Технология изготовления щебня и необходимое для этого оборудование
Без щебня не может обойтись ни одна стройплощадка. Он нужен для возведения гидротехнических сооружений, строительства железных или автомобильных дорог, изготовления железобетонных изделий и получения бетонов. По востребованности этот материал сопоставим с песком или цементом. При этом его не добывают в готовом виде, а чаще всего производят в заводских условиях.
В общем виде производство щебня состоит из трех этапов: добычи, дробления и сортировки по фракциям. Добыча заключается в разработке горных пород. Для этого сначала их поверхность очищают от растительности и грунта. Затем в скальной породе бурят скважины (шурпы) в определенном порядке глубиной до 20 м. В них закладывают взрывчатое вещество. Подрыв совершают для первичного измельчения горной породы.
Добыча щебня
Затем полученный материал помощью специальных большегрузных самосвалов доставляют на дробильно-сортировочные предприятия (на отечественных карьерах для этой цели часто используют БелАЗы).
Здесь проходит завершающий процесс. Для этого исходное сырье с помощью питателей подают к дробильным машинам. Они осуществляют измельчение камня до приемлемых размеров. Далее щебень проходит через грохоты, разделяющие его на фракции. После этого готовую продукцию поставляют конечным потребителям.
Особенности и виды питателей
Машины этого вида могут быть вибрационными, дисковыми, пластинчатыми, барабанными, винтовыми или ленточными. Все они предназначены для равномерной подачи насыпных грузов. Для работы с щебнем чаще всего используют пластинчатые или вибрационные питатели.
- Пластинчатые представляют собой шарнирно соединенные элементы в виде пластин, перемещающиеся по замкнутому контуру с помощью электродвигателей. Такие машины помещают под загрузочными бункерами, в которые из самосвалов высыпается горная порода, доставленная с карьеров. На следующем этапе она равномерно подается в приемник дробилки.
Пластинчатый питатель для щебня
- Питатели вибрационного типа работают по другому принципу.
Их главным элементом являются электромагнитные вибраторы. Они подают импульсы на лотки, которые перемещают сырье с помощью возвратно-поступательных движений. В результате крупные обломки горной породы скользят к приемнику дробилки.
Их главным элементом являются электромагнитные вибраторы. Они подают импульсы на лотки, которые перемещают сырье с помощью возвратно-поступательных движений. В результате крупные обломки горной породы скользят к приемнику дробилки.Вибрационный питатель для щебня
Особенности и виды дробилок
При производстве щебня используют дробилки разной конструкции. Можно выделить несколько наиболее часто используемых:
- Валковые установки измельчают камень в результате его раздавливания. Основой их конструкции являются два горизонтальных вала, расположенных параллельно. Они вращаются в противоположных направлениях. Подаваемый питателями материал проходит между валами и раздавливается на несколько частей. Рабочая поверхность валов может быть рифленой, гладкой или зубчатой. Последняя особенно эффективна для дробления крупных кусков породы.
Валковая дробилка для изготовления щебня
- Конусные машины тоже работают по принципу раздавливания. Основным рабочим элементом таких дробилок является жестко закрепленный на валу конус. Его нижняя часть помещена в эксцентриковый стакан, который приводит во вращение электродвигатель. Подвижный конус устанавливают в неподвижной конической чаше. При включении он совершает сложные вращательные движения, в результате которых подвижная и неподвижная части периодически сближаются и удаляются, раздавливая попавшую между ними породу. Такие механизмы производительны, но отличаются большим весом и сложностью обслуживания.
Основным рабочим элементом таких дробилок является жестко закрепленный на валу конус. Его нижняя часть помещена в эксцентриковый стакан, который приводит во вращение электродвигатель. Подвижный конус устанавливают в неподвижной конической чаше. При включении он совершает сложные вращательные движения, в результате которых подвижная и неподвижная части периодически сближаются и удаляются, раздавливая попавшую между ними породу. Такие механизмы производительны, но отличаются большим весом и сложностью обслуживания.Конусная дробилка для изготовления щебня
- Еще одним видом механизмов, работающих по принципу раздавливания, являются щековые дробилки. В этом случае камень дробится между двумя рифлеными плитами. При этом подвижными могут быть обе или одна из них. Дробление горной породы выполняется во время сближения щек. Такие устройства считаются простыми и удобными в обслуживании, но выдают неравномерный по размерам продукт, характеризуются быстрым износом и склонны к забиванию породой рабочего пространства.
Щековая дробилка для изготовления щебня
- Роторные механизмы измельчают камни в результате ударного воздействия на них. В данном случае на вращающийся ротор крепятся сменные била, а корпус устройства футеруется изнутри прочными плитами. Во время работы дробилки загруженные камни многократно сталкиваются с билами, отбойными плитами и друг с другом. В результате этого процесса они раскалываются на более мелкие части. Установки этого типа отличаются высокой производительностью, но не позволяют регулировать размер щебня. Чаще всего их используют для измельчения мягких материалов.
Роторная дробилка для изготовления щебня
- Молотковые механизмы тоже дробят породу в результате ударного воздействия. Они работают по тому же принципу, что и роторные дробилки. Отличие состоит в том, что молотки на роторе крепятся с помощью шарниров. Такие устройства подходят для дробления хрупких материалов (например, известняка). Они удобны и компактны, но молотки быстро изнашиваются.
- Еще одним механизмом ударного действия являются центробежные дробилки. Они вращаются с высокой скоростью и направляют загруженный камень в отражательную плиту. В результате соударений порода раскалывается на несколько частей. Дробилки этого типа применяют для работы с некрупными кусками породы с максимальным размером до 100 мм.
Центробежная дробилка для изготовления щебня
Дробление является основной операцией для изготовления щебня. При этом получение камня нужной фракции может выполняться в два или четыре этапа.
Особенности сортировки
Сортировка является заключительной стадией изготовления щебня. Она подразумевает его разделение на фракции. Для этой цели размельченную породу пропускают через стационарные или подвесные грохоты. Принцип их работы достаточно прост: щебень поочередно попадает на несколько вибрирующих сит с разным размером ячейки. В результате каждое из них отделяет материал нужной фракции. После этого полученный щебень считается готовым к использованию.
