Технология и дробильное оборудование для производства щебня

Свой бизнес: производство щебня. Технология и дробильное оборудование для производства щебня

Тяжело представить себе материал, который используется в строительстве чаще, чем щебень. Он является главной составляющей при производстве бетона и изделий из него. Также данный материал закладывают в фундамент строений, используют в дорожном строительстве, при сооружении плотин и прочих гидротехнических конструкций.

Рентабельность продукции

Производство щебня и его продажа принесет немалую прибыль как отдельному предприятию, так и целому региону, ведь данный строительный материал является самым рентабельным из-за своей практически нулевой себестоимости. Его цена складывается только из оплаты труда рабочих и расходов на аренду карьера или других объектов, являющихся источниками бутового камня.

Недостатки

Конечно, производство щебня, как и многих других материалов, обладает своими минусами. Самым главным является географическая составляющая – щебень и бутовый камень добывать можно не на всей территории страны. Также и сезонная – как и у иных материалов, реализация данной продукции довольно-таки сильно зависит от строительного периода, прерывающегося примерно на шесть месяцев в году на значительной части территории Российской Федерации. Это важно учитывать, осуществляя производство щебня. Разумеется, речь не идет о полном отсутствии реализации данного материала в зимний период, но основное уменьшение рынка все же можно наблюдать от 10 до 60% в различных регионах.

Достоинства

Во всем же остальном щебень входит в категорию самых непроблемных товаров. Он не портится при хранении на улице, продается быстро, в основном крупными партиями. Также его технологические допуски и условия, которые записаны в нормативной документации (ГОСТы: 22263-76; 3344-83; 26644-85; 22856-89; 18866-93; 8267-93; 5578-94; 25226-96; 8269.0-97; 8269.1-97; 7392-2002), являются либеральными, позволяют осуществлять выработку данной продукции из различных пород и даже из так называемого мусора строительного – вторичный щебень, производство которого является также перспективным.

Технология

Производство щебня не является сложным процессом. Схема изготовления указанного материала довольно таки проста.
Технология производства щебня выглядит так:

– данная продукция изготавливается путем дробления;

– затем осуществляется его сортировка по размерам.

Общая характеристика оборудования для производства щебня

Это является одним из основных вопросов. Выбор типа оборудования будет зависеть от того, какое именно сырье будет перерабатывать завод по производству щебня. К примеру, если в районе, где будет основан данный бизнес, находятся достаточные залежи известняка или гранита, то рекомендуется осуществить открытие обычного стационарного предприятия.

Но если существует немного небольших месторождений, разбросанных по региону, или имеется несколько горнодобывающих и металлургических заводов, на территории которых отвалы или шлаки скапливаются за некоторое время, либо основной частью сырья будет служить строительный мусор, то в данном случае нужно будет применять мобильный комплекс для дробления.

В результате этого оборудование для изготовления щебня подразделяют на следующие виды:

  • Стационарное (неподвижное). Оно производительно и дешевле в цене. Данное оборудование нуждается в меньшем персонале для обслуживания и быстро окупается. Однако оно требует аренды или возведения здания (можно и некапитального), а также привлечения внештатных специалистов-взрывотехников. Сырьевые глыбы (породы) можно получить при помощи подрыва монолитной скалы. Перевозка и переноска стационарного оборудования по производству щебня (а она потом неизбежна, так как каждое месторождение со временем истощается) – достаточно недорогой, но неудобный процесс. Это немаловажно знать при организации указанного бизнеса.
  • Мобильное (подвижное) оборудование меньше по производительности и при этом его цена в разы выше, но не нуждается в возведении зданий (за исключением ангаров-гаражей для хранения техники), «передвигается» своим ходом без применения специальной техники. Правда, в его обслуживании принимают участие дополнительные специалисты – в основном водители грузовых машин, которые будут задействованы в сборке и перевозке продукции к месту хранения.

Дробильное оборудование для щебня

Для лучшего понятия масштаба цен нужно обратиться к определенным цифрам. Рассмотрим, какую стоимость имеют дробилки для производства щебня средних мощностей (до 130 тонн в час) разнообразных типов.

Одним из дешевых вариантов считается щековая дробилка для щебня. Цена ее – примерно 420 000 рублей. Принцип действия – изгиб, раздавливание и стирание породы между двумя «щеками». Но при всей неприхотливости и примитивности данной машины ее простота и дешевизна имеет и обратную сторону, особенно в производстве крупных объемов.

Ведь качающаяся плита скоро истирается, поэтому ее меняют местами с неподвижной. Затем две «щеки» проходят процесс восстановления способом наплавки твердых сплавов. Данные быстроизнашивающиеся детали нуждаются в наличии запасных частей или в достаточно продолжительных перерывах в работе. Однако для небольших производств такой вариант нередко является оптимальным.

Следующим распространенным типом машин на производстве щебня являются роторные дробилки. Их цена колеблется в диапазоне от 1 950 000 до 2 450 000 рублей. Они работают по принципу дробление сырья при помощи мощного роторного мотора. Данная дробилка для щебня неприхотлива в эксплуатации. Однако по прошествии времени она нуждается в техническом обслуживании, которое заключается в перемотке провода ротора (электродвигателя).

Дробилка центробежно-ударная (по цене примерно 255 000 рублей) хорошо подходит для основного (или сопутствующего) производства мелкофракционного щебня по ГОСТ-3344-83.

Она может использоваться как добавочное оборудование, создающее сырье для предприятий по производству высококачественного бетона и асфальта. Конечно, данное дробильное оборудование для щебня позволяет производить и материал крупнее.

