Л.А. Вайсберг, д.т.н. А.Д. Шулояков, к.т.н. С.Л. Орлов, П.А. Спиридонов, ВАТ «НПК« Механобр-техніка », А.А. Далатказін, ВАТ «Орський кар'єроуправління»
Підвищений попит на високоякісний кубовидний щебінь дрібних фракцій, пов'язаний з виконанням державних програм будівництва доріг та доступного житла, стимулював багато підприємств до випуску такого продукту. Для підтримки конкурентоспроможності своєї продукції і відповідності її вимогам ринку підприємства змушені модернізувати виробництво шляхом реконструкції діючих та будівництва нових технологічних ліній із застосуванням сучасного дробильного обладнання.
Світовий і вітчизняний досвід отримання високоякісного кубовидного щебеню базується на наступних альтернативних підходах:
- застосуванні спеціальних дробарок-грануляторів;
- застосуванні безексцентрікових дробарок, в конструкції робочої камери яких закладається можливість дроблення в шарі матеріалу. Даний принцип найпростіше реалізується в конусних інерційних дробарках - КІД® (зареєстрований торговий знак ВАТ «НПК« Механобр-техніка »).
Ефективність використання цих методів не універсальна і залежить від матеріального складу сировини і технологічного завдання дезінтеграції.
Мал. 1 Технологічна схема установки на Буландинском кам'яному кар'єрі (Республіка Казахстан)
Особливістю першого підходу є замкнутий цикл дроблення і, як правило, значний вихід відсіву фракції 0-5 мм (до 40-50%), а також многостадийность виробництва щебеню [1].
У зв'язку з відносно низькою якістю щебеню, одержуваного в ексцентрикових дробарок, де реалізується принцип дроблення «камінь об броню», в ряді випадків після них в IV стадії дроблення якраз і використовуються роторні відцентрові дробарки-гранулятори фірми Metso Minerals типу Barmac VSI або фірми Sandvik типу Merlin-VSI з вертикальною віссю ротора [2].
Використання роторних відцентрових дробарок може розглядатися як додаткова операція дроблення, призначення якої - виправлення форми зерен без істотного скорочення розмірів дробленого матеріалу. При такій технологічній завданню вдається уникнути форсованих режимів руйнування матеріалу.
Відомо, що роторні відцентрові дробарки широко застосовуються для дезінтеграції матеріалів відносно невисокою міцності і абразивності: вапняку, доломіту, крейди, гіпсу та ін. В останні роки це обладнання активно пропагується для виробництва кубовидного щебеню з міцних вивержених порід.
В іноземній літературі такі дробарки часто називаються Raunder, що буквально означає «скруглітель», тобто основне завдання такого обладнання - зміна форми зерен матеріалу. При переробці рваного каменю в відцентрової ударної дробарки відбувається обламування країв зерен, тому форма щебеню виявляється ближчою до кулі, ніж до кубу. Такий матеріал, хоча і задовольняє вимогам ГОСТ 8276-93, при використанні в дорожньому будівництві не знижує витрату в'яжучого, тому що має більшу пустотностью, ніж щебінь з зернами форми, що наближаються до куба. В роботі [3] зазначено, що середня пустотность сипучого матеріалу з зернами кулястої форми при щільному укладанню може досягати 36%, в той час як матеріал з різних багатогранників має порожнистість менше 30%.
Дана технологія успішно експлуатується на багатьох російських і зарубіжних підприємствах, що спеціалізуються на виробництві кубоподібно щебеню.
Основна відмінність інерційних дробарок від звичайних ексцентрикових полягає в регульованої високого ступеня скорочення дробленого матеріалу.
Застосування дробарок серії КІД® відкриває унікальну можливість для реалізації двухстадіальной схеми дроблення міцних вивержених гірських порід з метою одержання кубовидного щебеню при максимальному розмірі шматка підірваної гірничої маси до 500 мм [6].
Вибір дробарок первинного дроблення був обумовлений проектними рішеннями, де пріоритетним визнано обладнання російського виробництва. На жаль, вітчизняна промисловість досі не випускає щекових дробарок ЩДС, які могли б приймати шматок більше 500 мм, а видавати матеріал 0-120 мм з продуктивністю до 150 т / год.
Єдиною прийнятною машиною може вважатися дробарка СМД-110А, але її розрахункова продуктивність при величині розвантажувальної щілини 75 мм становить 58 м3 / год, фактично до 50 м3 / год. Тому для забезпечення безперебійного живлення дробарки КИД-1200М проектом передбачена установка двох дробарок СМД-110А паралельно. В даний час на ВАТ «Орський кар'єроуправління» запущена в експлуатацію дробарка КИД-1500. Її експлуатаційна продуктивність становить від 293 до 319 т / год.
Результати випробування представлені в табл. 1.
