Файл: Производство заполнителей для бетона из песчано-гравийных смесей..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.06.2024

Просмотров: 94

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

тественной фильтрации,

интенсифицированной

принуди­

тельным

отрывом гравитационной

воды

и

слабо

свя­

занных

капель

воды от частиц

материала при

зна­

копеременном

движении

(встряхивании)

их

по

ситу

грохота

с ускорениями,

превышающими

ускорение

си­

лы тяжести. Вода фильтруется через тонкий слой мате­ риала н сито грохота и затем свободно стекает в прием­ ное устройство под грохотом. На обезвоживающих гро­ хотах устанавливают .щелевидные сита из трапецеи­ дальной латунной или стальной нержавеющей проволо­

ки; ширина щелей

1—3 мм.

Нередко для обезвожива­

ния применяют

плетеные

сетки с ячейкой 5 x 5 и

10Х-10 мм, «используемые при классификации. Для обез­ воживания гравия и щебня применяют любые грохоты, предназначенные для сортировки материалов круп­ ностью до 100 мм.

Чтобы обеспечить перемещение материала, гр'охоты устанавливают с наклоном от 8 до 30° в направлении движения, но это вызывает отекание в течку грохота по продольным стержням (нитям) обезвоживающего сита (решетки) струек воды, удерживающейся на сите за счет поверхностного натяжения. Количество воды, по­ падающей в обезвоженный материал, повышается с увеличением угла наклона грохота. Эффективность обезвоживания при этом снижается, особенно в тех случаях, когда на грохотах одновременно с классифи­ кацией ополаскивают материал при помощи 'брызгал.

Более рациональным для обезвоживания гравия и щебня является применение горизонтальных плоскокачающихся грохотов с направленными колебаниями. Создание частых и энергичных встряхиваний при гори­ зонтальном перемещении обезвоживаемого материала •способствует лучшему отделению влаги, которая непос­ редственно попадает в водооборник. Здесь исключается •перемещение влаги по ситу грохота.

В зарубежной практике для обезвоживания материа­ лов фирмы «Гумбольдт», «Бамаг», «Фридрих Крупп», «Зибтехник», «Аллис-Чалмерс» и другие в широком ассортименте выпускают горизонтальные инерционные и резонансные грохоты с амплитудой до 20 мм и уско­ рением 30—80 м/сек2, что улучшает эффективность обезвоживания.

В нашей стране для этих целей можно применять грохоты: быстроходные ллоскокачающиеся типов

101


БКГО-ПА, БКГО-МБ, БКГОМ-2А, ГУКОД, ГУКО ГП04-11Б, ГПОЧ-КА, ГПОЧ-М, самобалансные типов ГСС-32, ГСЛ-42, ГСЛ-62 и резонансные типов ГРО-1А, ГРЛ-61, ГРЛ-62, ГРЛ-72. Влажность гравия и щебня лосле обезвоживания на этих грохотах составляет для фракций свыше 20 м м 3—5%, а для фракций 5—20 мм 5—10%. Эффективность обезвоживания на горизонталь­ ных грохотах может быть повышена за счет установки их

слодъемом на 5—10°іпо

ходу движения

материала. По

данным

ВНИИНеруда,

поверхностная влажностыправия

фракции

10—20мм не превышает 2%, а

фракции

5—

10 мм —

3,6%.

 

 

 

 

 

Существующие грохоты позволяют получать

влаж­

ность,

близкую

к безопасным по смерзанию

значениям,

лишь

материала

фракции свыше 20 м м ,

если

при

этом

будет

устранено

повторное смешивание

отфильтрован­

ной влаги с обезвоженным материалом. При крупности

материалов

5—10, 10—20 и 5—20 м м грохоты

следует

применять

для их предварительного обезвоживания.

