Технология получения кубовидного щебня
Автор: А.С. ВАРЕНОВ,
главный конструктор ОАО «ДРОБМАШ», г. Выкса Нижегородской области
Качество и надежность автомобильных дорог зависит от качественных характеристик щебня, который используется в дорожном строительстве. В большей характеристик щебня, который используется в дорожном строительстве. В большей степени это относится к щебню, применяемому для устройства верхних слоев дорожного покрытия. Известно, что повышенное содержание зерен лещадной формы отрицательно влияет на удобоукладываемость и плотность асфальтобетонных смесей. Также следует учитывать, что зерна лещадной формы обладают меньшей механической прочностью по сравнению с кубовидными зернами щебня. Поэтому при строительстве и в процессе эксплуатации лещадные зерна разрушаются, что может приводить к образованию свежих поверхностей, не покрытых битумом. Эти места являются первичными очагами разрушения асфальтобетона при проникновении воды и действия затем попеременного замораживания-оттаивания.
Для получения щебня кубовидной формы обычно применяют специальные конусные дробилки или дробилки ударного действия. Последние позволяют получать щебень, форма зерен которого наиболее близка к кубовидной, однако эти дробилки характеризуются значительными расходами на изнашиваемые части, особенно при дроблении прочных пород, и повышенным выходом отсевов дробления. Некоторого снижения содержания зерен лещадной формы в щебне можно добиться при использовании обычных конусных дробилок. Для этого необходимо, чтобы камера дробления была полностью заполнена. В этом случае дробление происходит не только между конусами дробилки, но и между зернами материала, находящимися в камере дробления. Имеющиеся в исходном материале и образующиеся в процессе дробления зерна лещадной формы при этом, как механически наиболее слабые, разрушаются. Для осуществления этого процесса дробилка должна быть оборудована датчиком уровня материала в камере дробления, а также аккумулирующим бункером с питателем. Производство щебня мелких фракций кубовидной формы возможно организовать на действующих предприятиях нерудной промышленности. Для этого потребуется заменить оборудование II и III стадий дробления, увеличить площади грохочения, изменить внутренние транспортные системы технологических линий, что связано с большими техническими трудностями и финансовыми затратами. Поэтому на промплощадках асфальтобетонных заводов или щебнезаводов сегодня более целесообразно использовать открытые дробильно-сортировочные установки некапитального типа (транспортируемые) для получения щебня фракций 5-10, 10-15 и 15-20 мм с содержанием зерен лещадной формы не более 15%. Эти установки дешевле капитальных, кроме того, они могут быть смонтированы на месте в течение 1-1,5 месяца. В качестве исходного материала может быть использован щебень фракций 20-40 и 40-80 мм. Установки для получения кубовидного щебня поставляют сегодня как зарубежные, так и отечественные производители. Так, например, ОАО «Дробмаш» (г. Выкса) сегодня предлагает дорожным строителям технологию получения кубовидного щебня на первой стадии дробления, с выходом лещадных зерен не более 15% по фракциям от 5 до 20 мм, на базе конусной дробилки нового поколения с системой автоматического управления — ДРО-560 САУ. Гидроопора неподвижного дробящего конуса, которой снабжена ДРО-560, полностью защищает дробилку от разрушения при попадании внутрь недробимого тела. Производительность дробилки — 40 м3/час, в качестве исходного материала используется щебень крупностью 20-40 или 40-80 мм. Дробилка легко встраивается в автоматизированные линии и по желанию заказчика может комплектоваться системами управления с различной степенью автоматизации.
Использование в технологической линии питателя с дистанционно регулируемой производительностью и дробилки с дистанционно регулируемым размером разгрузочной щели без остановки оборудования обеспечивает оптимальный режим работы оборудования и стабильный зерновой состав готовой продукции. Возможность комплектования технологической линии металлодетектером и металлоотделителем позволяет минимизировать вероятность попадания в конусную дробилку недробимых предметов, что наряду с ее автоматикой, обеспечивающей пропуск недробимых предметов, надежно защищает оборудование от аварий. Указанные выше возможности оборудования в целом ведут к повышению эксплуатационной производительности.