Грохот для изготовления щебня
Таковы основные этапы изготовления этого популярного строительного материала. Для получения качественного щебня каждый из них нуждается в контроле и тщательном подборе необходимого оборудования.
Производство Щебня: оборудование, технология изготовления
Щебень — неорганический, чаще всего зернистый, довольно сыпучий материал, с крупными зернами, более 5мм, если по европейским меркам и нормам то выше 3мм. Щебень получают достаточно простым путем дробления различных горных пород, таких как гравий, валуны, и разнообразные попутно добываемые вмешивающиеся горные породы, или отходы от не кондиции. Также возможна переработка отходов предприятий горнодобывающей промышленности, иногда руд, цветных и черных металлов, иногда даже редких металлов различной металлургической промышленности. Также может быть использованы неметаллические ископаемые и другие разнообразные отрасли промышленности с дальнейшим рассевом оставшихся продуктов полученных после дробления.
Содержание
Оборудование для производства щебня
В производстве применяется всего три вида оборудования: питатель, дробилка, грохот.
Питатель бывает также двух видов: вибрационный и пластинчатый. Вибрационный питатель – это более осовремененный и инновационный инструмент, изобретенный и выпущенный не так уж давно и, следовательно, пока еще не вошедший точно и прочно в промышленное производство щебня. Но в будущем, предполагается, что производители перейдут и на его полное использование, так как применение и систематизированное использование данного оборудования или этого изобретения имеет довольно большой и широкий ряд положительных качеств, например, он, одновременно осуществляет различные возвратно-поступательные и направленные движения, которые всегда осуществляются с помощью очень сильного и мощного электромагнитного вибратора, а, следовательно, порода транспортируется путем и методом скольжения по поверхности ленты автоматизированного устройства.
В отличие от вибрационного, пластинчатый питатель – это своеобразное полотно в виде круга из нескольких специальных пластинчатых деталей и элементов, которые друг с другом соединяются с помощью небольших шарниров.
Дробилка для производства щебня имеет также несколько видов. Это центробежная дробилка, и конусная, а также щековая, и роторная дробилки. Щековая дробилка чаще всего применяется в качестве различного технологического оборудования в первичной стадии дробления. Процесс же работы, такой как роторной дробилки, основан на ее ударном действии. Элемент ротора крутится на высокой скорости, а на нем неподвижно закрепляется специальная дробильная пила. В конусной дробилке также располагаются специальные конусные мощные брони. Одна из таких броней установлена на неподвижной и несъемной части приспособления. Процесс дробления именно основан на процессе свойственного ей качания подвижной брони внутри одной неподвижной, при помощи вала-эксцентрика.
Грохот используется для специфической сортировки щебня, а именно после всех стадий дробления.
Грохот используют для того, чтобы отсортировать крупный, средний и мелкий щебень по разным частям камеры. После того как грохот отсортирует щебень, его также используют для того чтобы разделить его по уровню качества. В устройстве грохота применяется несколько различных сит и несколько уровней сортировки.
Технология производства щебня + видео как делают
На сегодняшний день при наличии высокотехнологичного оборудования, щебень добывают в местах с залежами нерудных и рудных ископаемых ресурсов. Можно сказать, что щебень довольно таки универсальный материал особенно для строительства. Поэтому от качества и качественных характеристик данного универсального материала будет зависеть и результат и качество и износостойкость дальнейшей постройки или, к примеру, дороги.
Схема и система производства щебня, как правило, в основном включает в себя дробление той или иной различных пород рудных и нерудных ископаемых горных ресурсов. Наиболее качественным и износостойким считается и является щебень из наиболее твердых пород ископаемых..png)
Как правило, данные и информация, которые являются основополагающими и главенствующими при разработке проекта главное технологической линии по дроблению, и измельчению, а также по производству именно готового щебня, это итоговый, конечный требуемый от промышленности, результат.
На данный момент выведено всего два этапа. В принципе технология производства довольно простая по сравнению с другими строительными или универсальными материалами для строительства. Итак, два этапа производства: добыча самого сырья, то есть горной породы и переработка его. В отличие от первого этапа, второй имеет подпункты: первичная обработка, вторичное дроблении и рассортировка полученного материала по различным категориям мелкости и крупности.
Стадии производства:
- первичная стадия, в момент которой горная порода транспортируется в специальный предназначенный именно для этого бункер или камеру, которая регулирует подачи материала на дробилку;
- вторичная стадия предполагает транспортировку или передачу полученного материала после первой дробилки на вторую дробилку, где сырье перерабатывают на более мелкий, готовый материал;
- третья стадия обработки щебня предполагает подачу готового материала на грохот, то есть машину, которая сортирует материал на различные виды и размеры.
Видео как делают щебень:
На сегодняшний день большая часть процессов практически автоматизированы.
Организация бизнеса
Перед регистрацией предприятия и закупкой оборудования необходимо учитывать специфику добычи сырья. Наиболее распространенный вариант – самостоятельная разработка карьера с последующей переработкой горной породы. Однако залежи камня по регионам распределены неравномерно.
Если запасы достаточно крупные, то наиболее эффективный вариант производства – создание стационарного завода. В этом случае можно закупить более дешевое и производительное оборудование, но впоследствии его транспортировка к новому месторождению будет достаточно дорогой.
Если в регионе расположено много мелких месторождений камня или в качестве сырья используется строительный мусор, то эффективнее будет закупка мобильного парка техники.
Его стоимость выше, но зато появляется возможность с минимальными затратами транспортировать завод непосредственно к месту добычи материалов.
Также необходимо учитывать сезонность производства. Спрос на щебень в зимнее время в зависимости от региона может снижаться более чем на 60%. Поэтому для повышения рентабельности открывать завод лучше в весеннее время.
Регистрация предприятия
Для небольших объемов выработки щебня проще всего оформить ООО на УСН, либо ОСНО. УСН нельзя использовать при превышении лимита в 150 млн р. годового дохода. Необходимые коды ОКВЭД:
- 08.12.1 «Разработка гравийных и песчаных карьеров» – включает производство щебня.
- 46.73 «Торговля оптовая лесоматериалами, строительными материалами и санитарно-техническим оборудованием» – необходим для реализации продукции.
- 38.21 «Обработка и утилизация неопасных отходов» – код, подходящий при производстве вторичного щебня из строительного мусора.
