Справочная энциклопедия дорожника (том I) Строительство и реконструкция автомобильных дорог. Под ред. Васильева А.П
Подождите немного. Документ загружается.
и III).
Рис. 24.3. Количественно-качественная схема переработки камня
Для выбора технологической схемы проводят технологические исследования сырья с целью определения
эффективных способов его обогащения. При переработке пород третьего типа применяют технологические
схемы, включающие обогащение способами избирательного дробления на роторных дробилках ударного
действия и многократное исключение из процесса слабых разновидностей. Учитывая, что отходы составляют
40-50 % важно предусмотреть комплексное использование сырья и утилизацию отходов.
Механизация технологических процессов. Основное технологическое оборудование для производства
щебня из природного камня: камнедробилки, дробильно-сортировочные установки, грохоты, мельницы. К
вспомогательному оборудованию относят бункеры, течки и др.
Технологическое оборудование для дробления и измельчения по технико-конструктивным признакам и
основному методу дробления, производимому в них, подразделяются на пять классов: дробилки щековые,
конусные, валковые, ударно-молотковые роторные, барабанные мельницы.
Процесс разрушения материалов в щековых дробилках производится раздавливанием, а в некоторых
конструкциях частично и истиранием между дробящими плитами - подвижными и неподвижными щеками.
Промышленность выпускает щековые дробилки с простым (рис. 24.4) и сложным (рис. 24.5) движением
подвижной щеки относительно оси подвеса. Щековые дробилки отличаются простотой конструкции и
несложным уходом при эксплуатации. К недостаткам этих дробилок следует отнести большую массу
движущихся деталей, что предопределяет необходимость устройства массивных фундаментов для их монтажа.
Техническая характеристика щековых дробилок приведена в табл. 24.1 и 24.2.
Щековые дробилки служат для измельчения пород средней и большой твердости и в зависимости от
размеров приемного отверстия (160×250-2100×2500 мм) применяются как на первой, так и на последующих
стадиях дробления. Производительность их при дроблении пород средней твердости достигает 300 м
3
/ч.
Рис. 24.4. Щековая дробилка с простым движением щеки:
1 - станина; 2 - футеровка боковых стенок; 3 - ось; 4 - подвижная щека; 5 - шатун; 6 - эксцентриковый
вал; 7 - пружина; 8 - задний упор; 9 - распорные плиты; 10 - тяга; 11 - неподвижная дробящая плита
\
Рис. 24.5. Щековая камнедробилка со сложный движением щеки:
1 - передняя стенка станины; 2 - защитный кожух; 3 - подвижная щека; 4 - эксцентриковый вал; 5 -
задняя балка; 6 - тяга; 7 - пружина; 8 - распорная плита; 9 - подвижная плита; 10 - неподвижная плита
Т а б л и ц а 2 4 . 1
Техническая характеристика щековых дробилок отечественного производства
Показатели
Дробилки со сложным движением
щеки
Дробилки с простым движением
щеки
ДЩ-180
СМ-
165А
СМ-
166А
СМ-16Д СМ-204Б СМД-59А СМД-60А
Размеры приемного отверстия, мм 180×250 160×250 250×900 600×900 600×900 1200×1500 1500×2100
Наибольшая крупность исходного
материала, мм
170 140 210 510 510 1000 1300
Угол захвата, град, не более 15 15 15 19 19 20 20
Номинальная выходная щель, мм 30 30 40 100 100 150 180
Минимальный диапазон изменения +50 +50 +50 +30 +50 +25 +25
выходной щели, %, не менее
Производительность при
номинальной щели, м
3
/ч
1,5 2,8 14 55 50 280 550
Мощность электродвигателя, кВт, не
более
7,5 10 40 75 75 160 250
Масса камнедробилки без
электродвигателя, кг
1100 1500 8000 20000 27000 140000 240000
Габаритные размеры, мм, не более:
длина 1800 1000 1700 2700 3900 6400 7500
ширина 930 1000 1700 2600 2500 6800 7000
высота 1100 1100 2300 2500 3000 5000 6000
Конусные дробилки (рис. 24.6) служат для измельчения каменных материалов средней и большой твердости
и предназначены для крупного и мелкого дробления. Процесс дробления в них в отличие от щековых дробилок
происходит непрерывно. Отечественные дробилки имеют ширину загрузочного кольцевого отверстия 300-1500
мм и нижний диаметр внутреннего дробящего конуса 600-2100 мм. Максимальная крупность загружаемых в
дробилку камней не должна превышать 75-80 % ширины загрузочного отверстия.
