453-02 | Установки электрогидравлического дробления для получения щебня

Главная страница        >> Каталог технологий        >> Строительные технологии и материалы
 



При электрогидравлическом (ЭГ) дроблении исходное сырье погружается в воду и разрушается ударной волной, порождаемой мощным электрическим разрядом в воде.

Под воздействием ударной волны горная масса, загружаемая на решетку, разрушается и готовый щебень, проваливается через отверстия решетки 6, на дно корпуса 7.

Собственно дробилка не содержит никаких движущихся частей, а усилие дробления не передается корпусу. Производительность ЭГ дробилок зависит главным образом от требуемого размера готового щебня и почти не зависит от размеров и прочности исходного сырья. Она прямо пропорциональна энергии разряда (энергии, запасаемой в конденсаторе) и частоте следования разрядов. Поэтому производительность ЭГ дробилок определяется не механической частью, а только мощностью энергетического оборудования.

Типичные рабочие напряжения лежат в пределах 50-70 кВ. Энергии разряда в 2 кДж, эквивалентной энергии, содержащейся в 0,5 г тротила, достаточно для дробления камней размером до 600 мм. Энергозатраты зависят главным образом от степени дробления и составляют 2-6 кВт*ч/т. Расход воды определяется требованиями к чистоте поверхности получаемого щебня.

Промышленная дробилка дополнительно оснащается устройством для извлечения готового щебня из воды, а при необходимости - устройством для рассева щебня по фракциям, загрузочным бункером и устройством возврата крупной фракции на домол. Беспредельно увеличивать энергию разряда нельзя из-за ограниченной стойкости электрода и дробилки более чем на 5-10 т/ч выполняются многоэлектродными.

Такие дробилки имеют протяженный или круглый в плане корпус 1, по периферии которого расположены конденсаторы 2, разрядники 3 и рабочие электроды 4, а в центральной части сверху - загрузочный бункер 5. ЭГ дробилки работоспособны под завалом и не нуждаются в непрерывной подаче горной массы, так что бункер может соответствовать по емкости кузову самосвала или ковшу погрузчика, обслуживающего дробилку.

На рисунке представлена схема с рассевом щебня по двум фракциям. Готовый щебень, пройдя через рабочую решетку 6, опускается на наклонное сито 7. Мелкий щебень проходит через него на конвейер мелкой фракции 8, а крупный, скатываясь по ситу, попадает на конвейер крупной фракции 9. Конденсаторы, разрядники и электроды окружены высоковольтным защитным кожухом 10. Фундамента для своей установки ЭГ дробилки не требуют.

Источник питания может быть скомпонован в едином агрегате с дробилкой. Но лучше располагать источник отдельно рядом с подстанцией и соединять его с дробилкой легким недорогим высоковольтным кабелем.

В ЭГ дробилках можно управлять фракционным составом готового щебня и получать продукт, соответствующий стандартным смесям, например, согласно ГОСТ 25607-94. При этом необходимость в сортирующем устройстве отпадает.

Достоинства

Производство

Выпуск дробилок на уровне единичных повторяющихся партий может быть налажен в кратчайшие сроки, ибо они не требуют специальной подготовки производства. Производственный цикл дробилки не превышает 2-3 месяцев. Поэтому новое крупное строительство может обеспечить себя щебнем, быстро изготовив и разместив партию дробилок на ближайших источниках сырья.

Для изготовления механической части ЭГ дробилок необходимы гильотинные ножницы, токарный станок и сварочное оборудование. Основные материалы - это стальной лист и прокатные профили. Поэтому они могут производиться на любом механическом заводе. Основные компоненты энергооборудования - трансформаторы-выпрямители и импульсные конденсаторы освоены промышленностью и выпускаются по заказу.

Для удаленных районов возможна поставка заготовок, соединяемых на месте сваркой. Масса наибольшей неделимой части дробилки -трансформатора-выпрямителя, не превышает 4 т для дробилки на 30 т/ч.

При выпуске повторяющихся партий, стоимость ЭГ дробилок может быть, по меньшей мере, вдвое ниже стоимости аналогичных механических комплексов.

Эксплуатация

ЭГ дробилки не содержат многотонных движущихся частей и могут быть пущены и остановлены в любой момент, например, при перерывах в подаче сырья.

Дробление не сопровождается выделением пыли.

ЭГ дробилки не требуют устройства специальных фундаментов, легко могут перемещаться по карьеру от забоя к забою и загружаться непосредственно экскаватором или погрузчиком.

Текущее обслуживание дробилок сводится к замене электродов, надзору за конвейерами, корпусом. Его может осуществлять один рабочий, он же оператор.

Дробилки работоспособны в дождь, так как не забиваются грязью.

При температуре до -10°С дробилки не требуют подогрева воды, так как вся затрачиваемая на дробление энергия выделяется в воде в виде тепла.

ЭГ дробилка совмещает процессы дробления, сортировки и мойки щебня и ее размеры в плане, по меньшей мере, в 10 раз меньше размеров аналогичного по функциям механического комплекса.

Даже маломощные ЭГ дробилки, питаемые от слабых сельских сетей, способны превращать крупные (400-600 мм) камни в мелкий щебень за одну стадию дробления.

