Дробление дорожного полотна и строительных отходов
К отходам от сноса ветхих сооружений принято причислять кирпичную кладку‚ бетон и железобетон‚ строительный раствор‚ гипсовые плиты‚ дерево‚ обломки фаянсовых изделий‚ изоляционные материалы. При переработке полотна подлежащих реконструкции дорог образуется строительный лом‚ состоящий из иных компонентов — асфальта‚ бетона‚ дегтевых субстанций‚ щебня‚ бортового камня‚ брусчатки‚ песка и земли.
Изначально дробилки проектировались и изготавливались исключительно для переработки нерудных материалов‚ в большей степени — взорванной горной породы: гранитов или известняков. Эти типы материалов характеризуются практически неизменными физическими параметрами: постоянными значениями плотности‚ влажности‚ влагоемкости‚ гранулометрическим составом и пр. С появлением необходимости переработки и утилизации отходов строительного производства‚ характеризующихся широким и переменным спектром значений вышеприведенных параметров‚ началась стремительная специализация дробильных машин.
Необходимо отметить‚ что сами дробилки без сопутствующего оборудования практически не используются. Сейчас под этим термином понимается набор оборудования‚ собранный на едином мобильном шасси или стационарно установленной раме и предназначенный для выполнения комплекса сопутствующих технологических операций — приема и подачи материала‚ предварительного рассеивания и отбора неэффективной фракции с последующей ее эвакуацией из камеры дробления‚ самого процесса дробления‚ транспортирования в отвал или на последующее грохочение‚ извлечения металлических включений.
Практически именно набор сопутствующего базовой дробилке оборудования определяет ее функциональное назначение и проводит условную границу между дорожными дробилками и дробилками для переработки строительных отходов. Ниже приводим перечень различий между дорожными дробилками и дробилками для строительных отходов.
Появление значительных объемов строительных отходов (в современном мире это миллионы тонн) разного размера‚ состоящих из различных материалов‚ потребовало наличия машин‚ способных на первой стадии просто измельчить их и утилизировать‚ а на второй — обеспечить повторное их использование.
Для реальной переработки (ресайклинга) разнообразного строительного лома пригодны только два типа дробилок — щековые и роторные. Остальные типы — молотковые‚ конусные‚ валковые — не могут использоваться для первичной переработки засоренного строительного лома.
Вопрос выбора оптимального базового оборудования — щековой или роторной дробилки‚ — по-видимому‚ останется без ответа еще долгое время.
Обе модели‚ обладая рядом своих особенных достоинств‚ также имеют и свои специфические недостатки.
Щековая дробилка дешева и неприхотлива в эксплуатации‚ однако обладает сравнительно невысокой (1:6) степенью дробления‚ обеспечивает высокий процент лещадных зерен и не поддается пылеподавлению. Роторная дробилка обладает завидной (1:20) степенью дробления при высокой кубовидности исходного зерна‚ полностью изолирована для подавления пыли‚ однако имеет высокий износ сменного оборудования‚ что удорожает ее эксплуатацию. Удельные энергозатраты у нее значительно выше‚ чем у щековой дробилки.
Острая необходимость наличия дробилок для переработки строительных отходов возникла в частности в России после 1995 года‚ когда начала реализовываться программа Правительства Москвы по реконструкции ветхого жилого фонда. Потребность в дорожных дробилках возникла существенно раньше‚ однако тогда ее было легче удовлетворить‚ так как исходный материал — дорожный лом — существенно легче передробить благодаря его сравнительной однородности.
Разновеликий размер загружаемых в дробилку кусков строительного бетонного лома‚ хаотично скрученные прутья арматуры‚ тепло- и гидроизоляционные материалы 40-летней давности — вот та смесь‚ которая попадает в камеру дробления при переработке старых пятиэтажек. На практике это приводит к фактически двукратному снижению производительности по сравнению с паспортной‚ рассчитанной на дробление однотипных горных пород.
Рассмотрим реальный производственный опыт российских предприятий по использованию иностранной техники для переработки строительных отходов и отходов при ремонте дорог‚ накопленный за последние годы.
Первым иностранным оборудованием по хронологии московского ресайклинга были щековые дробилки‚ приобретенные фирмами САТОРИ и СУ-155 (г. Москва). Это были практически однотипные машины‚ хотя и разных фирм — соответственно Parker (Великобритания) и Maschinenfabrik Liezen (Австрия). Они представляют собой мобильные механизмы‚ устанавливаемые непосредственно на месте переработки материала и состоящие из вибропитателя‚ с помощью которого производится предварительный отбор мелких фракций‚ самой щековой дробилки‚ отгрузочного транспортера и установленного над ним магнитного ленточного сепаратора.
Секция предварительного дробления фирмы Parker включает в себя приемный бункер‚ колосниковый вибропитатель (с колосниками или перфорированным днищем)‚ обеспечивающий попутный отсев мелкой фракции и грунта‚ щековую дробилку‚ боковой и отгрузочный конвейеры. Магнитный сепаратор‚ установленный над отгрузочным конвейером‚ отделяет арматуру и другой металлолом от раздробленного материала.
Для установки дробилки фирма предлагает как колесное‚ так и гусеничное шасси.
Предприятие СУ-155 — пожалуй‚ единственное‚ использующее дробилку целенаправленно для переработки материала снесенных пятиэтажек в зоне плотной городской застройки.
К особенностям данной конструкции следует отнести наличие качающегося "языка"‚ подвешенного шарнирно на нижней части неподвижной щеки. "Язык" предназначен для ориентирования и оптимальной укладки раздрабливаемого материала на конвейерную ленту.