Техническая характеристика конусных дробилок отечественного и зарубежного производства приведена в
табл. 24.3 и 24.4.
Для получения щебня кубовидной формы обычно применяются специальные конусные дробилки или
дробилки ударного действия. Последние позволяют получить щебень, форма зерен которого наиболее близка к
кубовидной. Применение этих дробилок связано с большими расходами на изнашивающиеся части и
повышенным выходом отсевов дробления.
Т а б л и ц а 2 4 . 2
Техническая характеристика щековых дробилок зарубежного производства
Производитель,
страна
Модель
Наибольший
размер
загружаемого
материала, мм
Производительность,
м
3
/ч
Установленная
мощность, кВт
Габаритные
размеры, мм
Масса,
кг
Nordberg,
Финляндия
С 63 400 40-100 45 1950×1390×1600 6050
С 80 500 65-290 75 2020×1565×1700 7520
С 100 600 150-420 110 2880×2250×2400 20100
С 125 950 290-600 160 3370×2690×2900 36700
С 140 950 385-725 200 3645×2890×3060 45300
С 160 1050 520-980 250 4200×3180×3550 68400
С 200 1150 760-1225 400 4870×3890×4220 118400
Alta, Чехия
Щековые дробилки с простым качанием щеки
DCD
500×400
320 14-30 30 - 3600
DCD
630×500
400 18-40 40 - 6600
DCD
800×630
500 45-125 75 н/д
*
19100
DCD
1000×800
640 100-180 90 н/д 37000
DCD
1250×1000
800 150-285 132 н/д 68500
DCD
1600×1250
1000 210-420 160 н/д 116800
Alta, Чехия Щековые дробилки со сложным качанием щеки
DCI
500×300
250 15-50 30 н/д 3200
DCI
600×180
160 17-68 40 н/д 5800
DCI
700×500
410 30-140 40 н/д 5500
DCI
800×630
570 43-105 55 н/д 17100
DCI
1100×800
720 145-250 90 н/д 31700
DCI
1600×1250
1100 260-480 160 н/д 92100
Westfalia&Braun
, Германия
ВВ 0707 500 50-70 105 7350×2500×2500 24000
ВВ 1414 800 300-800 222 9200×7500×3900 65000
ВВ 0707
М
500 50-70 105 н/д 28500
ВВ 1010
М
640 80-150 120 н/д 36000
Komatsu,
Япония
BR 100 J 500 12-25 40 3850×7200×2295 9200
BR 300 J 1000 43-130 114 7570×2950×3525 28000
BR 310 G 1000 52-156 114 8140×2905×3100 30000
BR 350 SR 1000 100-400 118 12675×4225×4760 30000
*
н/д - нет данных
Рис. 24.6. Конусные дробилки: а - с крутым конусом; б - с пологим конусом; 1 - внешний неподвижный
конус; 2 - внутренний подвижный конус; 3 - шаровая пята; 4 - траверса; 5 - наклонный желоб; 6 - ось; 7 -
коническая передача; 8 - эксцентриковый стакан; 9 - станина; 10 - питатель; 11 - шаровой подпятник
В России для получения кубовидного щебня эксплуатируются конусные дробилки ведущих мировых
производителей: Parker (Великобритания), Nordberg (Финляндия), Svidala (Швеция), Alta (Чехия) и др. Эти
дробилки оборудованы гидросистемами защиты от перегрузки и регулировки рабочего зазора, отличаются
высокой надежностью, сравнительно низкой стоимостью эксплуатации и хорошей формой выпускаемого
материала.