Продукция

Поверхность ЭГ щебня свободна от пыли и грязи, зерна имеют кубообразную форму с острыми краями. Ударная волна возникает на всем протяжении канала разряда и ее воздействие на камень имеет распределенный характер. Местом приложения усилия является вся поверхность камня и он раскалывается по наиболее слабым направлениям: микротрещинам, прожилкам слабых пород, плоскостям спайности. Поэтому ЭГ дробление уменьшает общее число дефектов в материале и повышает его морозостойкость. В механических дробилках камень также в основном раскалывается по слабым направлениям, но так как усилие дробления имеет сосредоточенный характер и прикладывается к случайным, не обязательно дефектным, участкам поверхности камня, одновременно с устранением дефектов происходит создание новых скрытых трещин.

Зерна ЭГ щебня имеют много впадин, образованных выкалыванием по границам зерен минералов и плоскостям спайности. Благодаря этому щебень заметно уплотняется даже при небольшом встряхивании. Насыпная плотность ЭГ щебня на 10-13% больше, чем щебня из конусной дробилки. Из-за сильного сцепления зерен и отсутствия глины и пыли, щебенчатая масса обладает малой подвижностью под нагрузкой. Это позволяет предположить, что такой щебень окажется особенно выгодным для дорожного строительства.

По некоторым данным адгезия битума к поверхности зерен ЭГ щебня выше, чем к щебню из щековой дробилки, а прочность бетона с заполнителем из ЭГ щебня в 1,36 раза больше, чем бетона, приготовленного на щебне механического дробления.

Прочность бетона, приготовленного на ЭГ щебне от дробления старого бетона не ниже прочности бетона на свежем щебне механических дробилок.

Центр России имеет много месторождений гравия, плохо пригодного из-за своей округлой формы для приготовления прочных бетона или дорожных покрытий; пропуск гравия через ЭГ дробилку при небольшой кратности дробления (высокая производительность!) позволяет существенно улучшить его свойства, разрушить слабые зерна, отмыть от пыли и глины.

Установки электрогидравлического дробления

Главные достоинства ЭГ дробилок:

  • одновременно с дроблением в них происходит сортировка и мойка щебня;
  • заменяют сразу щековую и конусную дробилки;
  • дробление имеет избирательный характер - наиболее слабые породы разрушаются в первую очередь, металлические включения не разрушаются, что благоприятно для отделения самородных металлов и алмазов от вмещающей породы;
  • в районах, не имеющих промышленно значимых месторождений сырья, позволяют сократить расходы на транспортировку щебня, так как ЭГ дробилки рентабельны при малой (3...10 т/час) производительности и могут использовать любые местные источники (валуны, гальку, старый бетон);
  • ЭГ щебень имеет кубообразную форму с острыми краями;
  • в ЭГ дробилках можно управлять фракционным составом щебня;
  • бетон с заполнителем из ЭГ щебня более прочен и плотен, чем на гравии или щебне из механических дробилок; его применение позволяет удешевить строительные работы за счет уменьшения расхода бетона или цемента при заданной прочности;
  • хорошо пригодны для дробления железобетона, так как арматура не мешает дроблению; возможно дробление железобетонных плит, панелей и столбов большого размера без повреждения арматуры;
  • работоспособны в любую погоду, так как не забиваются грязью;
  • работоспособны на морозе, так как выделяющегося при дроблении тепла достаточно для подогрева воды;
  • дробление не сопровождается выделением пыли;
  • в 2...4 раза дешевле механических и могут выпускаться на любом, даже небольшом предприятии как машиностроительного, так и электротехнического профиля;
  • транспортабельны - масса наибольшей неделимой части - трансформатора-выпрямителя - для дробилки на 30 т/ч не превышает 3,6 т, все корпусные части дробилки могут изготавливаться из стального проката простейших профилей прямо на месте эксплуатации.

Недостатки

Указанные ниже недостатки ЭГ дробилок относятся к текущему состоянию дел. Связанные с ними проблемы могут быть устранены в ходе освоения промышленного выпуска дробилок.

Шум. Уровень шума работающей ЭГ дробилки без шумозащиты по уровню примерно соответствует уровню шума мотоцикла без глушителя или тракторного пускового двигателя. При покрытии корпуса дробилки шумопоглощающими материалами и экранами, зимой выполняющими одновременно роль теплоизоляции, уровень шума снижается до уровня шума тракторного двигателя.

Электроопасность. Рабочее напряжение дробилок составляет десятки киловольт, а конденсаторы могут сохранять опасный заряд и после отключения питающего напряжения. Эта опасность снижается применением сигнализации, замков, блокировок и автоматических заземлителей.

В связи с электроопасностью, обслуживание дробилки должно производиться персоналом с квалификационной группой не ниже IV свыше 1000 В. Эта проблема смягчается тем, что практически все карьеры питаются от высоковольтных сетей 6,3 или 10 кВ и имеют сотрудников с требуемой квалификацией.

Рабочие электроды. Рабочий конец электрода подвергается такому же действию ударной волны, как и разрушаемые камни. Поэтому периодически электрод надо извлекать из дробилки, зачищать разрушенную изоляцию на протяжении 20-30 мм и устанавливать вновь. Расход времени на смену одного электрода составляет около 5 минут, на зачистку конца - 5-10 мин. К настоящему времени срок службы электрода от зачистки до зачистки составляет примерно 3 час. После разработки специальной стойкой изоляции срок службы электрода может быть повышен до одной смены, но вряд ли больше. Поэтому расходы на электроды являются основными в структуре затрат на ЭГ дробление.


 
Главная страница        >> Каталог технологий        >> Строительные технологии и материалы

Наверх