Для получения щебня более высокой степени кубовидности, с содержанием лещадных зерен не более 5-10%, используется гранулятор. Конструкция гранулятора сходна с роторной дробилкой, однако в нем значительно увеличен объем дробильной камеры за счет сокращения числа отбойных плит до одной. Практически, в грануляторе дробятся только лещадные зерна, а зерна, уже приобретшие кубовидную форму, не претерпевают формообразующих изменений. Гранулятор, как и другое оборудование «ДРОБМАШ», легко встраивается в любую из уже существующих производственных линий. Для промывки щебня от пыли, с целью обеспечения необходимого сцепления между щебнем и асфальтовым покрытием, предприятие предлагает специальные грохота с промывкой и мойки. Широчайшая номенклатура выпускаемых предприятием изделий позволяет поставлять потребителю полный комплект оборудования, обеспечивая технологию переработки различных материалов для производственных объектов средней мощности.
Источник
Основные методы получения кубовидного щебня
Для получения кубовидного щебня применяются либо конусные дробилки, либо роторные, с различными вариантами расположения вала. Оба способа существенно различаются по сложности организации работы и качеству получаемой продукции.
Измельчение щебня ударным способом в роторных дробилках
Наиболее удобны для этой цели роторные дробилки вертикального типа, так как устройства с горизонтальным валом слишком быстро изнашиваются и требуют частой замены ударных узлов. Впрочем, качество получаемого щебня по мере износа деталей не меняется, а стоимость сменных частей относительно невелика и на их установку требуется минимальное время. На практике солидные компании предпочитают вкладывать средства в долговечные вертикальные дробилки, а начинающие предприниматели – в дешевые горизонтальные, но конечный результат у всех примерно одинаков.
Дробление щебня ударным методом позволяет гарантировано получить материал с лещадностью не только 15%, но и до 10%. При этом образуется значительное число отсева – слишком мелких фракций камня, не попадающих под маркировку щебня. Но, используя грохоты с мелкоячеистыми ситами, можно легко отделить отсев. Он также подлежит реализации, но как щебень другой категории либо вовсе в качестве заменителя крупного строительного песка, что весьма актуально для многих мест на планете. Поэтому на практике повышены затраты на организацию работы роторной дробилки и ее обслуживание компенсируются высоким качеством и количеством готовой продукции.
Использование для получения щебня конусных дробилок
В современных конусных дробилках щебень накапливается в бункере и попадает в измельчающий механизм в уплотненном состоянии, что обеспечивает дробление до нужного уровня без особых затрат энергии. Узлы устройства изнашиваются медленно, однако качество продукции падает пропорционально этому процессу. Приходиться выдерживать точный график работы, чтобы соблюсти баланс между затратами на обслуживание и лещадностью получаемого щебня.
При дроблении образуется достаточно незначительное количество отсева, однако он крайне низкого качества. В этом кроется недостаток конусных дробилок – приходиться использовать грохоты для того, чтобы удалить все мелкие фракции ввиду их полной бесполезности. Уровень лещадности получаемого щебня ограничен 15%, но это соответствует практически всем современным нормам.
Источник
Технология производства кубовидного щебеня
Кубовидный щебень. Этот термин не так давно вошёл в употребление. Сейчас любая компания, начинающая строительство нового дробильного завода или модернизацию существующего, задаёт себе вопрос: “а что с кубовидным щебнем, будет ли он у нас?”.
Но давайте начнём с самого начала. Кубовидный щебень, что это? Во многих республиках СНГ, подписавших ГОСТ 8267-93 — это щебень первой группы, содержание лещадных зёрен в котором не более 10% (на Украине, кстати, согласно стандарта ДСТУ Б В.2.7-74-98 первая группа до 10% — это окатанный щебень, а кубовидный имеет лещадность до 15%). Лещадными же по ГОСТу называются зёрна, “толщина или ширина которых менее длины в три и более раза”. Но это еще не все, по ГОСТ 8269.0-97, описывающему способы испытания щебня, есть два способа проверки щебня на лещадность: “методом визуальной разборки” и “определение на щелевидных ситах”. Как-то всё неоднозначно с определениями получается, не находите?