Т а б л и ц а 2 4 . 3
Техническая характеристика конусных дробилок отечественного производства для среднего и малого
дробления
Показатели
КСД-
600
КСД-
900
КСД-
200Гр
КСД-
750Гр
КСД-2000Гр
Диаметр основания дробящего конуса, мм 600 900 1200 1750 2200
Наибольший размер загружаемого материала, мм 90 120 150 200 250
Размер выходной щели, мм 12-35 15-40 20-50 25-60 15-30
Длина параллельной зоны, мм 50 70 110 150 250
Мощность электродвигателя, кВт 30 55 75 160 200-250
Масса без электрооборудования и системы смазки,
кг
4500 11600 24000 47000 80500
Габаритные размеры, мм: длина 2400 2800 3300 3850 5000
ширина 1600 2500 2200 3050 3300
высота 1600 2400 3500 4400 5100
Т а б л и ц а 2 4 . 4
Техническая характеристика конусных дробилок зарубежного производства
Производитель
страна
Модель
Наибольший
размер
загружаемого
материала, мм
Производительность,
м
3
/ч
Установленная
мощность, кВт
Размеры
конуса, ,
верх/низ, мм
Масса,
кг
Nordberg,
Финляндия
GP 100
S
170-210 85-225 75-90 2328×1360 7510
GP 200
S
210-280 140-360 110-160 2461×1540 10600
GP 300
S
240-320 170-440 132-250 2546×1820 16000
GP 500
S
320-420 370-1000 200-315 3227×2372 32000
GP 100 32-120 35-115 75-90 2038×1320 5700
GP 300 32-210 95-375 160-250 2181×1820 13100
GP 500 32-170 160-565 250-315 2573×2140 22500
HP 100 20-125 45-140 90 1505×1290 5400
HP 200 70-170 90-250 132 1952×1630 10400
HP 300 100-220 115-440 220 2207×1865 15810
HP 400 110-270 140-580 315 2370×2055 23000
HP 500 110-320 175-725 355 2730×2290 33150
HP 700 200-320 260-980 550 3500×3335 64100
Alta, Чехия
KOH
750 ST
90 45-120 55-90 н/д 4100
KHD
750 JE
63 35-105 55-90 н/д 4100
KHD
750 GS
32 30-80 55-90 н/д 4100
KHD
900 VH
215 110-270 75-132 н/д 11100
KHD
900 HR
175 90-210 75-132 н/д 11100
KHD
900 ST
120 70-175 75-132 н/д 11100
KHD
900 JE
75 44-125 75-132 н/д 9900
KHD
900 GH
55 39-110 75-132 н/д 9900
KHD
900 GS
40 32-90 75-132 н/д 9900
KHD
1250 VH
265 270-475 110-200 н/д 22000
KHD
1250 HR
210 205-430 110-200 н/д 22000
KHD
1250 ST
150 140-330 110-200 н/д 22000
KHD
1250 JE
90 105-255 110-200 н/д 19300
KHD
1250 GH
70 90-110 110-200 н/д 19300
KHD
1250 GS
50 80-120 160-250 н/д 19300
KHD
1500 VH
345 360-570 160-250 н/д 34600
KHD
1500 HR
280 300-540 160-250 н/д 34600
KHD
1500 ST
175 190-390 160-250 н/д 34600
Выпуск конусных дробилок для получения кубовидного щебня в России освоен ОАО «Дробмаш» совместно
с ЗАО НЦП «Кибернетика». Конусные дробилки инерционного действия (КИД) с регулируемым дебалансным
вибровозбудителем выпускает ОАО «Механобр-Техника».
По данным Союздорнии, эти дробилки при выпуске кубовидного щебня обеспечивают снижение выхода
отсевов дробления на 10 %, а также имеют степень дробления в 1,5-2 раза выше, чем у других конусных
дробилок. Техническая характеристика конусных дробилок отечественного и зарубежного производства для
получения кубовидного щебня приведена в табл. 24.5.
