Новости
10.05.2017 //
В Нижегородской области будет реализовываться новый российско-чешский проект!
21.04.2017 //
Планы развития ЗАО «Дробмаш»!
20.02.2017 //
ЗАО «Дробмаш» принимает участие в 21-ой Международная выставке машин и оборудования для добычи, обогащения и транспортировки полезных ископаемых
13.12.2016 //
Руководители карьеров заинтересованы в продукции под торговой маркой «Дробмаш»
08.12.2016 //
ЗАО «Дробмаш» начинает сотрудничать с Научно-производственной корпорацией

Выбор технологии переработки и рационального оборудования - важная задача при организации производства товарного щебня

Одним из основных строительных материалов является щебень. Его получают дроблением горных пород, гравийно-песчаных или гравийно-валунных смесей, отходов промышленности на дробильно-сортировочных заводах (ДСЗ).     

 Расходы на дробление природного камня и валунов составляют более 25 % общих затрат на производство нерудных материалов. Выбор технологии переработки и рационального оборудования имеет существенное значение на себестоимость выпускаемого щебня.       

При производстве щебня необходимо учитывать, что форма зерен дробленого материала определяется текстурно-структурными особенностями исходной горной породы, используемым оборудованием и технологией переработки. На первый параметр (дан природой) повлиять не возможно, а два других выбираются предпринимателем. Особенности влияния технологии и оборудования рассматриваются на примерах применения дробильного оборудования выпускаемого в России.

      Горная порода, поступающая на переработку, может содержать куски размером до 1500 мм. Существующие дробилки не позволяют измельчить материал до требуемого размера за один проход камня через дробилку, поэтому его дробят в несколько стадий на последовательно расположенных дробилках. Каждая дробилка характеризуется величиной загрузочного отверстия и разгрузочной щели, определяющей степень измельчения материала, численно равную отношению наибольшего размера поступающих в дробилку кусков породы к их наибольшему размеру после дробления. Для надежной работы дробилок необходимо, чтобы приемное отверстие последующей в технологической схеме дробилки было не меньше 85 % максимального размера кусков поступающих на дробление. Число стадий дробления определяется начальной и конечной крупностью дробимого материала и, как правило, принимается на дробильно-сортировочных заводах при переработке малоабразивных осадочных пород равной двум-трем, а твердых абразивных пород — трем-четырем стадиям. Четвертая стадия дробления на щебеночных заводах применяется только в тех случаях, когда при переработке твердых пород образуются большой процент лещадных или игловидных зерен. На гравийно-песчаных заводах также применяют две-три стадии дробления. При переработке прочных однородных пород оптимальна трехстадиальная схема дробления, при двухстадиальной схеме дробления обычно недостаточен выход мелких фракций щебня.

            По крупности получаемых кусков различают три вида дробления: крупное (первичное) — до кусков размером 200 и более мм, среднее (вторичное) —до кусков размером 70—200 мм, мелкое (третичное) — до кусков размером менее 70 (40) мм. Первичное дробление твердых абразивных пород, имеющих прочность до 300 МПа, производится в щековых или конусных дробилках. Малоабразивные осадочные и другие породы прочностью до 250 МПа можно дробить в ударно-отражательных дробилках с горизонтальной осью. Вторичное и третичное дробление твердых абразивных пород рекомендуется проводить в конусных дробилках среднего и мелкого дробления.

       На отечественных заводах выпускают 1—4 фракции гравия или щебня и 1—2 фракции классифицированного песка. Фракции гравия и щебня: 5—10, 10—20, 20—40, 40—70 мм. Фракции песка: 0,14—1,25 и 1,25—5 мм или 0,14—0,63 и 0,63—5 мм при разделении песка на крупную и мелкую фракции по граничному зерну размером соответственно 1,25 и 0,63 мм.

Предприятия нерудных материалов производительностью до 200 тыс. м3 в год относят к малым, 200— 700 тыс. м3 — к средним, более 700 тыс. м3 — к крупным. В большем количестве ДСЗ ориентированы на выпуск массового вида продукции – щебень 3-5 -ой групп по ГОСТ 8267-93. Часть предприятий ориентирована на выпуск щебня 1-ой и 2-ой групп с повышенными  показателями качества по форме зерна.

        Традиционно, ДСЗ  средней и большой мощности, перерабатывающие исходный кусок 500 мм и более построены по трехстадиальной схеме 1 и 2, где на первичном дроблении в основном применяются щековые дробилки, на вторичном дроблении щековые (схема 2) и конусные (схема 1), на третьей стадии дробления конусные. В последнее время, в единичных случаях, на третью и четвертую стадии при модернизации ДСЗ, а чаще новом строительстве -  устанавливают конусные инерционные или ударно-отражательные с вертикальным валом дробилки.

