Переработка камня на щебень реферат

Обновлено: 05.07.2024

Целью курсовой работы является проектирование и организация производства щебня с проектной мощностью 3000000 тонн в год. Разработка курсовой работы предполагает решение следующих задач:
1. Дать общую характеристику и детальное описание щебня;
2. Сформировать производственный план работы предприятия: описать производственные площади, оборудование, технологический процесс изготовления и материально-техническое обеспечение;
3. Разработать организационный план предприятия: разработать организационную структуру управления предприятием, описать производственный и управленческий персонал и систему стимулирования труда работников.

Содержание

Введение
1. Номенклатура выпускаемой продукции
2. Генеральный план
3.Технологическая часть
3.1 Режим работы цеха
3.2 Производительность цеха
3.3 Характеристика сырьевых материалов
3.4 Технологическая схема производства щебня
3.5 Расчет и выбор основного оборудования
3.6 Расчет потребности в рабочей силе
4. Охрана труда и окружающей среды. Требование экологической безопасности
5. Пути экономии электроэнергии и топлива
Заключение
Список используемой литературы

Вложенные файлы: 1 файл

Производства щебня ПСМ-302.docx

Щебень – неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм (по европейским стандартам – более 3 мм), получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.

Щебень относится к группе природных заполнителей. Получают дроблением каменных пород. Это наиболее качественный заполнитель для высокопрочных бетонов.

Целью курсовой работы является проектирование и организация производства щебня с проектной мощностью 3000000 тонн в год.

Разработка курсовой работы предполагает решение следующих задач:

1. Дать общую характеристику и детальное описание щебня;

2. Сформировать производственный план работы предприятия: описать производственные площади, оборудование, технологический процесс изготовления и материально-техническое обеспечение;

3. Разработать организационный план предприятия: разработать организационную структуру управления предприятием, описать производственный и управленческий персонал и систему стимулирования труда работников.

Сырьем для получения щебня служат в основном изверженные породы типа гранита, габбро, диабаза, бальзата, и карбонатные осадочные породы – известняки и доломиты. Меньшее промышленное значение имеют песчаники и метаморфические горные породы.

По форме зерен щебень подразделяется на три группы:

1. Обычный, в котором допускается содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм до 35% по массе;

2. Улучшенный – не более 25%;

3. Кубовидный – не более 15%.

Для некоторых видов специального бетона, например бетона для напорных труб, должен применяться только кубовидный щебень (ГОСТ 8267-93).

Прочность щебня характеризуется маркой, соответствующей пределу прочности исходной горной породы в насыщенном водой состоянии и определяемой косвенно по показателю дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

1. Высокопрочный М 1200-1400;

2. Прочный М 800-1200;

3. Средней прочности М 600-800;

4. Слабой прочности М 300-600;

5. Очень слабой прочности М 200.

По ГОСТ 8267-93 предел прочности горной породы, используемой для производства щебня, должен быть выше заданного предела прочности бетона: не менее чем в 1,5 раза – для бетона с пределом прочности ниже 30 МПа; не менее чем в 2 раза – для бетона с пределом прочности 30 МПа и выше.

Щебень из изверженных горных пород, применяемый в качестве заполнителей для тяжелого бетона, должен иметь марку, соответствующую пределу прочности породы не ниже 80 МПа, из метаморфических пород – не ниже 60 МПа, из осадочных – не ниже 30 МПа.

Для гидротехнического бетона зоны переменного уровня воды должен применяться щебень из пород, предел прочности которых превышает предел прочности бетона не менее чем в 3 раза (для метаморфических и изверженных пород) или в 2,5 раза (для осадочных). Эти требования обеспечивают необходимую и достаточную для бетона прочность заполнителей с большим запасом.

Содержание зерен слабых пород в щебне допускается не более 10% по массе, а для бетона ряда ответственных конструкций – не более 5%. Массовая доля отмучиваемых примесей в щебне из изверженных и метаморфических пород не должна превышать 1%, а в щебне из осадочных пород в ряде случаев (в зависимости от марки бетона и вида конструкций) – 2%.

Щебень должен быть стойким к воздействию окружающей среды. Щебень, применяемый в качестве заполнителя для бетона, должен обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей цемента. Стойкость щебня определяют по минералого-петрографическому составу исходной горной породы и содержанию вредных компонентов и примесей, снижающих долговечность бетона и вызывающих коррозию арматуры железобетонных изделий и конструкций.