Т а б л и ц а 2 4 . 5
Техническая характеристика конусных дробилок для получения кубовидного щебня
Производитель,
страна
Индекс
Производительность,
м
3
/ч
Мощность
привода, кВт
Размер
исходного
материала, мм
Размер
выходного
щебня, мм
Масса,
кг
ОАО «Дробмаш»,
Россия
ДРО-
560
20-40 43 20-70 6-9 10500
ОАО «Механобр-
Техника», Россия
КИД-
600
10-15 75 40-80 - 8000
КИД-
900
25-35 160 50-125 - 20000
КИД-
1200
50-75 200 65-140 - 30000
Metso Minerals
(Nordberg),
Финляндия
НР-100 30-90 90 20-125 6-15 5400
НР-200 60-110 132 70-170 6-15 10 400
НР-300 70-150 220 100-220 6-15 15800
Alta, Чехия
НЕС 7 20-70 55-90 35-65 6-15 4300
НЕС 9 50-100 110-132 65-80 6-15 8 200
KDH
750
20-80 55-90 32-60 6-15 4100
KDH
900
21-80 75-132 40-75 6-15 11100
Parker,
Великобритания
900
CONE
55-105 75-90 30-95 6-15 9 000
1200
CONE
90-145 110-150 55-90 6-15 17000
1350
CONE
100-165 150-200 55-95 8-15 21500
Metso Minerals
(«Swedala»), Швеция
Н-2000 20-90 90 18-90 4-16 5300
Н-3000 45-155 150 36-90 4-16 9200
Н-4000 75-200 220 35-105 4-16 14300
Валковые дробилки (рис. 24.7) служат для измельчения мягких пород, а также для вторичного дробления
каменных материалов средней и большой твердости. Производительность их колеблется от 10 до 100 м
3
/ч.
Отечественная промышленность выпускает валковые дробилки с гладкими и рельефными валками диаметром
400-1500 мм и длиной, составляющей 40-100 % их диаметра. Техническая характеристика валковых дробилок
приведена в табл. 24.6.
Рис. 24.7. Валковая камнедробилка: 1 - рама; 2 - ведущий валок; 3 - ведомый валок; 4 - пружина
Т а б л и ц а 2 4 . 6
Техническая характеристика валковых дробилок
Показатели Дробилки
СМ-12Б СМ-191
Производительность, м
3
/ч 27 14
Размер валков, мм:
длина
400 250
диаметр 610 400
Мощность двигателя, кВт 20 7
Габаритные размеры, мм:
длина
2230 2040
ширина 1640 885
высота 810 740
Масса, кг 3300 1070
Молотковые и роторные дробилки относятся к дробилкам ударного действия. В молотковых дробилках
камень измельчается силой ударов, нанесенных молотками. Молотковая дробилка (рис. 24.8) состоит из ротора,
к дискам которого шарнирно на эксцентриковых пальцах прикреплены молотки. Они служат для дробления
известняков и хрупких каменных материалов с прочностью на сжатие до 150 МПа. Производительность
дробилок 3-400 м
3
/ч. Дробилки изготовляют с загрузочным отверстием шириной до 1400 мм, что позволяет
загружать камни крупностью до 1100 мм.
Рис. 24.8. Молотковая камнедробилка: 1 - колосниковая решетка; 2 - станина; 3 - шторка; 4 - загрузочное
отверстие; 5 - крышка; 6 - отбойные (броневые) плиты; 7 - ротор; 8 - корпус; 9 - молотки
В роторных дробилках материал разрушается за счет кинетической энергии жестко закрепленных на роторе
движущихся тел. Их производительность определяется параметрами ротора: диаметром, длиной, частотой
вращения. Промышленность выпускает одно- и двухроторные дробилки. В двухроторных дробилках первый
ротор имеет два молотка, предназначенных для первичного дробления, а второй с четырьмя молотками
обеспечивает окончательное измельчение материала. Привод каждого ротора дробилки от отдельного
электродвигателя. Производительность двухроторных дробилок выше, чем однороторных в 1,5 раза и достигает
600 м
3
/ч. Техническая характеристика роторных дробилок отечественного и зарубежного производства
приведена в табл. 24.7.
