铁路碎石道屑的质量控制

铁路碎石道屑的质量控制

1门和清洁要求1.1道孚配置要求部通过了“铁路砾石轨道钻”的标准（bt2140-90）（以下简称新标准，下同），需要道溪级设备的编制必须符合表1所示的规定。1.2门牌检验结果表明(1)黏土团及其他杂质含量百分比不大于0.5%;(2)粒度0.1mm以下粉末含量的质量百分比不大于1%。2道模型各粒度的控制鉴于新标准对道碴产品级配中的细粒(0～16mm)和粗粒(>63mm)的质量百分比控制在较小的范围内,粒度要求较旧标准更为严格,因此,在大中型铁路采石场设计中,已趋向于选择粒度控制严格的流程A和粒度控制较严格的流程B,如图1所示。下面分别就流程A和流程B来分析产量、副产品比率、级配、清洁度的影响因素。假设:振动筛Ⅰ上、下层筛孔有效边长分别为A1、A2;振动筛Ⅱ上、下层筛孔有效边长分别为A1′、A2′;在粗碎机排矿口为C时,道碴产品中0～A1粒度的产品百分比为B1;0～A2粒度的产品百分比为B2;在中碎机排矿口为C′时,道碴产品中0～A1′粒度的产品百分比为B1′;0～A2′粒度的产品百分比为B2′;在流程A中筛Ⅰ上、下层筛分有效率分别为0.85,筛Ⅱ上、下层筛分有效率分别为0.8;在流程B中上、下层筛分有效率分别为0.8。(1)产量q值的q6.2q产n0.5.Q2=Q1′B2×0.85×0.85=0.7225Q1B2Q3=Q1′B1×0.85-Q2=0.85Q1B1-Q2Q4=Q1′-Q3-Q2=Q1-Q2-Q3Q5=(Q4+Q7)′B2′×0.8×0.8=0.64(Q4+Q7)′B2′Q6=(Q4+Q7)′(0.8B1′-0.8×0.8B′2)=(Q4+Q7)(0.8B1′-0.64B2′)Q7=(Q4+Q7)′-(Q5+Q6)=Q4+Q7-Q5-Q6Q2=Q1′B2×0.85×0.85=0.7225Q1B2Q3=Q1′B1×0.85−Q2=0.85Q1B1−Q2Q4=Q1′−Q3−Q2=Q1−Q2−Q3Q5=(Q4+Q7)′B2′×0.8×0.8=0.64(Q4+Q7)′B2′Q6=(Q4+Q7)′(0.8B1′−0.8×0.8B′2)=(Q4+Q7)(0.8B1′−0.64B2′)Q7=(Q4+Q7)′−(Q5+Q6)=Q4+Q7−Q5−Q6化解得Q2=(0.85B1-0.7225B2)Q1(1)Q6=(1-0.85B1)(1-0.8B2′/B1′)Q1(2)道碴产量Q=Q3+Q6=[(1-0.7225B2)+0.8B2′(1-0.85B1)/B1′]Q1(3)Q2=(0.85B1−0.7225B2)Q1(1)Q6=(1−0.85B1)(1−0.8B2′/B1′)Q1(2)道碴产量Q=Q3+Q6=[(1−0.7225B2)+0.8B2′(1−0.85B1)/B1′]Q1(3)(2)道咯产量q计算Q2=(Q1+Q4)′B2×0.8×0.8=0.64(Q1+Q4)′B2Q2=(Q1+Q4)′B1×0.8-Q2=(Q1+Q4)(0.8B1-0.64B2)Q=Q2+Q3道碴产量Q=Q3=(1-0.8B2/B1)Q1(4)Q2=(Q1+Q4)′B2×0.8×0.8=0.64(Q1+Q4)′B2Q2=(Q1+Q4)′B1×0.8−Q2=(Q1+Q4)(0.8B1−0.64B2)Q=Q2+Q3道碴产量Q=Q3=(1−0.8B2/B1)Q1(4)以上式中,Q1～Qn、Q1′～Qn′表示道碴经胶带输送在破碎机或振动筛入口、出口的流量,Q为合格道碴产量。