Спосіб виробництва щебеню

Реферат: Спосіб виробництва щебеню включає розділення вихідного матеріалу на класифікуючому пристрої з отриманням на виході продуктів крупної верхньої і дрібної нижньої фракцій, попереднє дроблення продукту верхньої фракції щонайменше на одному пристрої для крупного дроблення з розділенням на його виході на продукти верхньої і нижньої фракцій, заключне дроблення продукту верхньої фракції на пристрої для дрібного дроблення і розділення продуктів заключного дроблення щонайменше на одному класифікуючому пристрої з отриманням на виході готових продуктів заданих фракцій і відсіву. Розділення продуктів попереднього дроблення виконують за допомогою щонайменше одного класифікуючого пристрою, продукти нижніх фракцій, отриманих на виходах класифікуючого пристрою на стадії розділення вихідного матеріалу і класифікуючого пристрою на стадії попереднього дроблення, направляють відповідно на класифікуючі пристрої на стадіях попереднього і заключного дроблення. Отриману некондиційну верхню фракцію з класифікуючого пристрою на стадії заключного дроблення повертають на повторне дроблення на дробарку для дрібного дроблення. При цьому як згаданий пристрій для дрібного дроблення використовують відцентрово-ударну дробарку, що виконана з можливістю регулювання числа оборотів розгінного ротора. UA 104674 U (54) СПОСІБ ВИРОБНИЦТВА ЩЕБЕНЮ UA 104674 U UA 104674 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів виробництва щебеню, зокрема кубовидної форми, і може бути використана на дробильно-сортувальних підприємствах в промисловості нерудних будівельних матеріалів. Відомий спосіб виробництва щебеню (Червяков С.А., Газалеева Г.И. Анализ современных инновационных технологий и оборудования для получения высококачественного щебня // Горная промышленность № 2 (90)/2010. Джерело: http:// www. mining-media. ru/ru/article/drobilka/ 346-analiz-sovremennykh-innovatsionnykh-tekhnologij - і - oborudovaniya-dlya-polucheniyavysokokachestvennogo-shchebnya), що включає розділення вихідного матеріалу на класифікуючому пристрої з отриманням на виході продуктів крупної верхньої і дрібної нижньої фракцій, попереднє дроблення продукту верхньої фракції на одному пристрої для крупного дроблення, заключне дроблення продукту попереднього дроблення на двох пристроях для дрібного дроблення і розділення продуктів заключного дроблення на другому і третьому класифікуючих пристроях з отриманням на виході готових продуктів заданих фракцій і відсіву. При цьому продукт нижньої фракції, отриманий на виході першого класифікуючого пристрою, направляють на четвертий класифікуючий пристрій з отриманням на його виході відсіву і продукту верхньої фракції, який направляють на попереднє дроблення на пристрій для крупного дроблення. Продукт верхньої фракції, отриманий на виході другого класифікуючого пристрою, розділяють на готовий продукт фракції 40-70 мм і некондиційну верхню фракцію +70 мм, яку направляють на повторне дроблення. На виході третього класифікуючого пристрою одержують відсів і готовий продукт фракцій 5-10 мм і 20-40 мм. У відомому способі попереднє дроблення виконують на щічній дробарці ЩДП-12 × 15У, а заключне дроблення - послідовно на двох конусних дробарках КСД-1750Гр-ДМ і КМД-1750Т7-Д. Як перший класифікуючий пристрій використовують грохот КГ, як другий і третій - по два агрегати сортування, відповідно, ДРО-659 (а1=70 мм, а2=40 мм, а3=5 мм) і ДРО-690-60 (а1=20 мм, а2=5 мм), а як четвертий - один агрегат сортування СМД-513А-10 (а1=40 мм, а2=20 мм). 3 Продуктивність відомого способу становить більше 1 млн. м щебеню. Вміст зерен лещадної форми в готовій продукції складає від 8 до 15 % при відсіві відходів дроблення крупністю 0-5 мм - до 16 %. Недоліком відомого способу є порівняно високий вміст в щебені зерен лещадної форми, що знижує його якість і обмежує область застосування в дорожньому і енергетичному будівництві. Відомий спосіб виробництва щебеню (Вайсберг Л.