Роторная дробилка для измельчения щебня

Дробилка для измельчения щебня

Вряд ли можно найти строительный материал более востребованный, чем щебень. Он входит в состав бетонных растворов, используется при укладке дорожных покрытий и благоустройстве участков. Но получить кубометры прочного камня, где все зерна имеют примерно одинаковый размер и форму, не так-то просто. Кроме того, что крепкие породы нужно добыть из недр земли, их еще необходимо измельчить до определенной фракции. А для этого требуется не менее прочное дробильное оборудование.

Все дробилки и измельчители щебня принято делить по классу крупности камня, получаемого на выходе (мм):

При этом большинство конструкций могут работать в любом из указанных диапазонов – достаточно только перенастроить машину, чтобы получить на выходе новую фракцию. Также различают стационарные и передвижные модели, но первые применяются только на крупных предприятиях, разрабатывающих мощные залежи пород. В то же время любая мобильная дробилка для обработки щебня, хоть и уступает им в производительности, может быть использована для измельчения небольших запасов, а потом перевезена на новое место.

Передвижное оборудование, как правило, имеет конусный или щековой тип исполнения – только они позволяют регулировать фракции исходного материала и товарной продукции. При частой смене места работы и, соответственно, характеристик измельчаемых пород это оптимальное решение. Целый парк разномастных дробилок немалой стоимости можно заменить одной универсальной машиной.

Основные виды

Нижний предел для щебня по сопротивлению на сжатие – 300 МПа. Такой материал не находит на стройке широкого применения, но все же имеет небольшой круг потребителей. Основную же часть рынка давно захватили более прочные породы от М600 до М1200. Чтобы измельчать такие крепкие камни до требуемых фракций и получать на выходе стройматериал высокого качества, необходимо правильно подбирать конструкции дробилок.

Считаются универсальными машинами для щебня, так как способны перерабатывать породы любой крепости. Измельчение происходит между двумя тяжелыми плитами, одна из которых подвижна, а вторая стационарно закреплена. Верхний зазор щек можно изменять в зависимости от исходной крупности сырья до 1,5 м. Точно так же регулируют и размер фракции на выходе.

При всей простоте конструкции эти машины довольно капризны: требуют регулярных осмотров и частых ремонтов. При использовании щековых дробилок рекомендуется периодически менять местами истирающие плиты, так как они неравномерно изнашиваются в процессе работы. Также сократить расходы на обслуживание оборудования можно, если сделать на них более прочную наплавку из износостойкого металла. Недостаток этих дробилок – большое содержание лещадных зерен в готовом щебне, что является признаком его низкого качества. Причина тому – особенности машины, которая не разбивает, а сдавливает и расслаивает камни.

Принцип работы конусной дробилки для щебня чем-то схож с разрушением породы в щековых моделях. Но истирающие плоскости здесь имеют трехмерную форму, а вал вращения специально разбалансирован. Благодаря этому лещадные зерна испытывают удары различной направленности, переламываются поперек и приобретают вид кубиков. К тому же, проходя через небольшой зазор между конусами, игольчатые камни сталкиваются друг с другом и разрушаются быстрее.

Конусная дробилка для щебня считается одной из самых надежных, в эксплуатации не сложнее щековой и так же легко настраивается на разную крупность входного и выходного продукта. Это довольно громоздкие агрегаты, ориентированные на получение кубовидного гравия средних размеров. Особое отличие таких дробилок – выдержанный фракционный состав готовой массы.

Способны раздробить щебень до самых мелких фракций. Закрепленные на валу прочные била «гоняют» внутри рабочего барабана породу, раскалывая ее мощными ударами. Доизмельчение происходит, когда осколки отлетают к стенкам дробилки и там разбиваются о плиты футеровки.

Но при таком способе разрушения пород невозможно контролировать крупность гравия на выходе, поэтому после дробления вся масса отправляется на рассеивающие грохота. Недостатком роторных дробилок также считается ограничение по твердости сырья – не выше средней. На крупных производствах их используют только на второй ступени измельчения.

Выпускаются только в двух видах: для мелкого и среднего дробления щебня. Разрушение пород происходит между вращающимися встречными валками. Сами они могут иметь гладкую, зубчатую или рельефную поверхность для работы с разными по крепости материалами. Тем не менее прочность измельчаемого сырья не должна превышать средних значений.

Получение кубовидного щебня на отечественном оборудовании
Обзор дробилок отечественного производства

В последние годы в России значительно возрос спрос на щебень. Особенно востребован щебень мелких фракций 1-й группы (лещадность до 15%), полученный из магматических пород. Это в первую очередь основные и средние в зависимости от содержания окиси кремния (окиси кремния менее 65%) габбро, диабазы, базальты, диориты. Граниты обладают более слабой адгезией к битуму, что затрудняет приготовление асфальтобетонных смесей. Важными качественными характеристиками щебня, кроме его фракционного состава и содержания зерен лещадной и пластинчатой формы, являются также его прочность, износостойкость, морозостойкость. Фракционный состав и форма зерен во многом определяются технологией производства.

