Вряд ли можно найти строительный материал более востребованный, чем щебень. Он входит в состав бетонных растворов, используется при укладке дорожных покрытий и благоустройстве участков. Но получить кубометры прочного камня, где все зерна имеют примерно одинаковый размер и форму, не так-то просто. Кроме того, что крепкие породы нужно добыть из недр земли, их еще необходимо измельчить до определенной фракции. А для этого требуется не менее прочное дробильное оборудование.

Все дробилки и измельчители щебня принято делить по классу крупности камня, получаемого на выходе (мм):

• 100-300;
• 25-100;
• 5-25.

При этом большинство конструкций могут работать в любом из указанных диапазонов – достаточно только перенастроить машину, чтобы получить на выходе новую фракцию. Также различают стационарные и передвижные модели, но первые применяются только на крупных предприятиях, разрабатывающих мощные залежи пород. В то же время любая мобильная дробилка для обработки щебня, хоть и уступает им в производительности, может быть использована для измельчения небольших запасов, а потом перевезена на новое место.

Передвижное оборудование, как правило, имеет конусный или щековой тип исполнения – только они позволяют регулировать фракции исходного материала и товарной продукции. При частой смене места работы и, соответственно, характеристик измельчаемых пород это оптимальное решение. Целый парк разномастных дробилок немалой стоимости можно заменить одной универсальной машиной.

Основные виды

Нижний предел для щебня по сопротивлению на сжатие – 300 МПа. Такой материал не находит на стройке широкого применения, но все же имеет небольшой круг потребителей. Основную же часть рынка давно захватили более прочные породы от М600 до М1200. Чтобы измельчать такие крепкие камни до требуемых фракций и получать на выходе стройматериал высокого качества, необходимо правильно подбирать конструкции дробилок.

1. Щековые.

Считаются универсальными машинами для щебня, так как способны перерабатывать породы любой крепости. Измельчение происходит между двумя тяжелыми плитами, одна из которых подвижна, а вторая стационарно закреплена. Верхний зазор щек можно изменять в зависимости от исходной крупности сырья до 1,5 м. Точно так же регулируют и размер фракции на выходе.

При всей простоте конструкции эти машины довольно капризны: требуют регулярных осмотров и частых ремонтов. При использовании щековых дробилок рекомендуется периодически менять местами истирающие плиты, так как они неравномерно изнашиваются в процессе работы. Также сократить расходы на обслуживание оборудования можно, если сделать на них более прочную наплавку из износостойкого металла. Недостаток этих дробилок – большое содержание лещадных зерен в готовом щебне, что является признаком его низкого качества. Причина тому – особенности машины, которая не разбивает, а сдавливает и расслаивает камни.

2. Конусные.

Принцип работы конусной дробилки для щебня чем-то схож с разрушением породы в щековых моделях. Но истирающие плоскости здесь имеют трехмерную форму, а вал вращения специально разбалансирован. Благодаря этому лещадные зерна испытывают удары различной направленности, переламываются поперек и приобретают вид кубиков. К тому же, проходя через небольшой зазор между конусами, игольчатые камни сталкиваются друг с другом и разрушаются быстрее.

Конусная дробилка для щебня считается одной из самых надежных, в эксплуатации не сложнее щековой и так же легко настраивается на разную крупность входного и выходного продукта. Это довольно громоздкие агрегаты, ориентированные на получение кубовидного гравия средних размеров. Особое отличие таких дробилок – выдержанный фракционный состав готовой массы.

3. Роторные.

Способны раздробить щебень до самых мелких фракций. Закрепленные на валу прочные била «гоняют» внутри рабочего барабана породу, раскалывая ее мощными ударами. Доизмельчение происходит, когда осколки отлетают к стенкам дробилки и там разбиваются о плиты футеровки.

Но при таком способе разрушения пород невозможно контролировать крупность гравия на выходе, поэтому после дробления вся масса отправляется на рассеивающие грохота. Недостатком роторных дробилок также считается ограничение по твердости сырья – не выше средней. На крупных производствах их используют только на второй ступени измельчения.

4. Валковые.

Выпускаются только в двух видах: для мелкого и среднего дробления щебня. Разрушение пород происходит между вращающимися встречными валками. Сами они могут иметь гладкую, зубчатую или рельефную поверхность для работы с разными по крепости материалами. Тем не менее прочность измельчаемого сырья не должна превышать средних значений.

