干混砂漿生產(chǎn)線中干法制砂工藝的研究與應(yīng)用

尹文祥 張信鈴

（山東圓友重工科技有限公司，山東 濰坊 261000）

1 引言

預(yù)拌砂漿是指由專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn)的濕拌砂漿或干混砂漿，其中干混砂漿的應(yīng)用面廣、普及率高。干混砂漿按用途主要分為干混砌筑砂漿、干混抹灰砂漿、干混地面砂漿、干混普通防水砂漿、干混陶瓷磚粘結(jié)砂漿、干混界面砂漿、干混聚合物水泥防水砂漿、干混自流平砂漿、干混耐磨地坪砂漿、干混填縫砂漿、干混飾面砂漿和干混修補(bǔ)砂漿。干混砌筑砂漿按施工厚度分為普通砌筑砂漿和薄層砌筑砂漿；干混抹灰砂漿按施工厚度或施工方法分為普通抹灰砂漿、薄層抹灰砂漿和機(jī)噴抹灰砂漿。

行業(yè)內(nèi)又將干混砂漿統(tǒng)分為普通干混砂漿和特種干混砂漿兩大類(lèi)，其最明顯區(qū)別就是普通干混砂漿的使用量比特種干混砂漿的使用量大得多。從市場(chǎng)需求角度來(lái)說(shuō)，兩者是相輔相成的，同時(shí)存在于工程建設(shè)。砂漿生產(chǎn)廠同時(shí)生產(chǎn)兩種干混砂漿，對(duì)自身產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率提升是最佳的。然而，兩種類(lèi)型的干混砂漿所用骨料細(xì)度模數(shù)相差較大，普通干混砂漿使用的骨料一般為細(xì)度模數(shù)2.3～2.8 的干砂，特種干混砂漿使用的骨料一般為細(xì)度模數(shù)1.6～2.2 的干砂。干砂主要來(lái)源于河沙烘干、骨料破碎、水洗制備后烘干等方式，但受限于資源儲(chǔ)量和環(huán)境保護(hù)的因素，目前干混砂漿用砂主要通過(guò)骨料破碎的方式由人工制備，尤其是采用干法制砂工藝的骨料破碎生產(chǎn)設(shè)備最佳。有試驗(yàn)表明，對(duì)比4 種類(lèi)型的干砂（細(xì)度模數(shù)2.3的河沙、細(xì)度模數(shù)2.8 的機(jī)制砂、細(xì)度模數(shù)1.6 的細(xì)河沙、細(xì)度模數(shù)2.3 的混合砂），在相同配合比條件下，細(xì)度模數(shù)2.8 的機(jī)制砂抹灰砂漿不好施工，但強(qiáng)度最高；細(xì)河沙的抹灰砂漿好施工，但強(qiáng)度最低，收縮率最大；細(xì)度模數(shù)相同的河沙和混合砂，混合砂抹灰砂漿比河沙抹灰砂漿施工性能更好，強(qiáng)度更高。因此，骨料破碎生產(chǎn)設(shè)備要具備細(xì)度模數(shù)可調(diào)的特點(diǎn)，以滿(mǎn)足不同干混砂漿的用砂需求。

2 骨料生產(chǎn)設(shè)備干法制砂工藝的發(fā)展簡(jiǎn)述

干法制砂工藝是在傳統(tǒng)濕法制砂工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推出的，在骨料生產(chǎn)過(guò)程中不進(jìn)行沖洗作業(yè)，生產(chǎn)過(guò)程中不易產(chǎn)生污水、污泥的排放，石粉流失量少，節(jié)約水資源，環(huán)保。干砂制砂工藝的缺點(diǎn)是揚(yáng)塵嚴(yán)重，但隨著除塵技術(shù)和設(shè)備的不斷發(fā)展和應(yīng)用，干砂制砂工藝在越來(lái)越多的特大型、大型砂石系統(tǒng)中采用。

