Рис. 131. Технологические схемы: а — одностадийное дробление с открытым циклом; б — одностадийное дробление с замкнутым циклом; в — двухстадийное дробление; г — трехстадийное дробление

Условные обозначения: 1 — щековая дробилка; 2 — ленточный транспортер; 3 — грохот; 4 — бункер; 5 — конусная дробилка; 6 — валковая дробилка

Заводы могут быть передвижными и стационарными. Производительность передвижных заводов обычно не превышает 30—50 тыс. м3/год, но эти заводы мобильны и могут сравнительно легко перебазироваться с одного места на другое.

Дробильно-сортировочные заводы могут работать по так называемому открытому и замкнутому циклам (рис. 131). При открытом цикле каменный материал проходит через дробилку только один раз, и неизбежно получающийся при дроблении сверхмерный материал повторному дроблению не подвергается. При замкнутом цикле весь сверхмерный материал подвергается повторному дроблению и грохочению, т. е. он может проходить через дробилку несколько раз. Замкнутый цикл обеспечивает получение равномерного щебня, но зато требует установки добавочных ленточных транспортеров и увеличения производственной площади завода.

Процесс дробления может быть одностадийным, двухстадийным, трех-стадийным, а иногда и четырехстадийным. При одностадийном дроблении (рис. 131, а и б) каменный материал пропускается через одну или несколько параллельно установленных однотипных дробилок, после которых он поступает на сортировку. Эти схемы применимы на заводах небольшой производительности и при условии, что поступающий для дробления камень имеет сравнительно небольшие размеры. При двухстадийном (рис. 131, в) и трехстадийном (рис. 131, г) дроблениях сверхмерный материал направляется в другие дробилки. Здесь для первой стадии дробления устанавливаются щековые или конусные дробилки с крутым конусом, а для второй и третьей стадий — щековые дробилки со сложным качанием щеки, конусные — с пологим конусом, валковые и молотковые дробилки.

Больше всего распространено двухстадийное дробление, однако для получения щебня, необходимого для изготовления железобетонных изделий, лучше всего применять трехстадийное и даже четырехстадийное дробление. На заводах большой производительности приходится устанавливать две и более параллельно работающих однотипных дробилок. Поэтому различают однониточную, двухниточную и трехниточную схемы заводов. Параллельно включенные на всех или какой-либо одной стадии дробления машины выдают продукт на один транспортер.

Оборудование на заводе может иметь горизонтальную (партерную) и вертикальную компоновку. В последнем случае каменный материал поднимается вверх один раз — в самом начале технологического процесса, а затем постепенно опускается вниз, последовательно проходя все стадии дробления и другие операции на отдельных агрегатах завода. При компоновке необходимо стремиться возможно более полно использовать рельеф местности с таким расчетом, чтобы продвижению материала способствовал его вес. Этому принципу будет соответствовать размещение грохота под дробилкой, дробилки второй стадии дробления — под грохотом и т. п. Дробление — весьма дорогой процесс, поэтому при разработке схемы технологического процесса необходимо стремиться к тому, чтобы не загружать дробилку мелкими фракциями, которые уже не подлежат дроблению. Поэтому перед каждой дробилкой целесообразно сортировать материал на грохоте, чтобы допускать в нее камень или щебень только таких размеров, которые исключают его непосредственное применение.

В процессе проектирования завода вначале составляется так называемая качественная схема завода. На этой стадии устанавливается технологическая схема и необходимая для ее осуществления номенклатура оборудования. После этого разрабатывается количественная схема, где устанавливается уже количество необходимого оборудования и его марка. Разработаны типовые (инвентарные) стационарные и полустационарные дробильно-сортировочные заводы, основанные на использовании серийно выпускаемых промышленностью дробилок, грохотов и подъемно-транспортного оборудования. Особенно широкое распространение получили инвентарные заводы производительностью 30 и 100 т имеющие аналогичные технологические процессы и размещение оборудования.

Передвижные дробильно-сортировочные установки могут состоять из одного или нескольких передвижных агрегатов. На рис. 132 показана схема передвижной двухагрегатной дробильно-сортировочной установки производительностью до 45 м31ч.