Специальной сертификации не требуется, при этом ГОСТы 22263-76, 3344-83, 22856-89, 26644-85, 8267-93, 18866-93, 5578-94, 25226-96, 8269.
0-97, 8269.1-97, 7392-2002 накладывают минимальные требования к качеству продукции.
Планы развития горных работ общераспространённых полезных ископаемых, разрабатываемых открытым способом без применения взрывных работ, подлежат согласованию с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору.
Стартовые вложения
Комплектация завода может отличаться в зависимости от бюджета и целей производства. Один из наиболее универсальных вариантов включает:
- Вибрационный питатель. Он позволяет не только осуществлять подачу горной породы, но и отсеивать мелкие фракции для уменьшения нагрузки на дробилку. Однако более дешевый вариант – ленточный.
- Дробилки. Для первичной обработки породы подходит щековая. Для получения фракций 40-70 мм используется роторная, для 3-20 мм – конусная. Для сокращения лещадности (количества игольчатых и пластинчатых фракций) и производства кубовидного щебня используются роторные центробежные дробилки.
- Грохот. Наиболее распространенный в странах СНГ – 3-ситный грохот. Однако для лучшей сортировки лучше использовать каскадные варианты зарубежных производителей.
Наиболее распространенный в странах СНГ – 3-ситный грохот. Однако для лучшей сортировки лучше использовать каскадные варианты зарубежных производителей.Учитывая закупку необходимой техники, создание стационарного завода по производству щебня потребует капитальных вложений на сумму:
| Наименование | Стоимость, р. |
|---|---|
| Дробильно-сортировочный комплекс ЕС | 20000000 |
| Экскаватор Komatsu PC1250-7 | 25000000 |
| Фронтальный погрузчик Komatsu WA470-3 | 9000000 |
| Бульдозер Komatsu D-155 | 8500000 |
| Самосвал карьерный Caterpillar 772 | 5000000 |
| Самосвал КАМАЗ-65115-044-62 | 2000000 |
| Бортовой автомобиль КАМАЗ-65117 | 1500000 |
| Автобус Hyundai | 750000 |
| Топливозаправщик МАЗ 6303 | 600000 |
| Легковой автомобиль УАЗ «Патриот» | 500000 |
| Итого | 72850000 |
Сократить стартовые вложения можно за счет покупки б/у оборудования или использования арендованной техники.
Однако это увеличит ежемесячные расходы, в том числе и на ремонт.
Стоимость аренды карьера – около 5000000 р. в месяц. Также необходимо возведение ангара для стоянки и обслуживания техники – около 1000000 р. В общей сложности для создания производства с учетом затрат на рекламу и регистрацию предприятия потребуется около 80000000 р.
Ежемесячные расходы
Учитывая специфику производства основные затраты, кроме аренды карьера, будут включать фонд оплаты труда, запасные детали и ГСМ. Для поддержания работоспособности завода при 2-сменном графике необходим коллектив из:
| Должность | Оклад, р. | Количество | Заработная плата, р. |
|---|---|---|---|
| Мастер смены (инженер) | 50000 | 2 | 100000 |
| Бухгалтер | 40000 | 1 | 40000 |
| Менеджер по продажам | 20000 | 2 | 40000 |
| Кладовщик | 30000 | 2 | 60000 |
| Техник | 40000 | 4 | 80000 |
| Водители | 40000 | 18 | 720000 |
| Разнорабочий | 25000 | 20 | 500000 |
| ФОТ | 1540000 | ||
Согласно стандартным техническим расчетам, затраты на запасные части рассчитываются, как 4% в год, что в месяц составит: 72850000х0,04/12=242833,3 р.
Примерный расход ГСМ на указанный парк техники:
| Наименование | Расход в месяц, л. | Среднерыночная цена за литр, р. | Месячная стоимость, р. |
|---|---|---|---|
| Дизельное топливо | 170183 | 35 | 5956405 |
| Смазочные материалы | 12442 | 30 | 373260 |
| Итого | 6329665 | ||
Непосредственно добыча камня будет нести дополнительные расходы в виде стоимости буровзрывных работ. При условных размерах добычи и переработки в 150 м3/ч за месяц будет добыто 52800 м3 камня. При стоимости взрывных работ в 40 р/м3, затраты составят: 52800х40= 2112000 р.
Также в России действует налог на добычу полезных ископаемых в размере 5,5%.
При указанных объемах выработки каменного бута в месяц его размер составит около 1000000 р. В целом затраты на содержание производства будут составлять:
| Наименование | Стоимость, р. |
|---|---|
| ФОТ | 1540000 |
| Аренда карьера | 5000000 |
| Буровзрывные работы | 2112000 |
| НДПИ | 1000000 |
| Затраты на ГСМ | 6329665 |
| Прочие расходы | 500000 |
| Итого | 16481665 |
Доходы и окупаемость
Учитывая особенности производства на заводе будет изготовлено 3 типа товаров, каждый из которых можно реализовать на рынке:
| Наименование | Процентное соотношение от объема выработки | Месячный объем производства, м3 | Стоимость за кубический метр, р. | Доход, р. |
|---|---|---|---|---|
| Отсев дробления | 25% | 13200 | 150 | 1980000 |
| Щебень различных фракций | 65% | 34320 | 500 | 17160000 |
| Бутовый камень | 10% | 5280 | 800 | 4224000 |
| Итого | 23364000 | |||
Однако это только теоретическая сумма. С учетом возможных потерь, невыплаченных счетов и прочего, стоит рассчитывать более низкую доходность. При условии 90% продаж прибыль от предприятия за месяц составит:
| Произведено щебня, бута и отсева, м3 | 52800 |
| Текущие затраты, р. | 16481665 |
Доход за месяц (90%), р. | 21027600 |
| Прибыль до выплаты налога, р. | 4545935 |
| Налог (УСН 15%), р. | 681890,25 |
| Чистая прибыль, р. | 3864044,75 |
Предполагаемая окупаемость стартовых вложений в предприятие условно составляет от 1,5 лет. Однако с учетом сезонной динамики цен, реальный срок ближе к 2 годам. Ускорить этот процесс можно за счет заключения договоров с крупными заказчиками или создания дополнительного производства на основе изготавливаемых материалов.