Стоимость

Купить б/у установку по более адекватной цене не удастся. Даже изрядно поработавшие или восстановленные после капремонта, они подешевеют ненамного. Относительно невысокая стоимость дробилки для производства щебня может быть только у совсем небольших моделей, перерабатывающих до тонны в час, или компактных лабораторных измельчителей. Но и они обойдутся в 200 000 — 300 000. За аренду более серьезной техники, работающей на карьерах, придется выложить от 5 000 до 24 000 руб/см.

Как сделать самому?

Поскольку покупать дробилку под небольшие объемы строительных работ нерентабельно, технически подкованные граждане могут попробовать изготовить ее своими руками. Для собственных нужд особо мощное оборудование не требуется, а конструкция машины несложная. Чертежи и схемы можно подсмотреть в старых учебниках или в интернете, а собрать установку из доступного металлопроката.

В качестве исходного сырья подойдут любые горные породы достаточной твердости, залегающие на поверхности и доступные для самостоятельной добычи. Но в домашнем производстве гравий чаще делают из вторсырья или отходов горно-обогатительных предприятий. Прочность у них средняя, так что молотковая машина подойдет.

Дробилка для получения кубовидного щебня своими руками состоит из нескольких основных элементов, которые нужно будет изготовить или купить б/у, а потом модифицировать:

• Емкость для минерального сырья.
• Вал с измельчающими элементами (молотками).
• Колосниковая решетка с отверстиями нужного размера (лучше иметь несколько сменных – под разные фракции).
• Электродвигатель с пусковой аппаратурой.
• Рама на колесной базе.
• Шкивы, приводной ремень, крепеж и подшипники.

Все рабочие элементы должны быть достаточно тяжелыми и мощными, чтобы справляться с задачей измельчения гравия. Здесь пригодятся толстостенные трубы, чугунные плиты и арматура большого диаметра. Камеру дешевле будет футеровать изнутри отдельными ударопрочными вставками, а сварить из листового железа.

Вал лучше не брать б/у, а выточить своими руками, если есть необходимый опыт, или заказать изготовление по имеющимся чертежам. От точности его исполнения зависит эффективность и долговечность самодельной дробилки. Скорость вращения вала, соединенного с осью приводного двигателя ременной передачей, можно будет изменять, используя шкивы разного диаметра. Также понадобится сделать втулки для посадки молотков.

В процессе изготовления корпуса особое внимание следует уделять сварным швам и болтовым соединениям. Работающая дробилка щебня создает большие вибрации, так что если вы хотите пользоваться ей долго, обеспечьте оборудованию требуемую надежность.

Производство щебня. Щебень получают путем дробления горных пород, используя специальные дробилки. Технологический процесс производства щебня учитывает текстурно-структурные особенности горной породы, используемое оборудование и переработку, которые влияют на форму и размер зерен дробленого камня.

От принципа работы дробильного агрегата напрямую зависит форма зерен материала на выходе. Оптимальной изометрической кубообразной формой отличается щебень, переработанный в машинах ударного действия. К ним относятся молотковые, ударно - центробежные и отбойно- центробежные дробилки .

Щебень с повышенным содержанием зерен игловатой и лещадной форм производится с применением агрегатов, к которым относятся валковые, стандартные конусные и щековые дробилки. В результате дробления песчаников отбойно - центробежной дробилкой ОЦД-100 игловатые и лещадные зерна составляют 9-13% с фракцией 5-10 мм. При этом во фракции 10-20 мм эти зерна составляли лишь 4.5-5.5%. Для сравнения, в конусной дробилке СМ-561 щебень содержит соответственно 52-55% и 38-50% подобных зерен. Специальные конусные и дробилки ударного действия обычно используются для производства кубовидного щебня. Эти агрегаты выдают щебень, форма и структура зерен которого сходны с кубовидной, а иногда и окатанной. При этом такие производственные машины материально затратные в эксплуатации и отличаются повышенным выходом отсева дробления.

Применение стандартных конусных дробилок позволяет несколько снизить содержание в щебне зерен камня лещадной формы. Это происходит благодаря полному заполнению камер дробления в процессе работы. В данном случае, измельчение осуществляется не только в конусах дробилки, но и между фракциями зерен материала, который находится в камере.

