Загальні|спільні| відомості про дроблення і помел матеріалів

Дробленням називається процес зменшення первинних розмірів здобутого в кар'єрі каменя до мінімальних розмірів (1 мм); подаль|дальше|ше зменшення називається подрібненням.

В більшості випадків дроблення кам'яних матеріалів виконується не в один прийом, а в декілька окремих прийомів – ступенів|рівнів|, з|із| поступовим зменшенням розмірів кусків каменя до потрібних. Відповідно|відповідно до| цьому розрізняють дроблення одноступінчате, двоступінчате і т.д.

Спосіб подрібнення вибирають залежно від фізичних властивостей матеріалу, початкової величини подрібнених шматків і необхідного ступеня|міри| подрібнення.

Ступенем|мірою| подрібнення матеріалів називають відношення|ставлення| розмірів усередненого куска не подрібненого матеріалу до величини куска, одержаного|отриманого| після|потім| подрібнення:

(4.1).

Середні розміри кусків визначають по формулі:

(4.2)

або

(4.3)

Де - відповідно довжина, ширина і висота (товщина) куска.

Форма кусків матеріалу (зерна), що виходять з|із| дробарки може бути кубоподібною|, лещадною| і голчатою|голчаної,голчастої|. Приймають, що при зерна кубоподібні|, а при - лещадні| та голчаті|голчані,голчасті|.

Залежно від крупності|великої| початкового|вихідного| матеріалу і величини подрібнених кусків розрізняють дроблення крупне|велике|, середнє і дрібне|мілке| (подрібнення кусківв до розміру відповідно 125 – 250, 20 – 125, 3 – 20 мм) і помел грубий, тонкий і надтонкий (розмір зерен в кінцевому|скінченному| продукті відповідно до 0,1 – 3, менше 0,1 і менше (5 – 10) 10 – 3 мм).

Відповідно|відповідно до| цьому і дробарки бувають крупного|великого|, середнього і дрібного|мілкого| дроблення.

По міцності породи діляться на м'які, середньої міцності, міцні і дуже міцні.

Здібність матеріалів до подрібнення оцінюють по коефіцієнту размолоспроможності|. Коефіцієнтом размолоспроможності | називають відношення|ставлення| питомої витрати енергії при подрібненні еталонного матеріалу до питомої витрати енергії на подрібнення матеріалу (у повітряно-сухому стані), що зіставляється|співставляється| з|із| ним, при однаковому ступені|мірі| їх подрібнення.

Коефіцієнт размолоспроможності | (як еталон служив клінкер обертових печей середньої розмелюваності, коефіцієнт размолоспроможності | якого умовно прийнятий за 1):

- клінкер обертових печей середньої розмелюваності – 1;

- те ж, підвищеної розмелюваності – 1,1;

- те ж, зниженої – 0,8 – 0,9;

- сланець| – 0,9;

- гранульовані доменні шлаки середньої розмелюваності – 1;

- пісок кварцевий – 0,6 – 07;

- грубозернистий|крупнозернистий| граніт – 0,9;

- глина суха 1,51 – 2,03;

- вапно – 1,64.

Знаючи коефіцієнт розмелюваності матеріалу, а також продуктивність помольної машини при даному подрібненні, можна визначити продуктивність цієї машини при помелі іншого матеріалу.

 

Дробарки

4.2.1. Валкові дробарки (вальці)

Застосовуються в промисловості будівельних матеріалів для попереднього подрібнення пластичних, глинистих матеріалів, для дроблення порід середньої і великої твердості, які застосовуються як щебінь для виготовлення залізобетонних виробів, для вторинного|повторного| дроблення твердих і крихких порід (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Валкова дробарка для дроблення кам'яних порід:

1 – проміжний валок; 2, 3 – зубчаті|зубчасті| колеса; 4 – валок з|із| нерухомими підшипниками; 5 – валок з|із| рухомими|жвавими,рухливими| підшипниками; 6, 7 – шестерінки з|із| подовженими зубами

Залежно від физико-механічних властивостей дробленого матеріалу і технологічного призначення продукту дроблення використовують валки з|із| різною робочою поверхнею: гладкою, рифленою, зубчатою|зубчастої| або ребристою (табл. 4.1).

Таблиця 4.1.