Однако так использовать ее нерационально, ведь она предусматривалась изначально как раз под мелкую фракцию.

Дорогостоящими являются конусные щебневые дробилки. Принцип действия их довольно прост. Он заключается в том, что материал дробится в слое между неподвижным и подвижным конусами. Цена данного оборудования зависит от страны-производителя и колеблется от 2 300 000 до 4 100 000 рублей.

Данная высокая стоимость зависит от их универсальности. Конусные дробилки производят щебень разнообразной фракции вплоть до производства искусственного песка. Это подтверждает их многофункциональность.

Цены мобильных дробильных установок, как уже говорилось, будут совершенно иными. Образчики продуктивностью до 60 тон в час (то есть в два раза меньшей по сравнению со стационарными) будут стоить от 7200000 до 8800000 рублей в зависимости от фирмы и страны производителя.

Персонал

Численность работников для мобильного и стационарного заводов немного отличаются. Одну дробилку для щебня стационарную обслуживают всего лишь 2 человека, между прочим один из них является инженером-технологом. Одновременно он может быть мастером цеха, в котором имеется одно указанное оборудование или более.

Второй – подсобный работник, работа которого заключается в контроле дробительного процесса. Он следит за поступлением сырья в загрузочные щели, за очисткой накопительных ящиков (бункеров), а также не допускает забивки и перебоев готовым продуктом рабочего пространства. Поэтому число подсобных рабочих зависит от количества указанного оборудования.

В обслуживании мобильных дробильных комплексов задействуют два подсобных рабочих под руководством мастера (инженера перечисленных выше специальностей). Помимо этого, данные оборудования устанавливаются на шасси грузовых автомобилей, в связи с этим понадобится водитель соответствующей категории.

Также, как уже ранее говорилось, для получения глыб-заготовок при разработке базальтовых, гранитных или известняковых массивов понадобятся сторонние или собственные взрывотехники (по специальности согласно ОКСО –130408 «Взрывное дело»).

Рентабельность бизнеса

Прибыльность предприятия рассчитать довольно трудно, так как себестоимость изготовления щебня складывается из оплаты труда рабочих, аренды участка разработки и цены электроэнергии (а при использовании мобильных дробилок еще и ГСМ). Но минимальная рентабельность находится на уровне порядка 15%. Эта невысокая цифра не должна смущать.

Так как первое – это наименьший показатель, а второе – это то, что при производстве в среднем 1000 тонн в день чистая месячная прибыль будет составлять минимум 3 000 000 рублей за месяц, благодаря чему затраты на оборудование окупятся за один квартал, а в худшем случае за полгода.

Истинные цифры колеблются в зависимости от калибровки, региона продаж, формы (так как кубический щебень несколько ценней других видов), лещадности (степени плоскостности) и прочее.

Средняя стоимость известнякового и гранитного щебня колеблется между 640 и 700 рублей за тонну, вторичный (бетонный скол) где-то в два раза дешевле, но и его прибыльность выше, ведь при изготовлении не нужна карьерная разработка.

Бизнес-план для производства щебня

Организация данной идеи является специфической и сложной задачей. Услуги консультанта помогут сэкономить деньги и время.

Бизнес-план «Производство щебня» – это документ, который содержит следующие важнейшие аспекты будущего проекта:

– наружное окружение производственного предприятия;

– его внутренняя среда;

– материальная, трудовая, финансовая и иные составляющие, необходимые для реализации проекта по производству щебня;

– финансированный прогноз показателей;

– организационный план по реализации проекта создания производства щебня;

– риски проекта и способы по минимизации их отрицательных последствий;

– назначение бизнес-плана по производству щебня.

Все это немаловажно знать и учитывать при организации данного проекта.

Для чего необходимо составление бизнес-плана по производству щебня?

Данная процедура нужна для решения последующих задач:

– планирование коммерческой и производственной деятельности на перспективу;

– оценивание рисков для потенциальных кредиторов и инвесторов, а также финансовых показателей;

– координирование деятельности рабочих фирмы.

При организации данной идеи необходимо отчетливо представлять, чего именно вы желаете добиться от реализации указанного проекта. В основном целями написания бизнес-плана по производству щебня являются:

– исследования целесообразности проекта или дальнейшее его продолжение;

– установление развития компании;

– поиск внешнего партнера или инвестора.

В точности соблюдая вышесказанное, можно с уверенностью осуществить правильную организацию указанного проекта, в результате чего из вас получится эффективный производитель щебня.

Выбираем технику для производства щебня

Все мы знаем, что самым распространенным материалом в строительной отрасли является щебень. Будь то жилищное строительство (производство бетона, закладка фундамента) или строительство авто- и железных дорог («подушки», насыпи), а также создание прочих сооружений.

Процесс и оборудование производства щебня

Пожалуй, более простой вид предпринимательской деятельности нужно ещё поискать. Весь процесс производства щебня сводится к дроблению и фракционной сортировке базальтовых, горных, гравийных, известняковых или шлаковых пород, а также строительного мусора. Плюс, конечно, последующий поиск каналов сбыта готового материала. Однако, при имеющейся на сегодняшний день востребованности щебня, проблем, думается, возникнуть не должно.

Виды дробильных установок

Теперь об оборудовании производства щебня. Её выбор зависит от того, какое предполагается использовать сырьё. Если ваше месторождение достаточно объемно и имеет залежи соответствующей мощности (толщины и объема), то понадобится завод со стационарным оборудованием. При наличии нескольких маломощных месторождений или шлаковых отвалов ряда крупных металлургических, горнодобывающих предприятий эффективнее использовать мобильные дробильно-сортировочные комплексы.