      Типоразмер дробилок первой стадии дробления в основном определяет максимальную крупность исходной горной массы и производительность ДСЗ. Требуемый выход фракций по крупности и их качественно-количественным показателям  предопределяет технологию переработки и  состав оборудования второй и последующих стадий дробления.

        Выбор оборудования на стадиях дробления значительно влияет на выход деловых фракций щебня (себестоимость продукции).

       Для сравнения возможных подходов к выбору оборудования и технологии переработки горной массы произведен расчет (в соответствии с нормами технологического проектирования предприятий промышленности нерудных строительных материалов) вариантов технологических линий с оборудованием, выпускаемым в России, и присутствующим на рынке. Количественный выход фракций щебня и отходов переработки в процентах при дроблении изверженных горных пород с использованием комплектов оборудования приведен в таблице 1.

№ схемы №№ п/п

Перечень дробилок в линии

Размер исходного куска, мм

Производительность, мз/ч

Выход  раздробленного  продукта  в %,

0-5 отсев

5-10

10-20

20-40

Всего щебня

 

1.1

СМД-111Б

КСД – 1750ГР2

КСД – 1750Т

 

750

 

180

 

22

 

19

 

23

 

36

 

78

 

1.2

СМД-111Б

КСД – 1750ГР2

ДЦ - 1,6

 

750

 

160

 

30,7

 

12,3

1 группы

 

22,1

1 группы

 

20,9

 

69,3

 

1.3

СМД-111Б

КСД – 1750ГР2

КИД - 1200

 

750

 

180

 

25

 

15

2 группы

 

23

2  группы

 

37

 

75

 

2.1

ДРО – 609А

ДРО – 724

ДРО - 739

 

680

 

90

 

13

 

15

2 группы

 

34

2 группы

 

38

 

87

 

2.2

ДРО – 609А

ДРО – 724

ДЦ – 1,6

 

680

 

90

 

34

 

13,5

1 группы

 

24,4

1 группы

 

23,1

 

66

 

2.3

ДРО – 609А

ДРО – 724

КИД - 1200

 

680

 

90

 

23

 

23

2 группы

 

28,3

2 группы

 

24,7

 

77

 

2.4

ДРО – 609А

ДРО – 724

ДРО – 739    ДРО - 629

 

680

 

90

 

13 -15

 

15 -14

1 группы

 

34 – 33

1 группы

 

38

 

87 - 85

 

2.5

СМД-111Б

КСД – 1750ГР

КСД – 1750Т7-Д

 

750

 

160

 

25

 

18

2 группы

 

22

 2 группы

 

35

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание в продукте дробления класса крупности 0-5 мм (отсева) в зависимости выбранного оборудования при работе дробилок в открытом цикле приведено в таблице 2.

№№  пп

 

Индекс оборудования, изготовитель

Содержание в продукте дробления класса 0-5 мм в процентах при размере разгрузочной щели дробилки мм.

5

6

8

10

12

15

1

ДРО-560(КМД -900) ЗАО «Дробмаш»

-

-

25

18

14

13

2

КМД (КСД) ПАО «Уралмашзавод»

72

60

42

33

27

21

3

КИД-1200М ЗАО «Механобр-Техника»

до 22 по результатам опытной эксплуатации на дроблении гранита

4

ДЦ-1,6 ЗАО «Урал-Омега»

25

5

Титан Д-160 ЗАО «Новые Технологии»

 25

6

ДРО -529 ЗАО «Дробмаш»

     около 2

Анализируя данные в таблице 1 можно сделать следующие выводы.

            При выработке массовых видов щебня (схема 1.1 и 2.1) выход деловых фракций незначительно зависит от схем переработки. Наиболее предпочтительная схема №2.1 с использованием щёковых дробилок на второй стадии дробления, минимизирующих выход отсева. Это объясняется тем, что щёковые дробилки,  применяемые на второй стадии дробления и работающие на больших,  чем конусные дробилки выходных щелях, дают меньше отсева. Ограничение применения щековых дробилок на заводах малой производительности вызвано их недостаточной производительностью на выходных щелях размером 30 – 50 мм.

