Комплексы оборудования для сушки, обогащения и классификации природных песков и отсевов дробления

Станислав Анатольевич Сизиков, Генеральный директор НИПКБ "Стройтехника"
ООО ПКП "Стройтехника", Санкт-Петербург

В строительстве, а также в производстве строительных материалов широко используются природные и дробленые пески. При этом, в зависимости от их назначения к пескам предъявляются иногда очень строгие требования по запыленности их частицами менее 0,1 - 0,15 мм и требования к фракционированию песков на узкие классы: фр. 5,0 - 2,5 мм; фр. 2,5 - 1,25 мм; фр. 1,25 - 0,63 мм; фр. 0,63 - 0,15 мм и фр. менее 0,15 мм. Особенно важно такое тщательное разделение песка на узкие фракции при производстве выскомарочных бетонов (например, марки 800 - 1000 для тюбингов в метростроении), при производстве сухих строительных смесей (ССС) и др. Не менее важной задачей является переработка отсева дробления горных пород путем отгрохотки из отсева щебня (фр. 10 - 5 мм, содержащейся в исходной массе до 15 - 20 %), дробленого обеспыленного песка (фр. 5 - 0,15 мм) и пылевидной фракции (фр. менее 0,15 мм, содержащейся в отсеве до 15 - 20 %).

Технология процессов обогащения и классификации песков заключается в высушивании исходной массы, обеспыливании и классификации материала пневматическим или вибрационным способом. Применение того или иного способа классификации обуславливается требованием к эффективности классификации, оцениваемой коэффициент Кэф., характеризующим степень засоренности одного класса другим. Если Кэф. < 0,8, то допускается применять пневмоклассификацию, при которой совмещаются два процесса: обеспыливание и классификация исходного сырья. Если эффективность классификации назначается высокой (например, для отдельных видов ССС вообще не допускается засорение мелкого класса крупным), то как правило, для рассева песков применяются виброгрохоты.

В НИПКБ "СТРОЙТЕХНИКА" накоплен значительный опыт в создании и применении сушильно-классификационного и обогатительного оборудования для многотонажных производств, перерабатывающие сыпучие материалы с темпом от 5 до 100 тн/час.

1. Оборудование для сушки песчано-гравийных смесей

Основные требования, предъявляемые к сушильным установкам, применяемых в промышленном производстве являются: простота конструкции, надежность в работе при сушке неоднородных по фракционному составу и влажности материалов, экономичность, высокий уровень автоматизации процесса сушки.

Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют сушилки виброкипящего слоя (ВКС). Принцип работы сушилки ВКС заключается в том, что слой материала высотой 100 - 300 мм транспортируется вибрационным способом вдоль желоба вибролотка и через транспортируемый слой продувается горячий газ, вырабатываемый в теплогенераторе при сжигании газообразного или жидкого топлива (мазута, соляры и т.п.). Под действием вибрации и газа одновременно с транспортированием слоя материала происходит интенсивное перемешивание его частиц, увеличение пористости слоя и создается иллюзия "кипения" слоя обрабатываемого материала, снижение гидравлического сопротивления, увеличение коэффициента тепло-и массообмена.

В частности, сушильный агрегат ВКС (без рам и газоотводящих коллекторов) производительностью 15 т/час (по песку с влажностью 8 - 10 %) имеют длину лотка 5,0 м, ширину 750 мм, а высоту до 1,0 м. При работе в автоматическом режиме потребление топлива (соляры) на удаление влаги до 1000 кг/час (15 т песка в час) составляет всего 45 -78 кг/час.

Например, по сравнению с сушильным барабаном, сушилки ВКС в 1,5 раза меньше потребляют топлива и электроэнергии, соответственно в 1,5 раза меньше объем отходящих газов после сушки газов, что снижает габариты и металлоемкость установки, аппаратов пылегазоочистки, дымососа и др. оборудования. Также по сравнению с аппаратами кипящего слоя (которые за счет высокой эффективности тепло-и массообмена во многих отраслях промышленности уже давно вытеснили сушильные барабаны), установки ВКС, в силу того, что в них процесс рыхления и перемешивания зернистых сред осуществляется не воздухом, а вибрацией, дают еще больший эффект тепло-и-массобмена, так как продуваемый горячими газами слой материала более однороден по структуре и в нем не осаждаются крупные зерна (щебень, галька и пр.), препятствуя прохождению газов через слой и нарушению режиму псевдокипения слоя.

2. Технологические схемы классификации и обогащения гранитных отсевов и природных песков

На рис. 1 показана технологическая схема классификации и обогащения отсевов дробления с применением сушилки ВКС, виброобеспыливателя ВКС и 2-х ситового грохота.



Аналогичная схема рекомендуется с применением пневмоклассификатора, который

Аналогичная схема рекомендуется с применением пневмоклассификатора на рис. 1, который заменяет грохот и виброобеспыливатель.

В технологии абзац производства ССС при классификации песков на узкие фракции (0 - 0,63; 0,63 - 1,25; 1,25 - 2,5; 2,05 - 5 мм) нами применялись, как схемы с использованием виброобеспыливателей (одновременно и охладителей песков) и грохотов (например, в фирме "Сканмикс", "Петромикс" и др.), так и с пневмоклассификатором (например в ЗАО "Метробетон"), который также является охладителем песков.

Здесь следует отметить, что при классификации песков (особенно мелких фракций) с применением грохотов, последние должны иметь особые режимы работы и конструкцию. В частности, частота колебаний грохотов для песков должна быть не менее 1000 кол/мин (до 3000 кол/мин). Крепление сит должно быть выполнено с регулированием их натяжения. Также для улучшения очистки сит и повышения производительности грохотов необходимо применять прямонаправленные колебания (самобалансные грохоты) или ударные режимы их колебаний.

Рис. 2 Общий вид вибросушилки и виброобеспыливателя на производстве ССС ЗАО "Сканмикс" производительностью 15 т/час.	Рис. 3 Вид на самобалансный грохот песка.