Высокие нагрузки на дорожное покрытие определяют особые требования к щебню для асфальтобетонных смесей при устройстве верхнего слоя. Повышенное содержание игольчатых и пластинчатых зерен в щебне отрицательно сказывается на удобоукладываемости, снижает плотность смеси. Кроме этого лещадные зерна менее прочные, так как продолговатый элемент при повышении нагрузки ломается по наименьшему сечению. В верхних слоях бльшая часть таких зерен разрушается еще при укладке, образуя уже на начальном этапе не заполненные битумом полости, в которые затем попадает вода, и под воздействием климатических факторов (замерзание-оттаивание) начинается процесс разрушения слоя. В связи с этим щебень для верхних слоев покрытий из асфальтобетонных смесей типа А должен иметь фракционный состав от 5 до 20 мм с содержанием зерен лещадной и игловатой формы не более 15%, такой щебень принято называть кубовидным. Марка щебня должна быть не ниже 1200. Для устройства наружного слоя дорожной одежды, непосредственно контактирующего с колесами автотранспорта, желательно применять щебень с кубовидностью не менее 90%.

Негативное воздействие на свойства асфальтобетона оказывает и загрязненность щебня пылевато-глинистыми включениями, снижающими площадь контакта зерен с вяжущим материалом. Объем этих включений не должен превышать 1%. Любые нарушения требований к качеству щебня при устройстве дорожного покрытия в итоге приводят к его повышенному износу, появлению колеи в результате сдвигов и т. д.

При получении строительного бетона состав щебня также играет немаловажную роль: кубовидный позволяет достигать меньшей пустотности, его применение увеличивает плотность и прочность бетона. При повышенном содержании зерен лещадной формы возрастает расход цемента, повышается водопроницаемость бетона. По существующим требованиям в щебне для бетона железобетонных труб содержание плоских и игловатых зерен не должно превышать 10%.

Проблема производства кубовидного щебня мелких фракций на территории России заключается в том, что большое количество дробильных заводов в стране оснащено устаревшим оборудованием, на котором такой щебень выпускать невозможно, а переоборудование таких заводов связано с большими трудностями. В основном первичное дробление горной массы производится щековыми дробилками типов СМД-111, СМД-118 или СМД-117.

СМД-111 (ЩДП-912) – щековая дробилка с простым качанием щеки, размеры приемного отверстия 9001200 мм, исходя из этого наибольший размер куска исходного материала – 750 мм. Такие дробилки, в том числе СМД-117 и СМД-118, производит ОАО «Волгоцеммаш», они готовы к производству в ООО «ОМЗ – дробильное-размольное оборудование». Это надежные машины со сроком службы 30 лет и более. Их устанавливают совместно с питателем типа 1с-15-90 (ширина полотна – 1500 мм).

СМД-118 (ЩДП-1215) также распространенная дробилка с размером приемного отверстия (ширина и длина) 12001500 мм; наибольший размер куска исходного материала – до 1000 мм. Дробилка устанавливается совместно с питателем типа 1с-18-120 (ширина полотна – 1800 мм).

СМД-117 (ЩДП-1521) – более мощная дробилка с соответствующим по крупности выходом куска дробимого материала, который может быть переработан конусными дробилками типа КСД-3000 или КСД-2200Гр2, поэтому используется только на особо крупных заводах.

Дробилки с простым качанием щеки (ЩДП) менее эффективны по сравнению с дробилками со сложным качанием щеки, но у них больше срок службы футеровок.

Традиционно на заводах горная масса из карьера сразу подается в отделение первичного дробления. Такая схема самая простая, и это единственное ее преимущество. Более целесообразной является схема, при которой перед щековой дробилкой происходит отбойка мелочи, отбор мелкой и средней фракций. Крупная фракция, которая не может быть переработана на вторичном дроблении, проходит стадию переработки в щековой дробилке. Поток горной массы, проходящий стадию первичного дробления, заметно снижается, что позволяет использовать щековые дробилки более эффективно.

Подобные схемы практикуют иностранные производители дробильно-сортировочных комплексов, например, Metso-Minerals и Sandvik. Отбор малых и средних фракций перед первичным дроблением может производиться на вибропитателях. После отбойки карьерной мелочи данный продукт подается на стадию вторичного дробления совместно с дробленым материалом из щековой дробилки.

Оборудование отделений первичного дробления с ЩДП подобными устройствами предварительного отбора мелочи уже вполне соответствует современным технологическим требованиям производства качественного щебня.

Для вторичного дробления на подавляющем большинстве отечественных дробильных заводов применяют в основном конусные дробилки КСД-1750Гр (Гр2) или КСД-2200Гр (Гр2). В этих машинах дробление куска материала происходит непосредственно сдавливанием между поверхностями конусов. По воздействию на материал такое дробление мало отличается от дробления в щековой дробилке и приводит к повышенному содержанию в переработанной массе зерен лещадной формы. Особенно много пластинчатых и игольчатых зерен в мелких фракциях, которые получаются вследствие скола с более крупных кусков породы. После вторичного дробления обычно происходит частичный отбор щебня крупных фракций 40. 70 мм или 25. 60 мм, являющихся готовым продуктом вполне удовлетворительного качества.