 При выработке щебня более высокого качества, по форме зерна, более предпочтительная схема №1, хотя при этом и несколько увеличивается выход отсева по сравнению со схемой №2. Несколько увеличенное содержание в конечном продукте ДСЗ (схема №2) лещадных и игловидных зерен щебня объясняется следующим. Дефектные зерна (сколы), во множестве образующиеся при дроблении на первой стадии дробления и содержащиеся в исходной горной массе, как наиболее слабые, не разрушаются при дроблении на второй стадии дробления. По схеме №2 они на грохоте предварительно выделяются в конечный продукт «загрязняя» его.

Применение на третьей стадии дробления конусных дробилок, (как наиболее производительных) и позволяющих минимизировать отсев, на сегодня, пожалуй, единственное техническое решение.

Получение щебня (2-ой группы) повышенного качества по форме зерна, возможно с применением специальных конусных дробилок на финишных стадиях дробления схемы  2.1, 2.3, 2.5, обеспечивая их загрузку продуктом крупностью, в крайнем случае, +5 мм. При дроблении в «слое» лещадные и игловидные зерна,  как наиболее слабые, разрушаются. Необходимость загрузки  мелким материалом (по размеру не требующим дробления), вызывает необходимость применения более крупной по производительности  дробилки или их увеличенного количества. Например, ЗАО «Дробмаш» с 2006 г. выпускает Агрегат мелкого дробления ДРО – 739 и его модификации, состоящий из двух конусных дробилок и подборного конвейера. Им комплектуются технологические линии для производства  щебня  (2-ой группы) повышенного качества, по форме зерна.

Существенное влияние на показатели зернового состава оказывают величина выходной щели дробилки и крупность исходного материала. С увеличением крупности питания в продукте дробления образуется больше лещадных зерен. Минимальное содержание их находится во фракциях, близких к размеру выходной щели дробилки, их содержание в этих фракциях в 2-3 раза меньше по сравнению с другими фракциями.   

Получение щебня повышенного качества (1-ой группы) возможно с использованием оборудования для исправления формы зерна (грануляторов) или применением ударно-отражательных дробилок с вертикальным валом схемы 1.2, 2.2, 2.4.

Применение ударно-отражательных дробилок с вертикальным валом – как оборудования для дробления, грануляции и имеющих высокую степень дробления - (схемы 1.2 и 2.2) позволяет в процессе производства получать щебень повышенного качества (1-ой группы). Ударно-отражательные дробилки с вертикальным валом принимают исходный кусок крупностью (максимальным линейным размером) до 70 (40) мм и могут использоваться в ДСЗ на 3-ей или 4-ой стадиях дробления, в основном в замкнутых циклах. Дробилки работают с высокими окружными скоростями ротора, при этом значительно возрастает выход  отсевов и, как следствие, снижается выход товарного щебня. С целью минимизации получения вынужденного отсева, возможно использование  их на 4-ой стадии дробления в режиме грануляции (с минимальными окружными скоростями ротора)  для получения мелких узких фракций. При этом выход отсевов удаётся несколько снизить, усложняя технологическую линию. Такие установки могут работать в режиме кубизатора, когда скорость вращения ротора дробилки снижена и разрушаются только зерна лещадной формы. Кубизатор можно устанавливать на стадии доводки товарной фракции уже после третичного дробления. Следует процитировать авторов Л.А. Вайсберга, д.т.н., А.Д. Шулоякова, к.т.н., С.Л. Орлова, и др. «Новые технологии производства высококачественного щебня мелких фракций». (Источник: Дорожная техника (Все статьи..))

«Известно, что роторные центробежные дробилки широко применяются для дезинтеграции материалов относительно невысокой прочности и абразивности: известняка, доломита, мела, гипса и др. В последние годы это оборудование активно пропагандируется для производства кубовидного щебня из крепких изверженных пород.

В иностранной литературе такие дробилки часто называются Raunder, что буквально означает «скруглитель», т.е. основная задача такого оборудования – изменение формы зерен материала. При переработке рваного камня в центробежной ударной дробилке происходит обламывание краев зерен, поэтому форма щебня оказывается более близкой к шару, чем к кубу. Такой материал, хотя и удовлетворяет требованиям ГОСТ 8276-93, при использовании в дорожном строительстве не снижает расход вяжущего, т.к. обладает большей пустотностью, чем щебень с зернами формы, приближающимися к кубу. В работе  (Ицкович С.М., Чумаков Л.Д., Баженов Ю.М. «Технология заполнителей бетона», Москва, Высшая школа, 1991 г. с. 17–21) отмечено, что средняя пустотность сыпучего материала с зернами шаровидной формы при плотной укладке может достигать 36%, в то время как материал из различных многогранников имеет пустотность менее 30%.». Это особенно справедливо для мелких узких фракций щебня нашедшего широкое применение в дорожном строительстве.

