Главная / Статьи / 

Получение кубовидного щебня из сланцевых материалов

Получение кубовидного щебня из сланцевых материалов

Агрегат для получения кубовидного щебня

Срок службы дорог, построенных на кубовидном щебне в 2–2,5 раза больше, чем на щебне игловатой и пластинчатой формы. Кубовидный щебень образует устойчивую трехмерную структуру дорожного полотна, требует меньшего расхода вяжущих – цемента или битума [1-3]. Лещадные частицы в процессе уплотнения ломаются, образуя ≪островки≫ лещадных зерен, что является причиной локальных разрушений дорожных покрытий. Прочность бетона при использовании кубовидного щебня возрастает на 5–10% при одновременном уменьшении расхода цемента на 7–12% и снижении на 3–5% водопотребности бетонной смеси.

При производстве щебня кубовидной формы необходимо учитывать, что форма зерен дробленого материала определяется текстурно-структурными особенностями исходной горной породы, используемым оборудованием и технологией переработки.

Согласно отечественных и зарубежных данных для получения щебня кубовидной формы обычно применяют специальные конусные дробилки или дробилки ударного действия, которые позволяют получать щебень, форма зерен которого близка к кубовидной. Однако в этих дробилках достаточно проблематично получать кубовидный щебень при дроблении сланцевых материалов с лещадной текстурой [4-5].

В соответствии с президентской программой «Дороги России XXI века» потребности в различных дорожно-строительных материалах и изделиях для нового строительства, реконструкции, ремонта и содержания автомобильных дорог, потребность в каменных материалах (щебень, гравий, песок) в России в настоящее время составляет примерно 140 млн. м³ в год. Мировая потребность в щебне превышают 3 млрд. м³ в год, причем за последние десятилетия стоимость щебня, производимого из природного минерального сырья во всем мире, выросла в 2,5–3 раза [6-7].

В то же время при добыче рудных и нерудных полезных ископаемых ежегодно направляется в отвал десятки миллиардов тонн горных пород, которые по своему минералогическому составу вполне могут быть использованы при производстве широкой гаммы строительных материалов. Значительное количество среди вскрышных пород занимают сланцевые материалы, имеющие лещадную текстуру и характеризующиеся различными физико-механическими параметрами среды. Это, в свою очередь, предъявляет дополнительные требования к условиям измельчения этих материалов, с учетом их физико-механических характеристик, а, следовательно, к конструкторско-технологическим параметрам дробильного оборудования.

Результаты проведенных исследований показали, что разработанные и используемые как в РФ, так и за рубежом конструкции агрегатов и комплексов не учитывают специфику и текстуру измельчаемых материалов, что затрудняет получение щебня кубовидной формы и в значительной степени повышает энергозатраты на их переработку [8-9].

Большинство железорудных месторождений, добыча полезных ископаемых на которых осуществляется открытым способом, содержат отвалы из вскрышных пород, загрязняющих окружающую среду, выводящих из сельхозоборота плодородные почвы и требующих значительные материальные затраты на их содержание. Так, Центрально-Черноземный экономический район, на территории которого находятся огромные месторождения КМА, содержит сотни миллионов тонн минерального сырья.

В этой связи проблема разработки энергосберегающих агрегатов для измельчения сланцевых материалов с целью получения кубовидного щебня, является весьма актуальной.

Сотрудниками БГТУ им. В.Г. Шухова разработана конструкция агрегата с устройством для направленной подачи сланцевых материалов, предназначенная для получения кубовидного щебня, за счёт раздавливания между двумя валками [10].

Агрегат состоит из устройства, предназначенного для направленной подачи сланцевых материалов 1 и пресс-валкового агрегата 2 (рис.1.), включающего в себя эксцентрично установленные на раме 1 валки 2 со сменными зубьями, установленные с определенным шагом (рис.2).