А., Шулояков А.Д., Орлов С.Л. і ін. Новые технологии производства высококачественного щебня мелких фракций. // Горная промышленность. - 2010. - № 3 (91). - Джерело: http://mining-media.ru/ ru/ article/ newtech/ 330novye-tekhnologii-proizvodstva-vysokokachestvennogo-shchebnya-melkikh-fraktsij), що включає розділення вихідного матеріалу на класифікуючому пристрої з отриманням на виході продуктів крупної верхньої і дрібної нижньої фракцій, попереднє дроблення продукту верхньої фракції на двох пристроях для крупного дроблення з отриманням на їх виході продуктів верхньої і нижньої фракцій, заключне дроблення продукту верхньої фракції на пристрої для дрібного дроблення і розділення цих продуктів на другому і третьому класифікуючих пристроях з отриманням на виході готових продуктів заданих фракцій і відсіву. У відомому способі як перший класифікуючий пристрій використовують колосниковий грохот, на виході якого нижню фракцію складають пісок і скельні дрібності крупністю -20 мм, які направляють у відсів, а верхню фракцію - скельна порода крупністю від мінус 500 мм до +20 мм. Як пристрої для крупного дроблення використовують агрегати СМД-510 з щічними дробарками СМД-110А, що змонтовані в технологічній лінії паралельно, а як пристрій для дрібного дроблення - конусну дробарку КИД-1200М, яка виконана з можливістю регулювання числа обертів приводу. Як другий і третій класифікуючі пристрої використовують грохот, відповідно, ГИС-53 (а1=40 мм, а2=50 мм, а3=10 мм) і ГИС-42 (а1=10 мм, а2=5 мм). Продуктивність відомого способу - до 150 т/год. по живленню у відкритому циклі дробарки КИД-1200М. При цьому кількість зерен лещадної форми в готовій продукції фракції 5-20 мм складає більше 8 % при відсіві відходів дроблення крупністю 0-5 мм - до 22 %. Недоліками відомого способу є: - порівняно високий вміст в готовій продукції зерен лещадної форми, що знижує її якість і обмежує область застосування в дорожньому і енергетичному будівництві; - необхідність операцій повторного дроблення продуктів нижніх фракцій, що погіршує умови роботи дробарок і знижує їх ефективність при одночасному зменшенні частки виходу щебеню кубовидної форми і збільшенні масової частки відсіву. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу виробництва щебеню, що дозволяє підвищити його якість за рахунок зниження вмісту зерен лещадної форми. 1 UA 104674 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Технічний результат від реалізації цієї задачі полягає в іншій послідовності виконання операцій розділення продуктів дроблення, що виключає повторне дроблення щебеню дрібних фракцій, і у використанні як пристрою для дрібного дроблення відцентрово-ударної дробарки, виконаної з можливістю регулювання числа оборотів розгінного ротора. При цьому одночасно забезпечується зниження собівартості щебеню за рахунок зменшення масової частки відсіву. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виробництва щебеню, що включає розділення вихідного матеріалу на класифікуючому пристрої з отриманням на виході продуктів крупної верхньої і дрібної нижньої фракцій, попереднє дроблення продукту верхньої фракції щонайменше на одному пристрої для крупного дроблення з розділенням на його виході на продукти верхньої і нижньої фракцій, заключне дроблення продукту верхньої фракції на пристрої для дрібного дроблення і розділення продуктів заключного дроблення щонайменше на одному класифікуючому пристрої з отриманням на виході готових продуктів заданих фракцій і відсіву, згідно з корисною моделлю розділення продуктів попереднього дроблення виконують за допомогою