На третичном дроблении с использованием конусных дробилок КМД-1750 либо КМД-2200 получают щебень мелких фракций от 3 до 20 мм. Конструкция камер дробления в старых дробилках типа КМД не позволяет получать кубовидный щебень в товарных фракциях. Дробление в них также производится сдавливанием куска между конусами, что способствует получению щебня игольчатой и пластинчатой формы. Общее содержание зерен такой формы достигает 30. 40% от объема переработанного материала.

Есть проблемы и при сортировке продукции. Используемые грохоты, практически повсеместно это ГИС (до трех сит), не позволяют качественно отсортировать щебень. Для отделения материала каждого класса используется одно сито, и надрешетный продукт обычно целиком составляет товарную фракцию. В современных сортировочных комплексах зарубежного производства товарная фракция проходит каскадное грохочение, и надрешетный продукт составляет лишь часть товарной фракции, что позволяет очень качественно разделять дробленый материал.

Одним из решений вопроса выпуска кубовидного щебня на действующих заводах является применение на третьей-четвертой стадиях роторных центробежных дробилок.

Принцип работы этих машин следующий: продукт подается сверху на раскрученный ротор, куски породы разгоняются ротором до определенной скорости и под действием центробежных сил ударяются о самофутеровку, которая состоит из обрабатываемого материала. Используется так называемый принцип дробления «камень о камень». При соударении кусков породы разрушаются самые слабые куски, имеющие пластинчатую или иглообразную форму. Самофутеровка большинства элементов дробимым материалом позволила значительно снизить затраты, возникающие вследствие износа внутренних поверхностей дробилки. В результате содержание лещадных зерен в готовом продукте значительно снижается. При повышении скорости вращения увеличивается и степень дробления, и количество отсева. Одним из самых существенных недостатков роторных центробежных дробилок является именно большое количество отсева, иногда до 45%.

Такие установки могут работать в режиме кубизатора, когда скорость вращения ротора дробилки снижена и разрушаются только зерна лещадной формы, а степень дробления сокращается до единицы. Кубизатор можно устанавливать на стадии доводки товарной фракции уже после третичного дробления.

Роторные центробежные дробилки серий Merlin (Sandvik) и Barmac (Metso) уже не один год работают на российских дробильных заводах на третьей-четвертой стадиях дробления, помогая производить высококачественный кубовидный щебень.

Отечественные центробежные дробилки представляют на рынке ЗАО «Урал-Омега» и машиностроительная компания ЗАО «Новые Технологии» (Санкт-Петербург).

Дробилки серий ДЦ (ЗАО «Урал-Омега») и «Титан Д» (ЗАО «Новые Технологии») оснащены самобалансирующимся опорным узлом вращающейся системы на воздушном подвесе. Образуемая вентилятором высокого давления воздушная подушка под ротором и воздушный зазор играют роль газового подшипника, что позволяет создать самобалансирующуюся систему рабочего органа. Отсутствие подшипниковых узлов позволяет уйти от целого ряда проблем, связанных с высокой чувствительностью последних к дисбалансу. Дробилки этого типа не вызывают относительно сильных вибраций и не требуют массивного фундамента.

Дробилки «Титан Д» созданы специально для третьей и четвертой стадий дробления. Они идеально встают в технологические линии по переработке любых рудных и нерудных материалов с влажностью менее 8%. В типоразмерном ряду девять моделей дробилок производительностью на проход от 1,2 до 500 т/ч. В дробилках «Титан Д» конструкционно предусмотрено изменение скоростей дробления материала по принципу «камень о камень» или «камень о металл» в диапазоне от 40 до 120 м/с.

Это дает широкие возможности для создания различных по своему функциональному назначению агрегатов, абсолютно надежных в работе благодаря регулировке под конкретный материал в зависимости от его физических свойств. Использование в конструкции дробилки высококачественных твердосплавных деталей, а также самофутеровка большинства элементов дробимым материалом значительно снижают затраты на износ. Дробильно-сортировочные заводы на базе оборудования «Титан» позволяют производить щебень изометрической формы по всем классам крупности, а также получать в отсеве высококачественный искусственный песок.

Дробилки работают в режимах:

• грануляции (при окружной скорости 35. 45 м/с);
• дробления (при окружной скорости 45. 75 м/с);
• измельчения (при окружной скорости 75. 120 м/с).

Помимо роторных центробежных дробилок на фазе грануляции может быть использован агрегат ДРО-629 («Дробмаш») на базе роторной дробилки ударного действия. Дробилки ударного действия характеризуются повышенным износом бил и других изнашиваемых частей, непосредственно взаимодействующих с материалом дробления. Основные преимущества ударных дробилок – простота конструкции и низкая цена.