Конечно, оптимальный вариант – крупный карьер со стационарным оборудованием. Во-первых, не придется тратиться на передислоцирование. Во-вторых, неподвижная техника отличается повышенной производительностью и обслуживается меньшим количеством работников. И, хотя, потребуется возведение некапитального здания, привлечение специалистов по взрывотехнике, а в будущем (когда месторождение всё-таки истощится) сложный и дорогой переезд – всё это сторицей окупится в процессе освоения карьера.

Мобильные комплексы значительно дороже, менее производительны и нуждаются в дополнительном обслуживании. Но есть у них и свои плюсы. Кроме гаражей для хранения техники никаких других зданий не потребуется. Машины перемещаются своим ходом.

Типы дробильных установок

Их на самом деле четыре. Для небольших производств хорошим вариантом станут щековые дробильные установки. Истирание породы осуществляется между двумя плитами («щеками»). К сожалению, они малопроизводительны (100-400 т/час) и нуждаются в частом ремонте. Однако цены на них вполне подъемные. Стоимость самых дешевых (б/у) начинается от 400 тысяч рублей. Наиболее популярной в данном классе является серия установок РЕ китайской компании LIMING.

Роторные комплексы представлены не менее широко. Мощный мотор весьма не прихотлив и изредка нуждается лишь в перемотке проводки ротора. Цены на такую «дробилку» стартуют от 1 млн 900 тысяч рублей. Хотя это опять же зависит от того, новая установка или уже эксплуатировавшаяся. Пожалуй, лучшими по соотношению «цена-качество» считаются российские машины аналогичных друг другу серий ДР и СМД. Их производством и реализацией по сертификату соответствия занимаются многие отечественные компании.

При производстве мелкофракционного щебня идеальны центробежно-ударные установки. Они, кстати, универсальны и могут использоваться как основное оборудование и как дополнительное. Начальная стоимость на технику – от 2 млн. 500 тыс. рублей. Мировым лидером в разработке и изготовлении данного оборудования является австралийская компания Barmac с серией моделей (VSI) B.

Самые дорогие и высокопроизводительные аппараты – конусные и гидравлически конусные. Они способны изготавливать щебень любой фракции и даже истирать породу в песок. Цены на такие машины доходят до 4 млн. рублей. Благодаря своей универсальности и надежности, большой популярностью пользуются установки серий CS и CH шведской фирмы Sandvik.

Кстати, стоимость на мобильные дробильные комплексы даже самой малой производительности (до 60 т/час) начинается от 7 млн рублей. Так что поломать голову над выбором придется. Хотя и здесь есть свой лидер – это шведская компания Jonsson.

Читайте также:  Рыбный бизнес: как открыть рыбный магазин

Сортировочное оборудование

К нему относятся наклонные грохоты, тяжелые грохоты и троммели. Современные установки построены на основе «высокоэнергичных» грохотов. За счет более мощной вибрации материалу передается усиленная энергия, что, в свою очередь, позволяет увеличить производительность аппаратов. Наиболее известными производителями этого вида техники являются: McCLOSKEY и Parker (оба Великобритания), Portafill (Северная Ирландия), MEM (Италия) и Прогресс-снаб (Россия).

Процесс грохочения или сортировки материала по фракциям осуществляется через просеивающие поверхности, имеющие отверстия определенного калибра. Кроме того машины имеют специальные колосниковые решетки с регулярной апертурой, а также перфорированные плиты с задней геометрией ячеек.

Вообще, все сортировщики мобильны. Перемещаются как колесным, так и гусеничным способом. Это делает их достаточно универсальными. Поэтому они могут использоваться не только в производстве щебня, но и многих других смежных направлениях, включая различные узкоспециализированные сортировки. Используют их и в качестве составных частей многофункциональных дробильно-сортировочных комплексов.

Вообще, производителей дробильно-сортировочной техники несколько десятков. Разрабатываемые ими установки не сильно разнятся друг с другом по техническим характеристикам, да и цены примерно равны. Как отмечалось ранее, главное в изготовлении щебня – всё-таки правильно определить вид и тип оборудования. Выбор же страны-производителя спецустановок в этом случае вторичен.

В дополнение, перечислим ещё ряд наиболее известных компаний, на чью продукцию стоит обратить внимание. Из крупных зарубежных машиностроительных концернов можно выделить: Caterpillar, Komatsu, Hitachi, Liebherr, Terex, Doosan, Hyundai, XCMG, Sany. Среди российских разработчиков выделяются: ОАО «Научно-производственная корпорация «Механобр-техника», ОАО «Дробмаш», ЗАО «Новые технологии» и др.

Владислав Пермин, специально для Equipnet.ru

ЭКСПЕРТНОЕ МНЕНИЕ

Александр ЛАВРИНОВИЧ, руководитель проектов по разработке Департамента разработки Corum Open-pit (www.corum.com):

Процесс производства щебня не ограничивается только дробильно-сортировочным оборудованием. Это целый комплекс оборудования, тесно взаимосвязанного между собой по технологии:
1) вскрышные работы – бульдозера, погрузчики и экскаваторы.
2) буро-взрывные работы – обычно подрядчик или наличие буровой или ударной (гидромолот) установок и всего, что необходимо для взрывных работ.
3) погрузка и доставка сырья на фабрику (завод) – погрузчик или экскаватор + автотранспорт.
4) производство щебня – это обычно комплекс, состоящий из щековой дробилки, двух конусных (среднего и мелкого дробления) грохотов, ленточных конвейеров и пластинчатого питателя.