2.1 傳統(tǒng)單破碎段制砂工藝

傳統(tǒng)單破碎段制砂工藝如圖1 所示。干法制砂工藝應(yīng)用在干混砂漿領(lǐng)域，因成品干砂石粉含量偏高，造成抹灰砂漿開(kāi)裂等問(wèn)題，因此，在傳統(tǒng)單破碎段制砂工藝中增加了選粉機(jī)（如圖2 所示的轉(zhuǎn)子式分選機(jī)、圖3 所示的空氣選粉機(jī)等）去除多余石粉，干混砂漿用單破碎段制砂工藝如圖4 所示。

圖2 轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)

圖3 空氣選粉機(jī)

圖4 干混砂漿用單破碎段制砂工藝

如圖1 和圖4 所示的干法制砂工藝為單破碎段制砂工藝中的一種，其存在細(xì)度模數(shù)的調(diào)整需要人為干預(yù)或無(wú)法調(diào)整的問(wèn)題。

2.2 多破碎段聯(lián)合制砂工藝

在單破碎段制砂工藝中再加入破碎設(shè)備，即多破碎段聯(lián)合制砂工藝，就實(shí)現(xiàn)了細(xì)度模數(shù)在線調(diào)整。目前，常用的工藝流程有兩種，一種為立軸破碎機(jī)與棒磨機(jī)聯(lián)合制砂工藝，如圖5 所示；一種為高、低速立軸破碎機(jī)聯(lián)合制砂工藝，如圖6 所示。

圖5 立軸破碎機(jī)與棒磨機(jī)聯(lián)合制砂

圖6 高、低速立軸破碎機(jī)聯(lián)合制砂

2.3 干法制砂工藝在干混砂漿生產(chǎn)線的應(yīng)用

干混砂漿用單破碎段制砂工藝的骨料生產(chǎn)設(shè)備（圖4）不具備成品干砂細(xì)度模數(shù)在線可調(diào)。如若在實(shí)際生產(chǎn)中將成品干砂中的一部分細(xì)砂用作生產(chǎn)特種干混砂漿，剩余骨料生產(chǎn)普通干混砂漿，則會(huì)存在普通干混砂漿的骨料級(jí)配不合理，難以保證產(chǎn)品質(zhì)量的痛點(diǎn)。只能通過(guò)外購(gòu)成品細(xì)砂或頻繁更換骨料生產(chǎn)設(shè)備中篩網(wǎng)規(guī)格，亦或額外增加一條細(xì)骨料生產(chǎn)設(shè)備的方法來(lái)解決，這樣不僅增加了砂漿生產(chǎn)廠前期的設(shè)備投資，運(yùn)營(yíng)成本也會(huì)增加許多。

多破碎段聯(lián)合制砂工藝的骨料生產(chǎn)設(shè)備（圖5、圖6）可以實(shí)現(xiàn)成品干砂細(xì)度模數(shù)在線調(diào)整。如若一套骨料生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)供應(yīng)砂漿生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)普通、特種干混砂漿，此時(shí)存在細(xì)度模數(shù)調(diào)整幅度大、細(xì)度模數(shù)逐漸變小、等待時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。

3 新干法聯(lián)合制砂工藝介紹

目前，主流的骨料生產(chǎn)設(shè)備采用的干法制砂工藝生產(chǎn)普通、特種干混砂漿用干砂時(shí)，要么采用兩套骨料生產(chǎn)設(shè)備分別生產(chǎn)粗、細(xì)兩種骨料，要么使用一套可調(diào)細(xì)度模數(shù)的骨料生產(chǎn)設(shè)備，但無(wú)法解決實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用痛點(diǎn)的問(wèn)題，因此，需要一種能合理解決以上問(wèn)題的新干法聯(lián)合制砂工藝。

3.1 新干法聯(lián)合制砂工藝特點(diǎn)

新干法聯(lián)合制砂工藝不僅成品干砂細(xì)度模數(shù)在線可調(diào)，而且具備生產(chǎn)模式一鍵切換、調(diào)整時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，工藝流程如圖7 所示。

