Машины и оборудование для переработки каменных материалов Общие сведения

Нерудные каменные материалы - гравий, щебень и песок - используют в строи­тельстве в качестве заполнителей для изготовления бетонных и железобетонных изде­лий, сооружения частей зданий из монолитного бетона и железобетона, для устройства подстилающего слоя дорожного покрытия и в других случаях. Гравий и песок добыва­ют из естественных отложений механическим и гидравлическим способами, а щебень - из естественного камня путем его дробления. Добываемые каменные материалы пере­рабатывают на камнедробильных и промывочно-сортировочных заводах, а затем, в ви­де готового продукта стандартного качества, доставляют потребителю.

Качество гравия и щебня характеризуется зерновым составом, формой зерен, ме­ханической прочностью и содержанием засоряющих примесей. В зависимости от круп­ности зерен эти материалы разделяют на фракции, каждая из которых характеризуется минимальным и максимальным (средними по трем измерениям) размерами. Механическая прочность щебня оп­ределяется прочностью исходной горной породы: малой (до 80 МПа), средней (80 ... 150 МПа), высокой (150 ... 250 МПа) и особо высокой (более 250 МПа) прочности. Пески по степени крупности зерен разделяют на крупные, средние, мелкие и пылеватые.

В процессе переработки нерудных материалов для освобождения песка и в от­дельных случаях щебня от глинистых и других вредных примесей их промывают и обезвоживают. В результате обезвоживания снижается влажность материала до уровня, допускающего его транспортирование и предотвращающего смерзание в зимнее время.

Машины для измельчения (дробления) каменных материалов

В процессе дробления наиболее крупные зерна исходного материала со средним размером D_max измельчаются до среднего размера d_max. Отношение i = D_max/d_max называ­ют степенью дробления. В зависимости от конечной крупности кусков дробления раз­личают крупное (100 ... 350 мм), среднее (40 ... 100 мм), мелкое (5 ... 40 мм) дробление и помол (от 5 мм и ниже).

Материалы дробят в несколько (2 - 3) ста­дий, реже - в одну стадию. На каждой стадии дробления с использованием дробилок различных типов получают материал с требуемыми размера­ми частиц, которые отсеивают на грохотах, уста­навливаемых перед дробилками. Дробилки по­следних стадий работают, как правило, в замкну­том цикле с виброгрохотом. При этом материал крупнее заданного возвращается в ту же дробилку для повторного дробления.

Дробильные машины

Классификация:

По принципу действия и конструктивным признакам:

• щековые;

• конусные;

• валковые;

• молотковые;

• роторные.

По характеру воздействия различают следующие способы разрушения:

• раздавливание;

• раскалывание;

• истирание;

• удар.

Щековые дробилки

Назначение:

применяются для крупного и среднего дробления материалов прочностью МПа на первичной и вторичной стадиях дробления.

Классификация:

По характеру движения подвижной щеки: с про­стым (D_max= 750 - 1300 мм) и со сложным качанием щеки (D_max=210 ... 510 мм).

Параметры:

МПа

=0,9-4,6 кВт/м³ч

i =2-8

П=800 м³/ч

Рис. 1. Щековые дробилки:

а - с простым качанием щеки; б - со сложным качанием щеки.

1 – ось; 2 – маховик; 3 – эксцентриковый вал; 4 – шатун; 5 – винт; 6, 7 – клинья; 8 – пружина; 9, 11 – распорные плиты; 10 – тяга; 12 – подвижная щека; 13 – неподвижная щека

Достоинства:

- простота конструкции,

- надежность,

- небольшие габариты и масса,

- простота обслуживания и ремонта.

Недостатки:

- периодичность работы,

- наличие больших качающихся масс.

Конусные дробилки

Назначение:

применяют на всех стадиях дробления горных по­род любой прочности, за исключением вязких материалов с большим содержанием гли­ны.

Классификация:

По назначению: для мелкого, среднего (D_max=110 - 350 мм) и крупного дробления (D_max=900 – 1500 мм).

Параметры:

МПа

i=3-8

П=1200-1600 м³/ч

Рис. 2. Конусная дробилка с крутым конусом

1, 4 – неподвижный и подвижный конусы; 2 – шаровая пята; 3 – траверса; 5 – приводной шкив; 6 – коническая передача; 7 – стакан; 8 – лоток; 9 - вал

Рис. 3. Конусная дробилка с пологим конусом

1 - вал; 2 – подвижный конус; 3 – питатель; 4 – корпус; 5 - коническая передача; 6 – приводной шкив; 7 – стакан

Достоинства:

- непрерывность рабочего процесса,

- высокая производительность (в 1,5-2 раза выше, чем у щековых дробилок).

Недостатки:

сложность конструкции.

Валковые дробилки

Назначение:

п

Параметры:

МПа

i=1,5-2

рименяют для среднего вторичного дробленияпород средней и малой прочности, а также вязких и влажных материалов с исходными размерами кусков от 20 до 100 мм.

Достоинства: простота конструкции.

Недостатки: малая степень измельчения.

Рис. 4. Валковая дробилка.

1 – станина; 2, 4 – цилиндрические валки; 3, 6 – подшипники; 5 – пружина

Роторные дробилки

Назначение:

применяют для дробления малоабразивных гор­ных пород средней прочности (известняков, доломитов, мергелей и т. п.) с крупностью исходных кусков от 100 до 1100 мм.

Классификация:

По технологическому процессу: дробилки крупного, среднего и мелкого дробления.

Параметры:

МПа

N=50-200 кВт

i=3-10

П=80-400 м³/ч

Рис. 5. Роторная дробилка.

1 – ротор; 2 – билы; 3, 4 – лобовая и боковая стенки; 5, 10 – тяги; 6 , 9 – пружины; 7, 8 – отражательные плиты

Достоинства:

- меньшая масса и габариты,

- простота конструкции, эксплуатации, ремонта,

- менее чувствительны к перегруз­кам,

- высокая производительность.

Недостатки:

- быстрый износ бил, молотков и решеток.

Молотковые дробилки применяют для дробления пород средней прочности, а также мягких материалов (шлака, гипса, мела и т. п.

Параметры:

МПа

i=5-30

N=40-200 кВт

П=50-370 м³/ч

Рис. . Молотковая дробилка

1 – корпус; 2 – ротор; 3 – молотки; 4 – отбойная плита; 5, 6 – поворотная и выдвижная колосниковая решетки