Повышение эффективности строительного камня в условиях ОАО Дальстроймеханизация (1225424), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Химический и минеральный состав
Горные породы представляют собой минеральную массу, состоящая из одного минерала (простая порода) или нескольких (сложная порода).
В состав строительных горных пород входят кварц, полевые шпаты, пироксены, слюды, темноцветные минералы в разных количественных соотношениях. На долю этих минералов приходится до 99% общего состава. Среди акцессорных минералов следует указать: циркон, рутил, монацит, ортит и некоторые другие.
Кварц - (кремнезем - Si02). В чистом виде кварц бесцветен или имеет белую окраску из-за внутренних трещин и кристаллических дефектов. Придает горной породе светлую окраску. Плотность - 2,65 г/см3'
Полевые шпаты - группа минералов, представляющих собой алюмосиликаты калия, натрия, кальции, бария.
Калиево-натриевые полевые шпаты - ортоклаз, микроклин.
Кальциевые полевые шпаты - плагиоклазы (альбит, олигоклаз, андезин, лабрадор, битовнит, анортит).
Бариевые полевые шпаты - гиалофаны.
Плотность полевых шпатов - 2,54—2,75 г/см3.
Темноцветные минералы - оливин (магнезиально-железистый силикат (Mg,Fe)2[Si04], встречающиеся главным образом в ультраосновных горных породах); роговая обманка (сложный алюмосиликат кальция, магния и железа, обычно присутствует в породах среднего состава); биотит (слюда, характерен для кислых пород); амфиболы (силикаты сложного состава, характерны для пород основного состава). Эти минералы придают породе темную окраску.
В состав горных пород в незначительных количествах входят рудные минералы - магнетит, апатит, нефелин, ильменит, пирит и другие.
Основные элементы состава магматических горных пород - О, Si, Al, Fe, Са, Mg, К, Na, Ti, Н. Химический состав горных пород принято выражать окислами химических элементов: Si02, ТЮ2, А120з, Бе20з, FeO, MgO, MnO, CaO, Na20, K20, H20. К числу элементов-примесей, которые могут присутствовать в породах в очень малых количествах (сотые доли процента и менее) относятся литий, бериллий, бор, олово, медь, хром, никель, барий, стронций и др.
В зависимости от содержания Si02 магматические породы делятся на кислые, средние и основные . Для производства щебня применяются породы кислого, среднего и основного состава.
Физико-механические свойства горных пород
Горные породы различаются по минеральному составу и текстурно-структурным особенностям. Совокупность этих факторов определяет физико-механические свойства горной породы.
К числу физико-механических свойств, определяющих возможность использования горной породы для производства щебня, относятся: средняя плотность, водопоглощение, предел прочности на сжатие, снижение предела прочности на сжатие при водонасыщении. Эти показатели регламентируются требованиями ГОСТ 9479-98 . Достоверные сведения о хрупкости и абразивности служат основанием для выбора дробильного оборудования.
Средняя плотность - масса единицы объема горной породы в естественном состоянии, то есть с порами и трещинами. Средняя плотность горной породы, используемой для производства щебня, должна составлять 2,0-3,0 г/см3.
Водопоглощение горной породы - способность горной породы поглощать и удерживать в порах воду. Горная порода может быть использована для производства щебня, если ее водопоглощение не превышает 0,75%.
Прочность на сжатие - способность горной породы сопротивляться разрушению под воздействием сжимающей (раздавливающей) нагрузки. Характеризуется величиной Осж - пределом прочности на сжатие.
Предел прочности на сжатие - напряжение, при превышении которого происходит разрушение образца породы.
По пределу прочности на сжатие породы делятся на группы, МПа:
-
особо прочные - более 250
-
прочные - 150-250
-
средней прочности - 80-150
-
малой прочности - до 80.
Для производства щебня используются породы с пределом прочности на сжатие не менее 80-100 МПа.
Породы с зернистой структурой имеют более низкую прочность по сравнению с породами скрытокристаллической структуры.
