Установки фирмы KRUPP для переработки строительных отходов

Производство минерального сырья из строительных отходов имеет важное значение для народного хозяйства. Переработанные строительные отходы смогут заменить в разных промышленных отраслях использование таких естественных материалов как песок, гранит, известняк и др., потребности в которых во многих странах мира имеют тенденцию к росту.

В Германии, например, доля отходов, приходящаяся на замусоренный грунт и лом с дорожного покрытия, составляет 67%. Хотя большая часть этого количества снова используется в хозяйстве, устранение остальных отходов вызывает немало проблем. Технические, геологические и экономические требования к  укладке отходов на свалке с каждым годом ужесточаются. Все труднее найти пригодные места для размещения свалок, а также необходимо выполнять дополнительные мероприятия, в том числе подземную изоляцию, что влияет на увеличение затрат на строительство свалок. Таким образом, безотходная переработка строительного лома представляет собой крайне актуальную задачу.

Немецкая фирма KRUPP Fordertech-nik, выпускающая многие виды оборудования для горной промышленности и строительства, специализируется также на производстве установок для переработки строительных отходов. Структурная комплектация этих установок в основном зависит от требований к конечному продукту. Как правило, в состав установки входят: дробилка, дизель-генератор, конвейерный питатель, магнит и конвейер для изъятия металлолома, разгрузочный конвейер. Расширенный вариант установки также включает ленточный конвейер, просеиватель, конвейер для крупных фракций, весы.

Современную программу установок для переработки строительных отходов фирмы KRUPP составляют 15 моделей мобильных, полустационарных и стационарных установок общей массой от 17.8 до 65 т. Мобильные установки монтируются на прицепах, полуприцепах, оборудуются гусеничным ходом или полозьями.

Установка S3C-100/125 SR-G весом 44 т, выполненная в виде прицепа на пневмоходу, транспортируется с помощью трехосевого седельного тягача со скоростью 62 км/час. Низко расположенный бункер может загружаться колесным погрузчиком. Монтаж такой установки производится за 5 часов бригадой из 4 человек с помощью 20-тонного крана.

Полустационарная установка K3C-100/125 SR на полозьях массой 31 т и производительностью 80-150 т/час транспортируются на грузовике с низкой погрузочной высотой. Для монтажа верхней машинной части на полозья требуется кран грузоподъемностью 24 тонны. Установка может загружаться погрузчиком или с помощью небольшого экскаватора из штабеля материала, навезенного самосвалами или погрузчиками. В первом случае требуется сооружение эстакады высотой около 3.5 м или земляной выемки соответствующей глубины.

Для дробления различных по свойствам материалов фирмой KRUPP применяются 10 типов дробилок. Специалистами фирмы разработаны рекомендации для применения различных дробилок в зависимости от степени измельчения и физических свойств материала (табл. 2).

При размельчении угля, солей и легко дробимых пород главным образом используются ударно-валковые дробилки. Именно эти дробилки благодаря своей компактности были впервые применены в подземных шахтах при добыче угля.

Прямолинейная схема транспортирования и простота конструкции являются преимуществом ударно-валковых дробилок, но низкая степень измельчения и невысокая производительность ограничивают эффективность применения этих дробилок. Величина зазора между валком и транспортером определяют максимальный размер кусков перерабатываемого материала, поэтому установки данного типа снабжены роторами с регулируемой высотой, но этого бывает недостаточно, т. к. куски больших размеров и высокий слой транспортируемого материала приводят к быстрому скоплению материала в зоне зазора и как следствие – к неполадкам и потерям производительности.

Большая степень размельчения и повышение производительности достигается за счет добавления второго дробильного валка. Зазоры между обоими валками и транспортером можно регулировать независимо друг от друга.

Второй валок, как правило, располагается ниже первого. Больший зазор первого валка позволяет беспрепятственно принимать куски крупных размеров и перерабатывать более мощный слой материала.