Материал через бункер и питатель загружается в камнедробилку. Дробленый щебень транспортером подается на загрузочный транспортер второго агрегата. Далее он сепарируется на вибрационном грохоте. Не прошедшие сквозь сито грохота крупные фракции возвращаются на загрузочный транспортер при помощи транспортера возврата.

Бетонную смесь приготавливают из щебня и песка высокого качества. Поэтому из их общей массы необходимо удалить неполноценный, не отвечающий техническим требованиям материал. Этот процесс носит название обогащения. Обогащение песка производится путем его промывки в дра-говых пескомойках и спиральных классификаторах. В драговых пескомойках песок при помощи укрепленных на бесконечной цепи плоских лопаток непрерывно перемещается в воде вверх по дну наклонно поставленного корыта и выгружается через его борт. Спиральный классификатор предназначен для разделения и второй мойки мокрого песка и его обезвоживания. Здесь песок перемешивается и перемещается в потоке воды одним или двумя параллельно расположенными шнеками. Глинистые частицы и мелкий песок удаляются вместе с водой.

Рис. 132. Передвижная дробильно сортировочная установка СМ-739/740: а — агрегат первичного дробления; б — агрегат вторичного дробления

Условные обозначения: 1 — загрузочный бункер. 2 — пластинчатый питатель; 3 — дробилка СМ-741; 4 — шкаф с электроприборами; 5 — ленточный транспортер; 6 — дышло; 7, 10. 21 и 23 — винтовые домкратвг, 8 — рукоять домкрата; 9 — рама; 11 — транспортер возврата; 12 — загрузочный транспортер; 13 — электродвигатель; 14 — конусная дробилка СМ-561; 15 — электродвигатель грохота; 16 — виброгрохот СМ-742: 17 – желоб; 18 — шкаф с электроприборами; 19 —
дышло; 20 — рама; 22 — тормозная тяга

Обогащение щебня может быть механическим и гидравлическим. Разделение каменного материала в механических классификаторах основано на разной высоте откоса слабых и достаточно прочных зерен щебня при их падении на цилиндрическую поверхность вращающегося барабана. Классификаторы могут быть однобарабанными и двухбарабанными. В последнем случае прочный материал проходит вторичное разделение на нижнем барабане, в результате чего, не считая отходов, можно получить два сорта щебня, отличающегося по прочности, а не один сорт, как в однобара-банном классификаторе.

Неполноценные зерна щебня и гравия могут быть удалены гидравлическим способом — путем обогащения в тяжелых суспензиях. Суспензия состоит из взвешенного в воде тонкомолотого материала большого удельного веса (например, ферросилиция, имеющего удельный вес 6,5 -н 5,2 г/см3, или магнетита с удельным весом 5,2—4,9 г/см3). Нужный удельный вес суспензии подбирается изменением соотношения между водой и порошком утяжелителя. В подобранной соответствующим образом суспензии полноценные зерна гравия или щебня оседают на дно сосуда (осадок), а примеси и слабые зерна всплывают (всплыв), после чего их удаляют. Исходный материал предварительно промывается и отсортировывается от мелких фракций. После обогащения как всплыв, так и осадок обезвоживаются и в целях удаления с них суспензии, которая затем снова идет в дело, промываются.

При дроблении, грохочении и механической классификации выделяется большое количество каменной пыли, которая вредно влияет на здоровье обслуживающего персонала. Поэтому большое внимание должно быть уделено устройствам для отсасывания ныли. Иногда применяется так называемое гидрообеспыливание, которое сводится к предварительному увлажнению камня.

Современные дробильно-сортировочные заводы представляют собой полностью механизированные предприятия с централизованным управлением. Управление отдельными агрегатами автоматизируется. Так, например, автоматизирован процесс загрузки дробилок. При этом в одну из стенок камнедробилки вмонтирован фотоэлемент, а в противоположную — источник света. При полной загрузке камень перекрывает луч света и питатель отключается. Осуществляется также автоматическое выключение дробилки при поломке предохранительной детали и контроль за нагревом подшипников. При повышении температуры масла до 50° на пульт управления подается сигнал, а дальнейшее ее повышение влечет за собой остановку дробилки. Автоматически при помощи центробежного реле регулируется число оборотов дробилки, а при помощи струйных реле — подача масла в систему смазки. При недостаточной подаче масла включается резервный масляный насос.