составе машины дози: ровочных приспособлений. Поэтому особое внимание при рабо­ те на смесителях Д-138 должно быть уделено организации пра­ вильного процесса дозировки.

Весовую дозировку минеральных материалов можно осу­

ществлять одним из способов, описанных выше.

294

При большой влажности материалов необходимо вводить соответствующую поправку. Вес их увеличивается в соответст­ вии с влажностью, определяемой лабораторным путем.

Дозировка битума также должна производиться по весу.

В смесителе Д-138 в отличие от описанных выше смесите­ лей Д-152 и Д-225 не производятся прогрохотка и сортировка материалов. Поэтому до поступления в весовой бункер мине­ ральные материалы следует рассортировать. Щебень сорти­

руется по фракциям на камнедробильной установке, а песок прогрохочивается на специальном грохоте с отверстиями

6—7 мм (размер проходящих частиц—5 мм).

До пуска смесителя необходимо включить в работу битум

ный насос, чтобы обеспечить постоянную циркуляцию материа­ ла в битумопроводе. К этому времени битум в распределитель­

ном котле должен иметь рабочую температуру (150—160°). До начала циркуляции битума следует прогреть битумопровод и битумные краны.

Важным элементом начала работы является регулирова­ ние температурного режима. В холодном барабане горение форсунки сопровождается густым черным дымом, но через 15—20 мин. работы смесителя при правильно отрегулирован­ ной форсунке выходящий из трубы дым становится светлым. Если из трубы выходит черный дым, это указывает на избыток поступающего в форсунку топлива. Регулировкой режима ра­

боты форсунки надо добиться возможно более полного сгора­ ния топлива. Прерывистое горение форсунки является призна­

ком недостатка топлива. Избыток и недостаток топлива дают низкую температуру пламени, что приводит в конечном счете к перерасходу нефти или мазута и снижению производитель­ ности смесителя.

Вращающийся барабан смесителя прогревается в течение нескольких минут. Затем в него загружается порция песка,

которая подогревается до необходимой температуры и просу­

шивается. Таким образом устанавливается примерный режим нагрева при данных условиях погоды и влажности материа­ лов. После этого приступают к выпуску асфальтобетонной

смеси.

Приготовление асфальтобетонной смеси.

Взвешенные порции минерального материала загружаются в бункер смесителя. Затем весь материал на один замес одно­ временно выпускается из бункера в барабан. Для уменьшения

выдувания мелких минеральных частиц во время нагрева ма­ териала в сушильном отделении рекомендуется загружать ба­ рабан следующим образом: вначале вводятся песок и щебень,

а к концу периода их просушки подается минеральный поро­

шок.

Такой порядок загрузки можно применять при наличии

сухого минерального порошка.

295

В зависимости от условий погоды и влажности материалов время, необходимое для их высушивания и нагрева до рабо­ чей температуры (160—180°), длится от 6 до 15 мин.

Просушенный и нарретый материал переводится в смеси­ тельное отделение, куда одновременно выпускается взвешен­

ная порция битума. Минеральные материалы перемешиваются с битумом в течение 4—6 мин. Время перемешивания зависит главным образом от температуры и характера минеральной смеси. Крупнозернистые смеси быстрее перемешиваются, чем

мелкозернистые.

Время перемешивания смеси должно быть достаточным для того, чтобы она получилась возможно более однородной. Од­ нако чрезмерное перемешивание вызывает «закатывание» сме­ си. Кроме того, длительный контакт битума с горячими газа­ ми, проходящими по барабану, ухудшает его свойства.

Для соблюдения требуемого технологического режима ра­ боты смесителя Д-138 необходимо опытным путем установить продолжительность каждой операции: просушки материалов,

перепуска в смесительное отделение, перемешивания и выпус­ ка. Только при точном соблюдении времени, необходимого на каждую операцию, может быть получена достаточно однород­ ная по своим свойствам асфальтобетонная смесь. Кроме того,

при таком режиме достигается наиболее производительная ра­ бота смесителя.

шильное отделение загружают новый замес. Времени нахож­

один в сушильном отделении, а другой—в смесительном. Та­

кой режим работы позволяет получать наибольший съем ас­ фальтового бетона с одного смесителя и, кроме того, способ­ ствует уменьшению улетучивания мелких фракций. Находя­ щаяся в смесительном отделении асфальтобетонная смесь за^

держивает часть уносимого воздушным потоком из сушильно­ го отделения минерального порошка.

При остановке смесителя вначале выключают форсунку, за­ тем продолжают вращение барабана до полного выхода со­ держащегося в нем материала. Для лучшей очистки внутрен­

ней части барабана в конце смены рекомендуется пропускать через него порцию сухого песка. При внезапных остановках,

продолжающихся свыше 1,5—2 час., следует освободить бара­ бан от оставшейся в нем асфальтобетонной смеси. Вращение

барабана с застывшей асфальтобетонной смесью может при­ вести к серьезным повреждениям его внутреннего устройства,

296

прежде всего к скручиванию консоли перепускного лотка. Та­ кие же поломки могут произойти и при попадании в барабан крупных кусков камня (10—15 см), металлических предметов,

и т. д.

После прекращения работы следует освободить битумо-

провод от битума. Для этого рекомендуется обратным враще­

нием битумного насоса протолкнуть в котел весь оставшийся

в трубах материал. Часть оставшегося в трубе битума (между насосом и рабочим котлом), который не проталкивается насо­ сом обратно, следует выпустить.

После каждой смены необходимо осматривать и осуществ­ лять профилактический’ ремонт смесителя. Особенно тщатель­

но нужно следить за внутренней частью барабана: креплением

ковшей, шнеков, анкерных болтов, состоянием консоли пере­ пускного лотка и т. д. Обрыв ковша, анкерного болта и дру­ гих деталей, происходящий из-за несвоевременного ремонта или плохого крепления, может привести во вращающемся ба­

рабане к скручиванию консоли.

При осмотре внутренней части барабана надо следить за правильной установкой перепускного лотка, так как даже не­ большие его отклонения могут нарушить технологический про­ цесс работы смесителя. При неправильном положении пере­

пускного лотка материал произвольно переходит из сушильно­ го отделения в смесительное при «закрытом» лотке, что рез­ ко искажает принятый состав смеси. Это легко проверить и во время работы смесителя. При первой загрузке сушильного от­ деления открывают выпускной лоток при закрытом перепуск­ ном лотке. Если материал будет выходить по выпускному лот-, ку, значит происходит произвольный переход материала из су­ шильного отделения.

Мероприятия, улучшающие работу смесителя Д-138 (Г-1)

Выше отмечались основные недостатки смесителя Д-138, благодаря которым он постепенно вытесняется более совер­ шенными машинами. Однако приходится считаться с тем, что-, до сих пор подавляющее количество асфальтобетонной смеси продолжают выпускать такими смесителями. Надо полагать,,

что пройдет еще несколько лет пока смесители Д-138 будут полностью заменены новыми. Поэтому представляется целесо­ образным внесение в конструкцию действующих смесителей некоторых изменений, улучшающих их работу.

Отметим главные из них,

Л Прасподобления, уменьшающие улетучивание минерального порошка

Подача минерального порошка непосредст­ венно в смесительное отделение. Выше отмеча-

297