Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Получение щебня и литых изделий из шлаков


Получение щебня и литых изделий из шлаков

Отвалы шлаков для производства щебня при строительстве автомобильных дорог разрабатывают по той же технологии, что и естественные породы. При разработке шлаков отсутствуют энергоемкие и трудоемкие вскрышные работы, сокращаются или полностью исключаются затраты на буро-взрывные работы, холмистое залегание отвалов упрощает процесс их разработки. Все это значительно снижает стоимость щебня из шлаков по сравнению со стоимостью щебня из естественных пород. Для организации производства щебня из отвальных шлаков необходимо произвести разведку отвала, определить качество шлаков и их пригодность для дорожного строительства, установить содержание в них металла и номенклатуру продукции.

Отвалы шлаков черной металлургии отличаются содержанием в них металла в виде крупных линз или мелких корольков. Попадание кусков металла в дробильно-сортировочные агрегаты приводит к их быстрому износу и поломкам. Для исключения этого предусматривают магнитную сепарацию. Металлические включения обнаруживают с помощью металлоискателей. Над ленточным конвейером устанавливают два электромагнита и рамки металлоискателей. В момент прохождения металла под первой рамкой включаются магниты. Вторая рамка выключает ленточный транспортер, если магниты не изъяли металл из потока материала. Разгрузка электромагнитов производится вручную или автоматически.

В некоторых случаях навесные магниты заменяют специализированным железоотделителем типа ФМ-15. Это электромагнитная шайба, которую огибает небольшой ленточный транспортер. Металлические включения, притянутые шайбой, выводятся из зоны работы магнита в специальные бункера.

Шлаковые отвалы разрабатывают с применением и без применения буровзрывных работ, используя для рыхления шлаков горные экскаваторы большой мощности. При разрыхлении шлаков в отвале взрывами бурят скважины диаметром 200 мм на расстоянии 7—8 м друг от друга. При темпёратуре 60—100 °С, которая может быть в нижней части шлакового уступа, для взрывных работ берут взрывчатые вещества, не чувствительные к данной температуре. Расход взрывчатых веществ на 1 м3 шлака составляет около 150 г. При затруднениях с буровыми работами взрывные работы ведут при помощи камерных зарядов. Их закладывают в штольни, которые чаще всего проходят в подстилающем шлаковый отвал грунте.

Переработку шлаков осуществляют на дробильно-сортировоч-ных установках, которые проектируют с учетом зернового состава шлака в отвале, видов и количественного соотношения между видами продукции. Самая простая технология переработки отвальных шлаков предусматривает извлечение металла и получение щебеночных смесей с размером зерен от 0 до 70 (120) мм. Исходный шлаковый матерал из отвала автомобилями подается на сортировочный узел и на грохот, где происходит его разделение на материал крупнее 120 мм и смеси с размером зерен 0—120 мм. При транспортировании смесей на склад готовой продукции отбирают включения металла. Шлак с размером кусков более 120 мм поступает на площадку, где его измельчают свободно падающим грузом и направляют на грохочение, отобрав из него предварительно металл.

В случае необходимости получить фракционированный щебень схема переработки может быть дополнена грохотом второй стадии грохочения. В этом случае шлак из отвала после магнитной сепарации поступает на первичное грохочение, где происходит разделение на фракции 0—40, 40—70 и более 70 мм. Материал с размером зерен более 70 мм и фракцию 40—70 мм складируют. Материал с размером зерен 0—40 мм направляют на вторичное грохочение, где получают фракции 0—10, 10—20 и 20—40 мм, которые поступают на склад готовой продукции. Упрощенные схемы переработки применимы для шлаков, в которых только 20—30% материала подлежит измельчению, а остальное количество представлено таким зерновым составом, из которого можно получить требуемую для дорожного строительства продукцию, применив лишь сортировку на грохотах.

При содержании в шлаке, поступающем на переработку, большого количества крупных кусков технология получения фракционированного материала и смесей предусматривает обязательное использование дробилок. В отвалах при погрузке шлака в автомо-били-самосвалы крупные куски (более 300 мм) исключают. Материал, доставленный на дробильно-сортировочный завод, подают на ленточный транспортер, оснащенный навесным и шкивным электромагнитами. После извлечения металла шлак поступает на грохот, где его предварительно разделяют по граничному зерну 120 мм. Шлак с размером кусков 120—300 мм после контрольного прохождения через магнитную сепарацию поступает в дробилку крупного дробления и затем на грохот (первая стадия грохочения). Сюда же поступает материал с размером зерен менее 120 мм, полученный после предварительного грохочения. Из него получают фракции 40—70 мм, 0—40 мм и материал с размером зерен более 70 мм, который проходит магнитную сепарацию и поступает на дробилку среднего дробления. После дробилки материал направляют на грохот второй стадии грохочения. Фракция 40—70 мм, полученная на первой стадии грохочения, проходит магнитную сепарацию и поступает в дробилку мелкого дробления. Продукт дробления направляют на грохот второй стадии грохочения. Материал фракции 0—40 мм, часть которого получена, во-первых, из исходного материала, во-вторых, после передрабливания материала крупнее 70 мм и фракции 40—70 мм поступает на вторую стадию грохочения, где получают фракции 20—40 мм, 5—20 (10—20) и 0—5 (10) мм. При необходимости можно предусмотреть получение фракции 40— 70 мм как готовой продукции, не направляя ее полностью или частично на мелкое дробление. Многостадийный рассев и извлечение металла на каждой стадии переработки позволяют получать однородный по свойствам каменный материал.