щонайменше одного класифікуючого пристрою, продукти нижніх фракції, отриманих на виходах класифікуючого пристрою на стадії розділення вихідного матеріалу і класифікуючого пристрою на стадії попереднього дроблення, направляють відповідно на класифікуючі пристрої на стадіях попереднього і заключного дроблення, а отриману некондиційну верхню фракцію з класифікуючого пристрою на стадії заключного дроблення повертають на повторне дроблення на дробарку для дрібного дроблення, при цьому як згаданий пристрій для дрібного дроблення використовують відцентрово-ударну дробарку, виконану з можливістю регулювання числа обертів розгінного ротора. При цьому доцільно, щоб як зазначений пристрій для дрібного дроблення використовували відцентрово-ударну дробарку, що містить зовнішній корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами і внутрішній корпус, змонтований в зовнішньому корпусі за допомогою опорної платформи, виконаної з можливістю гасіння динамічних навантажень, при цьому у внутрішньому корпусі розташовані розгінний ротор, закріплений на вертикальному валу, і відбійні елементи, закріплені по периметру згаданого корпусу зі створенням між ними і розгінним ротором зони дроблення, вертикальний вал виконаний складовим з можливістю взаємного кутового переміщення його елементів і з'єднаний з електроприводом з можливістю регулювання числа обертів розгінного ротора. Доцільно також, щоб кількість пристроїв для крупного дроблення і класифікуючих пристроїв на стадіях попереднього дроблення і заключного дроблення, їх параметри і технологічні зв'язки між собою і з рештою пристроїв вибирали з урахуванням забезпечення заданої продуктивності відцентрово-ударної дробарки, виходячи з мінералогічного складу, текстурно-структурних особливостей і міцності вихідного матеріалу. Спосіб виробництва щебеню, що заявляється, включає розділення вихідного матеріалу на першому класифікуючому пристрої з отриманням на виході продуктів крупної верхньої і дрібної нижньої фракцій, попереднє дроблення продукту верхньої фракції щонайменше на одному пристрої для крупного дроблення з розділенням продуктів дроблення за допомогою щонайменше другого класифікуючого пристрою на верхню і нижню фракції, заключне дроблення продуктів верхньої фракції за допомогою відцентрово-ударної дробарки, виконаної з можливістю регулювання числа обертів розгінного ротора, з розділенням продуктів дроблення за допомогою щонайменше третього класифікуючого пристрою на готові продукти заданих фракцій і відсіви. При цьому продукти нижніх фракцій, отримані на виходах першого і другого класифікуючих пристроїв, направляють відповідно на другий і третій класифікуючі пристрої, останній з яких працює в замкнутому циклі по некондиційній верхній фракції з відцентровоударною дробаркою. Використання на заключній стадії дроблення зазначеної відцентрово-ударної дробарки дозволяє створювати багатократну ударну дію на матеріал, який переробляється, що викликає його дезінтеграцію по лініях зсуву, що, у свою чергу, підвищує вміст зерен кубовидної форми в порівнянні з конусними дробарками, в яких дезінтеграція матеріалу відбувається в результаті дії на нього "роздавлюючих сил". При цьому виконання відцентрово-ударної дробарки з можливістю регулювання числа оборотів розгінного ротора дозволяє забезпечити вихід готового щебеню різного фракційного складу з оптимальним вмістом в ньому кубовидних зерен залежно від масової подачі матеріалу, що переробляється. Виконання операцій по розділенню продуктів попереднього дроблення за допомогою, щонайменше, одного класифікуючого пристрою з отриманням продуктів верхньої і нижньої фракцій на його виході, а також спрямування продуктів нижніх фракцій, отриманих на виходах першого і другого класифікуючих пристроїв, відповідно, на