Реальность производства щебня I группы по форме зерна

О производстве щебня

Гущин А. Косян Г. Артамонов В. Козин А. Кушка В. Реальность производства щебня I группы по форме зерна // Строительные материалы. 2002. №2. C.4-5

За последние 5?8 лет был опубликован ряд статей о потенциальных возможностях производства кубовидного щебня. В них шла речь об отечественных модернизированных дробилках КМД, КИД, грануляторах АО ?Дробмаш?, технологиях, позволяющих удалить зерна лещадной формы из продуктов дробления. Во всех публикациях были показаны преимущества кубовидного щебня, но практически отсутствовала информация о реализации данной технологии в промышленных масштабах.

Необходимо сразу отметить, что, говоря о форме зерна, необходимо снова заострить вопрос о методах ее определения. Мы в своей практике неоднократно сталкивались с заключениями лабораторий на качество щебня по форме зерна, в которых лещадность составляла менее 1%.

При проверке оказалось, что форма зерна была определена по методике ГОСТ 8269.0?97 на щелевых ситах. По внешнему виду щебень I группе не соответствовал, а при контрольном определении методом визуальной разборки лещадность проб составила 20?22%. Это в очередной раз подтверждает неравноценность двух методов определения формы зерна. Мы присоединяемся к мнению специалистов, обращающих внимание на необходимость внесения соответствующих изменений в действующий ГОСТ.

Первая в России линия по производству щебня I группы была пущена в начале 2000 г. на руднике ?Малый Куйбас? Магнитогорского металлургического комбината. Проект осуществлен усилиями руководства комбината, главного управления дорожного хозяйства Челябинской области и ЗАО ?Южуралавтобан?. Суммарная производительность линии по готовому продукту около 820 тыс. т щебня фракций 5?10, 10-20, 20-40 мм и дробленого песка класса 0,16?5 мм (рис. 1).

ЗАО ?Южуралавтобан? ? это многопрофильное предприятие, имеющее в своем составе ДРСУ, строящее ежегодно около 60 км высококачественных дорог, управление механизации, два асфальтобетонных завода ?Beninghoven?, завод по производству щебня, битумную базу, производство по выпуску дорожных ограждений. Однако, владея западными технологиями, высококлассной техникой, располагая высококвалифицированными специалистами, ЗАО ?Южуралавтобан? не имело возможности применять качественные нерудные материалы, без которых высококлассную дорогу не построишь.

Строительство современного завода и производство кубовидного щебня позволило существенно повысить качество строительства.

Главным агрегатом линии является центробежная дробилка ДЦ (рис. 2) для получения щебня I группы по ГОСТ 8267-93, которую разработала, сконструировала, изготовила и ввела в эксплуатацию научно-производственная ассоциация ?Урал-Центр?. В ее состав входят ЗАО НПТЦ ?Уралмеханобр-инжиниринг? (Екатеринбург), ЗАО ?Урал-Омега? (Магнитогорск) и НПО ?Центр? (Минск).

В основе дробилки ДЦ лежит ударный способ дробления с использованием центробежных сил для разгона кусков или частиц дробимого материала. Суть этого способа заключается в придании исходному материалу в рабочем органе дробилки окружной скорости не менее критической для данного материала, выброса его и разрушении при ударе о преграду. Преградой может служить броня, если требуется высокая степень измельчения, что, как правило, используется в мельничных комплексах, или сам материал в качестве самофутеровки для дробления практически всех минералов.

Другой особенностью данной дробилки является наличие газового подшипника, заменившего систему традиционных опорных подшипников и жидкой смазки. Это позволило увеличить окружные скорости до 100?120 м/сек и, таким образом, разрушать любые крепкие породы, хотя для разрушения большинства минералов достаточны скорости 40?70 м/сек. Повышенные скорости используются при необходимости увеличения степени дробления или в мельничных комплексах. Применение газового подшипника позволило создать самобалансирующуюся систему рабочих органов дробилки, обеспечивающую гашение дисбалансов. Дробилка характеризуется низким уровнем вибрации.

Низкий уровень вибрации в сочетании с малой металлоемкостью и массой дробилки позволяют размещать ее на любой отметке производственных зданий, этажерках, легких фундаментах. Удельная масса дробилки на тонну производительности в 5?8 раз меньше, чем у известных отечественных дробилок.

Назначение дробилки - последняя стадия дробления в трех-или четырехстадийных схемах дробления, определяющая качество конечного продукта. Максимальный линейный размер куска питания не должен превышать 70 мм.

В целях применения щебня для асфальтобетонного покрытия и поверхностной обработки дорог I и II категорий лицензированная лаборатория ЗАО ?Южуралавтобан? проводила испытания щебня в течение всего времени эксплуатации дробилки.

Исходным сырьем для производства щебня является вскрыша магнетитовых руд, представленная следующими породами: диоритом, гранитом, гранодиоритом, порфиритом и др. Коэффициент крепости минералов по Протодьяконову колеблется от 16 до 20. Марка по дробимости ? от 1000 до 1400. Питанием дробилки ДЦ является продукт конусных дробилок КСД или КМД согласно технологической схеме с контрольным грохочением по классу 40 мм. Однако, учитывая лещадную форму зерен входного материала, фактический максимальный линейный размер кусков достигает 70 мм.

За 21 месяц эксплуатации данной дробилки на ней продроблено несколько сот тысяч тонн исходного материала. Все классы, полученные в результате дробления и грохочения, являются востребованными материалами, обладающими высокими потребительскими свойствами. При этом необходимо отметить, что продукт класса 0?5 мм не является традиционным отсевом. Пройдя процесс сухой воздушной классификации, он преобразуется в строительный песок первого класса и является таким же ценным продуктом для дорожного строительства, как фракции 5-10 и 10-20 мм (табл. 1).

Таблица 1

Год

Квартал

Содержание зерен лещадной и игловатой формы, %

Фракции, мм

5-10

10-20

20-40

2000

I

9,4

10,4

12,1

II

6,2

6,6

9,3

III

4,1

6,2

8,5

IV

8,3

5,7

7,2

Ср. годовой

7 7,2

9,3

2001

I

11 9,9

7,4

II

10,4

11,2

III

9,7

8,2

7,6

Ср. годовой

10,4

9,5

8,7

Необходимо подчеркнуть, что определение содержания зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы производилось методом визуальной разборки по ГОСТ 8269.0?97

Главное, что продукция всех фракций, 5-Ю, 10-20 и 20-40 мм, относится к I группе по форме зерна с лещадностью менее 15%. Важно отметить, что чем мельче фракция, тем ниже лещадность. По нашему мнению и опыту, целесообразнее раздельное производство фракций 5?10 и 10-20 мм и последующее их дозированное смешивание для получения оптимального зернового состава. Кроме того, фракция 5?10 мм при таких показателях формы зерна имеет высокую востребованность в дорожном строительстве и производстве ответственных бетонных и железобетонных конструкций.

За 2000?2001 гг. были запущены подобные дробилки на ряде дробильно-сортировочных предприятий (табл. 2).