При данной технологии зерна лещадной формы, присутствующие в исходном материале и получаемые в процессе дробления, разрушаются, как механически более слабые. Неукоснительным требованием для производства является оборудование дробилки более мощным, силовым электродвигателем, аккумулирующей емкостью с питанием, а также датчиком уровня исходного материала.

Методы производства щебня

Методы производства щебня кубовидной формы:

• Применение стандартных конусных дробилок в условиях эксплуатации в замкнутом цикле
• Использование молотковых роторных дробилок
• Применение центробежных роторных дробилок
• Использование дробилок, которые обеспечивают многоцелевое сдвиговое действие на перерабатываемую породу. К подобным машинам относятся конусные виброинерционные дробилки.

Применение отражательных и ударных дробилок в результате рассматривается как опционная, дополнительная технологическая операция измельчения. Ее назначение направлено на коррекцию формы зерен, при которой не происходит значительного сокращения размеров перерабатываемого материала.

Оборудование необходимое для производства щебня

К зарубежным производителям центробежных механизмов ударного типа относятся компании Metso Minerals (Финляндия), MARTIN STECKERT, KRUPP, SPILLE (Германия), FORSTER и другие. В России - это предприятия ЗАО «Новые технологии», «Урал-Центр», ОАО «Дробмаш».

Разрушение перерабатываемого материала относится к задачам для дробилок конусного типа. Этот инновационный технологический метод обязан своему появлению российской школе дезинтеграции.

Основные направления деятельности конструкторских бюро связаны с усовершенствованием вибрационного оборудования, которое обеспечивает автономные принудительные измельчения материала на уровне собственного слоя. Процесс происходит под действием высокочастотного сжатия и одновременного сдвига силы воздействия на материал.

Приоритетным направлением современной технологии добычи щебня является эффективная реализация принципов корректного и рационального разрушения материала. Основной техникой для решения задач в этой области являются виброщековые дробилки (ВЩД), а также конусные инерционные дробилки (КИД).

Эффективное использование кубовидного щебня позволяет увеличить прочность бетона на 6-10%. При этом происходит сокращение расхода цемента на 8-12%, а также снижение потребления воды для производства бетонных смесей на 4-6%.

Стоит учесть, что применение стандартных щековых и конусных дробилок не позволяет получать щебень необходимого размера и формы.

Задачи ударно-центробежных дробилок-грануляторов - обеспечить снижение количества лещадных зерен в щебне до стандартных требований. Однако такие механизмы используются для дополнительных стадий дробления.

Преимущество инерционных конусных дробилок для производства щебня очевидно и состоит в том, что они обеспечивают высокую эффективность технологического процесса. Это происходит за счет оптимизации стадий дробления и получения оптимального и качественного кубовидного щебня в максимально расширенном диапазоне крупности.

В нашей предыдущей статье рассказ велся о том, как происходит добыча щебня. В этой статье речь пойдет непосредственно о производстве данного строительного материала. Этот процесс может происходить как на стационарном заводе, в том случае если регион добычи богат запасами горных пород, и строительство такого объекта представляет экономическую выгоду, либо с использованием специального мобильного оборудования. В некоторых случаях производители совмещают оба способа, производя первичную обработку на месте добычи, после чего осуществляют доставку щебня на завод при помощи карьерных автосамосвалов.

Посмотрите видео, на котором смоделирован принцип работы конусной дробилки

Основное технологическое оборудование, применяемое на заводах по производству, составляют грохоты, дробилки, питатели и транспортеры. Грамотно собранная технологическая линия способна практически автоматизировать весь цикл получения щебня, начиная от подачи исходного материала и заканчивая готовым продуктом, разделенным на различные фракций. Рассмотрим один из возможных технологических процессов, в результате которого получают щебень известняковый наиболее популярных фракций (5-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм), а также отсев (0-5 мм). Добытая горная порода из кузова автосамосвала попадает в приемочный бункер с питателем, благодаря чему заготовка равномерно подается для предварительного грохочения, или другими словами, отделения от основного материала наиболее крупных кусков, которые далее попадают на первый этап дробления.

На первом этапе применяются дробильные комплексы щекового типа, называемые так из-за своего устройства, где одна стенка, называемая щекой, является неподвижной, а вторая находится в постоянном движении, разбивая даже самые крупные куски на мелкие и средние. После проведения предварительного дробления полученный продукт объединяется с основным материалом и направляется на второй этап дробления, который происходит с применением дробильных комплексов конусного типа. В данных дробилках материал уменьшается в размерах попадая в кольцевое отверстие между неподвижными стенками внешнего конуса и совершающими круговые движения стенками внутреннего.