Выбор фирмы производителя оборудования зависит от многих факторов, однако решающим является все-таки соотношение «цена/качество». Если говорить об оборудовании для дробления, то банальный принцип «чем качественнее и надежней, тем дороже» здесь работает. Например, о дробильных комплексах китайского производства я бы не стал говорить ничего хорошего. Могу отметить работу оборудования шведской Sandvik, однако оно дорого в приобретении и обслуживании. Выделил бы еще российские щековые дробилки СМД. На сегодняшний день по качеству сборки, запасу ресурса и цене они не имеют аналогов в мире.

Производство щебня

Щебень — наиболее популярный в строительстве материал. Он используется при закладке фундамента зданий, в производстве бетона и изделий из него. Строительство железных, автомобильных дорог и различных гидротехнических сооружений также не обходится без щебня.

Плюсы и минусы бизнеса

Торговля этим стройматериалом и его производство — очень выгодный бизнес, несмотря на недорогую стоимость товара. Причина этому: высокая рентабельность щебня, объясняемая почти нулевой себестоимостью, которая складывается из арендной платы за использование карьера и фонда оплаты труда сотрудников.

Следует отметить и еще один важный плюс бизнеса: беспроблемность товара. Щебень не портится при хранении под открытым небом, продается большими партиями, вырабатывается из различных пород, вплоть до строительного мусора (вторичный щебень), что соответствует технологическим допускам, описанным в документах ГОСТах 22856-89, 5578-94, 22263-76, 7392-2002, 3344-83, 18866-93, 8269.1-97, 25226-96, 26644-85, 8269.0-97 и 8267-93.

В этом бизнесе есть и минусы. Бутовый камень и щебень добываются не во всех регионах. К тому же, продажи щебня связаны с сезонными колебаниями спроса. По окончании строительного сезона реализации сокращаются на 10-60%, в зависимости от района.

Технология производства

Щебень производится с помощью простой технологии дробления и сортировки по фракциям известняка, гравия, базальта, шлаковых, горных пород и строительного мусора.

Выбор оборудования для производства щебня во многом зависит от сырья, которое будет использоваться при производстве. Если в регионе большие залежи породы, то экономнее построить стационарный завод. Неподвижное оборудование значительно дешевле, имеет большую производительность и требует меньшего количества персонала в обслуживании. Поэтому, такой завод окупится быстрее, чем передвижной. Но у стационарного оборудования для изготовления щебня есть и недостатки: необходимость строительства или аренды здания, привлечение взрывотехников для разбития монолитных скал, неудобная дорогостоящая перевозка оборудования, которая рано или поздно станет неизбежной, после того, как месторождение будет истощено.

При отсутствии мощных залежей и наличии мелких разбросанных по всему региону месторождений приобретение стационарного оборудования бессмысленно. Для таких случаев подойдет только передвижной дробильный комплекс. Также его стоит приобретать производителям щебня, которые планируют использовать в качестве сырья строительный мусор или отработанный материал горнодобывающих или металлургических компаний. Мобильное оборудование намного дороже стационарного, менее производительное, но не требует постройки или аренды помещения, кроме гаража для своего хранения, передвигается без помощи спецтехники. Отсюда его минус: для обслуживания необходимо нанимать водителей, которые будут развозить готовую продукцию, и, возможно, потребуются взрывотехники, для дробления глыб небольших залежей.

Необходимое оборудование

Выбрав вид оборудования: передвижное или стационарное, необходимо определить тип установки, который будет зависеть от бюджета. Из средних по мощности, производящих до 130 тонн/час, самая дешевая — щековая дробилка. Она стоит 420 тысяч рублей (13670$) и действует по принципу раздавливания и растирания сырья для щебня между двумя плитами. Причем одна из этих плит остается неподвижной, а другая двигается с помощью приводного механизма, в результате чего происходит ее быстрое стирание. Требуется менять плиты местами, иметь запасные части или производить наплавку «щек» твердыми сплавами, что приводит к простоям в работе. Такая дробильная установка подходит для небольшого производства.

Щековая дробилка PE600x9000

Не менее распространенными и приемлемыми по цене являются роторные дробилки для щебня, стоимостью 1950-2450 тысяч рублей (62370-79730$). Они дробят сырье при помощи мощного мотора. Несмотря на свою неприхотливость, все-таки требуют время от времени перемотки проводки ротора и другого ремонта.

Для изготовления щебня мелкой фракции по ГОСТу 3344-83 (дорожное строительство) идеально подходит центробежно-ударная дробилка. Она стоит около 2550 тысяч рублей (81560$). Такое оборудование покупается в качестве основного или сопутствующего. С его помощью делается щебень для производителей бетона высокого качества и асфальта. Также можно, но не рационально использовать его для изготовления щебня крупной фракции.

Одни из самых дорогих дробилок — конусные и гидравлические конусные, в которых измельчение материала происходит между неподвижным и подвижным конусами. Это универсальное оборудование, которое может производить щебень любой фракции, даже искусственный песок. Отсюда высокая цена: 2300-4100 тысяч рублей, в зависимости от страны, в которой произведено оборудование.

Выше перечислено стационарное оборудование. Порядок цен на передвижное будет совсем другим. Дробилки, производящие вдвое меньше неподвижных, до 60 тонн/час, будут стоить 7200-8800 тыс. рублей (от 230280 до 281450$), в зависимости от фирмы и страны-производителя.

Высокопроизводительная щековая дробилка на гусеничном ходу Terex Finlay J-1175, цена 34 000 000 руб.

