砂石骨料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

溫 平，趙 艷

（河北省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院，河北 石家莊 050051）

隨著天然沙石資源的枯竭和各地環(huán)保政策的收緊，人工機(jī)制砂石逐漸成為資源的主流。為了充分利用礦山資源和增加企業(yè)利潤(rùn)，各大水泥企業(yè)紛紛建設(shè)砂石骨料生產(chǎn)線。根據(jù)每個(gè)骨料礦山特點(diǎn)而設(shè)計(jì)出產(chǎn)品質(zhì)量合格、安全、環(huán)保的生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)起著非常關(guān)鍵的作用。

砂石骨料生產(chǎn)線主要由破碎系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)、制砂系統(tǒng)（不生產(chǎn)砂則沒(méi)有） 、儲(chǔ)存及發(fā)運(yùn)系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)組成，現(xiàn)就每一個(gè)組成系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。

1 破碎系統(tǒng)

1.1 卸料倉(cāng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

卸料倉(cāng)的主要形式有圖1和圖2兩種形式。

圖1：振動(dòng)給料機(jī)布置在卸料倉(cāng)正底部：它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)不同情況的物料適應(yīng)強(qiáng)，卸料比較通暢；缺點(diǎn)是倉(cāng)內(nèi)物料直接壓在設(shè)備上，對(duì)設(shè)備的要求較高，設(shè)備的制造成本較高。

圖2：振動(dòng)給料機(jī)布置在卸料倉(cāng)底部外側(cè)：它的優(yōu)點(diǎn)是倉(cāng)內(nèi)物料不直接壓在設(shè)備上，對(duì)設(shè)備的要求較低，設(shè)備的制造成本相應(yīng)較??；缺點(diǎn)是物料中含土較多或者流動(dòng)性較差時(shí)容易堵料或者卸料不通暢。

圖1 一種形式

圖2 另一種形式

1.2 破碎機(jī)選擇原則

破碎系統(tǒng)主要由粗碎、中碎和細(xì)碎（整形）組成、每一階段設(shè)備的選型主要由礦石的破碎功指數(shù)、磨蝕指數(shù)、最大給料粒度和產(chǎn)品的品質(zhì)要求決定的。Wi：破碎功指數(shù)——物料破碎的難易程度，Ai：磨蝕指數(shù)——物料對(duì)機(jī)件的磨損程度，常見(jiàn)礦石的Wi和Ai見(jiàn)表1、表2。破碎設(shè)備對(duì)原料的適應(yīng)范圍見(jiàn)表3、表4。

表1 破碎功指數(shù)（Wi）

表2 磨蝕指數(shù)（Ai）

破碎系統(tǒng)典型的流程有：?jiǎn)味五N式破碎機(jī)系統(tǒng)、顎式破碎機(jī)+反擊式破碎機(jī)系統(tǒng)、顎式破碎機(jī)+圓錐式破碎機(jī)系統(tǒng)、顎式破碎機(jī)+反擊式破碎機(jī)+立軸破碎機(jī)系統(tǒng)和顎式破碎機(jī)+圓錐式破碎機(jī)+圓錐式破碎機(jī)系統(tǒng)。破碎系統(tǒng)的選擇應(yīng)根據(jù)物料特性、產(chǎn)品粒形和市場(chǎng)需求綜合考慮決定。

表3 破碎設(shè)備對(duì)原料適應(yīng)范圍

表4 破碎設(shè)備對(duì)原料適應(yīng)范圍

（1）單段錘式破碎機(jī)系統(tǒng)。

單段錘式破碎機(jī)系統(tǒng)由錘式破碎機(jī)和篩分系統(tǒng)組成見(jiàn)圖3，該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是：流程簡(jiǎn)單；易維護(hù)管理；占地少；項(xiàng)目投資低；單位產(chǎn)品能耗低。缺點(diǎn)是：產(chǎn)品品種比例不易調(diào)節(jié)和對(duì)礦石的適應(yīng)性差，使用范圍較窄； 產(chǎn)品粒形較差，細(xì)粉量大，產(chǎn)品獲得率低；破碎機(jī)需要的收塵風(fēng)量大；磨損件的消耗高；其主要在水泥企業(yè)共用礦山破碎機(jī)水泥、骨料聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)線和特定的礦石新建生產(chǎn)線使用。