Класифікація валкових| дробарок

Тип валкових| дробарок	Призначення і ступінь|міра| подрібнення
Зубчаті|зубчасті| вальці	Для дроблення пластичних глин й інших м’яких матеріалів, для дроблення порід середньої міцності
Зубчаті|зубчасті| диференціальні вальці	Для дробления глин кар’єрної вологості з розривом кусків за рахунок різної окружної скорості вальців. Ступень дроблення до 6 – 8.
Каменевидільні дезинтеграторні| вальці і спіральні (з|із| гвинтовою поверхнею)	Для дроблення глин, що мають тверді включення|приєднання| у вигляді каменів і інших сторонніх предметів з|із| виділенням кам'янистих включень|приєднань|. Ступінь|міра| подрібнення до 6.
Гладкі вальці для попереднього дроблення	Для попереднього подрібнення вологої|вогкої| глини й ін. матеріалів середньої міцності (вапняк, пісковик, шлаки, бій цеглини та черепиці). Для вторинного|повторного| дроблення пород| середньої і великої міцності. Ступінь|міра| подрібнення до 4 – 6 для кам'янистих порід і до 8 – 10 для вологих|вогких| глин.
Гладкі вальці для остаточного дрібного| дроблення	Для остаточного| подрібнення глин після|потім| попереднього дроблення, а також для вторинного|повторного| дроблення матеріалів середньої міцності. Ступінь|міра| подрібнення до 10 – 15 для вологих|вогких| глин і 8 – 10 для кам'янистих порід.
Дірчасті вальці	Для подрібнення і часткового перетирання глиняної маси і формування гранул при виробництві керамзиту.
Брикетні вальці	Для виготовлення брикетів з|із| глини
Одновалкові дробарки	Для подрібнення в'язких порід середньої і малої міцності. Ступінь|міра| подрібнення до 15 – 17.
Щочно-валкові комбіновані дробарки	Для середнього і дрібного| дроблення порід середньої твердості. Загальний|спільний| ступінь|міра| подрібнення до 30 – 40.

 

Нормальна робота вальців залежить від розміру кусків завантажуваного матеріалу. Граничний розмір кусків визначається кутом|рогом,кутком| захоплення|захвата| , утворюваним дотичними до поверхні валків, проведеними в точках їх зіткнення з|із| дробленою частинкою|часткою,часточкою|, а також розміром щілини між валами. Залежність між розміром d куска матеріалу і діаметром D гладких валків при ширині щілини, рівної нулю визначається:

(4.4).

Величина дробленого куска, що максимально допускається:

- для гладких валків при роботі з|із| кам'янистими породами при не більше 2 – 3 мм; при більше 3 мм.

– діаметр шматка, що поступає|надходить|;

– ширина вихідної щілини;

– діаметр валка (для зубчатих|зубчастих| вальців приймається з урахуванням|з врахуванням| зубів).

- для рифлених валків (кам'янисті породи) ;

- для зубчатих|зубчастих| валків (кам'янисті породи) .

Найбільше теоретично допустиме число оборотів|зворотів,обертів| валків ,с. З метою зниження зносу валків .

f – коефіцієнт тертя матеріалу об поверхню валків; для кам'янистих порід f=0,3; для вологої|вогкої| глини f=0,45;

- об'ємна вага матеріалу, кг/м³.

Продуктивність для гладких вальців , м³/год;

– ширина валків, м;

- швидкість валків, м/с;

а – зазор між валками, м;

– коефіцієнт, що враховує використання ширина валків і ступінь|міра| розпушування матеріалу: для твердих порід складає 0,2 – 0,3, для вологих|вогких| в'язких матеріалів (глин) 0,4 – 0,6.

 

Щічні дробарки

Щічні дробарки в основному застосовують для крупного|великого| (попереднього) і середнього дроблення кускових матеріалів.

При крупному|великому| дробленні в дробарку подають суміш кусків матеріалу розміром від 0,2 до 1,5 м, а при середньому – від 0,05 до 0,5 м.

Класифікують за конструктивними ознаками:

- по характеру|вдачі| руху рухомої|жвавої,рухливої| щоки – на дробарки з|із| простим і складним рухом (гойданням|хитанням|) щоки;

- по методу підвісу рухомої|жвавої,рухливої| щоки – з|із| верхнім і нижнім підвісом;

- по конструкції пристрою|устрою|, що приводить|призводить,наводить| до руху| рухому|жваву,рухливу| щоку – дробарки з|із| шарнірно-важельним механізмом, і дробарки з|із| роликовим (кулачковим) механізмом; дробарки з|із| гідроприводом.

В результаті|унаслідок,внаслідок| коливальних рухів щоки (рис. 4.2) відбувається|походить| розчавлювання каменів, що завантажуються в зів дробарки, причому розміри їх поступово зменшуються до величини вихідної щілини, через яку роздроблений продукт випадає.