Не забывайте о том, что б/у оборудование стоит порою намного дешевле, чем новое. К примеру, Terex Finlay J-1175 можно взять за 15 000 000 с рук.

Рабочий персонал

В зависимости от того, какое оборудование используется при производстве, набирается обслуживающий персонал.

При производстве щебня с помощью передвижной дробилки необходимо нанять инженера-технолога по специальности «Открытые горные работы» — 130403 по ОКСО (технологические комплексы и механическое оборудование предприятий или производство строительных материалов, конструкций и изделий: 270101, 270106). Под его руководством будут работать два подсобных рабочих. Одним из них может быть водитель грузового автотранспорта соответствующей категории, так как оборудование установлено на шасси грузовика.

При производстве щебня с помощью стационарного оборудования нанимается мастер цеха, имеющий одну из перечисленных выше инженерных специальностей, и подсобные рабочие, которые должны будут контролировать поступление сырья, разгрузку бункеров, где накапливается готовый продукт, чтобы не допускать перебоев в работе. Один подсобный может обслуживать одну дробилку.

Независимо от того, какое используется оборудование, при дроблении глыб потребуются наемные взрывотехники («Взрывное дело» — 130408 по ОКСО) — сторонние или собственные.

Рентабельность бизнеса

Рентабельность предприятия по производству щебня рассчитать сложно. В себестоимость входит арендная плата за участок разработки, оплата труда сотрудникам, затраты на электроэнергию и ГСМ (при использовании передвижного оборудования). Минимальная рентабельность — около 15%. И это не мало, учитывая то, что речь идет о самом маленьком показателе. Если в среднем производить 1000 тонн в день, то чистая прибыль в месяц будет 3 млн. рублей (96400$). Таким образом, затраты на закупку оборудования окупаются за 3-6 месяцев.

При подсчете рентабельности надо учитывать регион реализации, форму щебня (кубический дороже остальных), калибровку, степень плоскостности и др. Также важна цена на стройматериал, которая составляет в среднем 640-700 рублей/тонна за щебень из известняка и гранита. Бетонный скол будет в два раза дешевле, но рентабельность его выше, так как нет необходимости арендовать карьер.

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).

Читайте также:  Бизнес-план овцеводства для России

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.

Технология производства кубовидного щебня

Щебень является самым распространённым продуктом добычи и переработки горных пород. За последние полстолетия цены на него в мире выросли в 3 раза. Потребность в кубовидном щебне увеличивается с каждым годом, большой спрос обусловлен развитием дорожно-строительной отрасли. Технология производства щебня, основанная на дроблении горных пород, кажется, достаточно простой. Однако для изготовления строительных материалов и изделий на их основе необходим щебень высокого качества.

Кубовидный щебень, какой он?

Определение

Вопросом о производстве кубовидного щебня задаётся каждая компания, которая планирует открытие дробильного завода.

По определению ГОСТа кубовидный щебень относится к первой группе щебня, в котором содержание лещадных зёрен составляет не более 10 %. Лещадными называют зёрна особых размеров, где ширина или толщина их должна быть меньше длины в 3 раза или более.

Сфера применения щебня улучшенного качества

Щебень, который производится в форме узких фракций, подходит для изготовления асфальтобетонных смесей. Их используют для верхних слоёв покрытия. Это положительно влияет на плотность и удобство укладываемости смесей. Основным его потребителем является государство.

Кубовидный щебень используют при строительстве дорог, ведь по требованиям качества здесь должен применяться только щебень первой группы. Его свойства неоспоримы: делает бетон прочнее, намного выносливее, уменьшает шум, дорожное покрытие получается долговечнее и лучше. Небольшие объёмы кубовидного щебня используются для строительства мостов, дамб гидроэлектростанций, высотных зданий.

Кубовидный щебень для:

  • дорожного строительства изготавливается из горных пород с высокой износостойкостью, такой щебень обязан быть трудношлифуемым, однородным по прочности, без загрязняющих примесей;
  • производства бетонов образует жёсткий скелет, увеличивает прочность, повышает долговечность, обеспечивает морозостойкость, уменьшает ползучесть, сокращает расход цемента.

Щебень для строительства дорог получают из магматических горных пород. Его производством занимаются дробильно-сортировочные заводы, которые строят стационарно вблизи месторождений. В России это северо-запад страны и Урал.

На каком оборудовании производится щебень повышенного качества?

Сегодня применяется два промышленных способа для производства кубовидного щебня:

Конусные дробилки

Специальные конусные дробилки, которые позволяют снизить наличие зёрен лещадной формы.

Здесь необходимо следить за наполняемостью камеры дробления. Измельчение образовывается как между конусами дробилки, так и между зёрнами материала, что находятся в камере. Конусные дробилки дробят в стеснённом слое, что позволяет снизить лещадность до 15%. Необходимое оборудование для осуществления данного процесса: в камере дробления должен иметься датчик уровня материала, также мощный электродвигатель и аккумулирующий бункер с питанием.

Преимущества этого способа:

Конусные дробилки имеют меньшие размеры и меньшее количество отсева, также могут дольше прослужить, не требуя замены расходных элементов. Они предъявляют меньше требований к внимательности персонала.

Недостатки:

Производство кубовидного щебня с использованием конусных дробилок имеет более сложное обслуживание, при износе быстроизнашиваемых частей изменяется качество продукта и его размер.

Дробилки ударного типа

Дробилки ударного действия достаточно дорогие в эксплуатации, отличаются большим выходом отсевов дробления.