Природный и искусственный щебень используется в строительстве, a также в качестве заполнителя бетона, в покрытиях автомобильных дорог, для балластировки ж.-д. путей, в производстве вспученных материалов (щебень перлитовый и шунгизитовый), для получения некоторых строительных материалов (минеральной ваты и др.) [1].

1. Номенклатура выпускаемой продукции

В данной курсовой работе рассматривается цех по производству щебня с производительностью 3000000 тонн в год. Разделение идет по фракциям: 0-5 – 5%; 5-10 – 30%; 10-20 – 30%; 20-40 – 30%; 40-70 – 5 %.

Фракция 0-5 мм (отсев) - от нуля до пяти миллиметров, чаще именуемый как отсев. Наименьшая фракция щебня, которую можно получить при дроблении.

При дроблении на (отсев) идет до 20% обрабатываемой породы. Это естественно отражается на его цене: 0-5 - дешевая фракция щебня.

Несмотря на это, отсев имеет достаточно широкую область применения. Используется для отсыпки разных дорожек, детских и спортивных площадок, также в декоративных целях. Для грунтовых дорог применяется как дренаж, используется в асфальтовых покрытиях, а также в некоторых случаях как заменитель песка. При производстве бетонных конструкций, не требующих высокой прочности, в которых необходимо получить гладкость.

Фракция 5-20 мм - щебень с размером зерен от пяти до двадцати миллиметров (мелкая фракция). Щебень фракции 5-20 в основном используется в асфальтобетонных смесях. Данный размер зерен дает максимальное сцепление в смеси, в свою очередь делает бетон максимально крепким, а также предоставляет гладкость поверхностей бетонных блоков, в свою очередь сводит к минимуму подготовку стен, полов и потолков зданий до завершающих этапов обработки: поклейки обоев, укладке плитки и т.д. Щебень данной фракции производится из гранита марки прочности от 800 до 2200 кг на см 2 . Данная фракция чаще используется во всех строительных работах. При дроблении породы объем получения данной фракции находится в пределах 40% от общего количества получаемой продукции. Содержание зерен игловатой и лещадной формы, в % по массе составляет 10-12%; содержание глинистых и пылеватых частиц в % по массе составляет 1,5 -2%; марка по прочности (дробимости) М600; марка по морозостойкости F 150; Насыпная плотность 1300 кг/м 3 ; влажность щебня составляет 3-4%; пористость 5,4 – 7,3%; пустотность 48,1 – 50,8%;водопоглощение 2,5%. В ценовой категории относится к дорогим.

Фракция 20-40 мм - щебень размером от двадцати до сорока миллиметров, (фракция среднего размера). Применяется при строительстве дорог как нижний слой асфальтового покрытия. Щебень фракции 20-40 изготавливается из материала прочностью не менее 2000кг на см 2 . Щебень данной фракции используется в качестве подушки при строительстве скоростных магистралей, железных дорог, производстве бетона и массивных железобетонных конструкций. Используется при закладке фундаментов и возведении различных строительных сооружений. Применяется для отсыпки стоянок, оснований под фундаменты, при устройстве площадок для работы тяжелой строительной техники, как заполнитель в бетонах повышенной прочности. При производстве данного продукта производитель получает до 50% производимого продукта от общего количества переработанной породы. Содержание зерен игловатой и лещадной формы, в % по массе составляет 11-12%; содержание глинистых и пылеватых частиц в % по массе составляет 1,6 -2%; марка по прочности (дробимости) М600; марка по морозостойкости F 150; Насыпная плотность 1300 кг/м 3 ; влажность щебня составляет 3-4%; пористость 5,4 – 7,3%; пустотность 48,1 – 50,8%;водопоглощение 2,5%. По цене данная фракция относится к недорогим.

Фракция 40-70 мм - щебень размером от сорока до семидесяти миллиметров, (крупная фракция). Основное применение: изготовление подушек при строительстве площадок и основания дорог, широко используется при ведении фундаментных и каркасных работ. Щебень этой фракции изготавливается из гранитов крепостью до 2200 кг на см 2 . При производстве щебня данной фракции производитель получает до 60% необходимого продукта от общего количества переработанной массы. Также щебень фракции 40-70 используется в производстве бетона, массивных конструкций из бетона и для работ с большими объемами бетона. Применяется в дорожном строительстве, при возведении зданий и сооружений, при строительстве железнодорожных путей, в некоторых случаях использования в качестве фильтрующих элементов. Содержание зерен игловатой и лещадной формы, в % по массе составляет до 15%; содержание глинистых и пылеватых частиц в % по массе составляет 2%; марка по прочности (дробимости) М600; марка по морозостойкости F 150; Насыпная плотность 1300 кг/м 3 ; влажность щебня составляет 3-4%. В ценовой категории относится к недорогим [2].

