Фракционированныи? песок из отсевов дробления
Содержание пылевидных и глинистых частиц в отдельных фракциях фракционированного песка не должно превышать 1,5 % по массе для фракции св. 2,5 до 5 мм; 2 % по массе ? для остальных фракции? (кроме фракции от 0 до 0,16 мм) песка из изверженных и метаморфических пород; от 3 % до 5 % по массе - для фракционированного песка из осадочных скальных, в т. ч. карбонатных пород.
Содержание глинистых частиц, определяемых методом набухания в отдельных узких фракциях фракционированного песка из отсевов дробления, применяемого в дорожном строительстве, должно соответствовать требованиям ГОСТ 9128, коэффициент фильтрации ? ГОСТ 25607.
Песок, обогащенныи? песок и фракционированныи? песок не должны содержать посторонних засоряющих примесеи?.
Предприятие-изготовитель по требованию потребителя должно сообщать дополнительно следующие характеристики песка, обогащенного песка и фракционированного песка:
- минералого-петрографическии? состав с указанием пород и минералов, относимых к вредным компонентам и примесям;
- истинную плотность зерен.
Пылевидная составляющая из отсевов дробления (фракция от 0 до 0,16 мм)Пылевидная составляющая (фракция от 0 до 0,16 мм), получаемая из отсевов дробления различных видов горных пород, должна соответствовать требованиям потребителеи? по химическому составу и влажности.
Материалы из отсевов дробления, предназначенные для применения в бетонах, строительных растворах, сухих строительных смесях в качестве заполнителеи? и наполнителеи?, должны обладать стои?костью к химическому воздеи?ствию щелочеи? цемента, определяемои? по минералого-петрографическому составу и содержанию вредных компонентов и примесеи? в соответствии с требованиями ГОСТ 8736 для песка и пылевиднои? составляющеи?, приложение А, и ГОСТ 8267 - для щебня.
Материалам из отсевов дробления должна быть дана радиационно- гигиеническая оценка, по результатам которои? устанавливают область их применения в соответствии с ГОСТ 8736 для песка и пылевиднои? составляющеи? и ГОСТ 8267 - для щебня.
3. ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ДРОБЛЕНИЯ
Дробление происходит на специальных дробилках центробежной силы.
Дробилки центробежно-ударного действия с вертикальным ротором на данный момент являются новейшими и наиболее перспективными дробильными машинами. Это связано с тем, что разрушение свободным ударом материала о материал или материала об отбойную плиту имеет ряд преимуществ в качественном отношении в сравнении с разрушением дробящим механизмом, например, отбойной плитой щековой дробилки [9].
Модификации центробежных дробилок разной производительности и предназначенные для работы с различными материалами могут применяться в таких отраслях, как обогащение руд, измельчение рудных и нерудных материалов, производство цементов ит.д. [10].
Принцип действия центробежной дробилки представлен на рис. 1. Исходный материал через загрузочную воронку подается в центр вращающегося ускорителя, который с большой скоростью разбрасывает материал в камере измельчения на отбойную поверхность, сформированную
исходным материалом. Далее материал дробится, свободно падает вниз и через выгрузные каналы подается для дальнейшего использования.
Основным элементом конструкции дробилки является ускоритель, разгоняющий материал до высокой скорости и выбрасывающий его в камеру измельчения. Вентилятор наддува подает воздух в камеру наддува и создает так называемую «воздушную подушку» между ротором и статором. При работе дробилки ротор выполняет несущую функцию рабочего органа и воспринимает ударные осевые и тангенциальные нагрузки от ускорителя. Статор представляет собой неподвижную сферообразную «чашу», выполняющую функцию воздушноопорного узла [3].
Основным преимуществом центробежных дробилок по сравнению с любыми конусными дробилками является более качественный готовый продукт. Оценками качества выступает фракционный состав и лещадность или кубовид- ность продуктов дробления. ГОСТ 8267-82 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ» определяет кубовидный щебень как щебень, зерна которого имеют форму куба, при содержании зерен пластинчатой (ле- щадной) и игловатой формы до 15%.