другий і третій класифікуючі пристрої, останній з яких працює в замкнутому циклі по некондиційній верхній фракції з 2 UA 104674 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 відцентрово-ударною дробаркою, дозволяє виключити з процесу повторного дроблення продукти нижніх фракцій і за рахунок цього поліпшити умови роботи дробарок і підвищити їх ефективність при одночасному збільшенні частки виходу щебеню кубовидної форми і зменшенні масової частки відсіву. Суть способу, що заявляється, пояснюється фігурами креслень, де на фіг. 1 приведена технологічна схема реалізації способу; на фіг. 2 - схематичне зображення відцентрово-ударної дробарки; на фіг. 3 - графік залежності вмісту зерен кубовидної форми в щебені фракцій мінус 5 мм, мінус 10 мм і мінус 50 мм. Спосіб виробництва щебеню здійснюють таким чином (фіг. 1). Вихідний матеріал подають на попереднє розділення на першому класифікуючому пристрої 1, наприклад грохоті важкого типу, з отриманням на виході продуктів крупної верхньої фракції і дрібної нижньої фракції. Продукти верхньої фракції направляють на першу стадію попереднього дроблення на пристрої для крупного дроблення 2, наприклад щічній дробарці, з подальшим розділенням продуктів дроблення за допомогою другого класифікуючого пристрою 3, наприклад грохота, на верхню фракцію, наприклад розміром 125-250 мм, і нижню фракцію. Продукти верхньої фракції направляють на другу стадію попереднього дроблення на пристрої для крупного дроблення 4, наприклад щічній дробарці, з подальшим розділенням продуктів дроблення за допомогою третього класифікуючого пристрою 5, наприклад грохота, на верхню фракцію, наприклад розміром 40-125 мм, і нижню фракцію. Продукти верхньої фракції направляють на заключне дроблення за допомогою відцентрово-ударної дробарки 6 з подальшим розділенням продуктів дроблення за допомогою четвертого класифікуючого пристрою 7, наприклад грохота, на верхню фракцію, наприклад розміром 40-60 мм, і нижню фракції, наприклад розміром мінус 40 мм. Продукти верхньої фракції направляють на повторне дроблення за допомогою відцентрово-ударної дробарки 6, а продукти нижньої фракції направляють на розділення за допомогою п'ятого класифікуючого пристрою 8, наприклад грохота, на готові продукти заданих фракцій, наприклад з розмірами 5-10 мм, 10-20 мм і 20-40 мм, і на відсів з розміром мінус 5 мм. При цьому продукти нижніх фракцій, які отримані на виходах класифікуючих пристроїв 1 і 3, направляють безпосередньо на класифікуючі пристрої, відповідно, 3 і 5. Кількість пристроїв для крупного дроблення і класифікуючих пристроїв на стадіях попереднього дроблення і після заключного дроблення, їх параметри і технологічні зв'язки між собою і з рештою пристроїв вибирають з урахуванням забезпечення заданої продуктивності відцентрово-ударної дробарки, виходячи з мінералогічного складу, текстурно-структурних особливостей і міцності вихідного матеріалу. Відцентрово-ударна дробарка складається (фіг. 2) із зовнішнього корпусу 1 із завантажувальним 2 і розвантажувальним 3 отворами і внутрішнього корпусу 4, змонтованого в зовнішньому корпусі 1 за допомогою опорної платформи 5, закріпленої за допомогою демпфуючих елементів 6 на нерухомій платформі 7, жорстко закріпленої в зовнішньому корпусі 1. У внутрішньому корпусі 4 розташовані розгінний ротор 8, закріплений на вертикальному валу 9, і відбійні елементи 10, закріплені по периметру згаданого корпусу 4 із створенням між ними і розгінним ротором 8 зони дроблення (не позначена). Розгінний ротор 8 містить змінні напрямні елементи 11, виконані з можливістю самофутерування робочих поверхонь. Вертикальний вал 9 виконаний у вигляді карданного вала, що складається з нижнього 12, середнього 13 і верхнього 14 валів, послідовно з'єднаних між собою