日昌升建筑新材料设计研究院有限公司 浙江省杭州市 311100
摘要：随着社会的发展，国家基础设施建设在不断完善，骨料与人类生存密切相关，是国家道路、桥梁、水利等建设工程不可或缺、用量最大的原材料[1]。近年来，骨料生产线工艺技术的优化和改进受到社会各界的重视。本文作者根据多年工作经验，对年产300万吨精品骨料生产线工艺设计方案进行了详细的阐述和分析，并对主要设备选型做了一些分析，供大家借鉴和参考。
关键词：精品骨料；生产线；工艺设计；设备选型
1、引言
骨料生产线是主要为高速公路、高速铁路和水电站大坝等生产高品质用砂石的专用生产线，它生产出来的砂石料粒型优异、级配合理、抗压强度高，充分的保障了项目建设的质量，受到了广大用户的青睐，在当今高楼大厦林立时代，对精品骨料生产线的工艺技术要求越来越高。精品骨料生产线系统一般包括以下几个单元：①初碎单元、②半成品储料单元、③中细碎单元、④筛分单元、⑤成品储存单元、⑥装车秤量系统、⑦给水及水处理单元、⑧电气自动化系统、⑨备件及维修中心。
2、设计原则
为确保每年生产能力300万吨，即300万t/a，本精品骨料生产线设计遵循加工艺先进可靠，成品砂石料质量符合高速公路、铁路、水电、城市建筑使用规范要求。
为保证碎石加工系统运行的可靠性，本系统选用技术领先、质量可靠、生产能力大，高效节能的设备和工艺。
本骨料生产线充分利用现有地形，尽量不破坏现有绿化树木，采用封闭、喷雾除尘、节能降耗等措施，从而使符合生产线节能环保的要求。
3、年产300万吨精品骨料生产线工艺设计方案
3.1破碎工艺设计
采用鄂破和圆锥破工艺，该工艺流程为原料由汽车或装载机送入原料仓，原料仓上设有格筛，大于格筛筛孔的原料由冲击锤或行吊吊出后砸碎，小于格筛筛孔的原料落入原料仓内。仓下设置有振动喂料机，振动喂料机将物料均匀输送筛分，筛条间隙为150mm时，筛上物+150mm均匀送入颚式破碎机粗碎，筛下泥土、碎料经胶带输送机送入除泥筛，筛下20mm以下的泥土约为总处理量10-15%，经胶带输送机送入弃料堆；筛上20-150mm块料与颚式破碎机粗碎后的物料混合由胶带输送机输送，送入中间料堆库。物料经胶带输送机上悬挂的除铁器除铁后，送入中碎圆锥破碎机中进行中碎，破碎后胶带输送机送入两台振动筛进行筛分，大于上层筛网40mm的物料经胶带输送机送入两台细碎圆锥破碎机重新破碎后，落入胶带输送机，闭路循环筛分。小于40mm物料由胶带输送机送入中间料堆。当原料开采进入深部时，泥土杂质含量较少，为充分利用原料，振动喂料筛筛下物（小于150mm）的料斗设置有翻板阀，调节翻转阀，可将筛下物由溜槽直接送入与颚破粗碎后的物料混合，进入中间料堆。
3.2精品骨料生产线工艺设计
小于40mm物料经振动给料机，通过皮带进入两台立轴冲击破，物料经过立轴冲击破破碎和整形后，通过皮带机进入两台振动筛，振动筛上层大于31.5mm物料由返料皮带送回立轴冲击破，15-31.5mm、4.75-15mm作为两档成品，由皮带机送入成品料堆，0-4.75mm由皮带机送入选粉机，将其中多余的0-0.075mm粉料通过选粉机选走，通过收尘收集后送入粉料库，成品机制砂进入成品料堆。4.75-15mm档溜子设有分叉料斗，将一部成品料送入返料皮带，通过调节分叉挡板控制其产量。精品骨料生产线均采用封闭厂房，相关扬尘点均采用收尘器以及喷雾除尘配合来控制扬尘达到环保要求[2]。