Щебень – наиболее широко используемый продукт добычи и переработки нерудных строительных материалов.

Объемы производства щебня в мире превышают 3 млрд. м3 в год. Интересной особенностью щебня как продукта, производимого из природного минерального сырья, является то, что цены на него во всем мире за последние 50 лет выросли в 2,5–3 раза. В то же время цены на большинство продуктов,производимых на базе минерального сырья (например, черные и цветные металлы), за это же время упали в 3–5 раз.

Кажущаяся простота производства щебня – дробление горных пород – обманчива, так как современные технологии производства строительных материалов и изделий на их основе предъявляют все более высокие требования к качеству щебня, используемого, в основном, как заполнитель припроизводстве бетонов, асфальтобетонов и дорожных покрытий.

Щебень для дорожного строительства

Щебень является одним из основных материалов, применяющихся для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог. От его качества в значительной мере зависят их потребительские свойства (ровность, коэффициент сцепления и т.д.) и долговечность. Особенно это относится к щебню, применяемому дляустройства верхних слоев дорожной одежды, непосредственно воспринимающих высокие механические нагрузки от движущегося транспорта, находящихся под воздействием природных факторов и антигололедных химических средств.

Щебень, применяемый в дорожном хозяйстве, условно можно разделить на три группы:

За последние годы сформировался устойчивый спрос на щебень кубовидной формы со стороны дорожно-строительных организаций.

Анализ продукции, выпускаемой предприятиями нерудной промышленности, разрабатывающими месторождения магматических горных пород,показывает, что они в основном производят щебень в виде фракций 5–20 мм и 20–40 мм, в отдельных случаях – фракций 5–10, 10–20 и 5–15 мм.

Производимый щебень фракции 5–20 мм обычно сильно закрупнен. Это не позволяет подобрать оптимальный зерновой состав минеральной части асфальтобетонных смесей, что существенно ухудшает физико-механические характеристики асфальтобетона. Исследования, атакже отечественный и зарубежный опыт строительства и эксплуатации автомобильных дорог позволили установить, что щебень для приготовления асфальтобетонных смесей для верхних слоев покрытий должен выпускаться в виде узких фракций (5–10, 10–15, 15–20 мм). Из узких фракций сравнительно просто подобрать требуемые смеси оптимального зернового состава.

Поставляемый щебень фракции 5–20 мм вбольшинстве случаев содержит чрезмерное количество зерен лещадной формы – 25–40% и более. Повышенное их содержание отрицательно влияет на удобоукладываемость и плотность асфальтобетонных смесей. Они обладают меньшей механической прочностью по сравнению с кубовидными и поэтому в процессе строительства и при эксплуатации дорог разрушаются, что может приводить к образованию поверхностей, не покрытыхбитумом. Эти места являются первичными очагами разрушения асфальтобетона при проникновении воды и действии затем попеременного замораживания-оттаивания.

Асфальтобетонные смеси на кубовидном обладают лучшей уплотняемостью за счет взаимного перемещения и взаимозаклинивания зерен.

