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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.06.2024

Просмотров: 91

Скачиваний: 0

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

промывки имеет максимальную влажность, которая в начальный момент определяется межзерновой луетотно-

стыо. При значениях

пустотности

в свободной

насыпи,

равной 36—40% с учетом раздвижки зерен песка

пленкой

воды, и насыпном

весе

1450—1550 кг/м3

максимальная

влажность песка равна 26—30%.

 

 

 

 

 

 

Величина снижения

влажности

песка

'зависит

от

многих факторов: времени

нахождения

материала

на

участке корыта выше

зеркала слива, т. е. времени

обез­

воживания, скорости

фильтрации

воды в слое

 

песка,

крупности и гранулометрического

состава

песка.

Про­

цесс обезвоживания

в

спиральных клаооификаторах

сводится к распределению направления движения

по­

токов и скоростей жидкости, схема которых

приведена

на рис. 39.

Каждый

виток

спирали перемещает

некото­

рый объем

влажного

песка

(рис. 39«о, б).

В

начальный

момент при выходе

межвиткового

объема

 

песка

выше

зеркала слива пульпы уровень воды в нем имеет макси­ мальное значение и равен высоте ленты спирали. В про­

цессе перемещения по наклонной

плоскости

корыта

уровень воды в слое понижается.

 

 

Длина обезвоживающего участка

должна

удовлет­

ворять оптимальным условиям максимального удаления влаги из песка и производительности. Это в большей степени Зависит от скорости перемещения песка. Когда линейное перемещение песка соизмеримо со скоростью водопонижения в межвитковом объеме, уровень воды во

всех смежных витках

спирали

остается

постоянным

(рис. 39,г, линия

1) по длине участка

обезвоживания с

перепадом над уровнем слива, равном

высоте

ленты

спирали. В серийных

классификаторах

принята

схема,

в которой линейная скорость перемещения

превышает

скорость водопонижения и уровень

воды в смежных

витках

спирали

распределяется

ступенчато

(рис. 39, г,

линия

2).

 

 

 

 

 

 

В процессе обезвоживания влага из перемещаемого слоя песка фильтруется и выходит за пределы межвит­ кового объема, т. е. распределяется в неподвижном слое между внешней кромкой спирали и дном корыта. Про­ пускная способность по отводу отфильтрованной воды определяется в конечном счете площадью сечения, огра­ ниченной сверху горизонтальной плоскостью, которая проходит по касательной внешней кромке спирали, и радиусом корыта (рис. 39,6).

110


Для полного

удаления

фильтрата

должно

соблю­

даться равенство между объемом выделенной из

песка

воды Ѵф и объемом воды

Ѵт р ,

прошедшей через

это се­

чение в единицу

времени:

 

 

 

 

 

Ѵф =

Ѵтр

ма/сек.

 

(25)

Объем отфильтрованной воды определяют из кине­ тики снижения влажности песка во времени. Детальные

Зеркало слиба

Рис. 39. Схема обезвоживания 321 •и фильтрации.воды в спираль­

ных классификаторах

2S

 

 

а — продольное

сечение;

б — попе­

 

 

 

речное

сеченне; в — вид

сверху; г—

24

 

 

 

 

продольный

разрез

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"16

A

i

Рис.

40.

Кривые

 

снижения

 

 

влажности

 

песка

в

зависимо­

 

 

 

 

 

 

 

сти от времени

обезвоживания

16 32

48

SO

36 wo

(по данным

В. И. Кобанова)

Время обезбожибания Веек

/ — для песков

с

м о д у л е м

крупно­

 

 

 

сти 2;

2 — т о

ж е .

2,5:

3 — т о

ж е . 3,1

исследования

по этому

вопросу

проведены

во

ВНИИ-

Стройдормаше [20]. Пользуясь кривыми ВНИИСтрой-

дормаша (рис. 40), а также зная

крупность песка и

характеристику классификатора

(длину обезвоживаю­

щего участка и скорость перемещения), можно сделать оценку конечной влажности песка на выходе из классификатооа. Из кривых изменения влажности видно, что

111


конечная влажность песка равна 14,8—17,8% при вре­

мени обезвоживания 80—90 сек.

Причем

значительная

часть влаги удаляется в течение

24—40 сек. Данный

промежуток времени считается оптимальным для

спи­

ральных классификаторов, при этом

конечная

влаж­

ность песка не будет превышать

17—18,5%. При такой

влажности

песок хорошо

транспортируется

ленточными

конвейерами.

 

 

 

 

 

При эксплуатации спиральных классификаторов не­

обходимо следить за тем, чтобы корыто не было

пере­

гружено. Характерными

признаками

перегрузки

явля­

ются: вынос осадка вторым витком спирали вверх

и об­

разование

волн в зоне

классификации. В процессе эк­

сплуатации

нужно периодически

заменять

подстилаю­

щий неподвижный слой, так как он с течением времени забивается мелкими пылевидными и илистыми частица­

ми, в результате чего снижается его пропускная

способ­

ность по отводу фильтрата, а конечная влажность

песка

повышается.

 

 

 

При работе классификаторов, как показывает

прак­

тический

опыт, могут образовываться

боковые

 

стенки

из песка

со стороны корыта и между

двумя смежными

спиралями на высоту до половины диаметра. С

течени­

ем времени эти стенки под действием

спиралей

и

мел­

ких глинистых частиц сильно уплотняются. Образуются как бы сплошные коридоры, которые также приводят к

снижению

фильтрации через них влаги. Необходимо

эти стенки

песка убирать одновременно с заменой под­

стилающего слоя. Очищать корыто лучше всего путем смыва подстилающего слоя водой при поднятых спира­ лях.

В последнее время для более глубокого обезвожива­ ния песка применяют комбинированные способы удале­ ния влаги. Один из таких способов осуществлен на Ле­ нинградском фарфоровом заводе имени Ломоносова. Песок обезвоживают при помощи механического реечно­ го классификатора (рис. 41) путем естественной фильт­ рации и вакуумного отсоса.воды через камеру, которая установлена в верхней части днища классификатора. Гребки перемещают влажный песок по наклонному ко­ рыту. При прохождении песка на участке выше зеркала слива до вакуумной камеры происходит его обезвожива­ ние естественной фильтрацией. Над вакуумной камерой влага дополнительно отсасывается вследствие создания

112


разрежения и фильтрат из камеры

самотеком поступает

в ресивер. Уклон соединяемого патрубка должен

быть не

менее 0,05, что •обеспечивает смыв

частиц песка,

прошед­

шего вместе с фильтратом.

 

 

Многолетней практикой работы установки были по­ лучены следующие эксплуатационные показатели: влаж-

іСлив •

Рис. 41. Схема вакуумного обезвоживания ттеска с реечным класси­ фикатором

а — выдача фильтрата

самотеком; б — выдача

фильтрата

принудительно; / —

классификатор;

2 — фильтрационная

сетка; 3

— вакууішая

камера; 4

реси­

вер—сборник

фильтрата; 5 — гидравлический

затвор; 6 — вакуумный

насос;

7 — затыльники;

8 — насос для

принудительной откачки фильтрата

ность песка снижалась с 23—25 до 8—10%; из них за счет естественной фильтрации в среднем на 7% (с 23— 25 до 16—18%) и за счет вакуумирования на 8—9% (-с 16—18 до 8—10%), при этом разрежение было равно 800—1200 мм вод. ст., а расход электроэнергии составил 5,3—5,6 кет-ч/т сухого песка. Установка работает круг­

лосуточно и безотказно. Обслуживание

заключается

только в периодической (один

раз в сутки)

промывке

сетки проточной водой. Сетку

заменяют один раз в год.

Длина камеры обезвоживания равна 700 мм. 'Производ­ ственная эксплуатация показала, что при высоте обезво-

5 Зак. 598

113


живаемого слоя песка 40 мм длина вакуумной камеры может быть уменьшена до 250—300 мм.

С повышением разрежения до. 2000—3500 мм вод. ст песок может быть получен с 'более низкой влажностью. Однако в производственных условиях повышение разре­ жения приводит к увеличению энергозатрат при незначи­ тельном снижении влажности. Это связано с тем, что для каждого .материала существует определенный пре­ дел снижения влажности вакуумированием, ниже кото­ рого никакое увеличение разрежения не оказывает су­ щественного влияния. Для песка этот предел в зависи­ мости от крупности составляет от 3 до 7,5%, а разреже­ ние с целью достижения указанных пределов влажности не должно превышать 4500—5500 мм вод. ст.

Вместо вакуумирования можно применять центрифу­ гирование. На центрифугах, по данным ВНИИЖелезо-

бетона [21], влажность песка

может быть

снижена до

3—4%, или в 2 раза

больше,

чем при вакуумировании.

Основной недостаток,

вследствие

которого

центрифуги

не применяют в нерудной промышленности,

заключается

в быстром износе фильтрующего

ротора. Фирма «Зябтех-

ник» (ФРГ) выпускает 'горизонтальные центрифуги про­ изводительностью 100 т/ч, в которых ротор выполнен из высокопрочных сплавов. Это позволило повысить износо­ устойчивость ротора при обезвоживании кварцевого пе­ ска до 20—25 тыс. т.

Рассмотренные примеры комбинированного обезво­ живания песка дают возможность рекомендовать их для применения в нерудной промышленности, так как в каж­ дом способе обезвоживания используется оптимально возможное для него количественное снижение влажности.

Для сохранения сыпучих свойств песка в зимнее вре­ мя необходимо, чтобы его влажность не превышала 1— 1,5%. Механическими способами, как отмечалось выше, влажность леска может быть снижена до 4—10%. Даль­ нейшее снижение влажности механическими способами экономически нецелесообразно, так как удаление пленоч­ ной влаги в этом случае ведет к резкому увеличению энергозатрат.

Пленочную, прочно связанную влагу можно удалять при помощи сушки. За последнее время на сушке песка были испытаны аппараты кипящего слоя, в которых п качестве теплоносителя используют дымовые газы. Ап­ параты кипящего слоя широко применяют за рубежом и

114