Новые технологии производства высококачественного щебня мелких фракций
Л.А. Вайсберг, д.т.н., А.Д. Шулояков, к.т.н., С.Л. Орлов, П.А. Спиридонов, ОАО «НПК «Механобр-техника», А.А. Далатказин, ОАО «Орское карьероуправление»
Повышенный спрос на высококачественный кубовидный щебень мелких фракций, связанный с выполнением государственных программ строительства дорог и доступного жилья, стимулировал многие предприятия к выпуску такого продукта.
Для поддержания конкурентоспособности своей продукции и соответствия её требованиям рынка предприятия вынуждены модернизировать производство путем реконструкции действующих и строительства новых технологических линий с применением современного дробильного оборудования.
Производительность линии (установки) и содержание зерен пластинчатой и игловатой формы в щебне определяется минералогическим составом, текстурно-структурными особенностями, прочностью сырья и типом дробилки, используемой на конечной стадии дробления.
Мировой и отечественный опыт получения высококачественного кубовидного щебня базируется на следующих альтернативных подходах:
— применении специальных дробилок-грануляторов;
— применении безэксцентриковых дробилок, в конструкции рабочей камеры которых закладывается возможность дробления в слое материала. Данный принцип проще всего реализуется в конусных инерционных дробилках – КИД® (зарегистрированный торговый знак ОАО «НПК «Механобр-техника»).
Эффективность использования этих методов не универсальна и зависит от вещественного состава сырья и технологической задачи дезинтеграции.
Рис. 1 Технологическая схема установки на Буландынском каменном карьере (Республика Казахстан)
Особенностью первого подхода является замкнутый цикл дробления и, как правило, значительный выход отсевов фракции 0–5 мм (до 40–50%), а также многостадийность производства щебня [1].
В связи с относительно низким качеством щебня, получаемого в эксцентриковых дробилках, где реализуется принцип дробления «камень о броню», в ряде случаев после них в IV стадии дробления как раз и используются роторные центробежные дробилки-грануляторы фирмы Metso Minerals типа Barmac VSI или фирмы Sandvik типа Merlin-VSI с вертикальной осью ротора [2].
Использование роторных центробежных дробилок может рассматриваться как дополнительная операция дробления, назначение которой – исправление формы зерен без существенного сокращения размеров дробимого материала. При такой технологической задаче удается избежать форсированных режимов разрушения материала.
Известно, что роторные центробежные дробилки широко применяются для дезинтеграции материалов относительно невысокой прочности и абразивности: известняка, доломита, мела, гипса и др.
В последние годы это оборудование активно пропагандируется для производства кубовидного щебня из крепких изверженных пород.
В иностранной литературе такие дробилки часто называются Raunder, что буквально означает «скруглитель», т.е. основная задача такого оборудования – изменение формы зерен материала. При переработке рваного камня в центробежной ударной дробилке происходит обламывание краев зерен, поэтому форма щебня оказывается более близкой к шару, чем к кубу. Такой материал, хотя и удовлетворяет требованиям ГОСТ 8276-93, при использовании в дорожном строительстве не снижает расход вяжущего, т.к. обладает большей пустотностью, чем щебень с зернами формы, приближающимися к кубу. В работе [3] отмечено, что средняя пустотность сыпучего материала с зернами шаровидной формы при плотной укладке может достигать 36%, в то время как материал из различных многогранников имеет пустотность менее 30%.
Опыт Орского карьероуправления подтверждает, что при получении кубовидного щебня на ударных дробилках ДЦ1.
6 производства ЗАО «Урал-Омега» для устойчивой работы перерабатываемый материал не может иметь исходную крупность более 25 мм. При этом содержание зерен пластинчатой и игловатой формы в полученном щебне фр. 5–15 мм составляет 4–8%, при выходе отсевов фр. 0–5 мм от 38 до 48%. Циркуляционная нагрузка составляет до 40% [4]. Использование современных отечественных разработок позволяет существенно упростить технологическую схему с одновременным повышением качества готовой продукции и снижением эксплуатационных расходов. Примером может служить технология, основанная на применении конусных инерционных дробилок КИД® конструкции НПК «Механобр-техника» [5].
Данная технология успешно эксплуатируется на многих российских и зарубежных предприятиях, специализирующихся на производстве кубовидного щебня.
Основное отличие инерционных дробилок от обычных эксцентриковых заключается в регулируемой высокой степени сокращения дробимого материала.
Применение дробилок серии КИД® открывает уникальную возможность для реализации двухстадиальной схемы дробления крепких изверженных горных пород с целью получения кубовидного щебня при максимальном размере куска взорванной горной массы до 500 мм [6].
Впервые такая установка введена в эксплуатацию в апреле 2008 года в Республике Казахстан на Буландынском каменном карьере для переработки гранита с получением высококачественного щебня узких фракций (5–10 мм, 10–15 мм и 15–20 мм). Технологическая схема представлена на рис. 1 Первичное дробление осуществляется в агрегате из двух щековых дробилок СМД-110А производства ОАО «Дробмаш», весь продукт дробления которого крупностью – 120 мм направляется в дробилку КИД1200М, которая обеспечивает производительность до 150 т/ч по питанию в открытом цикле. Установка работает в связке с трехситным грохотом «Орбитор» ГИС-53 производства ОАО «НПК «Механобр-техника» и может производить щебень наиболее востребованного диапазона крупности 5–20 мм при содержании в нем кубовидных зерен до 92%, при выходе отсевов дробления 0–5 мм до 22%.
Выбор дробилок первичного дробления был обусловлен проектными решениями, где приоритетным признано оборудование российского производства. К сожалению, отечественная промышленность до сих пор не выпускает щековых дробилок ЩДС, которые могли бы принимать кусок более 500 мм, а выдавать материал 0–120 мм с производительностью до 150 т/ч.
Единственной приемлемой машиной может считаться дробилка СМД-110А, но ее расчетная производительность при величине разгрузочной щели 75 мм составляет 58 м3/ч, фактически до 50 м3/ч. Поэтому для обеспечения бесперебойного питания дробилки КИД1200М проектом предусмотрена установка двух дробилок СМД-110А параллельно. В настоящее время на ОАО «Орское карьероуправление» запущена в эксплуатацию дробилка КИД1500. Ее эксплуатационная производительность составляет от 293 до 319 т/ч.