Невысокой прочностью характеризуются также пористые породы. Плотные породы массивной текстуры отличаются наиболее высокой прочностью.
Прочность горной породы снижается при водонасыщении. Снижение прочности при водонасыщении не должно превышать 25% для прочных пород и 30% - для пород средней прочности.
Хрупкость - способность горной породы разрушаться без заметных пластических деформаций. Определяется путем испытания на копре. Количественная характеристика - число ударов гири весом 2 кг, падающей с высоты 1м, до разрушения образца цилиндрической формы.
-
очень хрупкие - до 2
-
хрупкие 2-5
-
вязкие - 5-10
-
очень вязкие - более 10
Абразивность - способность горной породы изнашивать рабочие органы и футеровки дробилок. Высокой абразивностью обладают прочные породы с острыми краями. Показатель абразивности (г/т) - износ футеровки при переработке 1т породы. По значению показателя абразивности породы делятся на группы:
-
малоабразивные - известняк, мрамор, мелкозернстый песчаник (1-8 г/т);
-средней абразивности - некоторые разновидности известняков, песчаники (9-65
г/т);
-высокой абразивности - гранит, базальт, диорит, кварцит, прочный песчаник, гравий из изверженных пород, некоторые виды известняков (66-300 г/т).
Для производства прочного и высокопрочного щебня, который применяется в дорожном строительстве и в качестве заполнителя в тяжелые бетоны, используются скальные горные породы: магматические (эффузивные и интрузивные), метаморфические (кварциты, гнейсы) и осадочные - прочные карбонатные породы, валунные смеси /1/.
1.3 Обзор сортировочной техники
-
Мелкая фракция (5-25 мм)
Рисунок 3 Конусная дробилка серии S
Конусная Дробилка серии S широко применяются в различных областях камнедробления по всему миру в течение последних трех десятилетий. Конусная дробилка разработана Шанхайской компанией Zenith на основании многолетнего опыта и развития технологий. Конусная дробилка применяет новейший принцип работы проектирования, используя передовую технологию дробления. Отлично отражается в производстве, монтаже, эксплуатации и обслуживании. Она уже широко применяется для среднего и мелкого дробления в горнодобывающих отраслей, и металлургической, строительной, химической промышленности.
Преимущества:
1.Высокоэффективность и низкие эксплуатационные расходы.
2.Быстрота и простота замены изнашиваемых частей.
3.Стабильная работа и простота в эксплуатации.
4.Непревзойденная форма конечного продукта.
5. Стабильная система смазки и превосходные абразивные материалы
Конусные дробилки мелкого (КМД) дробления. Особенностью камеры дробления этой дробилки является увеличенная протяженность параллельной зоны, необходимая для получения равномерного по крупности продукта с минимальным количеством избыточных зерен. При этом камеры дробилок КМД имеют более длинную зону параллельности, что обеспечивает выдачу продукта, размер которого равен ширине разгрузочной щели за счет многократного обжатия кусков в этой зоне.
Дробилка состоит из станины, опорного кольца, неподвижного и подвижного конусов, привода и вспомогательных устройств. Станина 3 (рисунок 4), являющаяся ограждающим элементом дробилки, выполнена в виде цилиндрической отливки, нижний фланец которой опирается на фундаментные плиты, а на верхний устанавливают опорное кольцо 7. Кольцо представляет собой отливку с внутренней трапецеидальной резьбой и прижимается к станине пружинами 6. На опорном кольце смонтировано загрузочное устройство 11 с кожухом 9 и приемной коробкой 12. В опорное кольцо ввинчено регулировочное кольцо 8, отлитое заодно с неподвижным конусом дробилки. К внутренней поверхности конуса с помощью болтов крепится футеровка 16 из марганцовистой стали. Резьбовое соединение опорного и регулировочного колец позволяет регулировать ширину выходной щели за счет перемещения вверх или вниз неподвижного конуса.