Очень часто потенциальных пользователей подкупает тот факт, что под этот способ подстраивают обычные роторные дробилки. Этот метод позволяет избежать больших начальных капиталовложений, но приводит к ещё большему увеличению расходов на быстроизнашиваемые элементы. Производство щебня с использованием дробилок ударного действия имеет повышенные энергозатраты по сравнению с конусным дроблением.

Достоинства ударного способа: получение лещадных зёрен до 10 % гарантированно, небольшое упрочнение щебня после процесса дробления, простота конструкции и самого обслуживания, износ частей не влияет на качество продукта.

Существуют различные способы производства кубовидного щебня, где используют разные виды дробилок: стандартные конусные, роторные молотковые, роторные центробежные, виброинерционные.

Вибрационный грохот отображен на фото ниже.

К его преимуществам можно отнести высокую производительность, большую площадь и количество отсева среди аналогичного оборудования. Итак, организовать производство кубовидного щебня можно на работающих предприятиях нерудной промышленности, но это приведёт к большим финансовым затратам и техническим трудностям.

Поэтому наиболее разумно использовать открытые дробильно-сортировочные транспортируемые установки на площадках щебне- и асфальтобетонных заводов.

Такие установки обойдутся намного дешевле, их поставляют зарубежные и отечественные производители. Монтаж установок осуществляется за месяц. Для исходного материала подойдёт щебень фракций 20-40 и 40-80 мм. Защитить оборудование от возможных аварий поможет металлоотделитель и металлодетектор, который может поставляться в комплекте.

Таким образом, при производстве кубовидного щебня следует учитывать следующее: форма зёрен определяется используемым оборудованием, особенностями структуры исходной горной породы и технологией переработки. Также нужно помнить о значительных энергозатратах и дополнительных расходах.

Новые технологии производства высококачественного щебня мелких фракций

Л.А. Вайсберг, д.т.н., А.Д. Шулояков, к.т.н., С.Л. Орлов, П.А. Спиридонов, ОАО «НПК «Механобр-техника», А.А. Далатказин, ОАО «Орское карьероуправление»

Повышенный спрос на высококачественный кубовидный щебень мелких фракций, связанный с выполнением государственных программ строительства дорог и доступного жилья, стимулировал многие предприятия к выпуску такого продукта. Для поддержания конкурентоспособности своей продукции и соответствия её требованиям рынка предприятия вынуждены модернизировать производство путем реконструкции действующих и строительства новых технологических линий с применением современного дробильного оборудования.

Читайте также:  Технология и оборудование для производства чипсов

Производительность линии (установки) и содержание зерен пластинчатой и игловатой формы в щебне определяется минералогическим составом, текстурно-структурными особенностями, прочностью сырья и типом дробилки, используемой на конечной стадии дробления.

Мировой и отечественный опыт получения высококачественного кубовидного щебня базируется на следующих альтернативных подходах:

– применении специальных дробилок-грануляторов;

– применении безэксцентриковых дробилок, в конструкции рабочей камеры которых закладывается возможность дробления в слое материала. Данный принцип проще всего реализуется в конусных инерционных дробилках – КИД® (зарегистрированный торговый знак ОАО «НПК «Механобр-техника»).

Эффективность использования этих методов не универсальна и зависит от вещественного состава сырья и технологической задачи дезинтеграции.

Рис. 1 Технологическая схема установки на Буландынском каменном карьере (Республика Казахстан)

Особенностью первого подхода является замкнутый цикл дробления и, как правило, значительный выход отсевов фракции 0–5 мм (до 40–50%), а также многостадийность производства щебня [1].

В связи с относительно низким качеством щебня, получаемого в эксцентриковых дробилках, где реализуется принцип дробления «камень о броню», в ряде случаев после них в IV стадии дробления как раз и используются роторные центробежные дробилки-грануляторы фирмы Metso Minerals типа Barmac VSI или фирмы Sandvik типа Merlin-VSI с вертикальной осью ротора [2].

Использование роторных центробежных дробилок может рассматриваться как дополнительная операция дробления, назначение которой – исправление формы зерен без существенного сокращения размеров дробимого материала. При такой технологической задаче удается избежать форсированных режимов разрушения материала.

Известно, что роторные центробежные дробилки широко применяются для дезинтеграции материалов относительно невысокой прочности и абразивности: известняка, доломита, мела, гипса и др. В последние годы это оборудование активно пропагандируется для производства кубовидного щебня из крепких изверженных пород.

В иностранной литературе такие дробилки часто называются Raunder, что буквально означает «скруглитель», т.е. основная задача такого оборудования – изменение формы зерен материала. При переработке рваного камня в центробежной ударной дробилке происходит обламывание краев зерен, поэтому форма щебня оказывается более близкой к шару, чем к кубу. Такой материал, хотя и удовлетворяет требованиям ГОСТ 8276-93, при использовании в дорожном строительстве не снижает расход вяжущего, т.к. обладает большей пустотностью, чем щебень с зернами формы, приближающимися к кубу. В работе [3] отмечено, что средняя пустотность сыпучего материала с зернами шаровидной формы при плотной укладке может достигать 36%, в то время как материал из различных многогранников имеет пустотность менее 30%.

