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

Пресса о нас

Современное производство минерального порошка

Нерудная промышленность. Красная линия

( www.nerud-info.ru)

20 Марта 2014

Гаркави М.С. - Заместитель главного инженера по науке и инновациям ЗАО "Урал-Омега", Профессор, Доктор технических наук

Рост интенсивности движения и увеличение осевой нагрузки от транспортных средств на дорожные одежды предъявляют повышенные требования к транспортно-эксплуатационным показателям асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог.

Основными эксплуатационными свойствами дорожного покрытия являются его трещиностойкость и морозостойкость, которые  определяют долговечность асфальтобетона и зависят от его структуры. Важнейшим компонентом асфальтобетонной смеси является минеральный порошок, без которого невозможно получить асфальтобетон, минимально отвечающий требованию ГОСТ 9128. Минеральный порошок является не только гранулометрической добавкой, но также структурирует битум и образует с ним асфальтовое вяжущее, которое во многом обусловливает прочность, плотность, теплостойкость и долговечность асфальтобетона.

Как показывает практика дорожного строительства, асфальтобетон с минеральным порошком служит дольше. Он характеризуется в частности более высокими значениями длительной водостойкости и ряда других показателей (сдвигоустойчивостью и трещиностойкостью), предопределяющих долговечность покрытия.

Как известно, минеральный порошок представляет собой продукт тонкого измельчения карбонатных пород (известняков, доломитов, доломитизированных известняков, металлургичесих шлаков и др.). Традиционным аппаратом для получения минерального порошка является шаровая мельница, для которой характерно высокое энергопотребление и значительные эксплуатационные затраты. Кроме того, ключевым показателем минерального порошка помимо его гранулометрического состава, является форма получаемых зерен. Форма зерен минерального порошка влияет на удобоукладываемость и уплотняемость смеси, а также на механические свойства асфальтобетона. Для минерального порошка, полученного в шаровой мельнице характерна окатанная форма зерен, что снижает сопротивление асфальтобетонной смеси возникновению остаточных деформаций.

В то же время угловатые зерна с высокой шероховатостью поверхности находятся во взаимном зацеплении, чем округлые зерна, а также прочнее связываются с битумом, что, в конечном итоге способствует повышению физико-механических характеристик асфальтобетона.

Получение минерального порошка с изометричными угловатыми частицами обеспечивается при использовании центробежно-ударных мельниц. Измельчение в этих мельницах основано на механическом разгоне твердых частиц и осуществляется путем сво­бодного удара частиц о неподвижную преграду, возможно взаимное соударение частиц (рисунок 1). Совокупность таких измельчающих воздей­ствий и наличие встроенного воздушного классификатора определяет узкий гранулометрический состав полученного продукта, одинаковую форму частиц с высокой дефектностью. За счет изменения скорости и направления движения воздушных потоков в зоне измельчения и в классификаторе можно в достаточно широких пределах регулировать размер частиц получаемого материала.

Существенное улучшение физико-механических и эксплуатационных свойств асфальтобетона может быть достигнуто в результате физико-химической активации минерального порошка. Особенностью активированных порошков является их пониженная пористость что в свою очередь способствует существенному уменьшению битумоемкости асфальтобетонов. Активированный минеральный порошок обладает свойствами гидрофобного материала и практически не смачивается водой.

Наибольший эффект может быть получен путем совмещения физико-химической обработки с механическими воздействиями, т.к. при этом активирующий состав наносится в наиболее подходящий момент, когда химическая активность образованных поверхностей максимальна.

При изготовлении активированного минерального порошка в шаровой мельнице процесс измельчения осуществляется совместно с активирующей добавкой, состоящей из битума и ПАВ. Такой способ производства требует разогрева до 120…150оС и поддержания в жидком состоянии композиции из битума и ПАВ, а это увеличивает затраты энергии и усложняет производство активированного минерального порошка.

 

 

Рисунок 1. Схема измельчения материала в центробежно-ударной мельнице

Отличительной особенностью центробежно-ударных мельниц является их высокая энергонапряженность (более 10 кВт/кг), что предопределяет осуществление в них процесса механохимической активации измельчаемого материала, т.е. создание структурных микродефектов и активных поверхностных центров. Эти структурные дефекты и активные центры  характеризуются избыточной свободной энергией, следовательно, обладают высокой адсорбционной способностью, поэтому именно на них и будет происходить закрепление активирующей добавки.