ВНИИНерудом разработан новый способ обезвбжи-

бання щебня и гравия — способ вымораживания

(суб­

лимации) влаги, который является перспективным

для

борьбы со смерзанием нерудных материалов при

их

хранении и перевозках. Обезвоживание материала вы­ мораживанием основано на известном физическом явле­ нии испарения воды в условиях отрицательных темпера­ тур. Если влажный после промывки или обогащения ма­ териал, имеющий положительную температуру, интен­ сивно продувать атмосферным воздухом с отрицатель­ ной температурой, то в слое вследствие имеющихся гра­ диентов температуры и парциального давления водяных паров происходит тепло- и массообмен. Воздух, проходя через слой, насыщается водяными парами и выносит их из материала. Так происходит процесс обезвоживания.

Способ

вымораживания существенно

отличается от

тепловой сушки и прежде всего тем, что

на

испарение

расходуется

тепло, заключенное во влажном

материале,

которое выделяется при его охлаждении.

Считают, что

сублимационная сушка при атмосферном

давлении ма­

лоэффективна и длительна по времени, вследствие чего она не нашла промышленного применения. Однако та­ кое мнение справедливо лишь в том случае, когда тем­ пературы высушиваемого материала и воздуха равны или отличаются незначительно, т. е. когда отсутствует

102


градиент температуры и разность парциальных давле­ ний на поверхности частиц материала « среды.

Обычно при сублимационной сушке используют глу­ бокий вакуум. При вакуумной сублимационной сушке характерным является начальный период — период самозамораживания материала, в процессе которого уда­

ляется значительное

количество

влаги.

Поэтому

если

при вымораживании

в атмосферных

условиях

на

испа­

рение в процессе самозамораживания

максимально ис­

пользовать

аккумулированное

во влажном

материале

тепло и при

этом создать высокие

скорости

тепло- и

ліассообмена с быстрым отводом насыщенного

водяны­

ми парами

воздуха,

то процесс

обезвоживания

можно

значительно интенсифицировать. Высокие скорости теп­

ло- и массоо'бмена можно

обеопечить

за

счет

проведе­

ния процесса в кипящем

слое..

 

 

 

 

 

 

 

Преимущество

способа

сублимации

влаги

для

обез­

воживания щебня

и гравия

заключается

еще и в

том,

что материал.после

обез­

 

 

 

 

 

 

 

 

воживания

имеет

 

отрица­

 

 

 

 

 

 

 

 

тельную

 

температуру

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

что при

хранении

его

на

 

 

 

 

 

 

 

 

складах

и перевозках

же­

5 8

 

 

 

5

 

 

 

лезнодорожным

 

 

транс­

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

портом

в

условиях

отри­

CS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цательных температур

ис­

 

>

чГ

 

f

 

 

 

ключается

фактор

 

фазо­

 

 

- Л

 

 

 

вого превращения

воды

в

 

 

 

 

 

 

 

 

лед, который приводит

к

I

 

 

 

 

 

 

 

смерзанию

материалов,

а

г

 

 

 

 

 

 

 

это обеспечивает

 

сохран­

 

 

 

 

 

 

 

ность

сыпучих

 

свойств

0

 

2

4

6

S

 

1

обезвоженного

материа­

 

 

10

 

 

Время продувки б мин

 

ла. Способ

выморажива­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния выгоден и в энерге­

Р и с

38.

Кривые

сушки некоторых

тическом

отношении,

так

материалов

способом

выморажи­

как в период

самозамора­

10 мм;

вания (сублимации) влаги

10—

живания значительное ко­

3 — карбонатный

щебень

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ — гравиіі

10"—20 мм; 2 — щебень

5 —

личество тепла на испаре­

20 мм: 4

и

5

карбонатный

щебень

ние выделяется

при

фа­

5—10

мм

(—

 

— водопоглощенне

 

этих ж е материалов)

 

 

зовом

превращении

воды

 

 

 

 

 

 

 

 

в лед. Отмеченные положительные качества этого спосо­ ба обезвоживания обусловливают его экономичность, простоту осуществления и широкое применение.

103


На рис. 38 приведены характерные кривые сушки некоторых материалов сублимацией влаги в зависимос­

ти от времени

продувки. Из этих кривых

видно, что пос­

ле 2 мин продувки интенсивность обезвоживания

из-за

недостатка тепла в материале резко

•снижается.