Опыт Орского карьероуправления подтверждает, что при получении кубовидного щебня на ударных дробилках ДЦ­1.6 производства ЗАО «Урал-Омега» для устойчивой работы перерабатываемый материал не может иметь исходную крупность более 25 мм. При этом содержание зерен пластинчатой и игловатой формы в полученном щебне фр. 5–15 мм составляет 4–8%, при выходе отсевов фр. 0–5 мм от 38 до 48%. Циркуляционная нагрузка составляет до 40% [4]. Использование современных отечественных разработок позволяет существенно упростить технологическую схему с одновременным повышением качества готовой продукции и снижением эксплуатационных расходов. Примером может служить технология, основанная на применении конусных инерционных дробилок КИД® конструкции НПК «Механобр-техника» [5].

Данная технология успешно эксплуатируется на многих российских и зарубежных предприятиях, специализирующихся на производстве кубовидного щебня.

Основное отличие инерционных дробилок от обычных эксцентриковых заключается в регулируемой высокой степени сокращения дробимого материала.

Применение дробилок серии КИД® открывает уникальную возможность для реализации двухстадиальной схемы дробления крепких изверженных горных пород с целью получения кубовидного щебня при максимальном размере куска взорванной горной массы до 500 мм [6].

Впервые такая установка введена в эксплуатацию в апреле 2008 года в Республике Казахстан на Буландынском каменном карьере для переработки гранита с получением высококачественного щебня узких фракций (5–10 мм, 10–15 мм и 15–20 мм). Технологическая схема представлена на рис. 1 Первичное дробление осуществляется в агрегате из двух щековых дробилок СМД-110А производства ОАО «Дробмаш», весь продукт дробления которого крупностью – 120 мм направляется в дробилку КИД­1200М, которая обеспечивает производительность до 150 т/ч по питанию в открытом цикле. Установка работает в связке с трехситным грохотом «Орбитор» ГИС-53 производства ОАО «НПК «Механобр-техника» и может производить щебень наиболее востребованного диапазона крупности 5–20 мм при содержании в нем кубовидных зерен до 92%, при выходе отсевов дробления 0–5 мм до 22%.

Выбор дробилок первичного дробления был обусловлен проектными решениями, где приоритетным признано оборудование российского производства. К сожалению, отечественная промышленность до сих пор не выпускает щековых дробилок ЩДС, которые могли бы принимать кусок более 500 мм, а выдавать материал 0–120 мм с производительностью до 150 т/ч.

Единственной приемлемой машиной может считаться дробилка СМД-110А, но ее расчетная производительность при величине разгрузочной щели 75 мм составляет 58 м3/ч, фактически до 50 м3/ч. Поэтому для обеспечения бесперебойного питания дробилки КИД­1200М проектом предусмотрена установка двух дробилок СМД-110А параллельно. В настоящее время на ОАО «Орское карьероуправление» запущена в эксплуатацию дробилка КИД­1500. Ее эксплуатационная производительность составляет от 293 до 319 т/ч.

Результаты опробований представлены в табл. 1.

Результаты сравнительных испытаний дробилок КИД­1500 и КМД-2200 представлены на рис. 2. Из рисунка следует, что выход необходимого товарного продукта класса 5–20 мм в дробилке КИД­1500 больше, чем в КМД-2200.

Дробилка смонтирована на открытом воздухе в составе комплекса по производству высококачественного щебня. В качестве сырья используется габбродиабаз Круторожинского месторождения. Данный материал имеет слоистую структуру и получение из него кубовидного щебня с использованием традиционных эксцентриковых дробилок весьма затруднено.

Применение КИД­1500 позволило получить щебень фр. 5–20 мм с содержанием зерен пластинчатой и игловатой формы менее 10%, т.е. I группы качества по ГОСТ 8267-93. Дробилка принимает максимальный кусок до 150 мм.

Технологические возможности дробилки КИД­1500 позволяют также использовать ее при реализации двухстадийной схемы получения высококачественного щебня. Для этого необходимо установить на I стадии щековую дробилку, которая бы выдавала дробленый продукт с максимальным размером кусков до 150 мм соответствующей производительности.

Одновременно с производством щебня из изверженных горных пород существует проблема получения высококачественного щебня из песчано-гравийных смесей (ПГС). В данном случае дополнительным требованием ГОСТ 8267-93 является то, что щебень из гравия должен содержать дробленые зерна в количестве не менее 80% по массе.

Получение такого продукта на эксцентриковых дробилках представляет определенные сложности. Как было указано выше, в таких машинах нельзя деформировать слой материала на величину, превышающую установленный между дробящими телами разгрузочный зазор, т.е. куски материала менее разгрузочной щели не будут разрушаться. Для получения щебня фракции 5–20 мм из технологического процесса выделяется на грохоте класс менее 20 мм, чтобы обеспечить дробленый продукт. Тем не менее, количество дробленых зерен в щебне не всегда соответствует требованиям ГОСТ 8267-93.

Первый опыт применения дробилок серии КИД® для производства щебня из ПГС имел место в 2001 году, когда дробилка КИД­600 была установлена в ООО «Юлинта» (г. Боровичи, Новгородской обл.). На данном предприятии переработка велась по сухому способу, поэтому значительное количество глинистых включений попадало в КИД . Тем не менее, щебень, получавшийся в результате дробления в КИД­600, был I группы по качеству. Валдайский гравий отличается повышенным содержанием зерен слабых пород. При работе по КИД-технологии отмечено селективное дробление и обогащение по прочности, правда, при этом отмечалось некоторое снижение производительности.

В октябре 2005 года в ООО «Промстройинвест» на Малкинском песчаногравийном карьере в Ставропольском крае смонтирована и запущена в эксплуатацию установка по выпуску кубовидного щебня на базе конусной инерционной дробилки КИД­1200М производства ОАО «НПК «Механобр-техника» [7].