Ударно-валковые дробилки, смонтированные на транспортере, могут устанавливаться непосредственно на земле или на полозьях. В первом случае приемный бункер не предусмотрен и материал выгружается прямо на транспортер. Производительность таких установок не превышает 500 т/час. Их можно передвигать с помощью крана или грузовика. Установки на полозьях массой до 80 тонн перемещают до нового места работы с помощью погрузчика или экскаватора. Более крупные установки демонтируются.

Щековые дробилки измельчают материал между стационарной и подвижной щеками. Грансостав переработанного материала и производительность дробилок определяются частотой вибрации и величиной зазора между щеками. Фирмой KRUPP для измельчения материала средней твердости производятся щековые дробилки с одной подвижной щекой и одной кницей, а для твердых и вязких материалов – с двойной кницей.

Серьезным недостатком щековой дробилки является возможное засорение при дроблении вязкого асфальта и частые включения системы предохранения от перегрузок при наличии в исходном материале металлических или деревянных предметов.

В этих условиях более эффективна работа ударно-отражательной дробилки. Эта дробилка прекрасно перерабатывает различные материалы как бетон, асфальт, кирпич, брусчатка, щебень, шлак, анодные остатки и др.

Скатывающиеся по наклонному желобу куски загружаемого материала попадают на ротор, вращающийся со скоростью 25-45 м/с. На роторе в определенной последовательности размещены ударные билы, которые при вращении отбрасывают куски породы на систему отбойных плит, расположенных с таким расчетом, чтобы дробильный материал все время возвращался в ударный цикл. Фирмой KRUPP выпускается пять типов отбойных  плит, выбор которых производится в соответствии с видом исходного материала или требованиями к грансоставу конечного продукта.

При двукратном увеличении ширины зазора между ротором и отбойной плитой производительность дробилки увеличивается на 20%. Повышенную фракцию мелких частиц в конечном продукте также можно получить за счет увеличения скорости вращения ротора, но при этом прогрессивно растет износ рабочих элементов дробилки.

На графике приведена производительность ударно-отражательных  дробилок KRUPP в зависимости от качества исходного материала.

Согласно данным фирмы KRUPP величина капиталовложений для перерабатывающей установки с ударно-отражательной дробилкой производительностью 100-150 т/час составляет от 680 до 900 тыс. DМ, причем большие значения относятся к  мобильной установке (см. диаграмму). Доля, приходящаяся на стоимость самой дробилки, достигает 45-55%.

Издержки производства колеблются от 5 до 9 DМ за тонну. Наибольшая доля расходов у дробилок данного типа приходится на износ рабочих элементов (в абсолютных величинах от 0.1 до 1.5 DМ на тонну), из которых на износ бил – 85%. Необходимая суммарная мощность установки находится в пределах 160-185 кВт, удельный расход энергии – от 0.5 до 1.0 кВт час/тонну. Обычно для снабжения всей установки электроэнергией достаточно дизельного генератора мощностью 280 кВА. Расходы на электроэнергию составляют 0.2-0.3 DМ/кВт час.

Измерения показали, что на расстоянии 2 м от дробилки уровень шума составляет 84-95 дБА, который меньше уровня шума от загрузочных машин.

По данным фирмы KRUPP коэффициент технической готовности составляет:

  • ударно-отражательной дробилки 0.7-0.9;
  • колесного погрузчика 0.7-0.9;
  • ленточных транспортеров 0.9-0.95;
  • установки для просеивания 0.9-0.95;
  • дизель-генератора 0.95-0.98.

Для размещения рециркуляционной установки по производству наполнителей требуется площадь 4 тыс. м2. Расширенная рециркуляционная установка с ленточными транспортерами, электроснабжением, весами, складом, установкой для просеивания занимает площадь 7-10 тыс. м2.

Для обслуживания общей установки требуются машинист колесного погрузчика, оператор и подсобный рабочий.

Журнал "Горная Промышленность" №3 1997