黃明夫

江西省建筑材料工業(yè)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，江西 南昌 330001

0 前言

因?yàn)槿珖狗欠ú缮暗姆秶絹碓綇V，處罰力度越來越大，砂石的供應(yīng)存在不足，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，帶來了土木建筑業(yè)的空前活躍，道路、橋梁、鐵路、機(jī)場、水工建筑、近岸結(jié)構(gòu)、城市建設(shè)、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，使得建筑材料在量上達(dá)到了歷史上的最高水平［1］。其中占混凝土體積70%以上的砂石料要開山采礦，挖掘河床，每年建筑用砂石約為30 多億噸［2］。

砂石是依附于天然石礦資源的產(chǎn)業(yè)，過去幾十年里，是以傳統(tǒng)的粗放式的發(fā)展為主，近年來逐漸轉(zhuǎn)為工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。在起步階段，砂石骨料需求量小，供應(yīng)充足。所用砂石多為天然形成的自然資源，以人工開采為主，設(shè)備簡單，發(fā)展緩慢。進(jìn)入天然砂石實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采階段，市場需求量大，供應(yīng)充足，但自然資源儲(chǔ)量已顯不足。機(jī)制砂石開始發(fā)展，市場供應(yīng)以天然砂石為主，機(jī)制砂石為輔［3］。產(chǎn)業(yè)仍是粗放式的發(fā)展。始于2011 年的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)階段，以機(jī)制砂石骨料為主，以天然砂石為輔。市場需求量大，部分區(qū)域自然資源枯竭，供應(yīng)緊張。機(jī)制砂石骨料快速發(fā)展，行業(yè)的政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等逐漸完善，市場得到了一定的規(guī)范。市場逐步細(xì)分，面向高性能、耐久性混凝土骨料的比重不斷增加，環(huán)境保護(hù)得到了高度重視［4］。

1 原料資源及供應(yīng)情況

現(xiàn)在以某江西贛州某水泥廠建設(shè)骨料生產(chǎn)線為例，該水泥廠自有礦山為骨料原料主要來源，為石灰石礦山，生產(chǎn)的石灰石僅用于供應(yīng)公司生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥熟料，不對(duì)外銷售。石灰石礦區(qū)保有儲(chǔ)量1.39 億噸，礦山服務(wù)年限為57 年。礦石成分見表1：

表1 石灰石礦主要化學(xué)成分 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

石灰?guī)r抗壓強(qiáng)度：垂直于層理方向時(shí)，抗壓強(qiáng)度為80MPa；平行于層理方向時(shí)，抗壓強(qiáng)度為70～80MPa。石灰?guī)r摩氏硬度在3左右。

2 生產(chǎn)工藝

2.1 建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品品種及主要技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目要求年生產(chǎn)建筑骨料300 萬t，機(jī)制砂120 萬t，石粉15萬t，機(jī)制砂臺(tái)時(shí)產(chǎn)量2×100t/h。石灰石骨料品種：0～5mm、5～10mm、10～20mm、20～31.5mm四個(gè)骨料品種，其顆粒級(jí)配及性能指標(biāo)符合國家GB/T14685-2011《建設(shè)用卵石、碎石》標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.2.1 破碎系統(tǒng)

一級(jí)破碎采用單段錘式破碎機(jī)，進(jìn)料粒度≤1000mm，出料粒度≤31.5mm占70%，破碎能力：1000t/h；二級(jí)破碎采用反擊破碎機(jī)用于破碎一級(jí)破碎回料，進(jìn)料粒度≤800mm，出料粒度≤31.5mm 90%，破碎能力：600t/h。該破碎工藝流程可以實(shí)現(xiàn)高破碎比、粒度成型好、工藝流程簡單及高效節(jié)能等特點(diǎn)。一級(jí)單段錘式破碎機(jī)進(jìn)料斗上方處設(shè)集中收塵系統(tǒng)和噴霧降塵系統(tǒng)。一級(jí)及二級(jí)破碎機(jī)設(shè)集中收塵系統(tǒng)。

2.2.2 篩分及輸送系統(tǒng)

該項(xiàng)目采用石灰石礦區(qū)水泥用灰?guī)r廢石作為原料，原料中的山皮土（泥）和巖隙土（泥）含量較高，必須采取除泥（土）工藝。

2.3 生產(chǎn)線主機(jī)選擇和工藝流程

利用自有石灰石礦山配套建設(shè)砂石骨料生產(chǎn)線采用的錘式破碎機(jī)+反擊式破碎機(jī)方案的主機(jī)設(shè)備見表2，全廠工藝流程見圖1。

圖1 骨料破碎車間工藝流程圖

表2 主機(jī)設(shè)備規(guī)格一覽表

2.4 生產(chǎn)線工藝流程簡述

（1）石灰石經(jīng)單段錘式破碎機(jī)（或重錘反擊破碎機(jī)）料斗，由棒條給料機(jī)喂入一級(jí)單段錘式破碎機(jī)（或重錘反擊破碎機(jī)），石灰石料斗可單邊進(jìn)料，棒條給料機(jī)泥料斗下設(shè)兩路，可根據(jù)原料含泥量情況選擇漏料進(jìn)入除泥篩分系統(tǒng)或破碎機(jī)出料皮帶輸送機(jī)。