Основной технологией предусматривается вывод из процесса мелкого гравия фр. 5–20 мм после промывки на грохотах исходной песчано-гравийной смеси. Количество такого продукта достигает 100–120 т/ч. Практического применения такой гравий не находит и за годы эксплуатации на складах предприятия скопилось не менее 200 тыс. м3 этого материала. Поэтому вплотную встал вопрос о получении конкурентоспособной продукции из отходов производства.

Для получения высококачественного кубовидного щебня взамен КМД­1750 была установлена дробилка КИД­1200М. Подверглась модернизации и классифицирующая часть установки. Были смонтированы дополнительные конвейеры и установлено второе сито на контрольном грохоте. Регулируя толщину слоя материала путем изменения величины разгрузочной щели и дробящей силы, когда слой продавливается только на определенную величину, были получены практические данные, подтверждающие возможность дробления материала в толстом слое.

Для обеспечения заданной производительности величина разгрузочной щели составляла 45 мм. Получаемый продукт дробления – щебень, преимущественно кубовидной формы. Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы в фр. 5–10 мм составляет в среднем 9.0%. Выход отсевов фр. 0–5 мм – 26.3%, содержание дробленых зерен до 92%.

Необходимо отметить при этом процесс обогащения щебня по прочности. В сырье присутствуют в небольшом количестве непрочные породы, наличие которых в готовой продукции основного производства не позволяет выпускать щебень марки более 800. При дроблении в дробилке КИД® зерна слабых пород разрушаются, и получаемый щебень имеет марку не менее 1000. Фактически марка щебня была больше, так как при лабораторных испытаниях потери массы при определении дробимости были менее 8%, но ГОСТ 8267-93 регламентирует максимальную марку щебня из гравия не более 1000.

Были проведены наладочные работы с целью определения оптимального режима работы. В результате получены следующие технические показатели, представленные в табл. 2.

Ввиду того, что на установке перерабатывается практически чистый гравий, отсев дробления фр. 0–5 мм является дробленым песком. В нем отсутствуют глинистые включения и пылевидные фракции, что делает его пригодным для использования в качестве песка для бетонов в соответствии с требованиями ГОСТ 8736-93.

В 2007 году запущена в эксплуатацию установка по производству кубовидного щебня из гравия в ТОО «Нурлытас 2002» в г. Шымкент (Республика Казахстан). Особенностью месторождения ПГС «Бадам-2» является практически полное отсутствие валунной составляющей. Максимальный размер исходного куска гравия не превышает 150 мм. Это позволило организовать дробление в одну стадию. Содержание природного песка не превышает 30%. Технологическая схема была разработана с промывкой на грохотах и обогащении на спиральных классификаторах. Применение мокрого способа производства позволило выпускать кроме высококачественного щебня также обогащенный песок из отсевов дробления. Ввиду того, что месторождение является старой поймой горной реки Бадам, в исходном гравии практически отсутствуют карбонаты. Прочность гравия составляет от 95 до 120 МПа. Технологическая схема представлена на рис. 3. При проведении пуско-наладочных работ были получены показатели, представленные в табл. 3.

Ввод в эксплуатацию установки позволил в значительной степени ликвидировать дефицит щебня для дорожного строительства и производства железобетона в регионе. Применение дробилок серии КИД® для производства щебня из ПГС позволяет:

– производить обогащенный по прочности высококачественный щебень;

– производить щебень из гравия мелких фракций;

– одновременно со щебнем производить крупный дробленый песок.

Таким образом, производство высококачественного кубовидного щебня из изверженных горных пород по двухстадийной схеме возможно с применением высокотехнологичного оборудования, каковыми являются дробилки КИД® .

Внедрение упрощенных двухстадиальных технологических схем щебеночных заводов позволяет снизить капитальные затраты на их строительство на 32%, энергозатраты – на 20%, уменьшить износ футеровочной стали почти в 2 раза и повысить производительность труда более, чем на 20% [6].

ЛИТЕРАТУРА:

1. Арсентьев В.А., Вайсберг Л.А., Зарогатский Л.П., Шулояков А.Д. «Производство кубовидного щебня и строительного песка с использованием вибрационных дробилок», СПб., Издательство ВСЕГЕИ, 2004 г. с. 32–34.

2. Гущин А.И., Косян Г.А., Артамонов В.А., Козин А.Ю., Кушка В.Н.. «Реальность производства щебня I группы по форме зерна». «Строительные материалы», №2, 2002 г., с. 4–5.

3. Ицкович С.М., Чумаков Л.Д., Баженов Ю.М. «Технология заполнителей бетона», Москва, Высшая школа, 1991 г. с. 17–21.

4. Далатказин А.А. «Опыт работы «Орское карьероуправление» по получению щебня кубовидной формы на дробилке ДЦ-1,6». Материалы ХI Международной конференции «Технология, оборудование и сырьевая база горных предприятий промышленности строительных материалов». СПб. 2004 г. с.17.

5. Вайсберг Л.А., Зарогатский Л.П. «Новое поколение щековых и конусных дробилок». «Строительные и дорожные машины», 2000 г., №7 с. 16–21.

6. Вайсберг Л.А., Шулояков А.Д., Спиридонов П.А. « Сокращение стадиальности дробления – оптимальный путь снижения себестоимости высококачественного щебня». «Строительные материалы», 2002 г., №11. с. 7–9.

7. Рыков В.Ф. Спиридонов П.А. «Установка с дробилкой КИД-1200М для производства щебня из гравия в ООО «Промстройинвест». «Строительные материалы», №6, 2006 г. 21 с.

Ссылка на основную публикацию