Таблица 24.7
Техническая характеристика роторных дробилок
Производитель,
страна
Модель
Наибольший
размер
загружаемого
материала, мм
Производительность,
т/час
Установленная
мощность, кВт
Габаритные
размеры, мм
Масса,
кг
ОАО «Дробмаш»,
Россия
СМД-
75А
300 135 132 н/д 10000
СМД-
86А
600 135 110 н/д 15000
Westfalia&Braun,
Германия
РВ 1010 Н/9 80-150 110 н/д 11000
РВ 1012 Н/9 100-180 132 н/д 12000
РВ 1313 Н/9 200-300 200 н/д 20000
Eagle, США
500-04 600 150 170 н/д 23000
1200-25 H/g 300 220 н/д 29484
Nordberg,
Финляндия
В-5100 32 12,5-60 55 2200×1134×2785 3550
В-6100 43 27-135 110 2900×1600×3617 6160
В-8100 60 72-375 220 5260×1704×4164 15400
В-9100 66 125-750 440 5260×1704×4259 17150
Komatsu, Япония
BR100R 300 12-25 40 5850×2200×2320 8100
BR200R 500 40-60 92 8380×2830×3852 22400
Krupp Forder
Technic,
Германия
S3C100 600 60-100 210 10700×3980×3000 32000
R3C125 800 130-200 330 13980×4000×3000 52000
К3С150 800 180-250 H/g н/д 54100
Для помола каменных материалов и получения из них минерального порошка используют шаровые
(стержневые) мельницы. Измельчение материала обеспечивается истиранием, раздавливанием и частично
ударами металлических шаров (стержней), загружаемых вместе с измельчаемым материалом внутрь
вращающегося барабана.
В технологии переработки материал разделяется на классы по крупности. Технологическое оборудование
для этой цели основано на механическом или гидравлическом принципах действия. При механическом
разделении каменных материалов на фракции применяют сортировочные машины - грохоты с отсеивающей
поверхностью в виде колосников, решет, сит (рис. 24.9).
Рис. 24.9. Просеивающие поверхности грохота: а - колосники; б - решето; в - сито
Различают грохоты цилиндрические и плоские, неподвижные и подвижные. Грохоты могут иметь одну, две
или более просевающих поверхностей. К неподвижным относятся колосниковые решетки, перекрывающие
бункеры, а также колосники, установленные перед дробилками. Колосниковые решетки размещают
горизонтально или с углом наклона 12° для отделения крупных включений и с углом наклона 45-55° для
отделения мелких включений.
Подвижные плоские грохоты подразделяются на колосниковые, качающиеся с возвратно-поступательным
движением и эксцентриковые качающиеся, инерционные. Качающиеся грохоты сортируют материал путем
перемещения его по ситу. Эти грохоты часто используются при просеивании песка. Эксцентриковые грохоты
выполняются качающимися, но характер движения их подвижной рамы круговой. Инерционные грохоты
обеспечивают сортировку материала посредством вибрации, возникающей под действием сил инерции
вращающихся неуравновешенных масс. Техническая характеристика инерционных грохотов приведена в табл.
24.8.
Т а б л и ц а 2 4 . 8
Техническая характеристика инерционных грохотов
Показатели
Грохоты, марка
ГИЛ-21 ГИЛ-23 ГИЛ-31 ГИЛ-33 ГИЛ-51 ГИЛ-53 ГИЛ-62
Производитель ОАО «Механобр-Техника»
Размеры просеивающей
поверхности, мм
2000×100
0
2000×100
0
2700×1240
2700×124
0
4650×1750 4650×1750 4650×2000
Производительность, т/ч 0,1-30 0 15-60 15-60 2,9-100 20,5-100 30-250
Мощность привода, кВт 15 22 11 7,5 5,5 4 10
Количество сит, шт. 1 3 1 3 1 3 2
Масса, кг 760 1100 1450 2000 2800 3900 4800
Производитель ОАО «Дробмаш»
Марка ДРО-607 СМД-148
СМД-148-
10
ДРО-862
ДРО-862-
10
ДРО-688-
10
ДРО-688
Размеры просеивающей
поверхности, мм
4000×150
0
4250×150
0
5000×1750
5000×175
0
5000×1750 5000×1750 5000×1750
Производительность, т/ч По расчету
Мощность привода, кВт 11 И 11 15 15 15 15
Количество сит, шт. 3 2 2 4 3 2 2
Масса, кг 4200 4000 4000 6150 5700 4900 4900
Получаемые в карьерах гравий и песок часто содержат органические и неорганические примеси. Когда
загрязненность таких материалов велика и содержащиеся в них примеси легко отделить, промывку производят
в процессе сортирования на грохотах. При большом содержании примесей и тогда, когда их сложно отделить,
используют моечные машины.
При грохочении материала с одновременной его промывкой применяют гравиемойки-сортировки,
работающие по принципу барабанного грохота. В результате сортирования получают четыре фракции с
размерами частиц: 0-6; 6-20; 20-40 и более 40 мм. При промывке особо загрязненных материалов (более 8 %)
используют лопастные или шнековые мойки.
Для промывки песка используют также драговые пескомойки. Гидравлические классификаторы применяют
для промывки и разделения гравийно-песчаной смеси на 2 фракции.
24.2. Генеральный план КДЗ
Выбор места и разработка генерального плана камнедробильного завода производится с учетом климата,
рельефа местности, близости к карьерам и др. (рис. 24.10). Отделения КДЗ с повышенным выделением пыли
следует размещать с подветренной стороны по отношению к зданиям и помещениям, в которых работают люди
(административное здание, лаборатория, ремонтно-механическая мастерская, зона отдыха и др.).
Рис. 24.10. Генеральный план гравийно-песчаного КДЗ с раздельной выдачей гравия и песка:
1 - пожарный сарай; 2 - котельная, душ и гардероб; 3 - склад топлива, масла, бензозаправочные колонки;
4 - отделение первичного дробления; 5 - транспортер; 6, 14, 15, 23 - перегрузочные узлы; 7 - лаборатория;
8 - контора и диспетчерская; 9 - туалет; 10 - площадка отдыха; 11 - РММ; 12 - склад щебня; 13 -
погрузочный бункер для автомобилей; 16, 22 - пульт управления; 17 - отделение вторичного дробления,
промывки, сортировки; 18 - транспортер; 19 - охрана; 20 - склад песка; 21 - узел погрузки на
железнодорожные платформы; 24 - склад гравия; 25 - железнодорожный тупик
Рис. 24.11. Технологическая схема переработки гравийно-песчаной смеси
Место размещения завода определяют с учетом перспективной деятельности КДЗ и возможности его
расширения и увеличения мощности. Отделения и цехи размещают в соответствии с принятой технологией
работы и санитарными и противопожарными нормами. Пожарные участки технологических линий КДЗ
оборудуют средствами пожаротушения по согласованию с местной пожарной инспекцией. Расстояние между
зданиями и сооружениями должно соответствовать противопожарным нормам, безопасности передвижения
людей по территории завода.
Площадка завода должна быть с небольшим уклоном, обеспечивающим сток ливневых и сточных вод.
Уровень основных технических решений вновь строящихся КДЗ должен базироваться на современных
технологических схемах переработки и обогащения каменных материалов в зависимости от длительности
пребывания завода на одном месте.
24.3. Переработка гравийно-песчаных материалов
Гравийно-песчаный материал - это рыхлая обломочная горная порода, получившаяся в результате
разрушения метаморфических, магматических и осадочных горных пород. Процесс переработки гравийно-
песчаного материала и получения из него готовой продукции (щебня из гравия, гравия, песка), отвечающей
требованием стандартов, зависит от петрографического состава исходного материала, содержания комовой
глины, пылеватых частиц, требуемого ассортимента готовой продукции и др.
Технологическая схема гравийно-сортировочных заводов включает следующие операции: сортировку,
промывку, классификацию и обогащение песка, обогащение щебня и гравия по прочности и форме зерен (рис.
24.11).
По промываемости загрязняющих примесей исходную гравийно-песчаную массу можно подразделить на
две категории: легкопромываемую и труднопромываемую. Легкопромываемой считают такую, которую
промывают на вибрационных грохотах посредством мокрой сортировки, а для промывки труднопромываемой в
технологической схеме предусматривают специальные промывочные машины. При большом количестве
гравийно-песчаной смеси, гальки и валунов в технологическую схему переработки гравийно-песчаного
материала включают операции дробления.