圖7 新干法聯(lián)合制砂工藝

新干法聯(lián)合制砂工藝的最大變化是在多破碎段聯(lián)合制砂工藝中加入雙向帶式輸送機(jī)和棒磨機(jī)。當(dāng)生產(chǎn)普通干混砂漿用砂時(shí)，雙向帶式輸送機(jī)將成品干砂輸送至選粉機(jī)，其工藝特點(diǎn)與高、低速立軸破碎機(jī)聯(lián)合制砂工藝基本相同。當(dāng)生產(chǎn)特種干混砂漿用砂時(shí)，雙向帶式輸送機(jī)將成品干砂輸送至棒磨機(jī)，棒磨機(jī)可將2.5mm 以下的成品干砂磨制為一定粒徑的細(xì)骨料，磨制后再進(jìn)入選粉機(jī)去除多余的石粉，即可生產(chǎn)出特種干混砂漿用細(xì)骨料。

新干法聯(lián)合制砂工藝的生產(chǎn)模式切換采用一鍵控制，只需等待成品干砂經(jīng)過(guò)棒磨機(jī)加工的時(shí)間，此時(shí)粗骨料也清空完畢，不存在粗、細(xì)骨料交叉污染的情況。這樣就兼顧了多破碎段聯(lián)合制砂在線調(diào)整細(xì)度模數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可以大幅度改變成品干砂的細(xì)度模數(shù)，而且等待時(shí)間短。

3.2 新干法聯(lián)合制砂工藝與干混砂漿生產(chǎn)線的結(jié)合特性

當(dāng)骨料生產(chǎn)設(shè)備與干混砂漿生產(chǎn)線集中一體設(shè)計(jì)時(shí)，新干法聯(lián)合制砂工藝應(yīng)與干混砂漿生產(chǎn)線中的成品干砂篩分系統(tǒng)結(jié)合控制，同時(shí)滿(mǎn)足粗、細(xì)骨料的篩分需求，如圖8 所示。

圖8 兩用成品干砂篩分工藝

兩用成品干砂篩分工藝中的三通閥、復(fù)合搖擺篩與骨料生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)模式進(jìn)行聯(lián)動(dòng)延時(shí)控制。當(dāng)骨料生產(chǎn)設(shè)備切換生產(chǎn)模式生產(chǎn)細(xì)骨料時(shí)，三通閥延時(shí)一定時(shí)間后切換至復(fù)合搖擺篩。經(jīng)過(guò)棒磨機(jī)加工后的細(xì)骨料仍有少量的中砂。兩用成品干砂篩分工藝中，細(xì)骨料經(jīng)過(guò)概率篩篩分后，中砂進(jìn)入對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存?zhèn)}，細(xì)砂通過(guò)三通閥的控制進(jìn)入復(fù)合搖擺篩，這樣既避免了中砂的浪費(fèi)，又提高了復(fù)合搖擺篩的篩分效率，保證了細(xì)骨料的精確篩分。

新干法聯(lián)合制砂工藝是在多破碎段聯(lián)合制砂工藝的基礎(chǔ)上增加一定的設(shè)備改進(jìn)推出的。結(jié)合實(shí)際情況，也可以對(duì)已經(jīng)建成的骨料生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改造，適用性大大提升。

4 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)述了干砂制砂工藝的發(fā)展歷程，通過(guò)對(duì)比不同工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合干混砂漿用砂情況，總結(jié)出了目前主流骨料生產(chǎn)設(shè)備存在的問(wèn)題或痛點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了改進(jìn)型的新干法聯(lián)合制砂工藝。此工藝不僅提高了新骨料生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而且在已經(jīng)建成的骨料生產(chǎn)設(shè)備中也具備改造適用性。綜合考量各種因素，對(duì)于覆蓋普通、特種干混砂漿兩大類(lèi)產(chǎn)品的干混砂漿生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，采用新干法聯(lián)合制砂工藝的骨料生產(chǎn)設(shè)備是最佳選擇。