Получение щебня и дробленого песка из шлаков цветной металлургии и фосфорного производства практически идентично описанному выше для шлаков черной металлургии. Проблема извлечения металла при переработке этих шлаков фактически отсутствует.

Ввиду высокой абразивности шлака оборудование быстро выходит из строя. Износ билл роторной дробилки наступает всего лишь после дробления 500 т мартеновского шлака. Валковые, конусные и щековые дробилки выходят из строя из-за наличия в шлаке металла. Для устранения этих недостатков предложены дробилки, которые оснащены устройствами, обеспечивающими пропуск недро-бимого тела без поломок оборудования.

Наиболее эффективно переработка шлаков из отвалов осуществляется передвижным оборудованием, включающим передвижную магнитно-сепарационную установку, самоходный дробильный агрегат СДА-300, самоходный сортировочный агрегат ССА-300. Такая технологическая линия позволяет производить в год около 1,2 млн. т готовой продукции.

Для погрузки продукции в железнодорожные вагоны или в автомобили используют экскаваторы или бункера.

Технология получения литого шлакового щебня из жидких доменных шлаков предусматривает слив шлаков в траншеи слоем 10—18 см. После затвердения и окончания процесса кристаллизации поверхность шлака (температура около 800 °С) поливают водой в течение 20—30 мин. Шлак необходимо поливать так, чтобы вода на его поверхности не исчезала до достижения 90—100 °С. Охлаждение водой вызывает трещины в слое. Число зерен более 70 мм при этом находится в пределах 17%. При воздушном охлаждении их число достигает 64%. После испарения влаги с поверхности слоя на него выливают следующую партию шлака, с которым поступают так же, как и с предшествующим слоем. Заполненная таким образом траншея на высоту 2 м после выдержки в течение нескольких суток является источником получения материала для производства щебня. Шлак из траншеи выгружают с помощью экскаватора. При этом происходит дальнейшее измельчение шлака. Число крупных зерен сокращается до 7%. Из траншеи шлак направляют в бункер-питатель дробильно-сортировочного завода и затем на дробление и сортировку.

Для получения слоя толщиной 10—18 см ширина траншеи должна быть не меньше 10 м и не больше 25 м. Исходя из оптимальных условий работы экскаватора глубина траншеи должна быть 4—6 м.

Скорость охлаждения шлака (20—30 мин) зависит от его химического состава. Кислые шлаки охлаждают медленно, чтобы больший объем его имел кристаллическую структуру. Основные доменные шлаки имеют кристаллическую структуру. При быстром охлаждении шлак сильно растрескивается, что снижает его прочностные свойства за счет микротрещин.

Для разработки траншеи следует применять экскаваторы с прямой лопатой с вместимостью ковша не менее 2,5 м3. На дробильно-сортировочном заводе необходимо предусматривать многократный отбор металла и рассев шлака перед первой стадией дробления с целью удаления мелких фракций.

Сталеплавильные шлаки текущего производства перерабатывают термоударным способом. Способ основан на резком охлаждении шлака водой. В связи с большим содержанием металла (15— 20%) сталеплавильные шлаки перерабатывают в застывшем состоянии. Наибольший эффект дробления наблюдается при температуре шлака около 1000 °С.

В процессе транспортирования жидкого доменного шлака на стенках ковшей и на поверхности шлака образуются корки-скардо-вины. После слива шлака ковши со скардовинами поступают на специальную установку, где скардовины специальным копром выбивают в траншею, охлаждают водой и дробят падающим грузом. Из шлака отбирают металл и подают в дробильно-сортировочный цех. Объем шлака в скардовинах составляет 20—30% от сливаемого шлака.

Литые изделия (брусчатка, бортовые камни и др.) могут быть изготовлены из расплава, полученного из печи, и из расплава, полученного в специальном агрегате. Простейший способ производства шлаковых изделий имеет следующие основные этапы. На площадке, покрытой металлическими листами, устанавливают чугунные формы. На дно форм укладывают шлаковый песок толщиной 2—4 мм. Формы покрывают железными листами и заливают шлаком из ковша. Над формой образуют слой шлака толщиной 10— 25 см. Этот слой и шлаковый песок на дне формы создают условия для медленного остывания форм и шлака в них. После 5—7 сут остывания формы разбирают. Верхний, укрывающий слой шлака перерабатывают на щебень.

Изделия более высокого качества получают в том случае, если в шлаковый расплав вводят улучшающие добавки, затем шлак проваривают, дегазируют и разливают по формам. Формы с отлитыми изделиями помещают в рекристаллизационную печь и после этого направляют в отжигательную печь, где изделия остывают до требуемой температуры, снимающей внутренние напряжения и предотвращающей разрушение изделий. Для производства литых изделий наиболее пригодны кислые шлаки.

Похожие статьи:
Контроль качества облегченных покрытий

Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум