Закрытое акционерное общество «Урал-Омега»
+7 (499) 704-48-08
+7 (3519) 22-00-49
+7 (499) 704-48-08
+7 (3519) 22-00-49

О возможности комплексной переработки песчано-гравийной смеси

Артамонов А.В. - главный технолог ЗАО "Урал-Омега"

Козин А.Ю - главный инженер ЗАО "Урал-Омега"

Роль заполнителей в обеспечении строительно-технических свойств бетонов чрезвычайно велика. Она определяется как характеристиками исходной горной породы, так и качеством заполнителя как сырьевого продукта, поступающего на предприятия стройиндустрии.

Применение щебня из магматических пород наиболее предпочтительно, поскольку такой материал, как правило, более прочен и обладает более правильной формой зерна. Однако не во всех областях существует качественная сырьевая база, и приходиться использовать, в том числе и гравий.

Основной проблемой при получении щебня из гравия является содержание в готовом продукте дробленых зерен. Щебень из гравия должен содержать дробленые зерна в количестве не менее 80 % по массе. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем выпуск щебня из гравия с содержанием дробленых зерен не менее 60 %. Гравий не должен содержать зерен пластинчатой и игловатой формы более 35 % по массе.

В настоящее время на заводах, перерабатывающих песчано-гравийные смеси и гравий образовались большие отвалы гравия класса крупности -30(20) мм. Широко применяемые щековые и конусные дробилки не позволяют получить щебень с регламентируемым стандартом содержанием дробленых зерен, особенно мелких фракций 5-10 и 10-20 мм при дроблении гравия класса -30 мм. Для повышения качества щебня в последнее время используются модернизированные конусные дробилки, а также дробилки ударного действия (роторные, молотковые и центробежно-ударные).

К одним из эффективных измельчителей, обеспечивающих высокое качество щебня относятся центробежно-ударные дробилки ДЦ, поставляемые ЗАО «Урал-Омега» (рисунок 1).

Основной особенностью этих дробилок является наличие в них газового подшипника, заменившего систему традиционных опорных подшипников и жидкой смазки. Это позволило увеличить окружные скорости до 100 м/с и, таким образом, разрушать материалы любой крепости. Применение газового подшипника позволило создать самобалансирующуюся систему рабочих органов дробилки, обеспечивающую гашение возникающих дисбалансов. Вследствие этого дробилка ДЦ характеризуется низким уровнем вибрации, что в сочетании с малыми металлоемкостью и массой позволяют размещать ее на легких фундаментах на любой отметке производственного здания. Съемные изнашиваемые детали дробилки ДЦ имеют малый износ, а благодаря незначительной массе (до 30 кг) продолжительность их замены не превышает 45-60 мин.

 Центробежная дробилка ДЦ-1,25 на Гумбейском щебеночном заводе (Челябинская область)

Рисунок 1 – Центробежная дробилка ДЦ-1,25 на Гумбейском щебеночном заводе (Челябинская область)

Использование центробежно-ударной дробилки ДЦ на последних стадиях дробления позволяет получать из различных осадочных горных пород и гравия щебень с низким содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы. Однако не изученным оставался вопрос о получении высококачественного щебня на основе мелкого гравия.

Работа по выявлению возможностей дробилки ДЦ при переработке мелкого гравия была выполнена ЗАО «Урал-Омега» в собственной лаборатории.

Исследования проводились на центробежных дробилках ДЦ-0,36 с металлической отбойной поверхностью и ДЦ-0,4 с футеровкой из дробимого материала. Главный привод данных дробилок снабжен преобразователем частоты тока, что позволяет изменять скорости выброса материала и прогнозировать далее результат дробления в промышленных агрегатах.

В качестве исходного материала использовалась ПГС одного из месторождений Оренбургской области, зерновой состав которой представлен в таблице 1. Влажность песка (фракция 0-5 мм) составила 3,2%.

 

Таблица 1 – Зерновой состав ПГС

 

Остатки на ситах

Остатки на ситах с ячейкой, мм, %

20

15

12,5

10

7,5

5

Дно

Частные

13,2

10,5

7,0

7,9

8,8

6,6

45,9

Полные

13,2

23,7

30,7

38,6

47,4

54,1

100,0

 

Исходный материал был предварительно разделен на грохоте на 2 класса: -5мм (песок) и +5мм (гравий). Гравий класса +5мм (фракция 5-30 мм) был подвергнут дроблению в ДЦ-0,36 при линейной скорости вращения ускорителя V=56 м/с и в ДЦ-0,4 при V=70 и 80 м/с. Зерновые составы исходного и дробленых материалов представлены на рисунке 2.

 Рисунок 2 – Зерновые составы исходного и дробленого материалов

Рисунок 2 – Зерновые составы исходного и дробленого материалов

Далее дробленый гравий разделялся на грохоте на фракции 0-5, 5-10 и 10-20 мм.

Результаты определения качественных характеристик щебня показали, что при всех режимах дробления получен щебень с маркой по дробимости 1000, содержание лещадных зерен составило до 10 %. Однако содержание дробленых зерен не соответствовало требованиям стандарта. Наибольшее содержание дробленых зерен (74%) было в щебне фракции 5-10 мм, полученном в результате дробления гравия в ДЦ-0,4 при 80м/с, что допускается стандартом при согласовании изготовителя с потребителем (не менее 60%).

Для того чтобы увеличить содержание дробленых зерен было принято решение гравий фракции 5-30 мм подвергать дроблению в ДЦ-0,4 при линейной скорости вращения ускорителя V=80 м/с в цикле с грохотом 10 мм. И разделять на грохоте на фракции 0-3 и 3-10 мм.

В результате проделанной работы получили отсев фракции 0-3 мм и щебень фракции 3-10 мм. Щебень из гравия стал соответствовать требованиям ГОСТ 8267 в отношении содержания лещадных зерен (4-6 % при требовании не более 35%) и дробленых зерен (90% при требовании не менее 80%). Также был получен песок из отсева дробления по ГОСТ 8736, имеющий модуль крупности Мк=2,6 и группу песка – крупный. При первичном рассеве ПГС получен речной песок по ГОСТ 8736, имеющий модуль крупности Мк=2,8, группа песка – крупный. По массе от исходной ПГС было получено 46% речного песка, 28% щебня и 26 % песка из отсева дробления.

Таким образов результаты работы показали высокую эффективность дробилок ДЦ для получения высококачественных песков и щебня на основе песчано-гравийной смеси с максимальным размером куска 30 мм.

Скачать статью () в PDF