Как происходит измельчение горной породы для производства

Дробление горных пород – важный этап в процессе производства различных строительных материалов, например, щебня, гравия и песка.

После добычи необработанное сырье загружается в самосвалы и транспортируется к заводу, где она проходит через несколько стадий дробления и последующей сортировки.

Стадии дробления

Зачастую процесс дробления проводят в несколько этапов, исходя из требуемого размера конечной продукции:

• Дробление крупных пород (фракции до 300 мм) – первичный этап, при котором большие осколки породы разбиваются на чуть мелкие фрагменты;
• Дробление средних пород (фракции до 100 мм) – следующий этап, где продолжается измельчение фрагментов, но до меньших размеров;
• Мелкое дробление (фракции до 40 мм) – окончательный этап дробления, который приводит породу к желаемой фракции.

Совмещение дробления и грохочения

На современных заводах дробление обычно совмещается с грохочением, которое по своей сути является процессом сортировки породы по размеру. Это позволяет оптимизировать производство, так как предварительное грохочение отделяет крупные куски, не нуждающиеся в дополнительном дроблении.

Рассмотрим процесс дробления для получения качественного щебня, соответствующего фракции 5-20 мм:

1. Предварительное грохочение: порода загружается в грохот, где отделяются фракции размером более 200 мм.
2. Первое дробление: куски более 200 мм направляются в дробилку и измельчаются. Полученная смесь осматривается и отправляется на следующую стадию.
3. Второе грохочение: отделяются камни более 100 мм.
4. Второе дробление: куски более 100 мм измельчаются и присоединяются к остальной смеси.
5. Третье грохочение: отделяются куски более 40 мм.
6. Третье дробление: куски более 40 мм измельчаются и смешиваются с остальной породой.
7. Четвертое грохочение: отделяются куски более 20 мм.
8. Четвертое дробление: куски более 20 мм измельчаются и смешиваются с остальной породой.
9. Пятая стадия грохочения: отделяются зерна фракции 5-20 мм.

В результате получаются зерна щебня требуемой фракции, готовые к дальнейшему использованию в строительной промышленности.

Методы дробления

Существует несколько методов и специальных инструментов для дробления горной породы, включая:

• Щековые и валковые дробилки: используют две подвижные пластины, которые сдавливают породу между собой;
• Конусные дробилки: две конические пластины вращаются навстречу друг другу, измельчая породу;
• Роторные и ударные дробилки: порода дробится ударами молотков, закрепленных на роторе;
• Центробежные дробилки: Порода измельчается в результате центробежной силы.

Выбор метода дробления зависит от типа породы, требуемой фракции и производительности завода.

Щековые дробилки задействованы на первичной стадии дробления. Материал засыпается в зазор между так называемыми щеками и раздавливается при их сближении. Полученный продукт имеет неоднородный гранулометрический состав.

Валковые дробилки устроены по аналогичному принципу, используя два горизонтальных валика, которые вращаются навстречу друг другу. Сырье раздавливается при попадании между валами. Их поверхность может быть негладкой, а зазубренной для лучшего захвата материала.

Конусные дробилки обладают более совершенной конструкцией для дробления средних и мелких кусков породы. Сырье помещается в воронку и дробится путем возвратно-поступательных движений конуса, периодически сближающегося с чашей.

Роторные дробилки дробят за счет ударного воздействия. В цилиндрической камере, выложенной отбойными плитами, вращается ротор с прикрепленными к нему сменными билами. Материал многократно ударяется о била, плиты и сам о себя, измельчаясь до нужной крупности. Эти дробилки обеспечивают высокий выход кубовидного щебня. Молотково-ударные дробилки похожи по конструкции, но вместо бил используют шарнирно подвешенные молотки. Они предназначены для измельчения относительно мягких пород, таких как известняк.

В центробежных дробилках измельчение происходит путем соударения материала со стенками корпуса и друг с другом при вращении с высокой скоростью.

Правильный выбор типа дробилки в зависимости от характеристик исходного сырья позволяет получать щебень требуемого качества и гранулометрического состава с максимальной производительностью.

Дробильно-сортировочная техника

Конусные дробилки

Щековые дробилки

Роторные дробилки

Сортировка щебня: ключевой этап производства

Получение качественного щебня требует тщательной сортировки исходного материала. Этот процесс, как раз таки именуемый грохочением, играет ключевую роль в обеспечении соответствия готовой продукции заданным стандартам и требованиям.

Грохочение представляет собой разделение измельченной горной породы на фракции при помощи специальных вибрационных сит. Громкий шум, который появляется во время их работы, и дал им название «грохоты». В зависимости от стадии обработки исходного сырья выделяют три основных вида грохочения:

• предварительное;
• контрольное;
• товарное.

Предварительное грохочение проводится еще до дробления породы. Ее задача – отделить материал, который уже не нужен при дальнейшем измельчении, и кроме того – удалить некондиционные включения. Следующий вид сортировки осуществляется после дробления для выделения кусков, нуждающихся в повторном дроблении. Наконец, товарное грохочение разделяет полученный щебень на кусочки согласно требуемым спецификациям.

Грохоты представляют собой батарею наклонных сит с четкими отверстиями убывающего диаметра, которые расположены ярусами. Крупные куски задерживаются верхними ситами, мелкая фракция проседает через мелкоячеистые нижние сита. Таким образом, на выходе образуются фракции различного гранулометрического состава.

Диапазон фракций, производимых на одной сортировочной линии, ограничен размерами установленных сит. Современные заводы зачастую имеют несколько параллельных линий грохочения для более полного охвата требуемого ассортимента продукции.

Выделяют стандартные и нестандартные фракции щебня. Первые, регламентированные ГОСТами, выпускаются крупными партиями и имеют широкое применение в строительстве. Ко вторым относятся специализированные фракции, производимые по индивидуальным заказам в ограниченных объемах.

В соответствии с действующими нормами к стандартным относятся фракции 3-8 мм (еврощебень), 5-10, 5-20, 10-20, 20-40, 25-60, 20-70 и 40-70 мм. Каждая из них имеет определенную сферу применения. Так, мелкие фракции 3-8 и 5-10 мм востребованы при устройстве асфальтобетонных покрытий автодорог. Фракции 5-20 и 20-40 мм используются для приготовления бетонных смесей. Крупный щебень 20-70 и 40-70 мм незаменим при строительстве дорожных оснований, а фракция 25-60 мм находит применение в железнодорожной отрасли.

Таким образом, тщательная сортировка щебня по фракциям является неотъемлемой частью его производства, позволяющей удовлетворить различные потребности строительной индустрии.