(3)粉碎产品粒度曲线从流程图及计算式(1)、(2)、(3)、(4)中可以看出,产量、级配、清洁度首先受物料组成、粉末含量及黏土团的影响;其次,物料经过破碎后粒度组成受破碎机产品粒度曲线的影响;再次,作为从破碎机排放的产品中筛起合格级配产品的筛分作业以及工艺流程不同也直接影响着产品的产量和级配。因此,在设计过程中,对进入破碎筛分作业的原物料进行预筛分(选择合适的爆破参数,降低物料中的细粒细末含量),调整破碎机排矿口宽度,选取合理的振动筛筛孔有效边长,是使破碎筛分工艺流水线既满足产品级配和清洁度要求,又能提高产品产量的最佳设计方案。3不同排矿口宽度下颗粒筛筛孔颗粒度变化在暂不考虑原进料粒度对破碎机产品粒度组成的影响和对筛分效率影响的前提下,当破碎机排矿口宽度和振动筛筛孔有效边长发生变化时,产品的产量、粒度以及筛分效率也发生变化。其内在变化规律可分为两项:其一是破碎机处在不同排矿口宽度时,得到的产品粒度级配是不同的;其二是排矿口宽度为定值,而振动筛筛孔有效边长不同时,产品级配中各粒度范围的颗粒过筛概率也不同,最终使产品级配也不同。抓住这两点,通过设计计算,可筛除不合理的工作点状态,找出符合要求的工作点。3.1由破碎产品组成的设计调整区域是相对于排矿口宽度和有效孔长度的(1)诺德伯格型norger式粉碎的制备大中型铁路采石场普遍采用颚式破碎机进行破碎作业,为编程设计方便起见,本文选用诺德伯格型(Norberg)颚式破碎机的典型产品粒度组成表格,见表2。(2)振动筛筛孔有效基层的确定按表1规定,道碴级配中小于16mm的粒度为0～5%,而大于63mm的粒度应小于3%,为减少计算工作量,预先确定排矿口宽度和筛孔有效边长的计算范围。根据表1、表2要求,振动筛1二层筛孔有效边长必须小于56mm,下层筛孔有效边长必须大于16mm。从表2可见,当排矿口宽度大于64mm时,产品中56～63mm的颗粒含量将超过标准,故上层筛孔有效边长不应大于63mm。为减少副产品所占比率,下层筛孔有效边长应小于25mm。从表2可知,当排矿口宽度小于51mm时,产品中56～63mm的颗粒含量为0,即小于56mm的产品比率为100%,所以排矿口宽度应不小于51mm。排矿口宽度过大时,流水线中的回笼量又过大,从设备合理使用角度来看,回笼系数不应大于2.0,故排矿口宽度应不大于152mm。综上所述,振动筛筛孔有效边长取值范围为:上筛孔56～65mm,下筛孔16～25mm。排矿口宽度取值范围为51～152mm。3.2粒度大小对颗粒筛面的影响在理想筛分条件下振动筛的上层筛筛分出大于A上层的粗粒,下层筛筛分出小于A下层的细粒,因而得到A下层～A上层粒度范围的产品。实际上,振动筛筛分效率一般都低于90%,且大小不同的颗粒过筛概率也不同,尤其当粒度与筛孔有效边长的比值为0.75～1.00时,颗粒过筛概率最低。如图2所示,当粒径为d的颗粒垂直通过边长为a,网丝直径为s的筛孔时,其过筛概率为Ρ=(a-d)2(a+s)2(d≤a)P=(a−d)2(a+s)2(d≤a)当s/a=0.1～0.2,d≤a,且颗粒以一定角度进入筛面时,各种粒度范围的颗粒过筛概率的经验公式可表示为Ρ=(1-dka)2P=(1−dka)2式中,k为概率系数。在筛分16～63mm规格的道碴时,取k=11,故有Ρ=(1-d11a)23.3计算机的编程和结果计算机程序略。程序运行结果见图3及表3。4粗碎和破壁为满足产品产量、级配和清洁度要求,在设计、使用中应用注意下列问题:(1)选用合适的爆破参数,减少超大块和细粒的比例;(2)在粗碎前对原物料进行预筛分,以减少入料