Результаты опробований представлены в табл. 1.
Результаты сравнительных испытаний дробилок КИД1500 и КМД-2200 представлены на рис. 2. Из рисунка следует, что выход необходимого товарного продукта класса 5–20 мм в дробилке КИД1500 больше, чем в КМД-2200.
Дробилка смонтирована на открытом воздухе в составе комплекса по производству высококачественного щебня. В качестве сырья используется габбродиабаз Круторожинского месторождения. Данный материал имеет слоистую структуру и получение из него кубовидного щебня с использованием традиционных эксцентриковых дробилок весьма затруднено.
Применение КИД1500 позволило получить щебень фр. 5–20 мм с содержанием зерен пластинчатой и игловатой формы менее 10%, т.е. I группы качества по ГОСТ 8267-93. Дробилка принимает максимальный кусок до 150 мм.
Технологические возможности дробилки КИД1500 позволяют также использовать ее при реализации двухстадийной схемы получения высококачественного щебня. Для этого необходимо установить на I стадии щековую дробилку, которая бы выдавала дробленый продукт с максимальным размером кусков до 150 мм соответствующей производительности.
Одновременно с производством щебня из изверженных горных пород существует проблема получения высококачественного щебня из песчано-гравийных смесей (ПГС). В данном случае дополнительным требованием ГОСТ 8267-93 является то, что щебень из гравия должен содержать дробленые зерна в количестве не менее 80% по массе.
Получение такого продукта на эксцентриковых дробилках представляет определенные сложности. Как было указано выше, в таких машинах нельзя деформировать слой материала на величину, превышающую установленный между дробящими телами разгрузочный зазор, т.
е. куски материала менее разгрузочной щели не будут разрушаться. Для получения щебня фракции 5–20 мм из технологического процесса выделяется на грохоте класс менее 20 мм, чтобы обеспечить дробленый продукт. Тем не менее, количество дробленых зерен в щебне не всегда соответствует требованиям ГОСТ 8267-93.
Первый опыт применения дробилок серии КИД® для производства щебня из ПГС имел место в 2001 году, когда дробилка КИД600 была установлена в ООО «Юлинта» (г. Боровичи, Новгородской обл.). На данном предприятии переработка велась по сухому способу, поэтому значительное количество глинистых включений попадало в КИД . Тем не менее, щебень, получавшийся в результате дробления в КИД600, был I группы по качеству. Валдайский гравий отличается повышенным содержанием зерен слабых пород. При работе по КИД-технологии отмечено селективное дробление и обогащение по прочности, правда, при этом отмечалось некоторое снижение производительности.
В октябре 2005 года в ООО «Промстройинвест» на Малкинском песчаногравийном карьере в Ставропольском крае смонтирована и запущена в эксплуатацию установка по выпуску кубовидного щебня на базе конусной инерционной дробилки КИД1200М производства ОАО «НПК «Механобр-техника» [7].
Основной технологией предусматривается вывод из процесса мелкого гравия фр. 5–20 мм после промывки на грохотах исходной песчано-гравийной смеси. Количество такого продукта достигает 100–120 т/ч. Практического применения такой гравий не находит и за годы эксплуатации на складах предприятия скопилось не менее 200 тыс. м3 этого материала. Поэтому вплотную встал вопрос о получении конкурентоспособной продукции из отходов производства.
Для получения высококачественного кубовидного щебня взамен КМД1750 была установлена дробилка КИД1200М. Подверглась модернизации и классифицирующая часть установки. Были смонтированы дополнительные конвейеры и установлено второе сито на контрольном грохоте. Регулируя толщину слоя материала путем изменения величины разгрузочной щели и дробящей силы, когда слой продавливается только на определенную величину, были получены практические данные, подтверждающие возможность дробления материала в толстом слое.
Для обеспечения заданной производительности величина разгрузочной щели составляла 45 мм.
Получаемый продукт дробления – щебень, преимущественно кубовидной формы. Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы в фр. 5–10 мм составляет в среднем 9.0%. Выход отсевов фр. 0–5 мм – 26.3%, содержание дробленых зерен до 92%.
Необходимо отметить при этом процесс обогащения щебня по прочности. В сырье присутствуют в небольшом количестве непрочные породы, наличие которых в готовой продукции основного производства не позволяет выпускать щебень марки более 800. При дроблении в дробилке КИД® зерна слабых пород разрушаются, и получаемый щебень имеет марку не менее 1000. Фактически марка щебня была больше, так как при лабораторных испытаниях потери массы при определении дробимости были менее 8%, но ГОСТ 8267-93 регламентирует максимальную марку щебня из гравия не более 1000.
Были проведены наладочные работы с целью определения оптимального режима работы. В результате получены следующие технические показатели, представленные в табл. 2.
Ввиду того, что на установке перерабатывается практически чистый гравий, отсев дробления фр.
0–5 мм является дробленым песком. В нем отсутствуют глинистые включения и пылевидные фракции, что делает его пригодным для использования в качестве песка для бетонов в соответствии с требованиями ГОСТ 8736-93.
В 2007 году запущена в эксплуатацию установка по производству кубовидного щебня из гравия в ТОО «Нурлытас 2002» в г. Шымкент (Республика Казахстан). Особенностью месторождения ПГС «Бадам-2» является практически полное отсутствие валунной составляющей. Максимальный размер исходного куска гравия не превышает 150 мм. Это позволило организовать дробление в одну стадию. Содержание природного песка не превышает 30%. Технологическая схема была разработана с промывкой на грохотах и обогащении на спиральных классификаторах. Применение мокрого способа производства позволило выпускать кроме высококачественного щебня также обогащенный песок из отсевов дробления. Ввиду того, что месторождение является старой поймой горной реки Бадам, в исходном гравии практически отсутствуют карбонаты. Прочность гравия составляет от 95 до 120 МПа.
Технологическая схема представлена на рис. 3. При проведении пуско-наладочных работ были получены показатели, представленные в табл. 3.
Ввод в эксплуатацию установки позволил в значительной степени ликвидировать дефицит щебня для дорожного строительства и производства железобетона в регионе. Применение дробилок серии КИД® для производства щебня из ПГС позволяет:
— производить обогащенный по прочности высококачественный щебень;
— производить щебень из гравия мелких фракций;
— одновременно со щебнем производить крупный дробленый песок.