（2）顎式破碎機(jī)+反擊式破碎機(jī)系統(tǒng)。

此系統(tǒng)由顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)和篩分系統(tǒng)組成見(jiàn)圖4。該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是：系統(tǒng)能力規(guī)格較多，可大型化，其使用范圍廣；產(chǎn)品品種比例易調(diào)節(jié)；適用于中等磨蝕指數(shù)物料。缺點(diǎn)是：?jiǎn)挝划a(chǎn)品能耗較高；對(duì)高磨蝕指數(shù)礦石的適應(yīng)性差，產(chǎn)品粒形中等，粗粒徑骨料的獲得率中等；破碎機(jī)需要的收塵風(fēng)量大；磨損件的消耗比圓錐破高。

圖3 單段錘式破碎機(jī)系統(tǒng)

圖4 圖4顎式破碎機(jī)+反擊式破碎機(jī)系統(tǒng)

圖5 顎式破碎機(jī)+圓錐式破碎機(jī)系統(tǒng)

（3）顎式破碎機(jī)+圓錐式破碎機(jī)系統(tǒng)。

此系統(tǒng)由顎式破碎機(jī)、圓錐式破碎機(jī)和篩分系統(tǒng)組成見(jiàn)圖5。該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是：產(chǎn)品品種比例易調(diào)節(jié)；適用于高磨蝕指數(shù)物料； 產(chǎn)品粒形好，細(xì)粉量小，粗粒徑骨料的獲得率高；破碎機(jī)需要的收塵風(fēng)量??；單位產(chǎn)品能耗低；磨損件的消耗低。缺點(diǎn)是：圓錐式破碎機(jī)規(guī)格較少，當(dāng)系統(tǒng)能力要求較大時(shí)需要三級(jí)破碎或者較多臺(tái)破碎機(jī)，此時(shí)流程復(fù)雜，項(xiàng)目投資高；其使用范圍相對(duì)較反擊式破碎機(jī)窄。

（4）顎式破碎機(jī)+反擊式破碎機(jī)+立軸破碎機(jī)系統(tǒng)。

此系統(tǒng)由顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、立軸破碎機(jī)和篩分系統(tǒng)組成，其流程基本與顎式破碎機(jī)+反擊式破碎機(jī)系統(tǒng)相同，只是增加了立軸破碎機(jī)對(duì)骨料整型以滿足高品質(zhì)骨料客戶需求。該系統(tǒng)除具有顎式破碎機(jī)+反擊式破碎機(jī)系統(tǒng)優(yōu)、缺點(diǎn)外還具有以下特點(diǎn)：可提供多品質(zhì)骨料以滿足不同客戶需求，立軸破碎機(jī)產(chǎn)生細(xì)粉料較多可以兼顧生產(chǎn)機(jī)制砂；但流程復(fù)雜，項(xiàng)目投資高；單位產(chǎn)品能耗高。

（5）顎式破碎機(jī)+圓錐式破碎機(jī)+圓錐式破碎機(jī)系統(tǒng)。

此系統(tǒng)由顎式破碎機(jī)、圓錐式破碎機(jī)、圓錐式破碎機(jī)和篩分系統(tǒng)組成，其流程基本與顎式破碎機(jī)+圓錐式破碎機(jī)系統(tǒng)相同，只是增加了一級(jí)圓錐式破碎機(jī)。該系統(tǒng)除具有顎式破碎機(jī)+圓錐式破碎機(jī)系統(tǒng)優(yōu)、缺點(diǎn)外還具有一些特點(diǎn)：可以滿足系統(tǒng)產(chǎn)量能力較大要求；但流程復(fù)雜，項(xiàng)目投資高。

1.3 緩沖料堆或者緩沖倉(cāng)設(shè)置

在骨料生產(chǎn)線的初碎之前設(shè)計(jì)篩分輥道，這樣可以把不需要破碎的細(xì)料和土篩除，再通過(guò)振動(dòng)篩可以把土和細(xì)骨料篩出來(lái)，這樣既可以防止細(xì)料再破碎增加能耗和增加粉料，又可以把土除掉以減少后面工序的揚(yáng)塵，還可以提高骨料的品質(zhì)。

1.4 緩沖料堆或者緩沖倉(cāng)設(shè)置

在骨料生產(chǎn)線的初碎和中、細(xì)碎之間設(shè)計(jì)半成品料堆，此半成品料堆的作用是：可均衡骨料生產(chǎn)線整體的系統(tǒng)能力，中、細(xì)碎破碎機(jī)的規(guī)格選型就不用考慮初碎破碎機(jī)的波動(dòng)系數(shù)；若初碎車間檢修時(shí)，則下游的骨料制成車間可以連續(xù)生產(chǎn)；另外為了安全，大部分礦山只在白班進(jìn)行開(kāi)采，則下游的骨料制成車間仍可兩班生產(chǎn)以靈活滿足市場(chǎng)需求，并且下游的骨料制成車間設(shè)備臺(tái)數(shù)可減少一半或者選擇生產(chǎn)能力小的設(shè)備與上游匹配（因半成品料堆可靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)能力），相應(yīng)可以減少系統(tǒng)投資。