Применение грануляторов, оборудования для исправления формы зерна в выделенных фракциях и имеющих степень дробления близкую к 1, позволяет также, в процессе производства (схема 2.4),  получать щебень повышенного качества (1-ой группы). Гранулятор ДРО-629 (в агрегате ДРО-630) – специально модифицированный вариант роторной дробилки, в котором дробятся только слабые  (лещадные и игловидные) зерна. Зерна щебня, имеющие кубовидную форму, дроблению не подвергаются. Гранулятор, как и другое оборудование, выпускаемое ЗАО «Дробмаш» легко встраивается в технологическую линию. Обработка щебня в грануляторе снижает процент дефектных зерен не менее чем на 10%, практически не увеличивая выход отсевов, сохраняя объём производства щебня 1 –ой группы (повышенного качества) на уровне выпуска щебня 3 – 5 -ой групп, что заметно позволяет полнее использовать мощность ДСЗ на выпуск товарной продукции и минимизировать вынужденные  отходы, в объёмах указанных в таблице 1.

 Введение дополнительной стадии обработки щебня в грануляторе, так же, как и с применением центробежной дробилки, несколько усложняет технологическую линию, но более экономически обоснован.

      Варианты получения щебня 1-ой группы на дополнительных ДСУ подробно предложены в статье «Технология получения щебня узких фракций кубовидной формы» авторами В.М. Юмашевым, к.т.н., А.А. Матросовым, к.т.н., Ф.В. Панфиловым, инженером, ЗАО «СоюздорНИИ» (Журнал «Автомобильные дороги» № 6 2007 г.).

                Тенденции показателей работы ДСУ сохраняются и при использовании мобильного оборудования по приведенным типовым схемам. Основной недостаток мобильного оборудования, по сравнению со стационарным, это недостаточный коэффициент использования оборудования из-за не полной (равномерной) загрузки горной массой.

            Выбор рациональной технологии и оборудования на этапе строительства нового ДСЗ или реконструкции работающего позволяет только за счет снижения объема производства вынужденных отходов (отсева) значительно повысить экономическую эффективность  предприятия за счет:

- дополнительного увеличения (без увеличения затрат) выпуска товарной продукции – щебня,

-более полного использования полезного ископаемого,

-увеличения производительности труда,

-уменьшения затрат связанных с утилизацией отсевов.

            Дробилки, Оборудование дробильно-размольное и сортировочное находит применение в основном на опасных производственных объектах (ОПО) и соответственно нуждается в подтверждении его соответствия требованиям промышленной безопасности. Федеральный закон "О промышленной безопасности" №116-ФЗ от 21.07.1997 г.

        В Таможенном союзе оборудование, применяемое на ОПО, должно пройти подтверждение требованиям Технических регламентов Таможенного союза. Дробилки, Оборудование дробильно-размольное и сортировочное входит в перечень объектов технического регулирования, подлежащих подтверждению соответствия требованиям технического регламента Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования» в форме декларирования соответствия.

            Большая часть промышленного оборудования является объектом технического регулирования в соответствии с техническим регламентом Таможенного союза "О безопасности машин и оборудования" (ТР ТС 010/2011) и техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности низковольтного оборудования» (ТР ТС 004/2011)

     Стоит отметить, что на оборудование единовременно могут распространяться требования сразу нескольких технических регламентов. 

      В случае, если оборудование не является объектом технического регулирования (не попадает ни под один из действующих регламентов), оно должно пройти экспертизу промышленной безопасности.

          На производимое оборудование Декларацию о соответствии ТР ТС оформляет изготовитель оборудования.

    Реализация оборудования без подтверждения требованиям Технических регламентов Таможенного союза запрещена.

risunok1 risunok3
 Схема 1 Схема 2

Статья подготовлена Главным специалистом группы сервиса и послепродажного обслуживания ЗАО «Дробмаш», «Почетным машиностроителем» Горляковым А.А.

Вы знаете, что хотите купить?
Здесь можете оформить заказ
- на оборудование
- на запчасти
- на сервисное обслуживание
- на технологическую линию



Оставить свое сообщение можете заполнив форму, приведенную ниже:

Ваше сообщение
* Ф.И.О. контактного лица
* Наименование организации
* Адрес потребителя
E-mail
* Контактный телефон
Ваше сообщение
Введите цифры, изображенные на картинке: