制砂生產線設計要點
2018-11-13 上海云統(tǒng)創(chuàng)申
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制砂生產線設計要點
制砂生產線，布置工藝流程需考慮的幾個方面，包括物料性質、成品骨料細度和粒型要求、場地大小和生產規(guī)模、制砂工藝預計投入和產出等，以及制砂生產線主要設備的選型。
生產工藝流程布置原則
一個好的生產工藝流程必須充分考慮到，工藝合理性、可靠性、先進性、經濟性及相互的匹配性。根據(jù)所需處理的規(guī)模、巖石的巖性、成品骨料的要求，設計出一個較佳的工藝布置流程。工藝布置流程一般按下面幾個原則考慮：
1、破碎比
衡量破碎機破碎效果，常用破碎比這個概念，破碎比就是原料粒度與破碎后產品粒度之比，它表示破碎后原料減少的倍數(shù)，破碎比的計算方法有多種：
1）用破碎前物料最大粒度和破碎后產品最大粒度之比計算；
2）用平均粒度來計算。
由于破碎比是確定破碎段數(shù)主要因素，故產品粒度要求越細，破碎段數(shù)就越多，但從破碎比角度看，粗碎應選擇破碎比i=3~5，中碎選擇破碎比i=4~5，細碎應選擇破碎比i=5~8。只有這樣才能盡可能發(fā)揮各級設備效能，從而獲得較佳的破碎工藝方案。
如果某一個破碎環(huán)節(jié)達不到所要求的破碎比，必然會給下一級破碎造成壓力和制約，會造成系統(tǒng)故障點的增加，使其運行可靠性下降，故破碎比的選擇和分配是首先要注意的原則。
2、生產規(guī)模
機制砂加工系統(tǒng)規(guī)模越大，其經濟性是首先指標，由于可供選用的設備型號較多，故有多個方案出現(xiàn)，通過相互比較，以確定在滿足需求的條件下選擇經濟性較佳的方案，這樣可節(jié)約投資，降低生產成本，帶來的經濟效益是十分可觀的。
但當其加工系統(tǒng)規(guī)模較小時，首先考慮的是流程簡單，能用二段破碎絕不用三段破碎，盡量用較少的破碎、篩分、輸送機組達到設計要求。
3、產品的粒形與粒度
產品的粒形是指顆粒的幾何形狀，產品的粒度是指顆粒的大小，不論是產品粒形還是粒度，都是衡量產品質量的主要工藝指標，作為混凝土骨料，不僅對粒度有一定要求，而且還要求粒形為立方體。
但不同的破碎機生產的產品粒形是有差別的，故產品的粒形與所選破碎機性能有關，當然與所破碎物料的性質也有關，如層狀晶結構的巖石易產生針片狀石料。
常見巖石破碎方法和原理
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巖石破碎方法
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巖石破碎原理
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常用破碎機
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劈裂法
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將母巖置于工作間尖棱，通過受應力的集中，實現(xiàn)母巖破碎的目的
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巖石劈裂機
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沖擊法
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在調整運動的工作面，利用母巖懸空沖擊或瞬間沖擊的方式，對其實施破碎
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錘式、沖擊式、反擊式破碎機
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擠壓法
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通過工作面對母巖晶體結構、內聚力實施破壞，使其在晶體改變的過程中因內聚力縮減，而出現(xiàn)破碎的狀況
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顎式、圓錐式、輥式破碎機
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折碎法
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通過工作面上下吻合牙鈑的運用，對母巖實施三點壓力作用，利用作用力、荷載力的運用，使巖石因彎曲而出現(xiàn)折碎的狀況
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該種方法在脆性巖石破碎工作中較為常見
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磨削法
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利用相對工作面的共同運動，結合巖石與工作面相互摩擦而產生的剪切力，對巖石實施破碎處理
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棒磨機（輥式磨機）、輪碾機
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4、破碎設備性能
破碎機的種類直接影響破碎工藝流程和產品粒度組成。一般而言：
具有較高破碎比的破碎機可減少破碎段數(shù)；
帶層壓破碎原理的破碎機所得產品針片狀較少；
旋轉式靠動能來破碎的破碎機所得產品呈立方體多；
立式沖擊破碎機中“石打石”機型的粒形較好的，但制砂效率不如“石打鐵”。
5、物料的性質
物料的晶體結構和抗壓強度是影響破碎工藝流程和設備選型的重要因素之一，抗壓強度較高的物料不易被破碎，需要選用破碎力大的設備，此時可供選型的設備較少。
另外晶體結構呈粒狀的物料易產生立方體產品，而晶體結構呈層狀結構的物料易產生針片狀的產品，這時可需要考慮“整形”的步驟。
主要設備選型
1、一次破碎
一次破碎一般為開路生產，處理料場來料，常用一次破碎設備有旋回破碎機、顎式破碎機。
1）旋回破碎機
旋回破碎機的進料粒度和處理能力都很大，能適應任何巖石破碎，運行平穩(wěn)，給料順暢，但其流程高差較大，一次性投資較高，故當處理規(guī)模達到或超過1200t/h~1500t/h時，選用旋回破碎機，可減少設備安裝數(shù)量，簡化流程。
總之，加工系統(tǒng)處理規(guī)模越大，越能充分體現(xiàn)旋回破碎機的優(yōu)越性。
2）顎式破碎機
顎式破碎機能適應任何巖石的破碎，由于其結構所定，有空行程，故處理能力相對較小，產品粒形差，針片狀含量高，但當其對骨料要求不甚嚴格并且處理能力小于1000t／h時，選用顎破可節(jié)省投資。
由于破碎比較小，會增加下段破碎的負荷，并且產品粒形差，須增加整形步驟才能獲得合格的成品料，是中小型砂石場的首選設備。
2、二次和三次破碎
二次和三次破碎一般采用閉路工藝，常用的設備有反擊式破碎機和圓錐破碎機，后者又有彈簧圓錐破碎機、單缸液壓圓錐破碎機和多缸液壓圓錐破碎機之分。
1）反擊式破碎機
反擊破破碎的產品粒形好，一次性投資較低，使用廣泛，但只適合破碎中等硬度，且磨蝕性低的巖石，否則其運行成本大大增加，經濟性就下降。
目前市場上有硬巖反擊破，但其運行成本還是較高的，對硬巖破碎還是以圓錐破碎機為佳。
2）圓錐式破碎機
圓錐破碎機由于品種不同，其破碎力、破碎比都有差別，目前趨勢是向液壓圓錐破發(fā)展。
就多缸和單缸比較而言，前者的綜合性能高一些。但在整個工藝流程中選用單缸還是多缸，要視其整個流程排布，如要破碎比大，可采用多缸液壓圓錐破，減少破碎段數(shù)，降低系統(tǒng)投資，其針片狀含量一般均在18%以下。如破碎硬巖，也可用多缸液壓圓錐破，如破碎一般巖石，可用單缸液壓圓錐破碎機。
3、制砂
機制砂生產工藝一般分濕法、干法和半干法三類。
常用的破碎機為立式沖擊破和棒磨機。
1）立軸沖擊式破碎機
當前應用廣泛的制砂設備，其生產效率高，顆粒形狀好，運行成本低，且能起到整形作用，但砂的細度模數(shù)一般在3.0左右，砂的級配不甚理想，但可以篩分成為2.36~4.75mm，0.6~2.36mm，0.6mm以下三級，再通過混合設備，按照一定級配進行混合，獲得滿足質量要求的機制砂，當然也可通過棒磨機增加一定量的細料來滿足要求。
2）棒磨機
棒磨機多為濕法生產，按排料方式分為溢流型、開口型和周邊型三種，其粒形優(yōu)良，產品的細度模數(shù)容易調整，但生產效率低，噪音大，運行成本高。
在一些對成品砂質量要求高的工程項目，常采用立式沖擊破加棒磨機聯(lián)合制砂工藝，在工藝中棒磨機主要起調節(jié)作用。
3）其他
另外還有其它一些破碎機如立軸反擊細破碎機，可逆錘破碎機等都可以制砂，但只適合中等硬度以下的物料，制砂的首選破碎機是立式沖擊式破碎機。
4、洗砂和回收設備
常用的有輪式洗砂機、螺旋洗砂機、細砂回收機、洗砂回收一體機等。
5、輔助設備選型
輔助設備包括給料、篩分、料倉、輸送、自動化控制等。
1）給料設備
一般情況下，給料設備分為板式給料機和波動輥式給料機、電磁振動給料機、往復式給料機與振動篩分給料機等。
依據(jù)母巖輸送產量的差異，通常振動篩分給料機選用廣泛，其優(yōu)勢在于給料量足、含土量高與水含量大，同時還可利用集篩分功能、傳送喂料功能的融合，對雜質進行剔除，實現(xiàn)機制砂石料的生產工作。
2）振動篩
振動篩大約分為圓振動篩、直線振動篩、橢圓振動篩、多單元組合振動篩、弧形篩、高頻振網篩等。
一般的說圓振動篩用于大、中塊物料分級；
直線振動篩用于中、細粒物料分級，也可用于脫水；
橢圓振動篩用于大、中粒物料分級；
多單元組合振動篩用于中、小塊，含粉料多，且粘濕物料粒度分級；
弧形篩用于細物料的篩分和脫水；
高頻振網篩用于中、細顆粒物料干、濕分級。
故選用何種篩分設備、何種篩網，使之效率高，使用成本低，都是必須考慮的問題。
3）料倉
料倉的設計須滿足設備連續(xù)、穩(wěn)定、滿負荷，且能方便維修。
4）自動化控制
可使破碎設備總處于滿負荷、使整個系統(tǒng)運行處于較佳運行和自我保護狀態(tài)，減少人力支出，降低整個運行成本，甚至可以明察整個系統(tǒng)的故障發(fā)生點，以便及時解決故障維護流程的正常運轉。
綜上，選擇一個運行可靠、技術先進、經濟合理的砂石料生產工藝布置，是一項復雜的系統(tǒng)工程設計，我們不僅要考慮給料粒度，成品骨料的要求，巖石的巖性，還要對破碎篩分設備，輔助設施進行合理匹配，同時還要選用自動化控制系統(tǒng)。合理的工藝生產流程和設備設施配置，才能使制砂生產線合理高效，更具經濟性。
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