Таким образом, производство высококачественного кубовидного щебня из изверженных горных пород по двухстадийной схеме возможно с применением высокотехнологичного оборудования, каковыми являются дробилки КИД® .
Внедрение упрощенных двухстадиальных технологических схем щебеночных заводов позволяет снизить капитальные затраты на их строительство на 32%, энергозатраты – на 20%, уменьшить износ футеровочной стали почти в 2 раза и повысить производительность труда более, чем на 20% [6].
ЛИТЕРАТУРА:
1. Арсентьев В.А., Вайсберг Л.А., Зарогатский Л.П., Шулояков А.Д. «Производство кубовидного щебня и строительного песка с использованием вибрационных дробилок», СПб., Издательство ВСЕГЕИ, 2004 г. с. 32–34.
2. Гущин А.И., Косян Г.А., Артамонов В.А., Козин А.Ю., Кушка В.Н.. «Реальность производства щебня I группы по форме зерна». «Строительные материалы», №2, 2002 г., с. 4–5.
3. Ицкович С.М., Чумаков Л.Д., Баженов Ю.М. «Технология заполнителей бетона», Москва, Высшая школа, 1991 г. с. 17–21.
4. Далатказин А.А. «Опыт работы «Орское карьероуправление» по получению щебня кубовидной формы на дробилке ДЦ-1,6». Материалы ХI Международной конференции «Технология, оборудование и сырьевая база горных предприятий промышленности строительных материалов». СПб. 2004 г. с.17.
5. Вайсберг Л.А., Зарогатский Л.П. «Новое поколение щековых и конусных дробилок». «Строительные и дорожные машины», 2000 г., №7 с. 16–21.
6. Вайсберг Л.А., Шулояков А.Д., Спиридонов П.А. « Сокращение стадиальности дробления – оптимальный путь снижения себестоимости высококачественного щебня». «Строительные материалы», 2002 г., №11. с. 7–9.
7. Рыков В.Ф. Спиридонов П.А. «Установка с дробилкой КИД-1200М для производства щебня из гравия в ООО «Промстройинвест». «Строительные материалы», №6, 2006 г. 21 с.
Журнал «Горная Промышленность» №3 (91) 2010, стр.10
| Общий
Компания Профили
Производство
Проект
Продукция
Отчет
Переработка
Консультанты
Поставщики
| Рынок
Патент
Машины
Завод
Технология
Приложения
Рекомендации и Правила
Заказать компакт-диск Сегодня |
Отрасль отличается высокой конкуренцией и
характеризуется тысячами операций, обслуживающих местные или региональные
рынки. Затраты на производство определяются в основном стоимостью труда,
оборудования, энергии и воды, в дополнение к расходам на соблюдение
с нормами по охране окружающей среды и безопасности. 
com Технология обработки искусственного песка и щебня для бетона
Заполнитель Заполнитель является наиболее используемым материалом в мире.
Это важный компонент бетона и асфальтобетона, составляющий 70% объема бетона. Он может препятствовать усадке и растрескиванию бетона и повышать прочность бетона.
Заполнители делятся на натуральные заполнители и искусственные заполнители. По степени толщины они делятся на крупный заполнитель (щебень или гравий) и мелкий заполнитель (песок).
Из-за невозобновляемых ресурсов добыча природных заполнителей становится все более ограниченной. В настоящее время во многих странах и регионах количество искусственного заполнителя превышает количество природного заполнителя, и он широко используется в различных бетонных отраслях.
Что такое искусственный заполнитель (Производственный заполнитель Заполнитель ) ( Щебень и искусственный песок)Производственный заполнитель в основном относится к машинному заполнителю (искусственный песок и щебень).
Частицы горных пород (кроме мягких и выветренных частиц горных пород), переработанные из природного камня, речной гальки или горной пустой породы путем механического дробления, формовки, просеивания, порошкового контроля и других процессов, включая:
Щебень : > Размер частиц 4,75 мм
Искусственный песок : Размер частиц <4,75 мм
9025
- Wet process
- Dry process
- Semi-dry process
The wet processing technology refers to washing with water during the screening and crushing of materials, and washing грубых и мелких заполнителей с машиной для промывки камня и машиной для промывки песка.
Обычно используется для сырья, содержащего грязь или более слабые частицы. Когда содержание готового песка и щебня слишком велико, можно также использовать мокрое производство для удаления части каменного порошка.
В зависимости от характера почвы, содержащейся в сырье, методы промывки песка и камня можно разделить на промывку поверхности экрана и промывку пескоструйной машины. Какой метод промывки камня использовать, можно определить в зависимости от таких факторов, как содержание грязи в сырье, характер почвы и объем обработки.
Преимущество
Меньшее загрязнение пылью, высокая эффективность промывки и просеивания.
Недостаток
Высокий расход воды, высокая стоимость машинной регенерации песка и щебеночного порошка и очистки сточных вод, серьезные потери мелкого песка и щебеночного порошка, трудности с обезвоживанием готового песка; когда используется песок, изготовленный машиной для ударного дробления с вертикальным валом, скорость образования песка низкая.
Мокрый процесс производства подходит для использования в районах с обильными водными ресурсами.
Как правило, это означает, что предварительная сортировка производится мокрым методом, и содержание влаги в выгружаемом материале контролируется, а система производства и сортировки песка для формования использует сухой производственный процесс. .
Преимущество
Потребление воды относительно невелико по сравнению с мокрым методом, объем очистки сточных вод невелик, потери каменного порошка невелики, а загрязнение пылью также невелико.
Недостаток
После промывки водой пескоделательного сырья его необходимо обезвоживать механическим или естественным путем, чтобы обеспечить влажность поступающего в пескоделательную машину сырья не более 3%, в противном случае скорость формирования песка и эффективность просеивания машины для производства песка будут низкими.
В основном подходит для песка бетонных плотин с низким содержанием грязи в сырье и высоким содержанием порошка в готовом песке.
Технология сухой обработкиЭто относится к процессу, который в основном не использует воду в процессе всей производственной линии, за исключением распыления воды в процессе удаления пыли.