Результати порівняльних випробувань дробарок КИД-1500 і КМД-2200 представлені на рис. 2. З малюнка слід, що вихід необхідного товарного продукту класу 5-20 мм в дробарці КИД-1500 більше, ніж у КМД-2200.
Дробарка змонтована на відкритому повітрі в складі комплексу з виробництва високоякісного щебеню. В якості сировини використовується габбродіабазов Круторожінского родовища. Даний матеріал має шарувату структуру і отримання з нього кубоподібно щебеню з використанням традиційних ексцентрикових дробарок вельми складно.
Технологічні можливості дробарки КИД-1500 дозволяють також використовувати її при реалізації двухстадийной схеми отримання високоякісного щебеню. Для цього необхідно встановити на I стадії щековую дробарку, яка б видавала подрібнений продукт з максимальним розміром шматків до 150 мм відповідної продуктивності.
Одночасно з виробництвом щебеню із вивержених гірських порід існує проблема отримання високоякісного щебеню з піщано-гравійних сумішей (ПГС). В даному випадку додатковою вимогою ГОСТ 8267-93 є те, що щебінь з гравію повинен вміщувати подрібнені зерна в кількості не менше 80% за масою.
Отримання такого продукту на ексцентрикових дробарках представляє певні складності. Як було зазначено вище, в таких машинах не можна деформувати шар матеріалу на величину, що перевищує встановлений між дроблять тілами розвантажувальний зазор, тобто шматки матеріалу менш розвантажувальної щілини НЕ будуть руйнуватися. Для отримання щебеню фракції 5-20 мм з технологічного процесу виділяється на гуркоті клас менш 20 мм, щоб забезпечити подрібнений продукт. Проте, кількість подрібнених зерен у щебені не завжди відповідає вимогам ГОСТ 8267-93.
Основною технологією передбачається висновок з процесу дрібного гравію фр. 5-20 мм після промивання на грохотах вихідної піщано-гравійної суміші. Кількість такого продукту досягає 100-120 т / ч. Практичного застосування такої гравій не знаходить і за роки експлуатації на складах підприємства накопичилося не менше 200 тис. М3 цього матеріалу. Тому впритул постало питання про отримання конкурентоспроможної продукції з відходів виробництва.
Для отримання високоякісного кубовидного щебеню замість КМД-1750 була встановлена дробарка КИД-1200М. Піддалася модернізації і класифікує частина установки. Були змонтовані додаткові конвеєри і встановлено друге сито на контрольному гуркоті. Регулюючи товщину шару матеріалу шляхом зміни величини розвантажувальної щілини і дробить сили, коли шар продавлюється тільки на певну величину, були отримані практичні дані, що підтверджують можливість дроблення матеріалу в товстому шарі.
Необхідно відзначити при цьому процес збагачення щебеню по міцності. У сировині присутні в невеликій кількості неміцні породи, наявність яких в готовій продукції основного виробництва не дозволяє випускати щебінь марки більше 800. При дробленні в дробарці КІД® зерна слабких порід руйнуються, і одержуваний щебінь має марку не менше 1000. Фактично марка щебеню була більше, так як при лабораторних випробуваннях втрати маси при визначенні подрібнюваністю були менше 8%, але ГОСТ 8267-93 регламентує максимальну марку щебеню з гравію не більше 1000.
Були проведені налагоджувальні роботи з метою визначення оптимального режиму роботи. В результаті отримані наступні технічні показники, представлені в табл. 2.
З огляду на те, що на установці переробляється практично чистий гравій, відсів дроблення фр. 0-5 мм є подрібненим піском. У ньому відсутні глинисті включення і пилоподібні фракції, що робить його придатним для використання в якості піску для бетонів відповідно до вимог ГОСТ 8736-93.
Введення в експлуатацію установки дозволив в значній мірі ліквідувати дефіцит щебеню для дорожнього будівництва і виробництва залізобетону в регіоні. Застосування дробарок серії КІД® для виробництва щебеню з ПГС дозволяє:
- виробляти збагачений по міцності високоякісний щебінь;
- виробляти щебінь з гравію дрібних фракцій;
- одночасно зі щебенем виробляти великий подрібнений пісок.
Таким чином, виробництво високоякісного кубовидного щебеню із вивержених гірських порід по двухстадийной схемою можливо із застосуванням високотехнологічного обладнання, якими є дробарки КІД®.
Впровадження спрощених двухстадіальних технологічних схем щебеневих заводів дозволяє знизити капітальні витрати на їх будівництво на 32%, енерговитрати - на 20%, зменшити знос футерувального стали майже в 2 рази і підвищити продуктивність праці більш, ніж на 20% [6].
ЛІТЕРАТУРА:
Натискаючи на кнопку "відправити", ви даєте згоду на обробку своїх персональних даних. Повідомлення, які містять посилання на інші ресурси, які не пов'язані з гірничою справою будуть видалені