Однако небольшой (120-150 мм) зазор между лентой отгрузочного конвейера и опорной балкой дизель-генератора создает узкое место‚ в котором арматура застревает‚ образуя пробки из хаотично скрученных мотков проволоки. При этом происходит повышенный износ транспортерной ленты и механизма ее протяжки. Проблема проталкивания пробок была решена путем создания добавочного рабочего места для оператора‚ вручную извлекающего арматурные мотки с отгрузочного конвейера. Это неизбежная плата за использование дорожной дробилки не по прямому назначению — для переработки материала‚ для которого она не была спроектирована.
Интересна конструкция вторичных ленточных конвейеров этой же фирмы‚ оснащенных лишь ведущим и натяжным барабанами без поддерживающих роликов. Вместо роликов вдоль рамы конвейера равномерно установлены подковообразные дуги‚ выполненные из антифрикционного сплава‚ обеспечивающего невысокий коэффициент трения. Благодаря такой дуге (около 150°) удалось повысить корытообразность профиля ленты‚ обеспечив лучшую сцепляемость материала с ее поверхностью. Это‚ в свою очередь‚ дало возможность установить конвейер под углом 32°-35° (вместо 17°-18°)‚ существенно сократив габариты установки.
Предприятие СУ-175 (г. Москва) также приобрело дорожную щековую установку фирмы Maschinenfabrik Liezen несколько отличной конструкции‚ с боковым расположением отгрузочного транспортера длиной в 2,0 м. Такой короткий транспортер‚ вполне приемлемый в дорожных условиях‚ потребовал существенной модернизации всей конструкции для использования в стационарных условиях переработки строительных отходов.
Большой интерес вызывает эксплуатация мощной дорожной дробилки Track-404 австрийской фирмы Hartl‚ мобильно работающей как на реконструкции дорожного полотна‚ так и стационарно перерабатывающей на постоянном месте своей дислокации строительные отходы. Дробилка интенсивно эксплуатируется с 1998 года московским предприятием "Рецикл материалов". Рабочий вес установки — 42 т‚ она способна перерабатывать строительный лом размером до 700 мм с паспортной производительностью 250 тонн в час. На гусеничном шасси смонтирован приемный бункер емкостью 8 м3, регулируемый вибрационный питатель‚ предварительный вибрационный грохот‚ отсеивающий мелкую фракцию‚ роторная дробилка‚ дизель-генератор с гидросистемой управления исполнительными механизмами‚ отгрузочный транспортер‚ магнитный сепаратор‚ пост управления. Привод дробилки — клиноременная передача непосредственно от дизеля. Все остальные механизмы получают вращающий момент от регулируемых гидромоторов единой гидросистемы. В комплект оборудования входит и отдельно стоящий на раме двухситовой грохот с тремя отгрузочными транспортерами‚ которые также приводятся в действие от единой гидросистемы. При всей неоспоримой прогрессивности использования гидросистем данная конструкция выявила и ее реальный недостаток в условиях эксплуатации в холодное время года. Так как грохот с конвейерами находится на существенном удалении от центральной гидросистемы‚ то запуск и эксплуатация дробилки при низких температурах затруднительны.
Распределение мощности от гидросистемы на Track-404 рассчитано таким образом‚ что исключает возможность работы дробилки и другого технологического оборудования при движении самого комплекса. Однако модели‚ выпущенные фирмой в прошлом году‚ позволяют комплексу одновременно и двигаться‚ и перерабатывать строительные отходы. Хотя возникает сомнение в необходимости такого совмещения операций‚ так как возможность загрузить в бункер несколько кубометров строительного лома "на ходу" представляется крайне сомнительной.
Ввиду двойного назначения рассматриваемый комплекс оснащен двумя различными комплектами рабочих органов — бил. Одни била предназначены для работы с асфальтовыми отходами‚ другие ориентированы на работу с бетоном и железобетоном.
Здесь же уместно остановиться и на особенностях эксплуатации дробилок при работе с асфальтом. (Данная дробилка использовалась при переработке дорожного полотна Ленинского проспекта в Москве). При дроблении последнего (если он не совсем древний и ломкий) дробильная камера покрывается маслянистым слоем‚ а все неровности и технологические полости для крепления бил намертво закупориваются дегтевыми субстанциями. Обычные резьбовые соединения‚ крепящие ударные била и отбойные плиты‚ превращаются в трудноразъемные. Реальным способом снизить это негативное воздействие является интенсивный полив асфальта водой еще в приемном бункере‚ что используется на этих же машинах при их эксплуатации в США.
На примере данной машины также необходимо рассмотреть обычную проблему‚ возникающую при перепрофилировании дорожной дробилки в стационарно расположенную для дробления строительного лома.
Речь идет об эффекте просыпи мелкой фракции из приемного бункера и с отгрузочного транспортера под дно комплекса. Объем этой просыпи при интенсивной работе дробилки составляет десятки килограммов в час. Но если при движущейся дробилке эта просыпь остается на дороге незаметной полосой‚ то при стационарном расположении агрегата она образует быстрорастущие конусы материала под его дном. В условиях влажной и морозной погоды эти конусы становятся реальным препятствием‚ смерзаясь и зачастую разрезая транспортерную ленту по ее длине. Одним из главных условий адаптации дорожной дробилки к стационарному использованию является работа по безусловной изоляции транспортных потоков материала в дробилке и исключение возможности просыпи мелких фракций.
Подготовил Антон ИГОНИН
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 07 за 2003 год в рубрике техника