Преимущество
Отсутствие потребления воды или очень малое потребление воды, меньшие потери каменного порошка, технология сухой обработки в основном используется для очистки сырья, высокая скорость песка, низкое содержание каменного порошка машинная система песка и камня.
Недостаток
(1) Из-за высокого содержания влаги в сырье для сухой обработки или высокого содержания грязи в сырье мелкий заполнитель трудно просеять, а содержание почвы или тонкого порошка превышает требования соответствующих стандартов.
(2) Пыль в каждой точке обработки сухой обработки относительно велика, а капиталовложения и эксплуатационные расходы на систему удаления пыли относительно высоки.
(3) Когда устройство для отделения мелкого порошка не установлено, содержание мелкого порошка в готовом песке превышает стандарт.
Процесс обработки искусственного заполнителяНезависимо от того, используется ли сухая, мокрая или полусухая обработка промышленного заполнителя, основное оборудование для дробления и просеивания почти такое же, как и для промышленного песка.
Питатель→удаление почвы→грубое, среднее и мелкое дробление→просеивание→производство песка→просеивание→отделение тонкого порошка→онлайн-мониторинг.
Дробление и сортировкаРазличные виды сырья с использованием различного дробильного оборудования:
- При использовании материалов средней мягкости, таких как известняк, ударная дробилка может использоваться для грубого и средне-мелкого дробления.
- При использовании твердых горных пород, таких как гранит, щековые или гирационные дробилки обычно используются для грубого дробления, а конусные дробилки — для среднего и мелкого дробления.
Чистый заполнитель размером 40 мм, полученный в результате многократного дробления и просеивания, поступает в систему производства песка. Оборудование для производства песка обычно использует ударную дробилку с вертикальным валом. Принцип производства песка заключается в том, что некоторые или все сырьевые материалы входят в высокоскоростную вращающуюся крыльчатку, быстро вращаются и выбрасываются с высокой скоростью из равномерно распределенных пусковых отверстий вокруг крыльчатки. Поток или сваленное в полости сырье разбивается многократными высокоскоростными столкновениями.
После просеивания и сортировки в системе разделения тонкого порошка, квалифицированный машинный песок и гравий перерабатываются. Отделение тонкого порошка делится на два типа в соответствии с различными методами обработки:
- Система мокрой промывки песка и очистки сточных вод
- Система отделения сухого мелкого порошка и пылеудаления
Промывка мокрого песка обычно имеет плоскую компоновку.
Просеянный искусственный песок поступает в машину для промывки песка, а промытый мелкий порошок и почва поступают в интегрированную систему извлечения и обезвоживания мелкого песка для извлечения мелкого песка.
Разделенный шлам и каменный порошок поступают в высокоэффективный сгуститель для концентрирования и обезвоживания, а концентрированный и осажденный шламовый порошок прессуется в глинистую корку через фильтр-пресс.
Извлеченный мелкий песок и просеянный крупнозернистый песок объединяются и равномерно укладываются для обезвоживания.
Эксплуатационные расходы и занимаемая площадь полного комплекта оборудования для производства искусственного песка и очистки сточных вод для мокрого процесса примерно в два раза выше, чем для сухого процесса. Из-за высокой стоимости инвестиций в оборудование и арендной платы за землю очистка сточных вод и удаление остатков обезвоживания отходов также очень дороги, поэтому производство сухого песка быстро развивается.
Система отделения сухого мелкого порошка и пылеудаления Система отделения сухого песка для тонкого порошка может быть установлена до или после просеивания.
Машина для производства пластичного песка и система просеивания мелкого порошка соединены трубопроводом с большим пылеуловителем. Избыток мелкого порошка в просеянном песке собирается пылесборником и хранится в резервуаре для мелкого порошка, который регулярно перевозится цистерной для последующего применения.
Просеянный искусственный песок можно равномерно смешать с водой в увлажнителе и использовать в бетоносмесительной станции. Его также можно хранить непосредственно для сухих строительных смесей.
Производство сухого песка может быть организовано в виде плоской схемы или трехмерной схемы в башне. Поскольку полный комплект оборудования башенного типа занимает только одну пятую часть традиционного мокрого метода и одну треть традиционного сухого метода, поэтому система искусственного песка башенного типа очень подходит для строительства с бетонным смешиванием. заводов или заводов по производству сухих строительных смесей, что снижает затраты на транспортировку готовых искусственных песчано-щебеночных заполнителей и складских помещений.
Свяжитесь с нами, чтобы узнать о типах, спецификациях и ценах производимого оборудования для обработки заполнителей.
Добыча щебня — Encyclopedia of Arkansas
Щебень представляет собой угловатый строительный заполнитель, полученный путем дробления добытой породы на фрагменты, которые можно сортировать, измерять и повторно объединять в различные продукты. Щебень обычно добывают в карьерах, то есть добывают с использованием уступочных методов (выполнение работ с уступа в шахте или карьере) и взрывчатых веществ, в отличие от механического копания, используемого для добычи песка и гравия. Консолидированная порода разрезается на вертикальные уступы, так что бурение можно производить сверху, чтобы поместить взрывчатые вещества в стену для правильного разрушения породы во время добычи. Скамейки обычно варьируются от двадцати до шестидесяти футов в высоту, в зависимости от того, насколько хороша скала. Бутовый камень обычно пропускают через первичную дробилку, а затем через вторичные дробилки для получения угловатых фрагментов различных размеров.
Угловатость продукта приводит к большой площади поверхности, что дает любому вяжущему веществу, такому как цемент или асфальт, большую площадь поверхности для прилипания. Это увеличивает прочность конечного продукта. Щебень находит применение в качестве заполнителя в бетоне и щебне для строительства дорог; бетон для фундамента и строительства зданий; и для использования без связующих, таких как каменная наброска на берегу реки, балласт железнодорожных путей и фильтрующий камень. Мелкие частицы, в основном частицы размером с пыль, образующиеся в процессе дробления, могут использоваться в различных областях, таких как наполнители для пластмасс, уплотняющие наполнители, керамические и кирпичные фритты и даже носители гербицидов и/или пестицидов. Одно специальное применение щебня включает кровельные гранулы.
Щебень представляет собой крупносерийный материал с низкой удельной стоимостью. Транспортировка является критической статьей расходов в плане ее конкурентоспособности в данной области.
