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
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 м3/м3 |
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 б—10 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