В свою очередь ООО «ОМЗ-дробильно-размольное оборудование» предлагает конусные дробилки КМД-1750Т7 и КМД-2200Т7, конструкция рабочих камер которых выполнена таким образом, чтобы обеспечивать дробление в стесненных условиях, т. е. когда куски породы дробят сами себя в момент сжатия. Такое дробление способствует разрушению лещадных зерен. Чтобы обеспечивалось такое дробление, камера должна быть заполнена материалом, т. е. дробилка постоянно работает «под завалом». Для контроля режима загрузки применяются датчики, а также желательна установка небольших бункеров-накопителей прямо над приемным отверстием дробилки.

Принцип дробления «в слое» применяется в конусных дробилках ведущих мировых производителей уже не один год. При использовании контрольного грохочения в условиях замкнутого цикла дробления получается качественный щебень с содержанием зерен лещадной формы до 15%. В отличие от работы роторных центробежных дробилок количество отсева в данном случае ощутимо меньше, до 30%. Однако существует трудность постоянного контроля количества выхода лещадных зерен. Необходимо применять и более современные многоситные (до 5 сит) грохоты, которые пока предлагаются только иностранными фирмами.

Из отечественного оборудования уже прошли успешную апробацию роторные центробежные дробилки. Конусные модели КМД-1750Т7 и КМД-2200Т7 еще на стадии внедрения. Существует ряд отечественных конусных дробилок меньшей мощности, например КИД (НПК «Механобртехника»), обеспечивающих дробление «в слое», но трудности с подбором качественных сортировочных установок сдерживают их внедрение. Выбор остается за покупателем оборудования: или производить кубовидный щебень на роторных дробилках с лещадностью готового продукта не более 10%, но со значительным выходом отсева (до 55 % от всей переработанной горной массы), или с уменьшением отсева, но с увеличением содержания лещадных зерен производить щебень на новых конусных дробилках.

Получение кубовидного щебня на отечественном оборудовании
Обзор дробилок отечественного производства

В последние годы в России значительно возрос спрос на щебень. Особенно востребован щебень мелких фракций 1-й группы (лещадность до 15%), полученный из магматических пород. Это в первую очередь основные и средние в зависимости от содержания окиси кремния (окиси кремния менее 65%) габбро, диабазы, базальты, диориты. Граниты обладают более слабой адгезией к битуму, что затрудняет приготовление асфальтобетонных смесей. Важными качественными характеристиками щебня, кроме его фракционного состава и содержания зерен лещадной и пластинчатой формы, являются также его прочность, износостойкость, морозостойкость. Фракционный состав и форма зерен во многом определяются технологией производства.

Высокие нагрузки на дорожное покрытие определяют особые требования к щебню для асфальтобетонных смесей при устройстве верхнего слоя. Повышенное содержание игольчатых и пластинчатых зерен в щебне отрицательно сказывается на удобоукладываемости, снижает плотность смеси. Кроме этого лещадные зерна менее прочные, так как продолговатый элемент при повышении нагрузки ломается по наименьшему сечению. В верхних слоях бльшая часть таких зерен разрушается еще при укладке, образуя уже на начальном этапе не заполненные битумом полости, в которые затем попадает вода, и под воздействием климатических факторов (замерзание-оттаивание) начинается процесс разрушения слоя. В связи с этим щебень для верхних слоев покрытий из асфальтобетонных смесей типа А должен иметь фракционный состав от 5 до 20 мм с содержанием зерен лещадной и игловатой формы не более 15%, такой щебень принято называть кубовидным. Марка щебня должна быть не ниже 1200. Для устройства наружного слоя дорожной одежды, непосредственно контактирующего с колесами автотранспорта, желательно применять щебень с кубовидностью не менее 90%.

Негативное воздействие на свойства асфальтобетона оказывает и загрязненность щебня пылевато-глинистыми включениями, снижающими площадь контакта зерен с вяжущим материалом. Объем этих включений не должен превышать 1%. Любые нарушения требований к качеству щебня при устройстве дорожного покрытия в итоге приводят к его повышенному износу, появлению колеи в результате сдвигов и т. д.

При получении строительного бетона состав щебня также играет немаловажную роль: кубовидный позволяет достигать меньшей пустотности, его применение увеличивает плотность и прочность бетона. При повышенном содержании зерен лещадной формы возрастает расход цемента, повышается водопроницаемость бетона. По существующим требованиям в щебне для бетона железобетонных труб содержание плоских и игловатых зерен не должно превышать 10%.

Проблема производства кубовидного щебня мелких фракций на территории России заключается в том, что большое количество дробильных заводов в стране оснащено устаревшим оборудованием, на котором такой щебень выпускать невозможно, а переоборудование таких заводов связано с большими трудностями. В основном первичное дробление горной массы производится щековыми дробилками типов СМД-111, СМД-118 или СМД-117.

СМД-111 (ЩДП-912) – щековая дробилка с простым качанием щеки, размеры приемного отверстия 9001200 мм, исходя из этого наибольший размер куска исходного материала – 750 мм. Такие дробилки, в том числе СМД-117 и СМД-118, производит ОАО «Волгоцеммаш», они готовы к производству в ООО «ОМЗ – дробильное-размольное оборудование». Это надежные машины со сроком службы 30 лет и более. Их устанавливают совместно с питателем типа 1с-15-90 (ширина полотна – 1500 мм).