После проведения второго этапа дробления, весь полученный продукт отправляется на грохот для выделения из общей массы щебня фр 40-70 мм, которая отправляется на склад готовой продукции. Фракции большего размера поступают на повторное дробление, а фракции меньшего размера отправляются на дальнейшую обработку. Такой тип производства называется замкнутым, благодаря чему улучшается качество конечного продукта, а также снижается износ дробильных комплексов.

Посмотрите видео, на котором смоделирован принцип работы щековой дробилки

На третьем этапе дробления и при последующем просеве из общей массы оставшегося продукта выделяют фракцию 20-40 мм. На четвертом этапе из оставшихся кусков горной породы получают материал наиболее популярной фр 5-20 мм.

Для производства щебня гранитного высокого качества, также называемого кубовидным применяются дробильные комплексы ударного действия. Лещадность щебня (параметр, определяющий наличие зерен пластинчатой и игловатой формы в общей массе), пропущенного через дробилку такого типа, намного ниже, а это в свою очередь увеличивает стоимость щебня.

Процессы дробления и грохочения повторяются до тех пор, пока не будут получены все требуемые фракции. Фракция 0-5 мм, называемая также отсевом, хоть и является побочным продуктом при производстве, но также имеют свою ценность и пользуется достаточной популярностью у конечного потребителя. Таким образом производство щебня можно считать практически безотходным, что несомненно выгодно для изготовителя.

Наша компания предлагает Вам купить щебень всех видов, в частности щебень гравийный, цена которого одна из самых выгодных в регионе. Вы можете забрать щебень самовывозом напрямую с перевалки, либо попросить наших сотрудников рассчитать наиболее выгодный маршрут доставки машинами или оформить поставку вагонами ЖД. Мы предоставляем лучший материал для Ваших проектов!

Одним из самых распространенных продуктов переработки нерудных стройматериалов и их переработки является щебень. Ежегодно во всем мире производится до 3 млрд куб. м этого материала, и уникальной особенностью щебня является то, что цены на него за последние 50 лет выросли в 2-2,5 раза, в то время, как стоимость других материалов, также производимых на основе природного минерального сырья, упала в 3-5 раз. Однако такая ситуация имеет ряд причин: технологии производства щебня являются более совершенными и регулярно модернизируются, предполагая использование все более сложного оборудования и получение все более качественного материала.

Многие думают, что технология проста - обычное дробление горной породы. Однако на самом деле это не так. В производстве обязательно учитывается качество основы и качество самого будущего щебня, который будет использован для производства бетона или асфальтобетона, а также дорожных покрытий. Также особую роль играет назначение материала.

Самым качественным является щебень кубовидной формы, который производится с учетом текстурных и структурных особенностей исходной породы. Оборудование и технология переработки приспосабливаются к ней и позволяют создавать заданную форму зерен материала.

Для того, чтобы получить изометричную кубообразную форму, следует использовать такие дробилки, как:

• молотковые;
• отбойно-центробежные;
• ударно-центробежные.

При этом изначально камень будут раздавливать дробилки других типов - валковые, щековые, стандартные конусные (как правило, для материала кубовидной формы используются последние). Затем применяется указанное оборудование (лучший вариант - дробилки ударного действия, которые позволяют получать нужную форму зерен), которое и позволяет получить материал с определенным количеством игловатых и лещадных зерен:

1. При дроблении песчаника при помощи отбойно-центробежной дробилки модели ОЦД-100 игловатые и лещадные зерна составляют 9-13% (фракция 5-10 мм) или 4,5-5,3% (фракция 10-20 мм);
2. При дроблении исходной породы в конусной дробилке модели СМ-561 щебень содержит 53-55% лещадных и игловатых зерен (фракция 5-10 мм) и 40-50% аналогичных зерен во фракции 10-20 мм;
3. При дроблении гранита при помощи дробилки модели ОЦД-100 игловатых и лещадных зерен получается только 6% для фракции 5-10 мм и 2% для фракции 10-20 мм;
4. При дроблении гранита в дробилке СМ-561 в щебне можно найти, соответственно, 23% и 14% таких зерен.