Содержание
Введение
1 Номенклатура продукции
2 Технологическая часть
2.1 Переработка гравийно-песчаных материалов
2.2 Приготовление дробленого песка
2.3 Дробление горных пород на щебень
2.4 Производство ПГС
3 Обогащение и фракционирование
3.1 Спиральный классификатор песка:
3.2 Гравиемойки-сортировки
Список используемой литературы
Введение
Песок и гравий остаются неизменно востребованными при возведении построек или прокладке дорог. Их преимущества не только в низкой цене, но и в их высоких качественных характеристиках.
Сырье, применяемое для изготовления различных строительных материалов, в большинстве случаев неоднородно и состоит из различных по величине кусков, зерен или пылевидных частиц. При обработке материалов возникает необходимость разделения (сортировки) смеси на отдельные сорта (фракции), в каждом из которых размеры кусков (зерен) не выходили бы за определенные пределы.
Существует разделение песчано-гравийных смесей на природные и обогащенные.
Природные - для устройства дорожных покрытий, верхнего слоя оснований под покрытия, для дренирующих слоев и в других целях в дорожном строительстве в соответствии с требованиями норм и правил на строительство автомобильных дорог; обогащенные (получаемые из природных песчано-гравийных смесей путем обогащения, т.е. путем дополнительного внесения в смесь гравия) - в соответствии с требованиями строительных норм и правил на соответствующие виды строительных работ.
Тип ПГС зависит от концентрации в них гравия, а также от размеров его зерна. Для классификации и определения типов и видов ПГС существуют стандарты ГОСТ8736-93 и ГОСТ8267-93. Для присвоения определенного класса песчано-гравийной смеси, тщательно анализируется ее состав, типоразмеры зерна, степень содержания пылевидных, глинистых и иловых примесей, а также минерально-петрографические данные.
Как природные, так и обогащенные смеси песка и гравия хорошо зарекомендовали себя в широком спектре отраслей и типов объектов строительства. Эти строительные материалы прошли проверку временем, и до сих пор нет достойных заменителей, имеющих такое же соотношение цены и качества. Более того, песок и гравий являются натуральными и экологически чистыми материалами.
Песок - рыхлая смесь зёрен, полученных при естественном или искусственном разрушении горных пород. Диаметр зёрен песчаной фракции принимается от 0.16 до 5.0 мм.
По происхождению пески подразделяют на элювиальные, делювиально-пролювиальные, аллювиальные, озёрные и морские.
Минералогический состав может быть самый разнообразный в зависимости от состава материнских пород, но основными минералами всегда являются кварц, полевые шпаты, кальцит, слюда, роговая обманка, пироксены.
По минералогическому составу различают кварцевый песок при содержании кварца более 90%; кварцево-полевошпатовый при содержании кварца от 50 до 90% и полевых шпатов от 10 до 50% и полевошпатовый при содержании полевых шпатов более 90%.
По форме зёрен пески разделяют на четыре вида: округлые, полуокруглые, остроугольные и осколочные.
Гравий - рыхлое скопление обломков горных пород окатанной формы зерна крупностью 5-70 мм.
производительность линия смесь песок гравий
1 Номенклатура продукции
Песчано-гравийные смеси должны соответствовать ГОСТ 23735
Песчано-гравийные смеси характеризуют:
содержанием гравия и песка в смеси;
наибольшей крупностью зерен гравия;
показателями, принятыми для оценки гравия по ГОСТ 8268 - 74 (зерновым составом, прочностью, содержанием зерен слабых пород, морозостойкостью, содержанием пылевидных, глинистых и илистых частиц, глины в комках и минералого-петрографическим составом);
показателями, принятыми для оценки песка по ГОСТ 8736 - 77 (зерновым составом и модулем крупности, содержанием пылевидных,глинистых и илистых частиц, в том числе глины в комках, содержанием органических примесей и минералого-петрографическим составом).
В природной песчано-гравийной смеси содержание зерен гравия размером более 5 мм должно быть не менее 10% и не более 95% по массе.
Обогащенная песчано-гравийная смесь в зависимости от содержания зерен гравия подразделяется на пять групп:
. от 15 до 25% 2. св. 25 " 35% 3. " 35 " 50%
. " 50 " 65% 5. " 65 " 75%
Наибольшая крупность зерен гравия (Dнаиб) в природной песчано-гравийной смеси должна быть не менее 10 мм и не более 70 мм.
Обогащенная песчано-гравийная смесь должна иметь зерна гравия наибольшей крупности (Dнаиб) одного из следующих значений: 10; 20; 40 или 70 мм.
По соглашению сторон допускается поставка песчано-гравийной смеси, с зернами гравия крупностью свыше 70 мм, но не более 150 мм.
Прочность гравия, входящего в состав природной и обогащенной песчано-гравийной смеси, содержание в нем зерен слабых пород и морозостойкость должны отвечать требованиям ГОСТ 8268 - 74.
Пески, входящие в состав природной песчано-гравийной смеси по зерновому составу, должны отвечать требованиям ГОСТ 8736- -77 к крупным, средним, мелким и очень мелким пескам.
Пески, входящие в состав обогащенной песчано-гравийной смеси, должны отвечать по зерновому составу требованиям ГОСТ 8736 - 77 к крупным, средним и мелким пескам. Содержание частиц, проходящих сквозь сито с сеткой № 014 в песках, входящих в состав природной песчано-гравийной смеси, не должно превышать 20%, а обогащенной - 10% по массе.
Содержание пылевидных и глинистых частиц в природной песчано-гравийной смеси не должно превышать 5%, в том числе глины в комках 1%, а в обогащенной - соответственно 3% и 0,5% по массе. Песчано-гравийные смеси не должны содержать включений.
2 Технологическая часть
2.1 Переработка гравийно-песчаных материалов
Гравийно-песчаный материал - это рыхлая обломочная горная порода, получившаяся в результате разрушения метаморфических, магматических и осадочных горных пород. Процесс переработки гравийно-песчаного материала с целью получения готовой продукции (щебня из гравия, гравия, песка) отвечающей требованием стандартов, зависит от петрографического состава исходного материала, содержания глины, пылеватых частиц, требуемого ассортимента готовой продукции и другие.
Технологическая схема гравийно-сортировочных заводов включает следующие операции: сортировку, промывку, классификацию и обогащение песка, обогащение щебня и гравия по прочности и форме зерна (рисунок 1).