СМД-118 (ЩДП-1215) также распространенная дробилка с размером приемного отверстия (ширина и длина) 12001500 мм; наибольший размер куска исходного материала – до 1000 мм. Дробилка устанавливается совместно с питателем типа 1с-18-120 (ширина полотна – 1800 мм).

СМД-117 (ЩДП-1521) – более мощная дробилка с соответствующим по крупности выходом куска дробимого материала, который может быть переработан конусными дробилками типа КСД-3000 или КСД-2200Гр2, поэтому используется только на особо крупных заводах.

Дробилки с простым качанием щеки (ЩДП) менее эффективны по сравнению с дробилками со сложным качанием щеки, но у них больше срок службы футеровок.

Традиционно на заводах горная масса из карьера сразу подается в отделение первичного дробления. Такая схема самая простая, и это единственное ее преимущество. Более целесообразной является схема, при которой перед щековой дробилкой происходит отбойка мелочи, отбор мелкой и средней фракций. Крупная фракция, которая не может быть переработана на вторичном дроблении, проходит стадию переработки в щековой дробилке. Поток горной массы, проходящий стадию первичного дробления, заметно снижается, что позволяет использовать щековые дробилки более эффективно.

Подобные схемы практикуют иностранные производители дробильно-сортировочных комплексов, например, Metso-Minerals и Sandvik. Отбор малых и средних фракций перед первичным дроблением может производиться на вибропитателях. После отбойки карьерной мелочи данный продукт подается на стадию вторичного дробления совместно с дробленым материалом из щековой дробилки.

Оборудование отделений первичного дробления с ЩДП подобными устройствами предварительного отбора мелочи уже вполне соответствует современным технологическим требованиям производства качественного щебня.

Для вторичного дробления на подавляющем большинстве отечественных дробильных заводов применяют в основном конусные дробилки КСД-1750Гр (Гр2) или КСД-2200Гр (Гр2). В этих машинах дробление куска материала происходит непосредственно сдавливанием между поверхностями конусов. По воздействию на материал такое дробление мало отличается от дробления в щековой дробилке и приводит к повышенному содержанию в переработанной массе зерен лещадной формы. Особенно много пластинчатых и игольчатых зерен в мелких фракциях, которые получаются вследствие скола с более крупных кусков породы. После вторичного дробления обычно происходит частичный отбор щебня крупных фракций 40. 70 мм или 25. 60 мм, являющихся готовым продуктом вполне удовлетворительного качества.

На третичном дроблении с использованием конусных дробилок КМД-1750 либо КМД-2200 получают щебень мелких фракций от 3 до 20 мм. Конструкция камер дробления в старых дробилках типа КМД не позволяет получать кубовидный щебень в товарных фракциях. Дробление в них также производится сдавливанием куска между конусами, что способствует получению щебня игольчатой и пластинчатой формы. Общее содержание зерен такой формы достигает 30. 40% от объема переработанного материала.

Есть проблемы и при сортировке продукции. Используемые грохоты, практически повсеместно это ГИС (до трех сит), не позволяют качественно отсортировать щебень. Для отделения материала каждого класса используется одно сито, и надрешетный продукт обычно целиком составляет товарную фракцию. В современных сортировочных комплексах зарубежного производства товарная фракция проходит каскадное грохочение, и надрешетный продукт составляет лишь часть товарной фракции, что позволяет очень качественно разделять дробленый материал.

Одним из решений вопроса выпуска кубовидного щебня на действующих заводах является применение на третьей-четвертой стадиях роторных центробежных дробилок.

Принцип работы этих машин следующий: продукт подается сверху на раскрученный ротор, куски породы разгоняются ротором до определенной скорости и под действием центробежных сил ударяются о самофутеровку, которая состоит из обрабатываемого материала. Используется так называемый принцип дробления «камень о камень». При соударении кусков породы разрушаются самые слабые куски, имеющие пластинчатую или иглообразную форму. Самофутеровка большинства элементов дробимым материалом позволила значительно снизить затраты, возникающие вследствие износа внутренних поверхностей дробилки. В результате содержание лещадных зерен в готовом продукте значительно снижается. При повышении скорости вращения увеличивается и степень дробления, и количество отсева. Одним из самых существенных недостатков роторных центробежных дробилок является именно большое количество отсева, иногда до 45%.

Такие установки могут работать в режиме кубизатора, когда скорость вращения ротора дробилки снижена и разрушаются только зерна лещадной формы, а степень дробления сокращается до единицы. Кубизатор можно устанавливать на стадии доводки товарной фракции уже после третичного дробления.

Роторные центробежные дробилки серий Merlin (Sandvik) и Barmac (Metso) уже не один год работают на российских дробильных заводах на третьей-четвертой стадиях дробления, помогая производить высококачественный кубовидный щебень.

Отечественные центробежные дробилки представляют на рынке ЗАО «Урал-Омега» и машиностроительная компания ЗАО «Новые Технологии» (Санкт-Петербург).

Дробилки серий ДЦ (ЗАО «Урал-Омега») и «Титан Д» (ЗАО «Новые Технологии») оснащены самобалансирующимся опорным узлом вращающейся системы на воздушном подвесе. Образуемая вентилятором высокого давления воздушная подушка под ротором и воздушный зазор играют роль газового подшипника, что позволяет создать самобалансирующуюся систему рабочего органа. Отсутствие подшипниковых узлов позволяет уйти от целого ряда проблем, связанных с высокой чувствительностью последних к дисбалансу. Дробилки этого типа не вызывают относительно сильных вибраций и не требуют массивного фундамента.

Дробилки «Титан Д» созданы специально для третьей и четвертой стадий дробления. Они идеально встают в технологические линии по переработке любых рудных и нерудных материалов с влажностью менее 8%. В типоразмерном ряду девять моделей дробилок производительностью на проход от 1,2 до 500 т/ч. В дробилках «Титан Д» конструкционно предусмотрено изменение скоростей дробления материала по принципу «камень о камень» или «камень о металл» в диапазоне от 40 до 120 м/с.

Это дает широкие возможности для создания различных по своему функциональному назначению агрегатов, абсолютно надежных в работе благодаря регулировке под конкретный материал в зависимости от его физических свойств. Использование в конструкции дробилки высококачественных твердосплавных деталей, а также самофутеровка большинства элементов дробимым материалом значительно снижают затраты на износ. Дробильно-сортировочные заводы на базе оборудования «Титан» позволяют производить щебень изометрической формы по всем классам крупности, а также получать в отсеве высококачественный искусственный песок.

Дробилки работают в режимах:

• грануляции (при окружной скорости 35. 45 м/с);
• дробления (при окружной скорости 45. 75 м/с);
• измельчения (при окружной скорости 75. 120 м/с).

Помимо роторных центробежных дробилок на фазе грануляции может быть использован агрегат ДРО-629 («Дробмаш») на базе роторной дробилки ударного действия. Дробилки ударного действия характеризуются повышенным износом бил и других изнашиваемых частей, непосредственно взаимодействующих с материалом дробления. Основные преимущества ударных дробилок – простота конструкции и низкая цена.

В свою очередь ООО «ОМЗ-дробильно-размольное оборудование» предлагает конусные дробилки КМД-1750Т7 и КМД-2200Т7, конструкция рабочих камер которых выполнена таким образом, чтобы обеспечивать дробление в стесненных условиях, т. е. когда куски породы дробят сами себя в момент сжатия. Такое дробление способствует разрушению лещадных зерен. Чтобы обеспечивалось такое дробление, камера должна быть заполнена материалом, т. е. дробилка постоянно работает «под завалом». Для контроля режима загрузки применяются датчики, а также желательна установка небольших бункеров-накопителей прямо над приемным отверстием дробилки.

Принцип дробления «в слое» применяется в конусных дробилках ведущих мировых производителей уже не один год. При использовании контрольного грохочения в условиях замкнутого цикла дробления получается качественный щебень с содержанием зерен лещадной формы до 15%. В отличие от работы роторных центробежных дробилок количество отсева в данном случае ощутимо меньше, до 30%. Однако существует трудность постоянного контроля количества выхода лещадных зерен. Необходимо применять и более современные многоситные (до 5 сит) грохоты, которые пока предлагаются только иностранными фирмами.

Из отечественного оборудования уже прошли успешную апробацию роторные центробежные дробилки. Конусные модели КМД-1750Т7 и КМД-2200Т7 еще на стадии внедрения. Существует ряд отечественных конусных дробилок меньшей мощности, например КИД (НПК «Механобртехника»), обеспечивающих дробление «в слое», но трудности с подбором качественных сортировочных установок сдерживают их внедрение. Выбор остается за покупателем оборудования: или производить кубовидный щебень на роторных дробилках с лещадностью готового продукта не более 10%, но со значительным выходом отсева (до 55 % от всей переработанной горной массы), или с уменьшением отсева, но с увеличением содержания лещадных зерен производить щебень на новых конусных дробилках.

Виды дробилок, их назначение и применение

Виды дробилок, их назначение и применение

Содержание:

В сфере добычи натуральных строительных материалов, по объемам производство щебня уверенно занимает лидирующие позиции. Связано это с постоянно растущим спросом, низкой себестоимостью, высокой рентабельностью и инвестиционной надежностью этой области деятельности.
Исходным материалом для щебня могут служить скальные горные породы, валуны, гравий, отходы и некондиционный продукт некоторых производств, вскрышные породы горнодобычи, а также строительные отходы. Независимо от типа используемого сырья, основой технологической линии по производству щебня является дробильно-измельчительное оборудование.

Основные типы дробилок

В самом общем случае дробилка представляет собой механизм, предназначенный для измельчения исходного кускового материала. В зависимости от применяемого механизма, различают следующие основные типы дробилок:

• Щековые дробилки.
• Конусные дробилки.
• Дробилки роторного типа.
• Валковые дробилки.
• По крупности продукта на выходе, различаютдробилки крупного (от 100 до 300 мм), среднего (от 25 мм до 100 мм) и мелкого (от 5 мм до 25 мм) дробления.

Щековые дробилки

Один из наиболее универсальных типов дробилок. Подходит для измельчения пород любой твердости. Принцип действия щековой дробилки основан на разрушении кусков исходного материала за счет сжатия и истирания между двумя массивными металлическими плитами (щеками). Одна из плит закрепляется неподвижно, другая перемещается, сдавливая и дробя поступающие куски породы.

Конструкция щековой дробилки позволяет в широких пределах варьировать как крупность кусков на входе(до 1500 мм), так и размер зерен в продукте дробления. Благодаря универсальности, такие дробилки получили широкое распространение во всех классах (крупного, среднего и мелкого дробления).

При работе с твердыми сортами щебня, в процессе эксплуатации происходит быстрое изнашивание подвижной «щеки». В целях экономии, плиты периодически меняют местами, что обеспечивает их равномерный износ. Возможна также наплавка твердыми материалами, при этом срок службы дробящих элементов также заметно возрастает. Необходимость регулярного проведения профилактических и ремонтных работ приводит к возникновению простоев оборудования.

Щебень после щековых дробилок может иметь повышенное содержание частиц плоской и игольчатой формы (до 50%). Такое содержание лещадных зерен не соответствует требованиям нормативов для щебня, используемого для отсыпки дорожных оснований и в производстве бетонных конструкций.

Конусные дробилки

Конструкция конусных дробилок представляет собой конусообразное загрузочное устройство, частично перекрытое дробящим конусом. Исходная порода поступает в питающий бункер дробилки, откуда через воронку перемещается в рабочую зону. Подвижный дробящий конус вращается вокруг продольной оси, сжимая и истирая куски породы. Установленный на ведущем валу дебаланс подает на дробящий конус ударное воздействие, в результате чего зерна с пониженной прочностью (плоские и игловидные) разламываются на кубовидные осколки.

Раздробленный материал просыпается в зазор между дробящим конусом и броней корпуса дробилки, собираясь в приемном бункере. Полученный щебень имеет более равномерный фракционный состав.

Еще одно немаловажное достоинство конусной дробилки – компактность, надежность и простота эксплуатации. Регулируя зазор между подвижным дробящим конусом и броней можно получить щебень необходимой крупности.

Валковые дробилки

Валковые дробилки используются в основном для мелкого или среднего дробления. Зерна исходного материала сдавливаются между двумя валами, выполненными из твердого материала, и вращающимися во встречных направлениях. Дробящие валы могут быть гладкими, рифлеными либо зубчатыми.

Исходный материал поступает в дробилку из питающего бункера, за счет вращения валков затягивается в пространство между ними, где и дробится до установленных размеров.

Дробилки роторного типа

Измельчение исходного материала в роторных дробилках происходит за счет ударных воздействий. Конструкция роторной дробилки включает корпус, футерованный изнутри прочными отбойными плитами, и билами, жестко закрепленными на горизонтально расположенном валу. В результате высокоскоростного вращения вала куски измельчаемой породы многократно соударяются с билами, отбойными плитами, а также между собой. В результате удается достигнуть высокой степени измельчения.

Применяются для измельчения пород с низкой или средней твердостью. Использование роторных дробилок ограничено невозможностью регулировки крупности частиц в получаемом щебне. Могут использоваться для производства мелких фракций.

Мобильные дробилки

Оборудование стационарного комплекса по производству щебня экономически целесообразно при наличии мощных, компактно расположенных залежей, разработка которых может быть распланирована на продолжительный срок. Довольно часто добывающим компаниям приходится иметь дело со сравнительно небольшими по объему и разбросанными территориально месторождениями. В этом случае стоит рассмотреть возможность использования мобильного дробильно-измельчительного оборудования. Также использование передвижных установок целесообразно при использовании для производства щебня строительного мусора, цементных сколов, некондиционной продукции и отходов некоторых производств, например шлака металлургических производств.

Стоимость мобильного оборудования значительно выше, а производительность существенно ниже, чем у стационарных аналогов. Однако есть ряд преимуществ, которые способствуют растущей популярности передвижных устройств:

• Отсутствие необходимости в строительстве капитальных зданий и сооружений для установки оборудования.
• Отсутствие потребности в проведении работ по демонтажу оборудования, привлечении спецтехники для перемещения установки к новому месту дислокации и монтаже на новом месте. При этом снижаются не только финансовые расходы, но и потери времени.
• Мобильные дробильные установки создаются в основном на базе щековых или конусных дробилок, что позволяет эффективно использовать оборудование на участках с различными характеристиками исходного материала и при различных требованиях к продукту. Мобильные дробильные установки монтируются на шасси грузового автомобиля, либо на гусеничном ходу. Поэтому в состав обслуживающего персонала обязательно должен входить водитель соответствующего транспортного средства.

Сделай сам: дробилка для щебня своими руками

Несмотря на кажущуюся сложность, изготовление дробилки своими руками вполне возможно. Потребность в таком оборудовании может возникнуть при самостоятельном выполнении строительных работ, работ по благоустройству участка, а также для облегчения повседневных дел по содержанию подсобного хозяйства.

