Удаление из щебня и гравия труднопромываемых глин электрическим разрядом в жидкости —

Пылевидные и глинистые частицы в щебне и гравии (ГОСТ 10268—62) из магматических и метаморфических пород не должны превышать 1 % для бетона марки 300, а в щебне из осадочных пород —2%. Содержание этих частиц в заполнителях для железобетонных напорных труб ограничивают соответственно до 0,5 и 1 %.

Промывка заполнителей является (наиболее слабым эвенам в технологических схемах обогатительных фабрик Отечественное оборудование способно обеспечить удаление легко- и средне- промываемых глии из щебня и гравия за одну стадию промывки и трудно- промываемых—за 2—3 прохода.

За последние годы для дробления и измельчения твердых непроводящих материалов все большее распространение получают машины, использующие энергию электрического разряда в жидкости. Применение этого метода для горных пород позволило выявить возможность селективного разрушения минералов: самые слабые по механическим характеристикам включения разрушаются более эффективно. Кроме того, изменением параметров разрядного контура (можно увеличить время выделения энергии при разряде. При этом разрушающая способность крепких (материалов (снижается, а зона разрушения слабых -материалов увеличивается. Эти же параметры обусловливают более эффективное -перемешивание материала в рабочей ванне.

Институтом ВНИИСтройдорймаш и Ленинградской межотраслевой лабораторией электрогидравлнчеекого эффекта был (использован метод электрического разряда жидкости для удаления труднопромываемых глин из щебня и гравия. Эксперименты проводились на двух аппаратах, предназначенных для непрерывного дробления материала при повышенных энергиях импульсов. В процессе работы раздробленный камень проваливался через (КОЛОСНИКОВУЮ решетку, установленную на дне рабочей ванны. Этим достигалась (непрерывная работа аппарата.

При промывке же щебня и гравия преследовалась цель диспергации глины, а не дробления камней, поэтому опыты проводились на значительно сниженных энергиях импульсов. Дисперсированная глина удалялась через колосниковую решетку, а отмытый гравий и щебень оставались иа последней. Таким образом, применительно к опытам по промывке глины аппараты могли обеспечить лишь периодическую работу. Исходный -материал подавался в рабочую ванну одноэлектродного промывочного аппарата (рис. 1) через -разгрузочный бункер. Питание электрода осуществляется от генератора импульсов тока с омической зарядной цепью (рис. 2). Источникам высокого напряжения является высокозольтный трансформатор Tima АФА-18 мощностью 18 ква.

Зарядный выпрямитель собран по мостовой схеме на кенотронах марки BI-03/70. Вторичная обмотка высоковольтного трансформатора включена з одно плечо схемы, а нагрузка—накопительный конденсатор—в другое Ограничение величин осуществляется сопротивлением. В разрядный контур импульсного генератора входят: (накопительная конденсатора типа КМ-100/0,1. шаровой воздушный разрядник и рабочий искровой промежуток в жидкости.

При достижении на конденсаторе критического напряжения происходит пробой шарового воздушного (разряд и конденсатор разряжается на рабочий искровой промежуток в промывочном аппарате. Далее процесс повторяется в пой же последовательности.

При разрядке конденсатора потов энергии рассеивается в проводах в виде тепла. Фактический к. п. д. зарядного контура генератора не превышает 25—30%.

Конструкция четырхэлектродного исо мывочного аппарата аналогична конструкции адиоэлектродного аппарата. Отличие заключается в количестве электродов (рис. 3). Питание электродов — от генератора импульсоз тока с фильтровой емкостью, ,принципиальная схема которого представлена на рис. 4.

Выпрямленный ток высокого напряжения заряжает фильтровую емкость и через управляемый воздушный разрядник она соединяется с рабочей емкостью, .последовательно с которой включен первый искровой промежуток в промывочном аппарате (положение ВКУ-1). Прн этом половина энергии, потребляемой от фильтровой емкости, которая в генераторе с омической зарядной цепью рассеивалась в проводах, выделяется на первом покровом промежутке (Л), совершая полезною работу, а вторая половина запасается в рабочей емкости. При перемещении ВКУ в положение II происходит раз ряд рабочей емкости из второй искровой промежуток (/2). Далее процесс повторяется в той же последовательности. Аналогичная последовательность разрядов происходит на третьем н четвертом электродах аппарата.

Величина рабочей емкости в 10—20 раз меньше фильтровой, поэтому напряжение па последней в процессе раз ряда (зарядка рабочей емкости) падает на 6—10%. Частичный разряд (Фильтровой емкости и -использование рабочего искрового промежутка (/1) в качестве зарядного сопротивления позволяет получить высокий к. п. д. заряд ной цепи генератора (— 80%).

Первая серия экспериментов была проведена на искусстве иной смеси (гравий крупностью 5—100 мм и трудно- промываемая пеняя глина в виде кусков 50—70 мм в количестве 15% по весу) «а четырехэлектродном промывочном аппарате (вес загружаемой навески 30 кг, суммарная частота им пульсов — 20 гц, емкость конденсаторов — 0,2 мкф).

Переменными факторами являлись время обработки материала в ванне аппарата, напряжение и размер рабочего искрового промежутка в воде. По окончании каждого опыта материал выгружался из ванны и ополаскивался брызгалами на сите с размером ячейки 5 л.и для г дался и я дисперсированных частиц глины После чего определялось количество оставшейся глины.

В табл. 1 приведены результаты опытов, проведенных на искусственной смеси гравия и глины при различных значениях напряжения и времени обработки.

Увеличение напряжения свыше 50 ко резко ухудшило показатели промывки. При послойном снятии материала (гравия с глиной) с полоспиковой решетки в ванне аппарата неразмытые куски глины быти сконцентрированы в верхних слоях, т. е. при больших разрядах в открытой ванне происходит явление стратификации материала (концентрация кусков глины как более легкого материала в верхней зоне ванны) по аналогии с расслаиванием материала в осадочной машине.

Естественно, сконцентрированная над гравием глина дисперсировалась не полностью, так как не подвергалась премию о поверхность кусков гравия. Снижение напряжения ниже 40 ко при соответственном уменьшении рабочего искрового промежутка не обеспечило развития электрического разряда ввиду непригодности высоковольтного коммутирующего устройства для работы на напряжении ниже 40 кв.