Чтобы добиться снижения количества лещадных зерен в щебне, можно использовать стандартные конусные дробилки, в которых во время работы камера дробления должна быть полностью заполненной. Тогда измельчение будет происходить не только между конусами, но и между зернами самого материала, и в итоге лещадные зерна, имеющиеся в исходном материале и считающиеся более слабыми, будут разрушены. Производство такого типа требует соблюдения только одного условия - дробилка должна быть обязательно оснащена мощным электродвигателем, аккумулирующим бункером с питателем, а также датчиком уровня исходной породы в дробильной камере.

Способы производства кубовидного щебня

Чтобы получить материал этого типа, следует обеспечить многократное дробление куска породы, причем разрушающая сила должна быть направлена на сдвиг, а не на раздавливание. Эта работа может выполняться несколькими способами, которые предполагают использование:

1. Стандартных конусных дробилок - работают в замкнутом цикле «под завалом»;
2. Роторных центробежных дробилок;
3. Роторных молотковых дробилок;
4. Дробилок, которые обеспечивают многократный сдвиг дробимой породы (как правило, к этому типу относится конусное виброинерционное оборудование).

Иногда можно дополнительно воспользоваться отражательными или ударными дробилками, однако их использование будет скорее дополнительной операцией дробления, которая позволит исправить форму зерен, не сокращая размеры исходной породы.

Если же говорить о конкретном оборудовании, то центробежные дробилки ударного типа изготавливают как российские, так и зарубежные производители. Среди российских можно выделить ассоциацию «Урал-Центр», ОАО «Дробмаш» и ЗАО «Новые технологи». Среди заграничных:

• финскую компанию Metso Minerals;
• SPILLE;
• KRUPP;
• FORSTER;
• MARTIN STECKERT.

Четыре последних - немецкие производители

Качественные центробежные дробилки-грануляторы могут работать с максимальными кусками, габариты которых не должны превышать 60-70 мм (идеальный вариант - 40 мм). Оборудование производит кубовидный щебень фр 5-20 мм , обладая производительностью по питанию 200 т/ч и давая выход фракции менее 5 мм на уровне 35-50%.

При этом, как свидетельствуют выводы компании «Урал-Центр», их оборудование предназначено для последней стадии дробления в 3- или 4-стадийных схемах. Эта стадия определяет качество конечного продукта, но при этом максимальный линейный размер куска не должен быть более 70 мм. Также следует учитывать, что продукт конусных дробилок КМД и КСД служит в качестве питания дробилки ДЦ в соответствии с технологической схемой контрольного грохочения по классу 40 мм. Другими словами, такое оборудование фактически еще раз перерабатывает полученную массу крупностью менее 40 мм.

Конусные дробилки могут разрушать дробимый материал «в слое» - это относительно новая технология, которая была разработана представителями отечественной школы дезинтеграции.

При этом специалисты «Механобра» разработали новые образцы оборудования, относящегося к дезинтегрирующему вибрационному типу и обеспечивающего принудительное самоизмельчение исходного материала внутри слоя. Производится такое измельчение под действием виброимпульсного сжатия и одновременного сдвига. При этом необходимо следить за тем, чтобы сила воздействия на слой материала по всей величине предела прочности любых дефектных поверхностей, имеющихся в его структуре, была дозированной. Эти принципы относятся к классу принципов рационального разрушения, и их реализация производится в виброщековых дробилках (модели ВЩД) и конусных инерционных дробилках (модели КИД).

Основные выводы

Дороги, построенные на кубовидном щебне, служат в 2-2,5 раза дольше, нежели те, которые были созданы на основе щебня пластинчатой или игловатой формы. Именно кубовидный материал образует стойкую трехмерную структуру покрытия и при этом требует меньше вяжущих компонентов (битума или цемента) в отличие от лещадных зерен, которые при уплотнении ломаются, образуя своеобразные «островки» и являясь причиной локальных разрушений покрытий.

Кроме того, кубовидный материал позволяет:

• повысить прочность бетона на 5-10%;
• уменьшить расход цемента на 7-12%;
• снизить водопотребность бетонной смеси на 3-5%.

Еще один вывод касается оборудования: стандартные конусные и щековые дробилки не позволяют получать щебень нужно формы. Следует использовать ударно-центробежные дробилки-грануляторы, которые позволяют снизить содержание лещадных зерен в готовом материале до нужных стандартов. С другой стороны, конусные инерционные дробилки могут обеспечить получение кубовидного щебня в широком диапазоне крупности, используя минимальное количество стадий дробления.