Переработка горных пород осуществляется на специализированном оборудовании, объединенном единым понятием - дробилки. Под этим единым названием подразумеваются машины, принцип действия которых может существенно различаться. Единственно, что их объединяет, - это функциональное назначение - превратить фрагмент карьерного камня в полезный для строительства продукт. Различают три базовых типа дробилок, и в основании этих различий лежат три типа воздействия рабочего дробящего органа на обрабатываемый материал. Появившаяся по хронологии первой щековая дробилка использует эффект раздавливания материала между двумя поверхностями при сравнительно медленном нарастании давления. Конусная дробилка использует и раздавливание, и истирание между двумя движущимися поверхностями. Дробилка ударного действия (и в первую очередь роторная) измельчает материал путём ударов: либо по куску материала, лежащему на поверхности, либо ударом быстро движущейся детали (до 70 м/сек.) по куску материала, либо ударом куска материала, движущегося с большой скоростью, о неподвижную плиту.
Переработка горных пород заключается в изменении их размера (дробление), сортировке по размерам (грохочение), очистке от примесей пустых пород и глинистых частиц (грохочение и промывка), разделение их по прочности (классификация).
Дробление является обязательным элементом при переработке каменных материалов в щебень. Этот процесс характеризуется степенью измельчения, т. е. отношением среднего размера загружаемых в дробилку камней D к среднему размеру раздробленных кусков d (формула 4).
В связи с ограниченной степенью измельчения дробилок больших по размеру добываемых камней и потребностью в мелких фракциях щебня, только при проектировании небольших карьеров, можно ограничиться одной дробилкой, чаще следует применять дробление последовательно на двух и более камнедробилках.
i = D/d. (4)
Одна ступень измельчения материала до определенных размеров на одной или нескольких параллельно установленных камнедробилках называется стадией дробления. Стадию дробления составляют операции дробления вместе с относящимися к ней на каждом данном участке технологического процесса операциями грохочения.
Дробление исходной горной породы, поступающей из карьера, называется первой стадией дробления или первичным дроблением.
Последующие стадии дробления называются второй, третьей стадией или вторичным и третичным дроблением и т.д.
При выборе дробильного оборудования необходимо учитывать производительность агрегатов, установленных на разных стадиях дробления, соответствие дробилок размеру поступающего материала для дробления.
Выбор дробильно-сортировочного оборудования, количество и расстановка его зависят от необходимого размера щебня и объёма продукции.
Примерный выход щебня по фракциям после дробления в зависимости от ширины разгрузочной щели дробилки можно определить по кривым дробления (рисунок 1).
В работе необходимо определить выход количества щебня (по фракциям), исходя из максимальной ширины разгрузочной щели дробилки.
По кривым дробления определяют выход щебня при минимальных и максимальных ширинах разгрузочной щели дробилки. По линии абсцисс цифры указывают размер щебня в долях ширины разгрузочной щели дробилки. По линии ординат - выход щебня в процентах, который должен дополнительно дробиться.
Рисунок 1 – Кривые дробления
а – щёковой дробилкой; б – конусной дробилкой;
1 – для пород прочностью более 150 МПа; 2 – для пород прочностью 80 - 150 МПа; 3 - для пород прочностью 30 - 80 МПа.
Например, при работе дробилки с разгрузочной щелью 60 мм дополнительно должно перерабатываться 27% материала крупнее 70 мм (1,2 ширины разгрузочной щели), при величине щели 75 мм (максимальный размер щели агрегата ДРО-326) выход материала более 70 мм будет равен 40%. Аналогично определяют выход других фракций щебня и отсева при разных разгрузочных щелях и результаты заносят в соответствующую таблицу.
В качестве примера рассмотрим определение общего выхода щебня и отсева дробления горных пород при максимальной величине разгрузочной щели дробилки 88 мм, размер наиболее крупной фракции 40...70 мм.