Кто потребитель кубовидного щебня? На сегодняшний день, увы, в основном это только государство, а точнее федеральный бюджет, так как в большинстве случаев он идёт на строительство федеральных дорог, где есть строгие условия по качеству используемого щебня, а именно допускается только первая группа. Кубовидный щебень делает дорожное покрытие лучше, долговечнее, шум меньше, бетон прочнее и выносливее. Казалось бы использование его должно было бы быть более интенсивным, но, увы, как было написано в одной аналитической статье у наших ДРСУ слишком много техники для ремонта дорог. Есть ещё ответственное строительство: высотные здания, мосты, дамбы гидроэлектростанций, но его объём не так велик. Подходим к основной части. Как, а точнее, на каком оборудовании производится кубовидный щебень или, как ещё говорят “щебень улучшенного качества”? Промышленно применяемых способов сейчас существует два:
1. Конусные дробилки на последней стадии дробления, дробящие материал в стеснённом слое. Такая технология позволяет добиться снижения лещадности до 15%.
| Достоинства | Недостатки |
|---|---|
| меньшие требования к внимательности со стороны персонала; более длительный срок без необходимости замены быстроизнашиваемых частей по сравнению с ударным способом; меньшее количество отсева (переизмельчения) по сравнению с ударным способом; компактные габариты. | более сложное обслуживание; необходимо поддерживать работу дробилки под завалом (решается небольшим бункером накопителем перед дробилкой); при износе быстроизнашиваемых деталей меняется размер готового продукта и его качество; сохраняется высокая лещадность в мелких фракциях, несмотря на нормативные показатели в целевой фракции. |
2. Ударный способ. Осуществляется на центробежных дробилках (роторные дробилки с вертикальном валом, VSI). Иногда для этого приспосабливают обычные роторные дробилки (роторная c горизонтальным валом), что приводит к увеличенному расходу быстроизнашиваемых элементов, но позволяет иметь меньшие начальные капиталовложения по сравнению с центробежной и конусной дробилками, и этим подкупает потенциальных пользователей.
| Достоинства | Недостатки |
|---|---|
| простота конструкции и, как следствие, простота обслуживания; износ быстроизнашиваемых элементов не влияет на качество или крупность готового продукта; достигается небольшое упрочнение щебня после дробления, связанное с устранением слабых зерен и трещиноватости оставшейся с предыдущих стадий дробления; получение большего количества щебня мелких классов стоимость которого выше; позволяет получить содержание лещадных зерен во всех фракциях гарантировано до 10%. | большее количество отсева, что для мест с затрудненным доступом к природному песку становится преимуществом: на дробилках увеличивают скорость вращения ротора, иногда даже используются отбойные плиты, а не применяют самофутеровку, и в результате получают большее количество мелких классов; требуется существенно более частая замена быстроизнашиваемых элементов (при небольшом времени на замену и соразмерных удельных затратах на стоимость заменяемых элементов при сравнении с соответствующими конусными дробилками); удельные энергозатраты выше по сравнению с дроблением на конусной дробилке на 20-50% (если ударный способ используется как мелкое дробление, заменяя соответствующую конусную). |
В завершении этой части несколько экзотических способов борьбы с лещадностью:
— улучшенная форма при дроблении на щековой дробилке со специально изменённой формой брони;
— грохота с щелевидными ситами;
— сепарация в воздушном слое.
Таким образом, важно понимать, что решение о производство кубовидного щебня должно быть обдуманным и нацеленными на перспективу, так как оно сопряжено с дополнительными расходами и энергозатратами.
Источник
Технология получения щебня узких фракций кубовидной формы
Технология получения щебня узких фракций кубовидной формы
В.М. Юмашев, к.т.н., А.А. Матросов, к.т.н.,
Ф.В. Панфилов, инженер, ОАО «СоюздорНИИ»
Последние годы остро стоит вопрос о резком изменении сложившейся практики выбора материала и технологии строительства асфальтобетонных покрытий, особенно верхнего слоя. Это вызвано чрезвычайно напряженной интенсивностью движения (более 50 тыс. авт./сутки), большим содержанием в составе потока большегрузных тяжелых транспортных средств (более 30%), высокими средними скоростями как легковых, так и грузовых автомобилей (более 80 км/ч), суровыми климатическими условиями эксплуатации дороги в зимнее время (низкие температуры, ниже минус 25° С). Именно от состояния верхнего слоя зависит постоянство главного экономического показателя дороги — средней скорости транспортного потока, возросшей уже с 30 км/час до 80 км/час и более, т.е. более чем в 2,5-3 раза.