На конусных дробилках наиболее качественной является фракция 10-20 мм. Во фракции 510 мм содержание лещадных зерен может доходить до 30%. Во фракции 0-5 мм лещадность практически всегда превосходит 50%. Такая высокая лещадность не позволяет использовать отсевы дробления, как искусственный песок. То есть более 25-30% результатов дробления не может использоваться и выкидывается, занимая отвалами большие земельные площади и снижая рентабельность производства [4].
Лещадность продуктов дробления, полученных на центробежных дробилках, не превышает 10%, и получаемый щебень относится к первой категории качества. Отсевы дробления (фракция 0-5 мм), как правило, получаются с лещадностью ниже 13-15%, что позволяет их использование в строительстве в качестве искусственного песка.
Особенностью центробежных дробилок является рост доли отсевов 0-5мм на 5-10%, количество которых увеличивается с ростом оборотов двигателя и скорости удара (рис. 2).
Рис. 1. Принцип действия и конструкция центробежной дробилки :
1 - корпус с камерой измельчения и выгрузными патрубками; 2 - крышка корпуса; 3 - смотровой люк;4 - крышка (с загрузочной воронкой); 5 - внутренняя вставка с воронкой; 6 - воздушно-опорный узел;7 - крышка воздушно-опорного узла; 8 - ускоритель; 9 - вентилятор наддува; 10 - подшипниковая опора; 11 - электродвигатель привода дробилки; 12 - муфта; 13 - карданный вал; 14 - рама
Рис. 2. Зависимости доли отсевов центробежной дробилки ЗАО «Урал-Омега» производительностью 150 т/ч от: а - оборотов двигателя привода дробилки, полученная при дроблении гранита (1 - ускоритель 0 1,1; 2 - ускоритель 0 1,25); б - линейной скорости вращения ускорителя.
Прочность и лещадность получаемого продукта также зависят от скорости удара. При этом упрочнение, за счет дробления по наиболее слабым местам, идёт до скорости удара 50-65 м/с, а при более высокой скорости, достигающей 100 м/с, происходит образование новых трещин, что позволяет эффективно использовать шаровые мельницы для дальнейшего измельчения. Лещадность с ростом скорости удара снижается.
Из рис. 2 видно, что доля отсева зависит от оборотов двигателя и соответственно скорости удара. Также виден значительный разброс доли мелочи при постоянных оборотах, что связано с непостоянством свойств дробимых материалов.
4. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
Приемка сырья
Портландцемент доставляется на предприятие авто- (1) и железнодорожным транспортом(2). На складе предусмотрена пневмозагрузка цемента за счет пневмонасоса (3). Из вагонов цементовозов и автоцементовозов материал подают непосредственно в силосы склада (4).
Заполнители для тяжелого бетона поступают железнодорожным (10) и автотранспортом (7). Для выгрузки автотранспорта предусмотрен приемный бункер(8), закрытый металлической решеткой. Для полной выгрузки приемного бункера предусмотрен навесной вибратор. Для приема заполнителей из железнодорожных вагонов предусмотрено автоматизированное приемное устройство.
Хранятся заполнители на складе закрытого типа (13), куда они посредством ленточного транспортера (9) и (12) поступают из приемного бункера (8) и (11). Склад разделен железобетонными перегородками на отсеки заполнителей по видам и фракциям. Из приемного бункера заполнители поступают по наклонно-горизонтальной эстакаде(14) вдоль склада в отсеки склада посредством плунжерного сбрасывания.
Наполнители, микрокремнезем и известняковая мука доставляются на производство тем же самым путем что и цемент, разгрузка и загрузка в силоса(32) и (33) происходит аналогично.
Добавка Melflux приходит в мешках и хранится в крытом сухом складе(22), вместе с добавкой Sika Visko Crete, привезенной в герметичных бочках.
Подготовка материалов
С силосов цемент попадает в расходные бункера(16) находящиеся в производственном здании поступают с помощью пневмотранспорта. Аналогичную операцию проходят микрокремнезем и известняковая мука попадая в расходные силосы (18) и (31) соответственно.
Песок поступает из склада заполнителей на ленточном транспортере(14) по галерее в расходные бункера (17).
Добавку Melflux растаривают и разводят в приготовительном баке (25) водой, откуда дальше поступает в расходный бак добавки (26). После чего полученный раствор добавки попадает в специальную емкость (27), откуда она дозируется дозатор (28) в бетоносмеситель (29). Аналогичная операция происходит с добавкой Sika.