Конструкция самой простой дробилки состоит из емкости, в которую помещается измельчаемый материал, вала, на котором закреплены измельчающие приспособления, и электродвигателя небольшой мощности.

Скорость вращения вала может регулироваться с помощью ременной передачи с переменным передаточным числом. Выбор измельчающих приспособлений зависит от того, для каких именно целей предназначено собираемое устройство. Для изготовления щебня необходимо использовать ударопрочные элементы, например металлические стержни или обрезки толстостенных труб. Емкость в этом случае тоже должна быть изготовлена из достаточно прочного материала, способного выдержать многочисленные удары каменных осколков.

Если же планируется использовать самодельную дробилку для измельчения материалов с низкой твердостью (например, для нарезки овощей на корм скоту), то на вращающийся вал следует закрепить один или несколько ножей. Требования к прочности внешнего корпуса в этом случае намного меньше.

Качество щебня и его зависимость от типа дробилки

В современном производстве строительных материалов щебень используется в качестве заполнителя бетонов, асфальтобетонов, а также в качестве основания для дорожных покрытий. Качество щебня, форма его частиц, фракционный состав, прочностные характеристики напрямую влияют на прочность и долговечность конструкций.

Одна из основных характеристик качества щебня – лещадность, то есть массовая доля частиц плоской или игольчатой формы. Такие зерна, по сравнению с зернами «правильной», кубической формы обладают худшими прочностными характеристиками.

Это объясняется тем, что при использовании для приготовления асфальтобетона или при отсыпке дорожных оснований плоские и игловидные зерна под воздействием механических нагрузок ломаются, нарушая целостность покрытия, способствуя просадке дорожного полотна. При производстве бетона щебень с повышенным показателем лещадности приводит к увеличению расхода цемента, ухудшению морозостойкости, смесь с таким щебнем плохо уплотняется. Поэтому в нормативных документах на каждую их вышеперечисленных областей использования щебня обязательно указывается предельно допустимое значение показателя лещадности. Как правило, это значение не превышает 20-25%.

От чего зависит форма зерен щебня?

Во-первых, от свойств исходного материала, его склонности к расслаиванию.
Во-вторых, от применяемого метода измельчения.

Максимальное количество частиц лещадной формы образуется при дроблении, основанном на сжимающем воздействии на материал, например в щековых дробилках. При этом происходит разрушение породы по направлениям с наименьшей прочностью, в результате образуется много плоских или игловидных зерен, проходящих через разгрузочную щель в бункер, не подвергаясь дальнейшему дроблению.

В дробилках конусного типа зазор, по которому готовый продукт ссыпается в разгрузочный бункер, имеет конусную форму, проход через него лещадных зерен затруднен. При полностью заполненной дробильной камере процесс измельчения происходит не только под воздействием дробящего механизма, но и между зернами обрабатываемого материала. Подвергаясь многократному ударному воздействию дробящего конуса и соседних зерен материала, лещадные частицы разрушаются, образуя более мелкие фракции щебня правильной кубовидной формы.

Использование роторных, молотковых, стержневых дробилок не позволяет регулировать фракционный состав готового продукта. Дробление происходит в основном за счет ударного воздействия, причем направление удара в процессе перемешивания сырья постоянно изменяется, образование лещадных зерен сравнительно невелико. Поэтому использование таких дробилок целесообразно для получения продуктов мелкого дробления.

Рентабельность бизнеса по производству щебенки

Несмотря на невысокую стоимость готового продукта, рентабельность бизнеса по производству щебня неизменно остается высокой. В чем причины такой стабильности?

• Низкая себестоимость.Горные породы, служащие сырьем для производства, широко распространены во многих регионах. Их поверхностное залегание не требует затрат на проведение вскрышных работ, прокладку шахт или иные дорогостоящие мероприятия. Кроме того, возможно использование в производстве вторичных ресурсов.
• Высокий спрос.Использование щебня в дорожном строительстве, производстве бетонных конструкций, укладке оснований автомобильных и железнодорожных трасс сделало щебень одним из самых востребованных строительных материалов. На сегодняшний день спрос постоянно обгоняет предложение.
• Беспроблемность продукта.Для хранения щебня не нужны специально оборудованные склады, продукция не разрушается под воздействием осадков. При хранении и перевозке не требуется соблюдение специальных мер безопасности. В качестве сырья могут использоваться как различные широко распространенные горные породы, так и вторичное сырье.

Общий мировой объем производства щебня превышает 3 млрд. куб. м в год. и цифра эта стабильно растет. Интересно, что за последние 50 лет цены на щебень выросли в среднем почти в 3 раза.

Отрицательным моментом можно считать сезонность спроса. В холодный период продажи щебня падают почти в два раза. Производство в такие сезоны также значительно сокращается.

Развитие сети скоростных автомагистралей, при прокладке и ремонте которых предъявляются строгие требования к качеству исходного сырья и материалов, позволяет с уверенностью прогнозировать прочные позиции производства щебня и материалов на его основе. И основное внимание будет уделяться увеличению доли высококачественного продукта, соответствующего самым высоким требованиям.