В ЗАО «Урал-Омега» разработана энергосберегающая технология изготовления активированного минерального порошка в центробежно-ударной мельнице с применением специально разработанного ассортимента  жидкой активирующей добавки ГФ-М8, не требующей разогрева. Получаемые этим способом активированные минеральные порошки обладают высокой гидрофобностью и полностью соответствуют требованиям существующих нормативных документов. Следует отметить, что разработанные активирующие  добавки позволяют получать активированные минеральные порошки из горных пород и техногенных продуктов различного минерального и химического состава.

Испытания активированного минерального порошка центробежно-ударного измельчения в составе горячей мелкозернистой плотной асфальтобетонной смеси (тип Б, марка I) свидетельствуют об их высокой эффективности (таблица 1).

Таблица 1. – Сравнительные показатели асфальтобетона с различными активированными минеральными порошками

Наименование показателей  Вид минерального порошка Требования ГОСТ 9128 
традиционный

центробежно-ударного

измельчения

Средняя плотность, кг/м3  2360  2430  -
Расход битума, %  5,9  5,6  -

Прочность при сжатии, МПа:

при +20оС

при +50оС

при +0оС

 

3,6

1,49

6,5

 

5,0

1,8

8,1

 

≥ 2,5

≥ 1,2

≤ 11,0

Водонасыщение, %  3,5  1,5  1,5…4,0
Водостойкость  0,99  1,1  ≥ 0,9
Водостойкость при длительном водонасыщении  0,81  1,0  ≥ 0,85

 

Центробежно-ударные мельницы являются основой измельчительных комплексов различной производительности (рисунок 2), которые могут быть использованы не только в виде полнокомплектной линии по производству минерального порошка, но и в виде технологической линии, входящей в состав асфальтобетонных заводов.

Рисунок 2. Измельчительный комплекс КИ для изготовления минерального порошка

Полнокомплектная линия по производству минерального порошка (в том числе и активированного) включает в себя не только измельчительный комплекс КИ, но и оборудование для предварительной подготовки исходного материала (сушка, дробление, классификация), а также системы аспирации, питатели и емкости для хранения используемых компонентов и готовой продукции.

Высокая степень автоматизации, принцип работы линии с постоянным контролем технологических режимных параметров с системой обратной связи позволяет создать современное производство минерального порошка с гарантированными нормативными характеристиками.

Статья в формате PDF

Другие публикации:

  • Сухие строительные смеси

    (www.buildmix.ru)

    25 Февраля 2015

    Технологии изготовления поверхностно модифицированных минеральных порошков с использованием центробежно-ударных измельчителей

    Применение для получения минеральных наполнителей центробежно-ударных мельниц в сочетании с жидкими химическими модификаторами позволяет создавать поверхностные наноструктуры с заданными характеристиками и, тем самым, управлять свойствами тонкодисперсных продуктов.

    Статья в формате PDF
  • Мир дорог

    (www.sajek.ru)

    20 Сентября 2014

    Круглый стол по ДСО

    На страницах жернала "Мир дорог" состоялся очередной круглый стол по актуальным вопросам в области дробильно-сортировочного оборудования. На вопросы отвечали ведущие специалисты компаний-лидеров отрасли, в их числе компания ЗАО "Урал-Омега". Диалог с читателями и конкурентами на страницах журнала вел Дмитрий Пьянзин - начальник отдела продаж ЗАО "Урал-Омега".

    Статья в формате PDF
  • Золото и технологии

    (www.zolteh.ru)

    18 Июня 2014

    Влияние способа дезинтеграции руды на извлечение благородных металлов

    Ударный способ разрушения минералов заключает в себе огромный резерв повышения производительности обогатительного оборудования, повышение качества конечной продукции, снижение энерго- и материалоемкости процессов обогащения. Приведенные в статье данные обосновывают интерес золоторудных предприятий к ударному измельчению руды, которое позволяет раскрыть ее полезные компоненты на большей крупности, еще на стадии дробления, существенно снизить операционные затраты на рудоподготовку и подойти к разработке месторождения на другом технико-экономическом уровне.

    Статья в формате PDF