Автоматическая гидроклассификационная установка для обогащения строительного песка

Песок обладает наибольшей удельной поверхностью по сравнению с другими заполнителями бетона. Практика производства бетонных работ показала, что расход цемента и прочность бетонных изделий в значительной мере зависят от правильного подбора зернового состава песка и его стабильности.

До настоящего времени отечественная промышленность не имела комплексного оборудования, обеспечивающего весь процесс обогащения строительного песка.

Созданная ВНИИСтройдормашем гидроклассификационная установка позволит получать шихтованную смесь мытого песка стабильного зернового состава по относительно простой технологической схеме при автоматическом цикле работы.

Основные принципы, заложенные в работу установки, состоят в следующем: обеспечение формирования зернового состава смеси песка путем смешивания потоков песчаных гидросмесей, выходящих нз камер классификатора; поддержание стабильности зернового состава шихтованного песка независимо от изменения производительности установки и зернового состава исходной смеси; полное использование лимитирующих фракций песка в .исходном материале независимо от перераспределения их в процессе работы установки. Технологическая схема обогащения песка на этой установке приведена на рис. 1.

Песок крупностью <5 мм подается в пульпообразователь гидроклассификатора, где смешивается с водой в соотношении Т:Ж=1:1 — 1,5. В пульпообразователь может также подаваться и пульпа с указанным соотношением.

Пульпа поступает по лотку пульпо- образователя а направляющий желоб гидроклассификатора, в котором происходит гравитационное осаждение частиц по крупности последовательно на 4 фракции.

Окончательное разделение песка по крупности осуществляется в классификационных камерах при режимах стесненного падения в восходящих потоках воды с регулированием его скорости. Вода под давлением подается снизу через напорные камеры и, проходя через отверстия решетки, поднимается по камере вверх, вынося более мелкие частицы в направляющий желоб классификатора.

Система автоматического управления разгрузкой материала из гидрокласссификационных камер основана на контроле плотности пульпы, которая измеряется гидростатической трубкой (рис. 2), установленной в каждой камере. В качестве командного прибора, управляющего разгрузкой материала из камер, применен кндутгивный сигнализатор уровня, разработанный ВНИИСтройдормашем на основе серийно выпускаемого прибора Д-3. В гидростатическую трубку помещен поплавок с вмонтированной в него снизу ферритовой пластинкой. На гидростатическую трубку устанавливается по два датчика сигнализатора уровня, работа которых основана на взаимодействии обмоток датчика с ферритовой пластинкой поплавка.

По мере накапливания взвешенных частиц в камере плотность пульпы увеличивается, а так как в трубке находится вода, то ее уровень поднимается, а вместе с ней поднимается и поплавок.

При прохождении ферритовой пластинки через верхний датчик прибор дает сигнал на открытие клапана. По мере разгрузки камеры уменьшается плотность пульпы, снижается уровень воды в гидростатической трубке, и при опускании поплавка до уровня нижнего датчика прибор дает сигнал на закрытие разгрузочного отверстия. Затем цикл повторяется в тон же последовательности. Меняя расстояние между верхним и нижним датчиками на гидростатической трубке и расположение их по высоте трубки, можно изменять продолжительность цикла разгрузки и плотность разгружаемой пульпы. Приборы настраиваются так, чтобы плотность разгружаемой пульпы была примерно одинакова для всех камер.


Принцип работы автоматических разгрузочных устройств, выдающих четыре фракции песка стабильного зернового состава с постоянной плотностью пульпы (обводненностью), дает возможность применить объемное дозирование этих фракций для формирования шихтованной смеси непосредственно после классификации, благодаря чему упрощается схема дальнейшей обработки песка.

Из камер классификатора фракционированный песок направляется в шихтующее устройство.

Шихтующее устройство состоит из двух параллельных рядов дозировочных бункеров (рис 1), работающих поочередно, распределительных воронок и смесительного лотка.

В каждый бункер шихтующего устройства направляется продукт определенного граничного зерна с постоянной для всех фракций обводненностью.



На внешних вертикальных стенках бункеров по высоте имеется несколько отверстий для установки датчиков сигнализатора уровня, фиксирующих определенный объем собираемого продукта. Датчики на бункерах устанавливаются так, чтобы обеспечить пропорциональность объемов дозируемых гидросмесей заданным соотношением соответствующих фракций.

При наполнении гидросмесью одного из бункеров до фиксируемого датчиком уровня распределительное устройство (воронки), направляющее пульпу из камер классификатора в бункер, автоматически переходит в среднее положение и направляет излишек данной фракции по желобу в спиральный классификатор немодулированного песка для обезвоживания. После наполнения последнего бункера работающего ряда, независимо от очередности его наполнения, распределительные механизмы всех камер переходят в следующее рабочее положение на заполнение параллельного ряда дозировочных бункеров.

Одновременно открываются затворы выпускных отверстий первого ряда бункеров и гидропесчаная смесь поступает в смесительный лоток, где перемешивается и равномерно направляется для обезвоживания в спиральный классификатор модулированного песка (шихтованная смесь).

В спиральных классификаторах шихтованная смесь и немодулированный песок окончательно перемешиваются, обезвоживаются до 12—18% и ленточными транспортерами выдаются раздельно по назначению.

Техническая характеристика установки:

производительность (по исходному)—50 т/ч;

крупность загружаемого материала— 5 мм

готовый продукт — песок заданного зернового состава и не модулированный (до 10% от исходного);

удельный расход воды — 4—6 м3/т

установочная мощность двигателей — 19,9 кв.

Габаритные размеры: длина— 1,08, ширина — 6,5 и высота 7,75 м. Вес установки 23.6 т.

Установка прошла государственные приемочные испытания на опытно-промышленном карьере «Гурбан» и рекомендована к серийному производству.

Отклонения от максимального и минимального выхода фракций составляют 1—3%, что несущественно при практическом использовании шихты.