（2）一級(jí)破碎和二級(jí)破碎后物料由皮帶機(jī)一路送入建筑骨料一級(jí)篩分系統(tǒng)，經(jīng)一級(jí)篩分后的粗料及除泥篩分系統(tǒng)的粗料經(jīng)皮帶機(jī)輸送至二級(jí)反擊破碎機(jī)破碎，一級(jí)單段錘式破碎機(jī)（或重錘反擊破碎機(jī)）進(jìn)料斗上方處設(shè)集中收塵系統(tǒng)和噴霧降塵系統(tǒng)，一級(jí)及二級(jí)破碎機(jī)設(shè)集中收塵系統(tǒng)。一段破碎、二段破碎工藝流程見圖2 所示：

（3）由棒條給料機(jī)篦縫漏出的含泥料經(jīng)皮帶機(jī)送入除泥篩分系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置一臺(tái)雙層振動(dòng)篩，篩孔50/20mm，經(jīng)篩分后粒徑大于20mm的骨料由皮帶機(jī)送回二級(jí)回料反擊破碎機(jī)破碎，粒徑小于20mm 的含泥料送入堆棚中儲(chǔ)存。除泥篩分設(shè)集中收塵系統(tǒng)。

（4）一級(jí)及二級(jí)破碎后的物料經(jīng)皮帶機(jī)送入一級(jí)篩分系統(tǒng)，該篩分系統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)雙層振動(dòng)篩，篩孔31.5/20mm，經(jīng)篩分后粒徑＞31.5mm 的骨料（及粒徑20～31.5mm 的骨料滯銷時(shí)一起）由皮帶機(jī)送回二級(jí)反擊破碎機(jī)破碎；粒徑＜31.5mm的物料由皮帶機(jī)送入二級(jí)篩分系統(tǒng)。一級(jí)篩分系統(tǒng)設(shè)集中收塵系統(tǒng)。

圖2 一段破碎、二段破碎剖面流程圖

（5）0～31.5mm 未分級(jí)物料經(jīng)皮帶機(jī)送入二級(jí)篩分系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置二臺(tái)三層振動(dòng)篩，篩孔20/10/5mm，經(jīng)篩分后粒徑5～10mm、10～20mm、20～31.5mm的骨料分別由各自皮帶機(jī)送入Φ12m 成品圓庫儲(chǔ)存，0～5 及5～10mm 的骨料可以直接由皮帶輸送機(jī)送入機(jī)制砂系統(tǒng)，儲(chǔ)存在庫內(nèi)5～10mm 的骨料富余部分也可以由皮帶輸送機(jī)及提升機(jī)送入機(jī)制砂系統(tǒng)緩沖倉。二級(jí)篩分系統(tǒng)設(shè)集中收塵系統(tǒng)。

（6）0～5、5～10 的骨料由皮帶輸送機(jī)送入V 型選粉機(jī)，分選出的大于1.18～5mm 的顆粒進(jìn)入制砂機(jī)，動(dòng)態(tài)選粉機(jī)分選出0.075～1.18mm細(xì)砂由提升機(jī)送入機(jī)制砂成品庫儲(chǔ)存，旋風(fēng)分離器分選出的0～0.075mm 細(xì)粉由FU 鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)送入成品粉倉；經(jīng)制砂機(jī)破碎后的物料由皮帶輸送機(jī)及提升機(jī)輸送至無動(dòng)力V型選粉機(jī)，＞0.075mm 物料進(jìn)入直線振動(dòng)篩，經(jīng)篩分后＞5mm的顆粒進(jìn)入制砂機(jī)，3～5mm 物料一部分作為成品砂由提升機(jī)輸送至成品砂庫，另一部分進(jìn)入制砂機(jī)，＜3mm 成品砂也由提升機(jī)輸送至成品砂庫。制砂系統(tǒng)設(shè)集中收塵系統(tǒng)，V 型選粉機(jī)＜0.075mm 極微粉及其他落料點(diǎn)揚(yáng)塵，統(tǒng)一集中收塵，收塵器回灰經(jīng)重錘翻板閥至成品粉倉。

（7）機(jī)制砂成品、粉料儲(chǔ)存及庫底散裝發(fā)運(yùn)。儲(chǔ)存在Φ12×26m 圓庫內(nèi)的機(jī)制砂成品經(jīng)螺旋閘閥、氣動(dòng)扇形閥輸送至拌濕機(jī)，經(jīng)加水?dāng)嚢杈鶆蚝蟮臐裆坝缮⒀b機(jī)送至散裝汽車，經(jīng)地中衡計(jì)量后出廠。儲(chǔ)存在Φ8×15m 圓庫內(nèi)的粉料一路經(jīng)螺旋閘閥、流量控制閥、散裝機(jī)送至粉料散裝汽車。成品粉料散裝系統(tǒng)設(shè)集中收塵系統(tǒng)，收塵器回灰經(jīng)重錘翻板閥至成品粉倉。

3 結(jié)語

砂石骨料生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)及建設(shè)應(yīng)以項(xiàng)目建設(shè)條件和原料檢測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并充分了解相關(guān)設(shè)備特性并進(jìn)行項(xiàng)目前期整體規(guī)劃；工藝流程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“多篩少破”的原則并采用具備操作和調(diào)控手段的破碎篩分設(shè)備，合理分配破碎比，實(shí)現(xiàn)全流程生產(chǎn)的流暢性和靈活性［5］。