При

двухкратной

продувке

с промежуточным

подогревом

материала

(кривые имеют

перегиб

при

времени

про­

дувки,

равном

2 мин)

интенсивность

обезвоживания

снова повышается и практически в конце

второй

про­

дувки

удаляется вся поверхностная влага. Кривые

суш­

ки получены при расходе воздуха за каждый

цикл про­

дувки

равном

2000—2400 м33

материала,

и диапазоне

температуры

наружного

воздуха —1°

и

ниже. Сум­

марный расход

холодного

воздуха

на вымораживание

при обезвоживании щебня

и гравия

фракций

5—10 и

5—20 мм при расчетах

следует

принимать

в

пределах

4000—4800, а

 

фракции

10—20 мм — 2500—2700 м^/м*

материала. При этом материал обезвоживают

за

один

цикл продувки

 

с увеличением ее времени до 2,5—Змин.

Расход

воздуха, так же как и количественное сниже­

ние влажности, удовлетворяющее требованиям несмер­ зания материалов, уточняют в процессе настройки ап­ парата для работы в зависимости от климатических ус­ ловий района.

Математическую зависимость процесса сушки мож: но выразить так:

 

W = W0-k1T

+ k2x*-ks%3,

(15)

где W0—«анальная

влажность

материала в

%; k\,

k2, Ііз — опытные

размерные коэффициенты в %/мин, %/мин2,

%/мин3

соответственно;

т — время продувки в минутах.

Начальная влажность материала зависит от его крупности и водопоглощения. Для практических целей с достаточной степенью точности начальную влажность можно принимать равной водопоглощению плюс 2,3— 3,5% для материалов крупностью б10 мм и плюс 1,1—3% для материалов крупностью 10—20 мм. Влаж­ ность щебня и гравия крупностью 5—20 мм определяют пропорционально их содержанию в смеси.

Коэффициенты kx—k3 в формуле (15) зависят от крупности и водопоглощения материала, а также от высоты продуваемого слоя, которые определяют в про­ цессе технологического опробования -или в производст­ венных условиях. Разделив все материалы на щебень и гравий водопаглощением до 3 и более 3%, значенияко-

104


эффициентов для практических .расчетов обезвожива­ ния в качестве предварительной оценки можно принять следующими (табл. 18).

Т а б л и ц а

18. Значения

коэффициентов k\, k2 и k3

 

для

щебня,

гравия

и щебня из

гравия

Водопогло­

Крупность

Высота

слоя

 

щение мате­

зерен

в мм

в мм

ft;

риала в %

 

 

 

 

 

-

5—10

50

1,40

0,20

 

 

 

100

1,05

0,14

 

 

 

150

0,80

0,09

До 3

 

 

 

 

 

 

10-20

50

0,99

0,15

 

 

 

100

0,77

0,09

 

 

 

150

0,68

0,09

 

5—10

50

1,50

0,20

 

 

 

100

1,18

0,16

 

 

 

150

0,86

0,11

Более 3

 

 

 

 

 

 

10—20

50

1,09

0,16

 

 

 

100

0,89

0,11

 

 

 

150

0,70

0,07

к,

0,006

0,006

0,006

0,005

0,005

0,005о

ОО Ос ОО О ОО О ОО О

0,004

0,004

0,004

Способ вымораживания влаги для обезвоживания щебня и гравия может быть применен с иопользованием серийных грохотов, выпускаемых нашей промышлен­ ностью. Для этого их надо переоборудовать в камеры продувки, удовлетворяющие требованиям режима обез­ воживания. Основные трудности заключаются в созда­ нии герметичности короба грохота и его соединений с подводящими воздуховодами холодного и подогретого воздуха; в определении размеров камер продувки и со­ гласовании длины камер продувки с транспортирующей способностью грохота по времени пребывания материа­ ла в камерах обезвоживания и подогрева; в поддержа­ нии постоянной высоты слоя по всей ширине и длине камеры продувки и частоты колебаний короба грохота для создания разрыхленности слоя и обеспечения ин­ тенсивного перемешивания в нем частиц.

(Все эти вопросы ввиду различных конструктивных решений грохотов и кинематики движения качающихся

105