2 篩分系統(tǒng)

篩分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要有：合理的選擇篩子的面積；上游輸送設(shè)備與振動(dòng)篩之間的溜子要確保設(shè)計(jì)正確以保證物料能夠平鋪到整個(gè)篩面上；合理的配置收塵器的規(guī)格以保證達(dá)到環(huán)保要求；振動(dòng)篩與下游輸送設(shè)備之間的溜子要考慮防磨及防噪音。

3 制砂系統(tǒng)

制砂系統(tǒng)主要由整形制砂機(jī)、振動(dòng)分級(jí)篩、級(jí)配調(diào)整機(jī)、空氣篩組成，其主要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)有：進(jìn)制砂機(jī)的原料的粒徑越接近產(chǎn)品則制砂效率越高，所以生產(chǎn)時(shí)盡量用粒徑較小的原料，而不要用超規(guī)格的原料，這樣不但制砂效率有所下降，還會(huì)加速設(shè)備的損耗；進(jìn)空氣篩的原料的水分不能超過(guò)2%，否則影響空氣篩的分離效率，對(duì)于雨水較多的地區(qū)設(shè)計(jì)要考慮防雨措施。

4 儲(chǔ)存及發(fā)運(yùn)系統(tǒng)

成品儲(chǔ)存一般采用密閉的鋼庫(kù)（或者混泥土庫(kù)）和鋼結(jié)構(gòu)大棚，儲(chǔ)庫(kù)對(duì)應(yīng)的發(fā)運(yùn)系統(tǒng)為汽車自動(dòng)裝車機(jī)，鋼結(jié)構(gòu)大棚對(duì)應(yīng)的發(fā)運(yùn)系統(tǒng)為鏟車裝車；它們的優(yōu)、缺點(diǎn)是：儲(chǔ)庫(kù)單位儲(chǔ)量的投資要高于鋼結(jié)構(gòu)大棚，但其揚(yáng)塵少且自動(dòng)裝車效率高；鋼結(jié)構(gòu)大棚單位儲(chǔ)量的投資低，但其工作環(huán)境差且裝車效率低。在環(huán)保要求較嚴(yán)的地區(qū)優(yōu)先采用密閉的鋼庫(kù)（或者混泥土庫(kù)），這樣更有利于通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收。

5 除塵系統(tǒng)

除塵系統(tǒng)由噴水降塵和袋收塵器兩部分組成，噴水的作用是少產(chǎn)生灰塵，袋收塵器的作用是把產(chǎn)生的灰塵收集起來(lái)。

在骨料生產(chǎn)線一般在卸料倉(cāng)和各個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站的膠帶機(jī)頭部漏斗設(shè)置噴水裝置，成品儲(chǔ)存如果采用鋼結(jié)構(gòu)大棚的話也設(shè)置噴水裝置。噴水裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：噴嘴位置及數(shù)量設(shè)計(jì)合理，水量可以調(diào)節(jié)，水壓有保證，否則降塵效果不明顯還容易堵振動(dòng)篩的篩孔影響生產(chǎn)。

袋收塵器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：袋收塵器的規(guī)格、數(shù)量及收?qǐng)鲲L(fēng)管要設(shè)計(jì)合理，收塵灰需單獨(dú)設(shè)置儲(chǔ)庫(kù)儲(chǔ)存不要再回到生產(chǎn)線上以避免到下游產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。

另外在設(shè)計(jì)中盡量降低各下料溜子的落差既降低一定的建設(shè)成本，也是減少粉塵產(chǎn)生的一種手段。

6 結(jié) 語(yǔ)

砂石骨料生產(chǎn)線的系統(tǒng)流程應(yīng)根據(jù)具體環(huán)境、物料特性、產(chǎn)品粒形和市場(chǎng)需求綜合考慮決定，就產(chǎn)品粒形來(lái)說(shuō)圓錐破碎機(jī)優(yōu)于反擊破碎機(jī)、反擊破碎機(jī)優(yōu)于錘式破碎機(jī)，成品儲(chǔ)存采用密閉的鋼庫(kù)（或者混泥土庫(kù)）相對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)大棚更利于環(huán)保，在環(huán)保要求較嚴(yán)的地區(qū)優(yōu)先采用。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)骨料礦山的特點(diǎn)，綜合考慮各個(gè)工序的關(guān)鍵點(diǎn)，才能設(shè)計(jì)出建設(shè)投資低、運(yùn)營(yíng)成本低、經(jīng)濟(jì)效益高、環(huán)境友好型的精品生產(chǎn)線。