Исходя из максимального размера щебня (70 мм) и величины разгрузочного отверстия дробилки (88 мм), определяют отношение
По графику кривых дроблении дополнительно должно дробиться 55% (Рисунок 1). То есть щебня размером меньше 70 мм может быть получено всего 45%. Аналогично определяют выход щебня других размеров (фракций), данные заносят в таблицу 4.
Таблица 4 – Ведомость выхода щебня по кривым дробления
 , по рис. 1 а – более
40 мм будет щебня 78%
| Ф 40-70 мм будет (остаток): 78%-55%=23%, остаток |
 ,более
20 мм будет щебня 89%
| Ф 20-40 мм будет (остаток): 89%-78%=11%, остаток |
 , более
10 мм будет щебня 94%
| Ф 10-20 мм будет (остаток): 94%-89%=5%, остаток |
 , более
5 мм будет щебня 97%
| Ф 5-10 мм будет (остаток): 97%-94%=3%, |
| 0-5 | 100%-97%=3% |
Форма контроля: Устный опрос, проверка расчёта.
1. На каком оборудовании осуществляется переработка горных пород?
2. Дробилка это?
3. Перечислите базовые типы дробилок и типы воздействия рабочего дробящего органа на обрабатываемый материал?
4. Какая дробилка появилась первой и какой эффект она использует?
5. В чём заключается переработка горных пор (основные процессы)?
6. Чем характеризуется процесс дробления?
7. Что необходимо учитывать при выборе дробильного оборудования?
8. От чего зависит выбор дробильно-сортировочного оборудования?
9. Что определяют по кривым дробления?
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4
Тема: «Проектирование генерального плана и производственного процесса предприятия дорожного строительства»
По видам выпускаемой продукции производственные предприятия бывают основного, подсобно-производственного и энергетического назначения.
К предприятиям основного назначения относят: АБЗ и ЦБЗ, базы по добыче и переработке каменных материалов; прирельсовые базы цемента (минерального порошка), битума, битумных и дегтевых эмульсий; заводы и полигоны сборных бетонных и железобетонных конструкций.
В состав предприятий подсобно-производственного назначения входят: склады и хранилища различного назначения; ремонтно-механические мастерские; пункты технического обслуживания дорожных машин и автомобильных транспортных средств, их стоянки; объекты административно-бытового назначения.
К предприятиям энергетического назначения относят: электростанции и трансформаторные подстанции, котельные установки и компрессорные станции, водопроводы, артезианские скважины и очистные сооружения, внутриплощадные сети электро-, тепло- и водоснабжения.
По характеру эксплуатации в зависимости от размещения и средств доставки материалов предприятия могут быть: прирельсовые и притрассовые. Прирельсовые предприятия сооружают непосредственно у железнодорожной ветки. Вся или большая часть материалов поступает по железной дороге. Притрассовые заводы сооружают в близости от строящейся автомобильной дороги. В этом случае все материалы доставляют транспортные средства с прирельсовых базисных складов или из притрассовых карьеров и цементных заводов.
Предприятия для приготовления смесей целесообразно разделить на стационарные, инвентарные и передвижные. Стационарные предприятия размещают, как правило, в капитальных сооружениях, предназначенных для длительного срока эксплуатации (от 2 лет и более) на одном месте.
В отличие от стационарных инвентарные заводы (базы) комплектуются набором машин и оборудования и строительных конструкций сборно-разборного типа.
Передвижные предприятия организуют для приготовления смесей вблизи мест укладки оснований и покрытий. Они предназначены для кратковременного использования (от месяца до года) на одном месте. В зависимости от конструктивных решений передвижные предприятия, в свою очередь, могут подразделяться на смонтированные на пневмоколесном ходу и на сборно-разборные типы.
Блоки производственных предприятий, смонтированных на колесном ходу, выполнены в виде полуприцепов седельного типа. Такое исполнение позволяет предельно сократить время на монтаж и транспортирование оборудования.
Технологическое оборудование и производственные помещения сборно-разборных предприятий монтируются на нескольких самостоятельных жестких рамах, причём каждая группа механизмов (блок) имеет массу и размеры, допускающие перевозку технологического оборудования в разобранном состоянии автомобильным транспортом и по железной дороге.