Рис. 4.2. Дробарка з|із| кулачково-роликовим механізмом і з|із| простим гойданням|хитанням| рухомої|жвавої,рухливої| щоки

1 – рухома|жвава,рухлива| щока; 2 – важіль; 3 – розпірна плита; 4 – ексцентриковий кулачок головного валу.

 

Конусні дробарки

Конусні дробарки класифікують за наступними|слідуючими| ознаками:

- по технологічному призначенню:

1) дробарки крупного|великого| дроблення (ККД|); максимальний розмір куска, що поступає|надходить|, залежно від величини дробарки від 0,3 до 1,5 м, ширина вихідного отвору від 0,05 до 0,2 м;

2) дробарки середнього дроблення (КСД|); максимальний розмір шматка, що поступає|надходить|, залежно від величини дробарки від 0,075 до 0,35 м, ширина вихідного отвору від 15 до 50 мм;

3) дробарки дрібного|мілкого| дроблення (КДД|); максимальний розмір шматка, що поступає|надходить|, залежно від величини дробарки від 30 до 75 мм, ширина вихідного отвору від 3 до 15 мм;

- по конструктивному оформленню:

1) дробарки з|із| підвішеним валом|;

2) дробарки ексцентрикові|;

3) дробарки з|із| консольним валом.

Процес дроблення в конусних дробарках здійснюється|скоюється,чиниться| безперервно за принципом розчавлювання матеріалу за рахунок зміни простору між конусом, що дробить, і конусом корпусу (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схема передачі руху конусу, що дробить

1 – нерухома втулка; 2 – стакан|склянка|-ексцентрик; 3 – конічна зубчата|зубчаста| передача; 4 – хвостовик валу рухомого|жвавого,рухливого| конуса.

 

Завдяки безперервному процесу дроблення конусні дробарки характеризуються більшою продуктивністю, ніж щічні тих же розмірів, а кільцева форма простору, що дробить, забезпечує високу рівномірність по крупності|великій| продукту, що виходить.

 

4.2.4. Пересувні дробильно-сортувальні установки (ПДСУ|)

ПДСУ| є комплектом машин, призначених для переробки нерудних матеріалів. Їх широко використовують на підприємствах промисловості будівельних матеріалів (полігони для виробництва залізобетонних виробів, бетонні заводи).

Установки складаються з одного або декількох агрегатів і залежно від призначення в них здійснюється одно-| або багатостадійне дроблення, сортування, миття|мийка| і фракціонування щебеня, гравію і піску (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Пересувна дробильна установка з|із| елеватором:

1 – щічна дробарка з|із| складним рухом щоки і з|із| розміром зіву 250х400 мм; 2 – лоток, що коливається; 3 – лускатий ковшовий елеватор; 4 – двигун; 5 – сталева рама; 6 – причіпний пристрій|устрій|; 7 – грохот; 8 – платформа для установки грохоту; 9 – шків двигуна; 10 – клиноременна| передача; 11 – допоміжний шків; 12 – перехресний ремінь; 13 – шків елеватора; 14 – ручна лебідка; 15 – рукоять.

 

Основне устаткування|обладнання| установок (дробарки, грохоти|, живильники) частіше вибираються з|із| машин, що серійно випускаються.

Залежно від призначення і продуктивності установки устаткування|обладнання| вмонтовують|монтують| на рамах одно-|, двух-|, трьох- або чотиривісних візків з|із| металевими або пневматичними колесами.

У установках, призначених для дроблення порід, у якості головних застосовують щічні дробарки різних конструкцій.

На другій стадії дроблення частіше використовують валкові| дробарки, рідше конусні і щічні.

Матеріал в пересувних установках транспортується стрічковими транспортерами і ротаційними елеваторами.

Ротаційний елеватор є порожнистим барабаном, усередині якого розміщені лопаті, створюючі кишені для підйому матеріалу.

ПДСУ| класифікують:

- по продуктивності – мала (до 10 м3/час), середня (до 50 м3/час) і велика (понад 50 м3/час);

- по виду|виду| приводів машин і механізмів – з|із| індивідуальним електроприводом, дизельним приводом через трансмісії і комбінованим дизель-електричним приводом;

- по кількості агрегатів – одно-|, двух-|, трьох- і багатоагрегатні установки;

- по типу ходової частини|частки| – на пневмоколісному ході, металевих шинах і санчатах.