К верхнему слою предъявляются следующие требования по:
— коэффициенту сцепления с колесом автомобиля;
— однородности структуры поверхности.
Для достижения этих свойств на требуемом уровне в течение строительства и в процессе эксплуатации автомобильной дороги СоюздорНИИ разработаны требования, технология получения и контроль качества щебня узких фракций кубовидной формы из изверженных пород, который готовят с помощью специальных дробильно-сортировочных установок (стационарных и передвижных), расположенных на промбазах дорожного строительства и предприятиях нерудной промышленности.
Щебень выпускают в виде следующих раздельных фракций 2-5; 5-10; 10-15, 15-20; 20-30 и 30-40 мм (фр. 2-5 мм получают из отсевов дробления, которые создаются при переработке изверженных горных пород в объеме до 30% и более). Подготовка фракции 2-5 мм из отсевов дробления ведется на предприятии (карьер, щебзавод) нерудных строительных материалов, где осуществляется переработка изверженных горных пород, или на промбазе дорожного строительства. Для этой цели могут быть использованы различные способы получения фр. 2-5 мм из отсевов дробления.
Щебень предназначен для приготовления горячих высокоплотных и плотных мелкозернистых и крупнозернистых асфальтобетонных смесей, а также для устройства поверхностной обработки слоев износа и изолирующих слоев из других типов смесей («Сларри сил», битумоминеральные открытые смеси и т.д.) в соответствии с ГОСТ 9128 и щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей по ГОСТ 31015.
Традиционно в технологии приготовления асфальтобетона для верхнего слоя использовали щебень фракции 5-20 мм с содержанием зерен лещадной формы в количестве 25-35% и более (при норме не более 15%). Асфальтобетонные смеси из такого щебня имеют неоднородную структуру, что отрицательно отражается на плотности слоя, ровности поверхности покрытия и его фрикционных свойствах. Зерна же лещадной формы разрушаются при укатке смесей, образуя очаги для разрушения асфальтобетона при воздействии воды и отрицательных температур.
По предложению СоюздорНИИ для повышения шероховатости поверхности покрытия, исключающей аквапланирование (проскальзывание) автомобиля на мокрой поверхности, приданию покрытию необходимого коэффициента сцепления и устойчивости против образования волн и колейности (сдвигоустойчивости), приготовление асфальтобетонных смесей осуществляли на щебне узких фракций кубовидной формы. Дозирование щебня по узким фракциям позволяет управлять структурой материала, а кубовидность формы создает плотный (сдвигоустойчивый) каркас слоя.
Для производства щебня узких фракций кубовидной формы необходимо использовать в качестве исходного материала щебень фр. 20-40; 0-70; 40-70; 25-60 мм или 70-120 мм из изверженных (магматических) горных пород (гранит, габбро, габбро-диабаз и др.). Исходный материал по своим физико-механическим свойствам должен соответствовать требованиям ГОСТ 8267 и договору между изготовителем и потребителем.
Операции по производству узких фракций кубовидной формы включают доставку погрузчиком со склада хранения исходного материала в бункер-питатель дробильно-сортировочной установки для направления затем конвейером его на дробление и грохочение с целью получения необходимых узких фракций кубовидной формы. Готовые фракции материала конвейерами направляются в бункеры или на площадки с твердым покрытием для хранения.
Производство щебня узких фракций кубовидной формы осуществляется на специальных дробильно-сортировочных установках (рис. 1).
Рис. 1 Получение щебня различных фракций
Комплектация установок зависит от вида и крупности исходного материала из одной или нескольких фракций щебня и содержания зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в готовой продукции, а также требуемой производительности. Дробильное оборудование для производства щебня узких фракций кубовидной формы приведены в таблице.
Источник