за допомогою шарнірів (не позначені). Верхній вал 14 закріплений у верхній опорі 15, в якій з'єднаний з розгінним ротором 8. Середній вал 13 виконаний з телескопічним взаємозв'язком (не показана), що компенсує взаємні кутові переміщення елементів карданного вала. Нижній вал 12 з'єднаний з електроприводом за допомогою гідравлічної муфти 16, що забезпечує можливість регулювання числа обертів розгінного ротора 8 і, відповідно, швидкість вильоту кускового матеріалу в зону дроблення. Електропривод складається з електродвигуна 17, клинопасової передачі 18 і горизонтального карданного вала 19, з'єднаного з гідравлічною муфтою 16, яка за допомогою технологічного трубопроводу з'єднана із станцією циркуляції рідкого мастила (не показані). При цьому насосне колесо гідравлічної муфти 16 з'єднано з горизонтальним карданним валом 19, а турбінне колесо з'єднано з нижнім валом 12 вертикального вала 9. Робота відцентрово-ударної дробарки на операції заключного дроблення здійснюється таким чином. Перед завантаженням матеріалу через завантажувальний отвір 2 на розгінний ротор 8 включають станцію циркуляції рідкого мастила і заповнюють їм гідравлічну муфту 16 до заданої величини тиску, що забезпечує плавний пуск приводу. Далі включають електродвигун 17, який 3 UA 104674 U 5 10 15 20 25 30 35 40 через клинопасову передачу 18 і горизонтальний карданний вал 19 передає обертання на насосне колесо гідравлічної муфти 16. В результаті кругової циркуляції рідкого мастила в порожнині гідравлічної муфти 16 обертання від насосного колеса передається на турбінне колесо і далі через вертикальний вал 9 - на розгінний ротор 8. З урахуванням фракційного складу матеріалу, що надходить на дроблення, і заданої продуктивності дробарки розгінний ротор 8 виводять на оптимальне робоче число оборотів, для чого через станцію циркуляції рідкого мастила збільшують тиск в гідравлічній муфті 16. Після цього відкривають завантажувальний отвір 2, через який матеріал під власною вагою надходить на розгінний ротор 8, що обертається. Отримавши на розгінному роторі 8 необхідну для викиду окружну швидкість і, відповідно, кінетичну енергію, шматки матеріалу уподовж напрямних елементів 11 з великою швидкістю викидаються в зону дроблення, де в результаті направлених ударів об відбійні елементи 10 і хаотичних ударів один щодо одного руйнуються на шматки з більш дрібним фракційним складом. Роздроблений матеріал природним шляхом виводиться з внутрішнього корпусу 4 в зовнішній корпус 1 і далі в розвантажувальний отвір 3. В процесі роботи дробарки основна частина динамічних навантажень, виникаючих в результаті радіальних і кутових коливань розгінного ротора 8, гаситься демпфуючими елементами 6, закріпленими на нерухомій опорній платформі 7. Незначна частина цих навантажень, що залишилася, сприймається верхньою опорою 15. З цієї причини вертикальний вал 9 і з'єднання його нижнього вала 12 з турбінним колесом гідравлічної муфти 16 практично не сприймають якінебудь істотні динамічні навантаження, пов'язані з роботою розгінного ротора 8. Це дозволяє істотно збільшити міжремонтний ресурс дробарки. Зупинку роботи дробарки виконують шляхом зменшення тиску в гідравлічній муфті 16 до заданої величини, що забезпечує плавну зупинку розгінного ротора 8. Експериментальна перевірка заявленого способу виконана в промислових умовах. Метою перевірки було дослідження вмісту в щебені різного фракційного складу кубовидних зерен залежно від числа обертів розгінного ротора відцентрово-ударної дробарки. На фіг. 3 приведена залежність вмісту кубовидних зерен граніту в щебені фракцій мінус 50+20 мм, мінус 10 мм і мінус 5,0 мм. З наведеного графіка видно, що вміст кубовидних зерен в щебені різного фракційного складу істотно залежить від швидкісного режиму