Регулировка производится вручную с помощью специального храпового механизма; фиксация положения конуса осуществляется колонкой 14 со стопором 15. Нижняя часть станины отлита заодно со стаканом, в который запрессована цилиндрическая бронзовая втулка 2, представляющая собой подшипник для эксцентрикового стакана 24. В стакане выполнена конусная расточка (под углом к его оси), в которую запрессована втулка 1, сопрягающаяся с хвостовиком вала 13, жестко насаженного на подвижный конус 18. Угол наклона оси вала конуса по отношению к оси дробилки составляет 2… 2,5°. К эксцентриковому стакану 24 крепится коническая шестерня 20, находящаяся в зацеплении с конической шестерней 21 приводного вала 22. С электродвигателем приводной вал соединяется через эластичную муфту 23. Эксцентриковый стакан опирается на подпятник 25, состоящий из стальных и бронзовых колец, вращающихся относительно друг друга в масляной ванне. Подвижный конус имеет сферическую опорную поверхность, которой опирается на сферический подпятник 19, установленный на стальном опорном корпусе 4, снабженном гидравлическим противопылевым затвором 5. Подпятник 19 воспринимает вертикальные составляющие усилий дробления и нагрузки от узла подвижного конуса. Подвижный конус защищен от износа футеровкой 17, которая прикреплена к конусу или гайкой со сферической головкой, или устройством с распределительной тарелкой 10. При круговых качаниях, подвижного конуса поступающий материал равномерно распределяется тарелкой в дробящем пространстве и измельчается до заданного размера. Предохранительным устройством дробилки являются пружины 6, прижимающие опорное кольцо к станине, но не препятствующие его подъему вместе с неподвижным конусом при попадании в дробилку не дробимых предметов. Количество пружин в зависимости от типоразмера может быть 20…30.
1 – втулка; 2 – цилиндрическая бронзовая втулка; 3 – станина; 4 – опорный корпус; 5 – гидравлический затвор; 6 – пружина; 7 – опорное кольцо; 8 – регулировочное кольцо; 9 – кожух; 10 – распределительная тарелка; 11 – загрузочное устройство; 12 – приемная коробка; 13 – вал; 14 – колонка; 15 – стопор; 16,17 – футеровка; 18 – подвижный конус; 19 – сферический подпятник; 20,21 – коническая шестерня; 22 – приводной вал; 23 – эластичная муфта; 24 – эксцентриковый стакан; 25 – подпятник.
Рисунок 4 Схема конусной дробилки серии S
Таблица 1 - Технические характеристически конусной дробилки серии S
Модель | Полость | Рекомендуемый Минимальный размер выхода «А» (мм) | Размер отверстия подачи сырья с минимальным рекомендуемым размером выгрузки «А» (мм) | Произво-дительность (т/ч) | Мощность (кВт) | |
Открытый «В» | Открытый «В» | |||||
36” (3’) | Мелкий | 9 | 102 | 83 | 45-93 | 75 |
Грубый | 13 | 175 | 159 | 59-165 | ||
Очень грубый | 25 | 178 | 163 | 129-198 |
-
Средняя фракция (25-100 мм)
Рисунок 5 Щековая дробилка серии PEW
Щековая дробилка серии PEW является более усовершенствованными моделями обычных щековых дробилок. Серия PEW использованием высокопрочных сталей и высококачественных подшипниковых узлов, что позволяет дробить более твердые материалы и получать более мелкие фракции. Эта дробилка отличается простотой в обслуживании и настройке, и бесспорно пользуется большой популярностью во всём мире.
В производстве всех моделей щековых дробилок используется революционное техническое решение – конструкция рамы модульного исполнения. Такая конструкция обеспечивает высокую усталостную прочность, совершенную надежность и повышенную мобильность при монтаже и перевозке. Применение данного решения в сочетании с использованием специальных литых компонентов из высококачественной стали обеспечивают чрезвычайно высокую работоспособность дробилки, экономическую эффективность и низкую стоимость дробления в расчете за тонну материала. Независимо от материала дробления – от твердых скальных пород до разнообразных материалов вторичной переработки – щековые дробилки обеспечат оптимальный результат.