Технические науки/4. Транспорт

к.т.н. Мауленов Н.О., Тажибаев Д.М.

Казахская инженерная, финансово-банковская академия,

г. Алматы, Республика Казахстан

Проектирование технологического процесса измельчения сыпучих материалов дробильно-сортировочной техникой

Проблема производства высококачественного щебня в нашей стране решается двумя путями.

1. Закупка и использование зарубежной дробильной техники, производимой фирмами Англии, Германии, Италии, США, Швеции и Японии. Очевидные недостатки данного пути – высокая стоимость оборудования и в перспективе потеря значительной части отечественного и зарубежного рынка российскими производителями дробильного оборудования.

2. Создание нового поколения отечественного дробильного оборудования, надежного и конкурентоспособного по производительности, удобству обслуживания и стоимости.

Реализация этого пути требует значительных инвестиций в отрасль и изменения подхода предприятий к вложению средств и выделению ресурсов на развитие перспективных технологий. Достоинства данного пути – поддержка российских производителей, создание дробильного оборудования, более доступного для оснащения отечественных асфальтобетонных заводов, сохранение и расширение экспорта оборудования.

Анализ современного уровня отечественной дробильно-сортировочной техники позволяет сделать вывод, что для значительного повышения объемов выпуска высококачественного дробленого щебня при одновременном снижении затрат на производство требуется существенная модернизация всей гаммы отечественного технологического оборудования линий дробления щебня, и в первую очередь основного ее звена – дробильных установок.

Мировая практика показывает, что одно из основных направлений работ, в результате которых может быть обеспечен существенный подъем технического уровня отечественных установок, наряду с совершенствованием традиционной технологии и поиском новых путей дробления щебня и приготовления асфальтобетонных смесей, является использование систем управления с применением микропроцессорной техники, обеспечивающих автоматический пуск и остановку машин в заданной последовательности, диагностику узлов и агрегатов, контроль параметров и регулирование рабочих процессов.

Схема технологической линии производства щебня в условиях асфальтобетонного завода приведена на рисунке1.

1 – кабина управления; 2 – вибрационный питатель; 3 – бункер; 4 – электромагнит; 5 – металлоискатель; 6 – конвейер; 7 – валковая дробилка; 8 – агрегат сортировки; 9 – конвейер с конвейерными весами.

Рисунок 1. - Схема технологической линии производства щебня

Основным агрегатом линии, обеспечивающим производство высококачественного щебня, является валковая дробилка. Проектируемая дробилка предназначена для производства щебня, в числе свойств которого указываются физико-механические характеристики, гранулометрическая форма, гранулометрический состав. Эти свойства дробленого щебня зависят от ряда факторов:

- исходного материала: физико-механических характеристик (прочности, хрупкости, абразивности, влажности), крупности кусков, процента лещадности, процента мелочи; - реализации процесса дробления: способности дробилки перерабатывать материал сданными физико-механическими характеристиками, коэффициента измельчения, мощности входного потока материала, распределения гранулометрического состава выходного продукта в допустимом диапазоне деловых фракций;

- принятой технологии обработки материала в линии: режима питания линии исходным материалом, замкнутого или разомкнутого цикла переработки материала, числа стадий дробления, грохочения, рассева по деловым фракциям. Физико-механические характеристики выходного продукта зависят от характеристик исходного материала, которые, в свою очередь, оказывают влияние на выбор дробилки и технологию обработки в линии дробления.

Гранулометрическая форма продукта дробления, как показывают исследования и практика дробления, в основном определяется процессами самодробления при работе валковой дробилки под завалом (при постоянно заполненной материалом камере дробления). При работе под завалом валковая дробилка дает высокий процент кубовидного выходного продукта. При этом процент кубовидности может быть повышен, если уровень засыпки камеры дробления и мощность, затрачиваемая на дробление, поддерживаются постоянными.

Гранулометрический состав выходного продукта валковой дробилки при фиксированном качестве исходного материала можно изменять, изменяя расстояние между валками или частоту вращения валков. Отечественный и зарубежный опыт дробления показывает, что предпочтение следует отдать методу регулирования расстояния между валками.

Таким образом, для возможности автоматизации валковая дробилка должна иметь устройство регулирования расстояния между валками.

С учетом изложенного система автоматизированного управления валковой дробилкой (АСУ ВД) должна обеспечить:

- управление стабилизацией уровня загрузки камеры дробления путем выдачи управляющих воздействий оборудованию узла питания технологической линии;

- стабилизацию активной мощности электродвигателя главного привода дробилки на заданном уровне путем регулирования расстояния между валками дробилки;

- стабилизацию расстояния между валками дробилки при ограничении активной мощности электродвигателя главного привода дробилки;

- управление функционированием механизмов и агрегатов дробилки в процессе дробления;

- увеличение общей производительности, так как дробилка работает с максимально допустимой или близкой к ней нагрузкой;

- увеличение производительности по фракциям требуемого гранулометрического состава: при полной загрузке и максимально допустимой мощности двигателя обеспечивается большая однородность деловых фракций щебня;

- увеличение степени измельчения щебня в результате самодробления (работа при полной загрузке, без изменения расстояния между валками); - рациональное использование дробящих органов благодаря равномерному изнашиванию;

- исключение необходимости постоянного наблюдения за работой дробилки, размещение оператора в комфортабельной кабине управления; - надежная защита дробилок от опасных перегрузок.