李小波;廖正彪;樊波
【摘 要】以某骨料项目为例,阐述某种类型的精品机制砂石骨料生产线的整体解决方案,重点介绍了生产线的工艺流程、设备配置方案、设备的组合方式以及总图布局、电控装备、除尘设施、储运系统等,意在提供一种具备过程控制环节的砂石骨料生产线的总体设计思路,从而有助于高品质的砂石骨料产品的产出比例更加合理. 【期刊名称】《水泥技术》
【年(卷),期】2019(000)003
【总页数】8页(P69-76)
【关键词】豆渣搅拌机精品机制砂石骨料生产线;整体方案;流程设计;设备配置;钢结构模块化机组
【作 者】李小波;廖正彪;樊波
【作者单位】伟尔格罗普机械设备(上海)有限公司,上海201809;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ172.611.9
当前砂石骨料行业正处于机遇和挑战共存的发展时期，砂石骨料的企业经营者在追求更大的生产规模和短期内最大的市场效益的同时，也应具有长远的企业规划和高明的战略决策，才能从容应对市场环境和政策法规带来的各种挑战，从而能够长期保有竞争力并持续盈利。
工业化的机制砂石骨料生产线应避免大规模低水平的重复建设。规模适度、产品优良、注重过程控制、自动化程度高、节能环保型的精品机制砂石骨料生产线将成为今后骨料项目建设的发展趋势。
本文以伟尔矿业中国区北方某骨料项目为例，系统阐述干法精品机制砂石骨料生产线的整体解决方案，着重探讨干法精品机制砂石骨料生产线的工艺流程设计及设备配置方案。
1 精品机制砂石骨料生产线的设计前提
1.1 项目条件锅炉冷渣机
（1）矿石原料条件：包括矿石类型，抗压强度，磨蚀性、含水量、含泥量及堆比重等物理化学性能，开采方式，以及供料级配和供料运输方式等。生产精品砂石骨料应选用质地均匀、物理化学性能稳定、具有适当强度和比重，同时热化学性能和弹性模量符合要求的非碱活性矿石作为原料。
（2）工作条件：包括供水、供电、气候条件（影响干法或湿法生产的倾向性），场地地形条件（对生产线的布局，甚至对工艺流程的设计产生影响），环保要求，对移动转场的需求等。
1.2 产品要求
包括产品的分级规格，产出比例，产品品质等，需符合技术标准规范和市场需求。技术规范可参考《建设用卵石、碎石》和《建筑用砂》等国标或地方及行业标准。产品要求可能会随技术标准和市场需求变动，工艺设计时需考虑系统调控的灵活性。
1.3 产能设计
包括设计规模和工作制度，需考虑给料波动。设备产能应留有合理的富余量和生产效率。
1.4 设备特性
高频高压电源（1）包括设备的最大允许进料能力，不同排矿口下的处理能力和对应的排料级配曲线，受含水量和含泥量的影响情况，以及对物料性质（包括抗压强度和磨蚀性等）的适应情况。
防火拉链（2）设备的电气启停和自动控制情况。（3）设备备件供应情况。
2 工艺流程设计及设备配置方案
2.1 工艺流程设计
工艺流程的设计需以破碎与筛分的计算分析为依据。在项目条件确定的情况下，工艺流程可以有多种设计方式，不同的工艺流程所对应的设备选择会有所不同，相应的项目投资和运营费用也会有所不同。因此工艺流程的设计需经过全面分析、充分讨论并权衡利弊后得到相对较佳的结果。
伟尔矿业在中国北方的某机制砂石骨料项目，矿石原料为白云灰质岩，平均抗压强度94MPa，设计产能400t/h，生产线前端采用颚式破碎机+除泥筛分+预先筛分+圆锥破碎机+立轴破碎机整形+成品筛分的破碎筛分工艺，后端采用楼式制砂工艺，具体工艺流程图见图1、图2。
2.2 设备配置方案
（1）粗碎设备
骨料生产中，反击破碎机、锤式破碎机、颚式破碎机和旋回破碎机是几种比较常见的粗碎设备。
单齿辊破碎机>软轴泵反击式和锤式破碎机仅适用于石灰岩等中软硬度矿石的粗碎，因而其应用范围受到限制。单段锤式破碎机生产工艺流程简单，在破碎较软的石灰石时固然具备一定优势，但在具有较大破碎比的同时也会带来更多的细粉料，这会对后续的机制砂系统带来影响，且这类设备的可操作条件较少，由其组成的单段破碎生产工艺缺少过程控制的环节，可能无法得到所需要的骨料产出比例。
颚式破碎机对物料具有更好的适应能力，因其挤压破碎的方式，相较而言易损件具有更长的使用寿命，且在相同的处理量和进出料粒级相仿的条件下，颚式破碎机的装机功率更低，因此颚式破碎机是十分理想的粗碎设备。颚式破碎机的选型主要取决于两点：第一是其最大允许进料粒度是否满足要求；第二是在确定排料粒度下排料口尺寸的处理能力是否满足系统要求。
图1 400t/h精品机制砂石骨料生产线工艺流程图-破碎筛分系统
图2 400t/h精品机制砂石骨料生产线工艺流程图-楼式制砂系统
旋回破碎机作为粗碎设备，更多地应用于大型金属矿山，该类设备单机处理量大且具备较大的进料能力，对矿石原料的适应性强，可通过自卸卡车直接给料而无需给料设备。但也存在一些不足：其一设备本体造价高昂；其二对安装要求较高，垂直方向和水平方向均需较大空间，基础采用混凝土浇筑，建设成本高；其三对设备的操作维护要求较高。因此对于附加值较低的骨料矿山，除非是要求台时产能超过千吨的偏硬矿石的破碎，否则旋回破碎机并不是经济合理的选择。
（2）粗碎给料设备
粗碎给料设备主要有棒条式给料机和重型板式给料机两种。
重型板式给料机造价高昂，对基础配套要求较高，且无法实现预筛功能，除用于特大规模的单机给料外，在骨料生产中并不常见。
棒条式给料机是粗碎给料的理想设备，该设备带有可调节间隙的筛条，其间隙可根据后续破碎机的最大排料情况相应调整。物料通过棒条式给料机给料时，小于筛条间隙的物料可预先筛离而不必进入后续破碎设备，此时可以选择较小型号的破碎设备或使破碎设备在较小的通过量下工作，同时也可避免较小物料在粗碎阶段的过度粉碎，便于后续流程的过程控制。
（3）除泥筛分
除泥筛分是干法精品骨料生产线必要的组成部分，骨料矿山的前期剥离阶段，开采原料中可能带有较多泥土，有些骨料矿山的矿石岩层中也会夹杂有较多泥土，在进入生产系统时需进行除泥筛分，以保证最终成品骨料的品质。
除泥筛分一般设置在粗碎阶段，即经棒条式给料机筛除的小于筛条间隙的物料给入除泥筛，
视含泥量和泥块粒径来确定除泥筛的筛孔尺寸，筛上较干净的物料返回生产系统，筛下物抛废处理，除泥筛分通常会以牺牲一部分细颗粒岩石为代价。原料比较潮湿时，由于物料的粘连，粗碎系统的除泥筛分往往并不能较好地去除泥土，一些骨料生产线在设计时，会将二段破碎后的分级筛的筛下<5mm的物料也进行抛废处理。
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