Щебень – это нерудный каменный материал, без которого сегодня не обходится ни одно строительство. Щебень используют при различных видах работ, в том числе он незаменим для:

изготовления бетонных изделий (в этом случае щебень используют в качестве заполнителя);
строительства дорог, отсыпки железнодорожных путей;
заливки фундамента цементной смесью из щебня;
декорирования бассейнов и водоемов.

Применение новейших технологий для производства строительных материалов и изделий на их основе предъявляет повышенные требования к качеству щебня. Поэтому процесс производства этого строительного материала достаточно трудоемкий и включает следующие технологические процессы (этапы производства щебня):

1. Добыча каменного бута.
2. Доставка и переработка сырья на дробильно-сортировочном заводе.
3. Грохочение (сортировка измельченного щебня на фракции).

Этап 1. Добыча каменного бута

Для производства щебня используют различные виды сырья (от чего зависит и вид щебня):

Осадочные нерудные материалы, которые откладываются в водных потоках, почти исчерпаны. Их заменяет морской щебень, который имеет схожую геологическую природу и подходит для производства качественного бетона.

В процессе дробления строительного мусора получают вторичный щебень. Для этого используют такие материалы, как кирпич, бетон, асфальт. В процессе производства этого вида щебня применяют такое же оборудование, как и для других видов этого строительного материала.

Результат дробления отвальных металлургических шлаков – шлаковый щебень. Также для его производства используют огненно-жидкие шлаки, которые подвергают специальной обработке. Так получают литой шлаковый щебень.

Перед непосредственной добычей гранитного или гравийного бута, как правило, проводят раскрывные работы: удаляют растительный слой, песчано-глинистые породы, а в некоторых случаях – непригодный камень верхней зоны.

Когда каменный массив подготовлен, начинаются работы по отделению блоков (негабаритов), которые будут проходить последующую обработку.

Для добычи каменных блоков применяют буровые машины и станки, с помощью которых бурят скважины (шурфы). В них закладывают взрывные снаряды. Как правило, массовый взрыв проводят в строго определенное время и обязательно следят за тем, чтобы в опасной зоне не было людей и техники. Массовый взрыв должен быть четко спланирован, поскольку от этого зависит отделение качественных блоков нужной величины. Если после взрыва образовались большие глыбы, их взрывают второй раз.

Каменные блоки грузят экскаваторами в автосамосвалы и транспортируют в дробильно-сортировочные цехи.

Этап 2. Дробление камня

В технологическом процессе переработки каменного бута на щебень выделяют стадии первичного и вторичного дробления.

При первичном дроблении бут равномерно подается питателем в дробилку, где измельчается на мелкие части. Иногда первичное дробление камня осуществляют непосредственно в карьере. В таком случае на завод доставляются не сплошные каменные глыбы, а частично дробленые.

Соответственно, при вторичном дроблении ленточный транспортер подает горную породу, прошедшую первичную обработку, в дробилку вторичного дробления.

Этап 3. Сортировка щебня на фракции (грохочение)

Задача грохочения – регулирование размера и количества материала.

Этот этап не всегда выделяют в отдельный; иногда его рассматривают как третью стадию переработки каменного бута.

Во время грохочения полученный в результате дробления щебень сортируют на отдельные фракции по размеру. Это осуществляется с помощью специального устройства – грохота.

Читайте также: