制砂生產(chǎn)線設(shè)計要點
2018-11-13 上海云統(tǒng)創(chuàng)申
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制砂生產(chǎn)線設(shè)計要點
制砂生產(chǎn)線，布置工藝流程需考慮的幾個方面，包括物料性質(zhì)、成品骨料細(xì)度和粒型要求、場地大小和生產(chǎn)規(guī)模、制砂工藝預(yù)計投入和產(chǎn)出等，以及制砂生產(chǎn)線主要設(shè)備的選型。
生產(chǎn)工藝流程布置原則
一個好的生產(chǎn)工藝流程必須充分考慮到，工藝合理性、可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)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(shè)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品粒度要求越細(xì)，破碎段數(shù)就越多，但從破碎比角度看，粗碎應(yīng)選擇破碎比i=3~5，中碎選擇破碎比i=4~5，細(xì)碎應(yīng)選擇破碎比i=5~8。只有這樣才能盡可能發(fā)揮各級設(shè)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(dá)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(chǎn)規(guī)模
機制砂加工系統(tǒng)規(guī)模越大，其經(jīng)濟性是首先指標(biāo)，由于可供選用的設(shè)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(jīng)濟性較佳的方案，這樣可節(jié)約投資，降低生產(chǎn)成本，帶來的經(jīng)濟效益是十分可觀的。
但當(dāng)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(dá)到設(shè)計要求。
3、產(chǎn)品的粒形與粒度
產(chǎn)品的粒形是指顆粒的幾何形狀，產(chǎn)品的粒度是指顆粒的大小，不論是產(chǎn)品粒形還是粒度，都是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的主要工藝指標(biāo)，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(chǎn)的產(chǎn)品粒形是有差別的，故產(chǎn)品的粒形與所選破碎機性能有關(guān)，當(dāng)然與所破碎物料的性質(zhì)也有關(guān)，如層狀晶結(jié)構(gòu)的巖石易產(chǎn)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(yīng)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(diào)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(jié)構(gòu)、內(nèi)聚力實施破壞，使其在晶體改變的過程中因內(nèi)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(jié)合巖石與工作面相互摩擦而產(chǎn)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(shè)備性能
破碎機的種類直接影響破碎工藝流程和產(chǎn)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(chǎn)品針片狀較少；
旋轉(zhuǎn)式靠動能來破碎的破碎機所得產(chǎn)品呈立方體多；
立式?jīng)_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(zhì)
物料的晶體結(jié)構(gòu)和抗壓強度是影響破碎工藝流程和設(shè)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(shè)備，此時可供選型的設(shè)備較少。
另外晶體結(jié)構(gòu)呈粒狀的物料易產(chǎn)生立方體產(chǎn)品，而晶體結(jié)構(gòu)呈層狀結(jié)構(gòu)的物料易產(chǎn)生針片狀的產(chǎn)品，這時可需要考慮“整形”的步驟。
主要設(shè)備選型
1、一次破碎
一次破碎一般為開路生產(chǎn)，處理料場來料，常用一次破碎設(shè)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(jìn)料粒度和處理能力都很大，能適應(yīng)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(dāng)處理規(guī)模達(dá)到或超過1200t/h~1500t/h時，選用旋回破碎機，可減少設(shè)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(yīng)任何巖石的破碎，由于其結(jié)構(gòu)所定，有空行程，故處理能力相對較小，產(chǎn)品粒形差，針片狀含量高，但當(dāng)其對骨料要求不甚嚴(yán)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(fù)荷，并且產(chǎn)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(shè)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(shè)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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)工藝一般分濕法、干法和半干法三類。
常用的破碎機為立式?jīng)_擊破和棒磨機。
1）立軸沖擊式破碎機
當(dāng)前應(yīng)用廣泛的制砂設(shè)備，其生產(chǎn)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(xì)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(shè)備，按照一定級配進(jìn)行混合，獲得滿足質(zhì)量要求的機制砂，當(dāng)然也可通過棒磨機增加一定量的細(xì)料來滿足要求。
2）棒磨機
棒磨機多為濕法生產(chǎn)，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(chǎn)品的細(xì)度模數(shù)容易調(diào)整，但生產(chǎn)效率低，噪音大，運行成本高。
在一些對成品砂質(zhì)量要求高的工程項目，常采用立式?jīng)_擊破加棒磨機聯(lián)合制砂工藝，在工藝中棒磨機主要起調(diào)節(jié)作用。
3）其他
另外還有其它一些破碎機如立軸反擊細(xì)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?jīng)_擊式破碎機。
4、洗砂和回收設(shè)備
常用的有輪式洗砂機、螺旋洗砂機、細(xì)砂回收機、洗砂回收一體機等。
5、輔助設(shè)備選型
輔助設(shè)備包括給料、篩分、料倉、輸送、自動化控制等。
1）給料設(shè)備
一般情況下，給料設(shè)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(fù)式給料機與振動篩分給料機等。
依據(jù)母巖輸送產(chǎn)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(zhì)進(jìn)行剔除，實現(xiàn)機制砂石料的生產(chǎn)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(wǎng)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(xì)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(xì)物料的篩分和脫水；
高頻振網(wǎng)篩用于中、細(xì)顆粒物料干、濕分級。
故選用何種篩分設(shè)備、何種篩網(wǎng)，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(shè)計須滿足設(shè)備連續(xù)、穩(wěn)定、滿負(fù)荷，且能方便維修。
4）自動化控制
可使破碎設(shè)備總處于滿負(fù)荷、使整個系統(tǒng)運行處于較佳運行和自我保護(hù)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(hù)流程的正常運轉(zhuǎn)。
綜上，選擇一個運行可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理的砂石料生產(chǎn)工藝布置，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程設(shè)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(shè)備，輔助設(shè)施進(jìn)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(chǎn)流程和設(shè)備設(shè)施配置，才能使制砂生產(chǎn)線合理高效，更具經(jīng)濟性。
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