Дробление щебня. Виды дробилок и их сравнительные характеристики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра Производства строительных материалов, изделий и конструкций

Курсовая работа

по дисциплине: Заполнители для бетонов

на тему: Дробление щебня. Виды дробилок и их сравнительные характеристики

Самара, 2011

Введение

Щебень из горных пород - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью св. 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.

Является наиболее качественным крупным заполнителем для высокопрочных бетонов. Он, как правило, дороже гравия, но тем не менее объем производства щебня превышает объем добычи гравия в несколько раз. Это объясняется отсутствием гравия во многих районах страны и использованием его для высокопрочных бетонов.

Сырьем для получения щебня служат в основном: изверженные горные породы типа - гранита, габбро, диабаза, базальта; и карбонатные осадочные горные породы - известняки и доломиты. Меньшее промышленное значение имеют песчаники и метаморфические горные породы.

Разновидности щебня:

Гранитный щебень -- это щебень из твердой горной породы зернистого строения, которая является самой распространенной на Земле. Гранитная скала представляет собой магму, выброшенную на поверхность земли и затвердевшую.Состоящую из хорошо сформированных кристаллов полевого шпата, кварца, слюды и т.д. И имеет цвет красный, розовый или серый, оправляемый от преобладания в нём шпата и слюды. Глыбы получают обычно путем взрыва монолитной скалы, затем они дробятся в машине, а полученный щебень просеивается по фракциям. Это последний этап производства щебня.

По техническим характеристикам гранитный щебень является прочным (марка 800-1200) и высокопрочным (марка 1400--1600), морозостойким (марка 300--400), с низкой лещадностью (5-23 %) и 1 классом радионуклидности (А (еф)<370 Бк/кг). Показатели содержания радионуклидов, вредных компонентов и примесей отсутствуют или не превышают нормы, что подтверждается соответствующими сертификатами и заключениями, выдаваемыми после проведения исследований.

Хорошие свойства гранита делают его популярным строительным материалом. Это лучший заполнитель для высокомарочного бетона. Гранит также используется как декоративный камень. Он может быть серым, красным или розовым и иметь множество оттенков, после шлифовки и полировки имеет красивую зеркальную поверхность. Гранит в основном состоит из кристаллов полевого шпата, кварца, слюды, содержание которых влияет на цвет и оттенки камня.

Гравийный щебень -- щебень, получаемый путем просеивания карьерной породы, а также путем дробления природной каменной скалы. По прочности гравийный щебень уступает гранитному щебню, но есть и преимущества -- радиоактивный фон его обычно очень низкий и цена ниже, чем на гранитный.

Гравийный щебень применяют для фундаментных работ, для бетонов, в производстве ЖБИ, при строительстве дорог.

Существует два вида гравийного щебня:

· Колотый щебень -- это обычный природный или дробленный,

· Гравий -- это округлые камушки, как правило речного или морского происхождения.

Известняковый щебень -- продукт дробления осадочной горной породы -- известняка, состоящего, главным образом, из кальцита (карбонат кальция -- СаСО3).

Известняковый щебень (иногда его ещё называют известковый или доломитовый щебень) -- один из основных видов щебня, который помимо гравийного и гранитного щебня применяется в дорожном строительстве, а также при изготовлении железобетонных изделий.

Вторичный щебень - щебень, получаемый при дроблении строительного мусора -- бетона, кирпича, асфальта. Стандарты описаны в ГОСТ 25137-82. Для его получения используется то же самое оборудование, что и при производстве других видов щебня, процесс состоит из следующих основных стадий: сначала строительный мусор с помощью погрузчика помещается в бункер питателя, затем дробилка разбивает крупные куски на щебень, после этого проводится выборка металлических включений (на металлолом) и дальнейшее фракционирование щебня на грохоте (спросом пользуется и несортированная фракция).

Главное достоинство вторичного щебня -- дешевизна, в среднем он в два раза дешевле гранитного. Энергозатраты на его производство по сравнению с другими видами щебня могут быть меньше до 8 раз. Себестоимость бетона с использованием вторичного щебня в качестве крупного заполнителя сокращается на четверть.

По прочности, морозостойкости и некоторым другим характеристикам вторичный щебень уступает щебню из натуральных материалов, однако имеет широкое применение:

· в качестве крупного заполнителя для бетона прочностью 5…20МПа;

· в дорожном хозяйстве (отсыпка дорог, съездов, использование в качестве нижнего слоя дорог, не имеющих статуса федеральных);

· в работах по благоустройству (посыпка под асфальтированные площадки, тротуары);

· для укрепления слабых грунтов (траншеи инженерных сетей, днища котлованов);

Шлаковый щебень - получают дроблением отвальных металлургических шлаков или специальной обработкой огненно-жидких шлаковых расплавов (литой шлаковый щебень). В настоящее время разработаны и применяются в строительстве разнообразные виды бетонов с применением как вяжущих, так и заполнителей на основе металлургических шлаков. Стоимость изделий из шлаковых бетонов на 20-30 % меньше, чем традиционных.

1. Производство щебня

Производство щебня включает следующие технологические процессы:

· Добыча камня;

· Дробление щебня;

· Сортировка (грохочение).

1.1 Добыча камня

Добыча камня осуществляется в основном в карьерах. Разработке месторождений каменных пород предшествуют вскрышные работы, состоящие в удалении растительного слоя и песчано-глинистых пород. В состав вскрышных работ может входить и удаление непригодного камня верхней зоны (зоны выветривания). Эти работы выполняют буровзрывным способом. В результате взрыва образуются глыбы и рванные камни разной крупности. Крупные глыбы (негабариты) взрывают вторично.

После разработки камень грузят в транспортные средства, доставляющие его на дробильно-сортировочные заводы.

1.2 Дробление щебня

Дробление - процесс разрушения кусков горных пород, валунов, шлака, при котором механическим путем (сжатием, ударами, раздавливанием) преодолевают внутренние силы сцепления, связывающие между собой частицы твердого тела. Различают: одно-, двух- и многостадийное (многоступенчатое) дробление с перепуском дробимого материала через одну, две или более дробилок и систему грохотов с последовательным уменьшением размера щебня (рис. 1).

Рис. 1. Технологические схемы:

а -- одностадийное дробление с открытым циклом; б -- одностадийное дробление с замкнутым циклом; в -- двухстадийное дробление; г -- трехстадийное дробление

Способы дробления (рис. 2): раздавливание, раскалывание, истирание и удар. Прочные и абразивные материалы дробят преимущественно раздавливанием, прочные и вязкие -- раздавливанием с истиранием, мягкие и хрупкие -- раскалыванием и ударом.

Рис. 2. Способы дробления:

а -- раздавливание; б -- раскалывание; в -- истирание; г -- удар.

Дробление характеризуют степенью дробления, т. е. отношением размеров наибольших кусков в материале до и после дробления. Другой показатель -- удельный расход энергии, т. е. количество кВт·ч на 1 т дроблёного материала. Дробление комбинируют, как правило, с грохочением.

Различают дробление в открытом (рис. 3, а) и замкнутом (рис. 3, б) цикле. В 1-м случае готовый по крупности продукт отсеивают на грохоте перед дробилкой, а также получают после дробления; во 2-м -- материал после дробилки просеивается на грохоте на крупный и мелкий (готовый); крупный материал возвращается для додрабливания в ту же дробилку.

Рис. 3. Схемы дробления в открытом (a) и замкнутом (б) цикле: 1 -- грохот; 2 -- дробилка.

1.3 Сортировка (грохочение)

Грохочение -- процесс разделения (сортировки) сыпучих материалов по крупности частиц (кусков) на грохотах.

По технологическому назначению различают грохочение: вспомогательное, в том числе предварительное -- отделение мелких классов исходного материала, которые нецелесообразно направлять в дробилку (при дроблении в открытом цикле); контрольное или поверочное -- отделение мелких классов дроблёного материала (при дроблении в замкнутом цикле); совмещённое (предварительное и контрольное), когда обе операции совмещены в одну (при дроблении в замкнутом цикле); подготовительное -- выделение продуктов различных классов крупности с целью раздельной обработки, обусловленной требованиями технологии на рудоуглеобогатительных и брикетных фабриках; самостоятельная или механическая сортировка -- получение готовых продуктов (сортов), отправляемых потребителю.

Технологическая схема установки для получения фракционированного щебня грохочением продукта дробления

щебень дробление сортировка гравийный

1. Вибропитатель (емкостью бункера 15 куб.м.)

2. Агрегат сортировки с грохотом ГИС-42 (с ситами 40х40; 70х70)

3. Агрегат сортировки с грохотом ГИС-43 (с ситами 5х20; 10х10; 20х20)

4. Конвейер 800-15

5. Конвейер 650-20

6. Конвейер 650-15 (6 шт.)

7. Агрегат управления

2. Виды дробилок и их сравнительные характеристики

Дробилки по конструкции и принципу дробления подразделяются на щековые, конусные, валковые, молотковые и др.

2.1 Щековые дробилки

В щековых дробилках с простым качанием материал раздавливается между двумя щёками, из которых одна неподвижна, а другая является подвижной -- качающейся. Подвижная щека шарнирно подвешена на неподвижной или подвижной оси и попеременно то приближается к неподвижной щеке, то удаляется от неё. В щековых дробилках со сложным качанием щёки движутся на встречу друг другу При сближении щек находящиеся между ними куски дробимого материала раздавливаются. Качающиеся движения щеки создаются вращающимися эксцентриковым механизмом.

Исходный материал поступает в пространство между щеками сверху. Дробленный продукт разгружается снизу при отходе подвижной щеки. Крупность максимальных кусков в дроблённом продукте определяется шириной выходной щели между подвижной и неподвижной щёками

2.2 Конусные дробилки

Конусная дробилка по своему типоразмерному ряду делятся на дробилки крупного, среднего и мелкого дробления. Основное дробящее действие конусной дробилки -- раздавливание, но имеет место и разлом. Дробление материала происходит непрерывно, что позволяет делать конусные дробилки без тяжёлых маховиков, а также, по сравнению с щековыми дробилками увеличить время нахождения материала в камере дробления, и как следствие, степень сокращения.

2.3 Роторные дробилки

Роторная дробилка предназначены для дробления мягких, малоабразивных материалов. Использование роторных дробилок для дробления прочных пород малоэффективно из-за высокого расхода быстроизнашивающихся дробящих элементов.

Не смотря на свою узкую специализацию роторная дробилка имеет ряд неоспоримых преимуществ:

· высокая производительность

· простота конструкции

· возможность селективного дробления (более слабые по прочности зёрна лучше дробятся и попадают в отсев дробления)

2.4 Молотковые дробилки

Молотковая дробилка используют в основном для среднего и мелкого дробления. Также как и роторные дробилки их используют для дробления малоабразивных материалов.

Размер готового продукта регулируется количеством и формой молотков, изменением частоты вращения ротора, на котором закреплены молотки, зазором между колосниками разгрузочной решетки, а также расстоянием между окружностью вращения молотков и окружностью колосниковой решетки. Количество возможных изменений в работе дробилки является преимуществом молотковых дробилок, так как позволяет подобрать режим максимально соответствующий поставленной задачи.

Основные преимущества молотковой дробилки:

· надежная, простая конструкция

· высокая степень сокращения материала

· молотковая дробилка не нуждается в специально организованных строительных площадках и бетонных фундаментах. Она может работать как непосредственно на объекте, так и в карьере.

а -- однороторная; б -- двухроторная одноступенчатого дробления; в -- реверсивная; г -- с вертикальным валом; д -- с очистным полотном

2.5 Валковые дробилки

Валковая дробилка является компрессионной дробилкой, раньше широко использовалась в горной промышленности.

Валковая дробилка дробит материал в минимальную зернистость (2 мм) и использует компрессию для дробления с двумя вращающими валками. Промежуток между этими валками установит требующий размер продукции, и реализует максимальное питание. Главные преимущества валковой дробилки заключаются в том, что она даёт хороший размер продукции и остается немного пыли.

Рабочим органом в валковой дробилке являются два валка, вращающиеся навстречу друг другу и раздвинутые на расстояние, определяемое максимальным размером выходящего продукта. Материал, подлежащий дроблению, вследствие трения затягивается между валками и при этом постепенно измельчается. Крупность продуктов дробления зависит от регулировки зазора между ними.

Список литературы

1. С. М. Ицкович - Технология заполнителей бетона - М.; 1991 год - 273 с.

2. http://www.sgm-eng.ru/

Размещено на Allbest.ru