Рис. 1. Экспериментальная установка агрегата для получения кубовидного щебня

Устройство для направленной  подачи сланцевых материалов состоит из приемного бункера, внутри которого, расположены две подвижных щек 3 и вальцы 4, которые служат для создания направленной подачи кусков породы (рис.3).

Рис. 2. Вид на валки, предназначенные для получения кубовидного щебня путем раздавливания его между зубьями

Рис. 3. Устройство для направленной подачи сланцевых материалов

Агрегат для получения кубовидного щебня работает следующим образом. Материал засыпается в приёмный бункер, где по подвижным щекам подаётся к валикам, захватывается ими, поворачивается в вертикальное положение и направляется к зубчатым валкам, где раздавливается и выходит из межвалкового пространства в виде кусков, имеющих кубовидную форму.

Преимущества данной установки заключается в том, что из сланцевого материала, у которого длина значительно больше ширины, в процессе дробления получается кубовидный щебень при минимальных энергозатратах.

Список используемых источников:
1. Романович А.А. Исследование процесса предуплотнения анизотропных материалов в пресс-валковомизмельчителе // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2011. № 1. С. 56-60.
2. Romanovich A.A. Performance review and principal directions for development of a grinding equipment in cement factory / ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2014. Т. 9. № 11. С. 2367-2370.
3. Sevost’yanov V.V., Targonskii I.I., Romanovich A.A., Goncharov A.A. Energy saving milling aggregates with internal recycling of the milled materials / Glass and Ceramics. 1993. Т. 50. № 4.С. 180-184.
4. Romanovich A.A., Bogdanov V.S., Romanovich L.G., Romanischin D.V. Determination of power mill spent on the creation of the longitudinal motion of the grinding load / Journal of Applied Engineering Science. 2015. Т 13.№ 3. С. 155-160.
5. Romanovich L.G., Romanovich M.A., Vybornova V.V., Riapukhina V.N. Small businesses is a sphere of innovation in the age of globalization / Journal of Applied Engineering Science. 2014. Т. 12. № 4. С. 297-301.
6. Романович А.А. Особенности процесса постадийного измельчения материалов с использованием пресс-валкового агрегата / Известия высших учебных заведений. Строительство. 2007. № 9. С. 88-91.
7. Романович А.А. Энергосберегающий помольный комплекс для переработки природных и техногенных материалов. Белгород: Изд-во БГТУ, 2006, 186 с.
8. Романович А.А. Исследование влияния скорости вращения валков на выходные показатели процесса измельчения и разработка рекомендаций по повышению износостойкости их рабочих поверхностей /Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2011.№ 4. С. 71-73.
9. Романович А.А. Определение центра масс шаровой загрузки первой камеры мельницы, оснащённой лопастными энергообменными устройствами/ Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2013. № 2 (51). С. 166-171.
10. Романович А.А. К вопросу повышения эффективности в работе оборудования для измельчения материалов // Строительные материалы. 2005. №5. С.63-65.
© 2017, Чеховской Е.И., Романович М.А. Агрегат для получения кубовидного щебня
© 2017, Chehovskoy E.I., Romanovich M.A. The unit for getting cube-shaped stones 
Chehovskoy E.I., Romanovich M.A. The unit for getting cube-shaped stones
Чеховской Евгений Игоревич Студент Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова г. Белгород, ул. Костюкова, 46
Chehovskoy Eugeney Igorevich Student Belgorod state technological university named V.G. Shukhov Belgorod, Kostyukova st., 46
Романович Марина Алексеевна Кандидат экономических наук, доцент Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова г. Белгород, ул. Костюкова, 46
Romanovich Marina Alekseevna Candidate of Economic Sciences, Associate Professor Belgorod state technological university named V.G. Shukhov Belgorod, Kostyukova st., 46
Chehovskoy E.I., Romanovich M.A. The unit for getting cube-shaped stones
Application materials cuboid form in the preparation of concrete for road construction
significantly increases the resistance of the road surface abrasion and water saturation, thus increasing its service life Key words: unit, cube-shaped stone, rollers

Источник: https://elibrary.ru