Приготовление бетонной смеси
Из расходного бункера цемента (16), через шнековые питатели (19) цемент поступает в дозатор(20) и дозируется в нужном количестве в смеситель (29). дробление песок бетонный смесь
Песок из приемного бункера (17) дозируется в смеситель через конвейер-дозатор (21).
Наполнители дозиурются из бункеров микрокремнезема и известняковой муки (18) и (31) соответственно, аналогично операции дозировки цемента в смеситель.
На выходе товарная бетонная смесь выгружается в автомиксер(35) или автобеновоз через воронку (30)
5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
Экономическая эффективность заключается в том , что мы заменяем основной заполнитель на отходы дробления щебня и изменяем фракционный состав бетона. Эффект от использования техногенных отходов достигается как за счет меньших транспортных расходов, связанных с доставкои? данного сырья, так и за счет минимальных дополнительных энергозатрат из-за отсутствия необходимости использования при добыче и обработке ее специального карьерного оборудования и транспорта, а также за счет низкои? стоимости самих техногенных ресурсов. При этом полностью отсутствует риск остановки процесса производства из-за возможных перебоев с поставкои? сырьевых материалов и полуфабрикатов. Использование отсевов дробления при про- изводстве строительных композитов позволит почти без затрат увеличить объем производства продукции более чем на 10 % и даст значительныи? экономическии? эффект.
В основу эффективности и экономии бетона заключается в полном замене крупного щебня (5 - более мм) на более мелкие фракции отсевов дробления ( < 0,315; 0,315 - 1,25; 1,25 - 5) , позволяющее заполнить весь объем массы бетона , позволяя заполнить все поры , и повысить прочность бетона. В этом случае при применении в качестве отходов дробления , достигается многократный выигрыш:
- эффективно произвоится за счет добывания щебня значительные (до I млрд тонн) отходы;
- отпадает необходимость создания новых карьеров для обывания нового щебня;
- не изменяется технология производства бетона и повышается прочность;
- утилизация отходов добывания горнопромышленных предприятий;
Так стоимость 1 тонны отходов дробления состовляет 822,07 рублей . Стоимость 1 тонны рядового портландцемента Цем I 42,5 состовляет 4300 рублей. Отхо дробления состовляет 30% от заменяемого сырья.
Таким образом прямой экономический эффект равен:
Эп=(4300-822,07)*0,3=1043,38 руб/т
Экономическая целесообразность:
А=1043,38-822,07=221,31 руб/т
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе рассмотрена безотходная технология использования отсевов дробления щебня фракции 0 - 5 мм , вместо крупного заолнителя .
Применение мелкого заполнителя позволило повысить прочность бетона и снизить стоимость бетона. Используя отсевов дробления имеет технологические и экономические приемущества:
- прочность бетонов на отсеве дробления не уступает прочности рядовых бетонам;
- Возможно применение отходов промышленности;
- снижение экономических затрат на производство изделий из бетонов и конструкций.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ 31108-2003. «Цементы общестроительные. Технические условия».
2. Ахтямов В.Ф. , Хафизова Э.Н. , Тенкачев Ш.З. , Сборник материалов XV научно-практической конференции молодых ученых,аспирантов,соискателей и магистрантов ТЮМГАСУ в 2 томах, год 2015 , стр. 11-16.
3. Ицкович С.М., Чумаков Л.Д, Баженов Ю.М. Технология заполнителей бетона «Высшая школа» - М, 1991, 271 с.
4. Лесовик B.C. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород / B.C. Лесовик. М.: Изд-во АСВ, 2006. - 526 с.
5. Хамидулина Д.Д, , Гаркави М.С. , Якубов В.И. , Родин А.С. , журнал Строительные материалы , номер 11 , год 2006 , стр. 50-52.
6. Morozov N.M., Khokhryakov O.V., Khozin V.G. News of KSUAE. 2011. No.1. Pp. 177-181. (rus)
7. ГОСТ 31424 - 2010 МАТЕРИАЛЫ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НЕРУДНЫЕ ИЗ ОТСЕВОВ ДРОБЛЕНИЯ ПЛОТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЩЕБНЯ.