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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.06.2024

Просмотров: 87

Скачиваний: 0

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

особенно в США и Англии. Производительность этих ап­ паратов до 460 т/ч с полной автоматизацией управления и контроля процесса. По сравнению с сушильными бара­ банами они более экономичны, стоимость сушки на 15— 17% ниже.

Во ВНИИНеруде, используя опыт Днепропетровско­ го завода металлургического оборудования по сушке формовочных песков в кипящем слое, разработали полу­

промышленный аппарат кипящего слоя

производитель­

ностью 5—10 т/ч. Производственные испытания

прово­

дили на Березовской гравийно-сортировочной

фабрике

[22]. Сушке подвергали песок фракции

0,15—5 мм, по­

лученный после обогащения и обезвоживания

в спираль­

ном классификаторе.

 

 

 

 

Технические показатели

установки:

производитель­

ность 5—10 т/ч сухого песка

при влажности

исходного

10—'5% соответственно; влажность высушенного песка 0,5—'1%; рабочая площадь пода решетки 0,56 м2; общий

вес установки 20 800 кг, в том числе вес

футеровки

14 500 кг; габариты

6Хі2,18Х'4,9 м; расход тепла на 1 кг

испаренной влаги

946 ккал; установленная

мощность

электродвигателей 27,5 кет.

(Рабочий режим работы аппарата: оптимальная высо­ та слоя 270—300 мм; давление газов, создаваемое венти­ лятором для преодоления сопротивления слоя и газора­ спределительного устройства, 580—600 мм вод. ст.; ско­ рость начала псевдосжижения материала фракции 0,15— 5 мм 0,5 м/сек; рабочая скорость, отнесенная ко всему сечению камеры сушки, равна 1,5—1,7 критической.

(В процессе испытаний производительность аппарата по сухому песку составила 5—11 т/ч при влажности ис­

ходного материала

15—5%, удельный

расход тепла

на

1 кг испаренной влаги 860—910 ккал,

а напряженность

решетки по влаге

1400—1460 кг/м2-ч.

Температура

га­

зов на входе в слой изменялась от 490 до 650°С, отрабо­ танных газов-65—і105°С, а материала после сушки — 67—1О0°С.

Аппараты кипящего слоя просты по конструкции и работают с применением серийно выпускаемого вентиля­ ционного и другого оборудования. Изготовить и смонти­ ровать их можно силами заводских и построечных мас­ терских. Отсутствие в аппарате движущихся рабочих ор­ ганов в значительной степени улучшает его эксплуата­ ционные свойства. Аппараты сравнительно легко подда-

5* Зак . 598

115


ются автоматизации. В качестве параметров регулирова­ ния принимают температуру отходящих газов и высу­ шенного песка.

Аппараты кипящего слоя рекомендуется применять после механических (вакуумирование, центрифугирова­ ние) способов обезвоживания.

6. Обогащение

Использование обогатительных процессов в техноло­ гии производства заполнителей способствует расшире­ нию области применения месторождений, состоящих из неоднородных горных пород. В результате обогащения исходного минерального сырья получают обогащенный продукт и отходы. Обогащенный материал — это гото­ вый к употреблению продукт, обладающий по сравнению с исходным сырьем повышенными показателями каче­ ства.

Результаты обогащения оценивают по выходу обога­ щенного продукта из исходного, извлечению полезного компонента из общего количества его и качеству обога­ щенного продукта. Извлечение полезного компонента в обогащенный продукт — отношение количества полезно­

го компонента в обогащенном продукте к количеству

его

в исходном сырье

 

 

 

г =

±2-

%.

(26)

Выход обогащенного

материала

 

* = - і г -

0 / 0

( 2 7 >

 

Р

 

 

(Содержание полезного компонента в продукте

 

Р = ^ %

-

(28)

Степень обогащения — отношение содержания полез­ ного компонента в обогащенном продукте к содержанию его в исходном сырье

/С = — .

(29)

а

 

/Применительно к технологии производства нерудных строительных материалов существует несколько спосо­ бов обогащения по прочности, основанных на различии

116


минералов по

плотности, упругим

свойствам, по форме

зерна, трению

и т. д. Все методы

обогащения

заполни­

телей условно можно разделить

на мокрые

и сухие.

К сухим относят избирательное дробление в совокупно­

сти с грохочением, обогащение по упругости

и

трению,

обогащение в аэросуепензиях, пневматическое

гравита­

ционное обогащение, к мокрым — обогащение в

тяже­

лых средах,

отсадку, магнитогидродинамический

способ,

промывку щебня и гравия от загрязняющих

 

примесей.

Обогащение

в тяжелых

средах

 

 

 

 

Обогащение в тяжелых средах заключается

в

разде­

лении по плотности полезного ископаемого,

состоящего

из неоднородных по прочности

пород. Для

разделения

минерального сырья в

тяжелых

суспензиях

применяют

среду, плотность которой является промежуточной меж­ ду плотностями обогащаемых пород.

іВсплывание и погружение частиц обусловливается силой тяжести, действующей в жидкой среде. По закону

Архимеда, сила тяжести,

действующая

на

отдельную

частицу в среде, равна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р = Ѵ ( Р ч - Р с )

g кг,

 

 

 

(30)

где

V — объем

частицы в см3;

р ч — плотность, частицы, в

г/см3;

рс

плотность

среды в г/см3;

g — ускорение

силы

тяжести в

см/сек2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

анализа формулы

видно, что возможны три

слу­

чая движения твердой частицы в вертикальном

направ­

лении:

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

р ч > р с частица погружается в среду;

 

 

 

 

2)

р ч = р с

— частица занимает безразличное

положе­

 

ние;

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

р ч < р с частица всплывает на поверхность среды.

 

Зерна материала в тяжелых

средах

расслаиваются

в зависимости от их объемного веса. Легкие зерна всплы­ вают (всплыв), а тяжелые тонут (осадок).

В качестве разделяющей среды обычно применяют водоминеральную суспензию. Для обогащения заполни­

телей бетона по прочности используют суспензии

плот­

ностью 2,3—2,4 г/см3,

поэтому, удельный вес

утяжелите­

лей должен быть не менее 4,6—4,8 г/см3. Обычно в

ка­

честве утяжелителей

применяют • гематит,

магнетит,

ферросилиций и др . , характеристика которых

приведена

в табл.19.

 

 

 

1<17


 

Т а б л и ц а 19.

Характеристика

утяжелителей

 

Утяжелители

УдельныІІ Dec

Характерные свойства

 

в г/см*

 

Магнетит Fe 3 0 4

4,9—5,2

 

Магнитный

Ферросилиций FeSi

6,3

 

»

Гематит

Fe 2 0 3

4,9—5,3

 

Слабомагнитный

Галенит

PbS

7,4 - 7,6

 

Немагнитный

Железная окалина Fe3 04

5,4

 

Магнитный

Пирит FeSa

4,9 - 5, 2

 

Немагнитный

.Исследованиями установлено, что наиболее важны­ ми свойствами суспензии, применяемой для обогащения, являются плотность, устойчивость и вязкость.

Для разделения неоднородного сырья по прочности в тяжелых средах используют сепараторы, конструкции которых весьма разнообразны. Они бывают 'барабанны­

ми, конусными и элеваторными. Барабанные

классифи­

каторы делят на два

типа:

спиральные и с элеватор­

ной разгрузкой.

 

 

 

 

Принципиальная

технологическая схема

обогащения

гравия в минеральной суспензии

показана

на рис. 42.

Гравий или щебень конвейером

/ подают в

буферный

бункер 2, а затем питателем

3 в барабанный

сепаратора.

Здесь в минеральной

суспензии

исходное сырье разделя-

Вода

Рис. 42. Схема установки для обогащения материалов в тяжелых •средах

118


ется по плотности. Осадок, или тяжелый (обогащенный) продукт определенной плотности, продольными перфо­ рированными лопатками поднимается вверх и через ло­ ток и течку удаляется из сепаратора. Всплыв, или лег­ кий продукт (отходы), разгружается вместе с -потоком пульпы. Продукты обогащения подают на грохот 5, в начале которого происходит отделение рабочей суспен­ зии. При дальнейшем движении по грохоту продукты обогащения подвергаются тщательной промывке при по­

мощи брызгального

устройства

6,

а

затем

конвейеры

7, 8 подают их

на

склад.

Минеральная

 

суспензия

от

первой части грохота насосом 9 подается в емкость

ра­

бочей суспензии

10. Разбавленная

суспензия,

получен­

ная при промывке

продуктов обогащения,

 

насосом

11

подается

на регенерацию

в магнитные

сепараторы

12.

Концентрированная

суспензия после

магнитных

сепара­

торов поступает на сгущение в

спиральный

„классифи­

катор 13

и, пройдя

размагничивающее

устройство

14,

подается в емкость рабочей суспензии 10.

 

 

 

 

 

Равномерную

плотность

рабочей

суспензии

в емко­

сти поддерживают

при помощи

механической

мешалки

или подачи воздуха. Из емкости

рабочая

 

суспензия

на­

сосом 15 подается в сепаратор.

С

 

щелью

 

сокращения

расхода воды и уменьшения потерь утяжелителя

слив с

корыт магнитных сепараторов может быть

 

использован

на первой стадии промывки продуктов на грохоте. В ре­

зультате обогащения в тяжелых

средах

в

зависимости

от вида сепаратора получают два

или

три продукта,

различающихся между собой по плотности.

 

Обогащение в тяжелых средах характеризуется большой точностью по сравнению с другими способами. При его помощи можно разделять материалы с разно­ стью плотностей, равной 0,1 г/см3.

В Советском Союзе институтом іПроектгидромеханизация испытана опытная установка по обогащению щебня из гравия на Дмитровском карьере Московской области. Работой этой установки доказана возможность эффективного обогащения по прочности щебня из гра­ вия. Институтом разработан типовой проект закрытой установки для обогащения гравия в тяжелых средах производительностью 50 т/ч. •

Метод разделения в тяжелых средах применяют в практике производства заполнителей из гравия в Канаде и США.

119