Следовательно, как бы дешево он ни производился и не продавался на карьере, расстояние до места проведения работ определяет экономическую целесообразность использования того или иного карьерного камня на любом данном участке. Это объясняет необходимость проведения нескольких карьерных работ в любом регионе. На карьерном камне, предназначенном для применения в бетоне и щебне, проводятся различные инженерные испытания, чтобы определить, может ли камень оставаться пригодным к воздействию экстремальных погодных условий и воздействия.
Для производства щебня компания должна разместить месторождения на территории, содержащей геологические формации, соответствующие спецификациям, требуемым для ее основного использования. В Арканзасе более твердые горные породы приурочены к региону штата, формации которого отложились в палеозойскую эру, включая географические регионы гор Уачита, долины Арканзас и плато Озарк. В прибрежной равнине Мексиканского залива и в долине реки Миссисипи в Арканзасе мало твердого камня, подходящего для добычи.
В Арканзасе добывали и дробили несколько типов горных пород, в том числе арканзасский новакулит, песчаник, известняк, доломит, нефелиновый сиенит и туф.
Арканзасский новакулит — твердый, хрупкий, богатый кремнеземом камень, который когда-то использовался в центральном Арканзасе в качестве заполнителя для бетонных и щебеночных дорог. Однако помимо того, что новакулит был чрезвычайно абразивным для горнодобывающего и дробильного оборудования, он также имел непроницаемую природу и разрушался таким образом, что асфальт и цемент плохо сцеплялись с камнем. По мере того, как связующее изнашивалось, обнаженный заполнитель образовывал скользкое дорожное покрытие во влажном состоянии, что является неприемлемым условием для современного высокоскоростного транспорта. По состоянию на 2009 г., имеется только один активный производитель агрегатов, дробящий новакулит.
Песчаник широко распространен в горах Уашита, долине Арканзас и в субрегионе Бостонских гор Озарк и является широко используемым камнем для заполнителя.
Песчаник представляет собой осадочную горную породу, которая состоит из округлых или угловатых частиц кварца размером с песок и может содержать примеси различных количеств глины, полевого шпата и обломков горных пород. Качество любого данного песчаника зависит от степени его цементации, фактического цемента и содержания в нем минералов. Рыхлый или плохо сцементированный песчаник не используют. Геологические образования в горах Уашита, где добывают песчаник, включают образования Кристал-Маунтин, Блейкли, Стэнли, Джекфорк и Атока. В долине Арканзаса песчаники в формациях Саванна, Хартсхорн Песчаник, Атока и Хейл добываются и дробятся. В районе Озарк основными единицами являются нижние песчаники формаций Атока, Блойд, Хейл, Бейтсвилл, Сент-Питер и Эвертон. Луизиана, Миссисипи и Техас были основными рынками сбыта высококачественного песчаника из Арканзаса. В 2005 году восемнадцать карьеров произвели 10,8 млн метрических тонн щебня и кварцита на сумму 69 долларов США..5 миллионов.
Известняк и долостон представляют собой осадочные породы, состоящие преимущественно из карбонатных минералов и широко распространенные в районе Озарк штата Арканзас.
Формации Коттер, Пауэлл, Эвертон, Платтин, Киммсвик, Фернвейл, Сент-Клер, Бун и Питкин являются основными формациями, которые разрабатываются и дробятся. Основная часть дробленого материала используется в дорожном строительстве и бетонных заполнителях. В 2005 году действовали один доломитовый и двадцать восемь известняковых карьеров с общим объемом производства 15,2 млн коротких тонн на сумму 9 долларов США.2,4 миллиона.
Нефелиновый сиенит — магматическая горная порода, добываемая в центральном Арканзасе. Он был внедрен в неглубокую кору в меловой период (около 100 миллионов лет назад) и в настоящее время обнажается из-за эрозии. Нефелиновый сиенит обладает превосходными прочностными характеристиками и относительно легко поддается дроблению, будучи внутренне однородным благодаря своему минеральному составу и кристаллической текстуре. Он отличается от гранита тем, что не содержит свободных зерен кварца и поэтому менее абразивен для оборудования. Две компании в центральном Арканзасе управляют четырьмя карьерами — тремя в округе Пуласки и одним в округе Салин.
Компания Granite Mountain Quarries, управляемая McGeorge Construction Company, управляет тремя карьерами заполнителя, а Minnesota Mining and Manufacturing Company, Inc. производит кровельные гранулы и закрытую строительную засыпку из своего карьера Big Rock. Производство сиенита для заполнителя составляет в среднем более 5,5 млн метрических тонн в год, а производство сиенита для кровельного гранулята составляет более 1 млн тонн в год. Конечный объем производства кровельных гранул составляет около 450 000 тонн в год.
Сланцевый сланец и метаморфизованный сланец добываются на двух рудниках, по одному в округах Монтгомери и Хот-Спринг. Обе операции расположены в сланцах Стэнли. Производство сланцевого сланца в округе Монтгомери находит конечное применение в качестве черных кровельных гранул, тогда как метаморфизованный сланец, прилегающий к Магнитной бухте (округ Хот-Спринг), используется для производства бетона и асфальта.
Туф – это пирокластическая магматическая порода, состоящая из вулканического пепла и фрагментированной пемзы, образованная при сцементировании скоплений обломков.
Скопления туфа присутствуют в виде отдельных стратиграфических горизонтов в сланцах Стэнли в районе гор Уашита в Арканзасе. В одном месте в западном Арканзасе, недалеко от поселка Хаттон (округ Полк), туф добывали для получения щебня. В 2008 году компания прекратила добычу туфа и начала добычу новакулита в Арканзасе. Геологическая служба США держит информацию о добыче отдельных компаний в тайне, поэтому данные о добыче не разглашаются. Туф использовался для балласта железнодорожных путей, подкормки обочины и заполнителя бетона.
Общий объем производства строительного щебня из всех источников в 2005 году составил 37,2 миллиона метрических тонн на сумму 229 миллионов долларов США, что значительно больше, чем в последние годы.
Для получения дополнительной информации:
Arkansas State Minerals Information. Геологическая служба США. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/state/ar.html (по состоянию на 14 марта 2022 г.).
«Промышленные минералы».