Грохочение.

Во многих отраслях народного хозяйства используются полезные ископаемые, представляющие собой сыпучие механические смеси частиц разной крупности. К ним относятся, в частности, гравийно­песчаные смеси и природные пески.
Сыпучие механические смеси частиц образуются также при пе­реработке полезных ископаемых, например дробленые материалы — щебень, дробленый песок.
Как правило, в природные и искусственные породы входят части­цы всех размеров: от мельчайших до самых крупных. Такие смеси принято называть рядовыми (рядовой щебень, рядовой гравий). Од­нако в процессе переработки для производства товарных видов про­дукции или по условиям технологии обычно возникает необходи­мость разделения рядовой смеси на группы разной крупности. Та­кое разделение сыпучих механических смесей по крупности частиц называется классификацией. Одним из основных способов ее явля­ется грохочение.
Грохочением называется разделение частиц материала по круп­ности для получения фракций или классов повышенной однородно­сти. Например, смесь частиц и кусков материала размерами при­мерно до 100 мм весьма неоднородна. В результате просеивания на трех ситах ее можно разделить на четыре фракции, в каждой из ко­торых частицы в основной своей массе отличаются одна от другой не более чем на 25 мм.
В промышленности нерудных строительных материалов продук­ты нижнего и верхнего классов, как правило, являются товарными фракциями. Поэтому к засоренности фракций обоих классов предъ­являют повышенные требования. Присутствие в товарных фракци­ях "посторонних" зерен не должно превышать 5 %.
Если сырье представляет собой смесь различных материалов, один из которых необходим для данного производства, а остальные составляют пустую породу, то сортировкой отделяют ценные мате­риалы от пустой породы. Такую сортировку называют обогащени­ем.
Грохочение широко используется в технологических схемах ще­беночных, гравийно-песчаных и песчаных заводов промышленно­сти нерудных строительных материалов при производстве щебня, гравия и песка, применяемых для изготовления бетонных, железо­бетонных конструкций и изделий, при выполнении дорожных, пу­тевых и других строительных работ.
Машины и устройства, на которых производится грохочение, на­зываются грохотами.
Сыпучая смесь, поступающая на грохочение, называется исход­ным материалом (продуктом). Частицы, входящие в состав смеси, называются зернами. Частицы крупнее 5 мм чаще называют куска­ми.
Поверхности с отверстиями определенных размеров, на которых происходит разделение зерен, называются просеивающими или ра­бочими поверхностями либо ситами.
Под размером отверстий сита принимается максимальный проме­жуток в свету между противоположными сторонами отверстия: для круглых — это диаметр отверстия, квадратных — сторона квадрата, прямоугольных — меньшая сторона прямоугольника, щелевидная — ширина щели и т.п.
Основным условием грохочения является движение сыпучей сме­си относительно сита. Для осуществления грохочения необходимо, чтобы исходная зернистая смесь имела как можно больше соприкос­новений (контактов) с ситом, т.е. чтобы она встречала как можно больше новых отверстий сита и расслаивалась по крупности с посте­пенным проникновением зерен, меньших, чем отверстия сита, к его поверхности. Только при движении смеси по ситу создаются ука­занные условия.
При грохочении зерна, по размеру меньшие отверстий сита, про­ходят через них и образуют нижний — мелкий, или подрешетный, продукт (нижний класс). Не прошедшие сквозь сито зерна образуют верхний — крупный, или надрешетный, продукт (верхний класс).
Вообще продуктами принято называть все потоки нерудного ка­менного материала, поступающие на переработку и получаемые в результате переработки с измененными физико-механическими ха­рактеристиками.
Поток исходного материала, поступающий на операцию, называ­ют питанием машин данной операции.
В достижении наиболее полного разделения исходного материала на крупный и мелкий продукты и заключается конечная цель гро­хочения.
Операции грохочения входят в общий комплекс операций по пе­реработке исходного сырья, обычно называемый качественной схе­мой переработки.
В зависимости от назначения операций принято различать следу­ющие виды грохочения: предварительное, подготовленное (проме­жуточное), окончательное (товарное), контрольное (поверочное). Одновременно на грохотах может производиться промывка матери­ала и его обезвоживание.
Предварительное грохочение служит для выделения мелких классов из рядового материала перед его дроблением. Оно улучшает условия работы дробильных машин, уменьшает количество матери­алов, подвергаемых дроблению, повышает производительность дро­бильного оборудования.
Промежуточное грохочение используется для выделения про­дукта, не требующего дробления в последующей стадии.
Окончательное грохочение является одной из основных опера­ций на заводах, производящих нерудные строительные материалы. В результате такого грохочения, как правило, получаются товарные фракции гравия и щебня для отправки потребителям. Эта операция определяет качество готовой продукции по взаимной засоренности фракции.
Контрольное грохочение служит для повторного выделения ме­лочи из товарных фракций, а также выделения отдельных классов из продуктов переработки, направляемых на доработку. На многих предприятиях промышленности нерудных строительных материа­лов щебень и гравий подвергают перед отгрузкой потребителям со складов контрольному грохочению, чтобы предотвратить замельчение фракций. Последовательность перечисленных операций назы­вается схемой грохочения.
Промывка — процесс дезинтеграции (разрыхления, диспергиро­вания) глинистого материала, Содержащегося в горной массе или продуктах переработки, с одновременным отделением его в виде глинистой суспензии (шлака) под действием воды и соответствую­щих устройств.
Обычно промывка осуществляется при окончательном грохоче­нии материала, для чего на грохоты подается под напором вода: 2— 2,5 м3 на 1 т промываемого материала под давлением 0,15— 0,25 МПа. Она распределяется по поверхности сита брызгательными устройствами. Промывка ведется на первой части сита (до 2/3 длины грохота), а на второй его части материал обезвоживается. Цель обезвоживания — уменьшение влажности продуктов перера­ботки для дальнейшей их транспортировки ленточными конвейера­ми или для уменьшения смерзаемости в зимний период при хране­нии на открытых складах.
Обычно на грохотах обезвоживают кусковой материал — гравий и щебень всех фракций после промывки. Часто обезвоживание со­вмещают с окончательным или контрольным грохочением.