роботи відцентрово-ударної дробарки. Зокрема, у фракціях гранітного щебеню крупністю мінус 20, +10 і мінус 10 мм максимальний вихід кубовидних зерен (94 %) забезпечується при частоті оборотів розгінного ротора 600-650 -1 хв , відповідної швидкості вильоту матеріалу з розгінного ротора 70-80 м/с. Тобто, спосіб дозволяє підвищити вміст в щебені кубовидних зерен на 20-25 %в порівнянні з відомим способом. -1 При цьому збільшення частоти обертів розгінного ротора до 800-850 хв дозволяє забезпечити максимальний вихід кубовидних зерен (84 %) у фракції щебеню крупністю мінус 5 -1 мм, а зниження частоти обертів до 400-450 хв забезпечує максимальний вихід кубовидних зерен (95 %) у фракції щебеню крупністю мінус 50+20 мм Тобто, спосіб дозволяє за рахунок зміни частоти обертів розгінного ротора регулювати виробництво щебеню заданого фракційного складу з гарантованим вмістом кубовидних зерен. Таким чином, реалізація способу, що заявляється, дозволяє поліпшити умови роботи дробарок і підвищити їх ефективність при одночасному збільшенні частки виходу щебеню кубовидної форми. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Спосіб виробництва щебеню, що включає розділення вихідного матеріалу на класифікуючому пристрої з отриманням на виході продуктів крупної верхньої і дрібної нижньої фракцій, попереднє дроблення продукту верхньої фракції щонайменше на одному пристрої для крупного дроблення з розділенням на його виході на продукти верхньої і нижньої фракцій, заключне дроблення продукту верхньої фракції на пристрої для дрібного дроблення і розділення продуктів заключного дроблення щонайменше на одному класифікуючому пристрої з отриманням на виході готових продуктів заданих фракцій і відсіву, який відрізняється тим, що розділення продуктів попереднього дроблення виконують за допомогою щонайменше одного класифікуючого пристрою, продукти нижніх фракцій, отриманих на виходах класифікуючого пристрою на стадії розділення вихідного матеріалу і класифікуючого пристрою на стадії попереднього дроблення, направляють відповідно на класифікуючі пристрої на стадіях попереднього і заключного дроблення, а отриману некондиційну верхню фракцію з класифікуючого пристрою на стадії заключного дроблення повертають на повторне дроблення 4 UA 104674 U 5 10 15 на дробарку для дрібного дроблення, при цьому як згаданий пристрій для дрібного дроблення використовують відцентрово-ударну дробарку, що виконана з можливістю регулювання числа оборотів розгінного ротора. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як зазначений пристрій для дрібного дроблення використовують відцентрово-ударну дробарку, що містить зовнішній корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами і внутрішній корпус, змонтований в зовнішньому корпусі за допомогою опорної платформи, виконаної з можливістю гасіння динамічних навантажень, при цьому у внутрішньому корпусі розташовані розгінний ротор, закріплений на вертикальному валу, і відбійні елементи, закріплені по периметру згаданого корпусу зі створенням між ними і розгінним ротором зони дроблення, вертикальний вал виконаний складовим з можливістю взаємного кутового переміщення його елементів і з'єднаний з електроприводом з можливістю регулювання числа оборотів розгінного ротора. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кількість пристроїв для крупного дроблення і класифікуючих пристроїв на стадіях попереднього дроблення і заключного дроблення, їх параметри і технологічні зв'язки між собою і з рештою пристроїв вибирають з урахуванням забезпечення заданої продуктивності відцентрово-ударної дробарки, виходячи з мінералогічного складу, текстурно-структурних особливостей і міцності вихідного матеріалу. 5 UA 104674 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6