4、主机设备选型
砂石骨料生产线可简单概括为破碎分选，其主机设备选型主要从破碎、筛分、制砂、分选、泥土处理等几个方面。
4.1破碎设备的选择
破碎设备的选择主要取决于矿石原料的特性、当地砂石产品的市场需求及生产线的生产能力，破碎设备根据破碎原理不同可分为两大类：挤压式破碎机和冲击式破碎机。
挤压式破碎机（如旋回破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机）适用于硬度、磨蚀性指数较高的岩石（如花岗岩、石英岩、辉绿岩、玄武岩等）；冲击式破碎机（如反击破碎机、立轴式破碎机、重锤反击式破碎机）适用于硬度、磨蚀性指数中等或偏低的岩石（如石灰岩、白云岩等）。
（1）粗破设备的选择
粗破设备一般采用旋回式破碎机、颚式破碎机、（重锤）反击式破碎机。旋回式破碎机电耗低，无需配置给料设备且设备维护成本较低，但土建基础投资较高，适用于生产线能力大于1000tph的生产线。岩石硬度较高时选择重型旋回式破碎机，岩石硬度中等或偏低时选择轻型旋回式破碎机；颚式破碎机适用于生产线能力小于1000tph的各种特性的岩石破碎；（重锤）反击式破碎机适用于硬度、磨蚀性指数中等或偏低的岩石破碎。
（2）中细破设备的选择
中细破设备一般选择圆锥式破碎机或者（重锤）反击式破碎机。
圆锥式破碎机主要适宜破碎硬度、磨蚀性指数较高的岩石，产品粉状料较少，粒型较反击破差些；（重锤）反击式破碎机主要适宜破碎硬度、磨蚀性指数中等或偏低的岩石，产品粒型较好（反击破较重锤反击破粒型更好些）、粉状料较多，设备维护成本较高。
4.3筛分设备的选择
筛分设备的选择主要有预筛土设备、骨料筛分设备、机制砂筛分设备的选择。
（1）预筛土设备的选择
骨料产品对含土量要求都比较高，预筛土设备的配置是必要的。当粗破选择带给料设备的颚破或（重锤）反击式破碎机时，预筛土设备一般选择布置于粗破前，选择振动筛分给料机+圆振动筛。当粗破选择不带给料设备的旋回破时，预筛土设备一般选择布置于粗破后，选择重型圆振动筛。
（2）骨料筛分设备的选择
骨料筛分设备的一般选择圆振动筛。筛分设备成本低、能耗低，所以一般规格宜选大些或多台并联布置，筛分设备效率越高，则返回到返料破碎机的物料量就越少，可以减少返料破碎机的运行负荷，筛分设备的筛分效率越高，产品的分级就越明确，所以也宜选择大些。
（3）机制砂筛分设备的选择
机制砂设备的选择圆振动筛或三轴椭圆振动筛。圆振动筛一般对于细砂料筛分效率较低，仅能对3mm以上物料进行筛分，椭圆振动筛主要适用细物料筛分，可根据实际物料特性调整振动轨迹的椭圆度，以达到筛分效率与生产能力等筛分工艺参数的优化，目前使用较广的是机制砂筛分设备是圆振动筛，但是三轴椭圆振动筛用于机制砂筛分是一种趋势。
4.4制砂设备的选择
干法制砂设备一般选择立轴式制砂机或者棒磨机，目前BHS德国制砂机在市场上使用较火。棒磨机虽然有生产的砂石料细度模数容易调整，砂级配好，生产稳定等优点，但由于其生产效率低，运行成本高、土建及安装工程量大而较少使用。传统的立轴制砂机生产的砂粒型优，土建及安装工程量小，且能对中小石进行整形，在生产中使用较广但是其缺点是制砂效率低，能耗高，生产砂级配不够理想，中间级别偏低。
BHS德国制砂机采用两腔破碎，磨损主要集中在出口部分，与传统的三腔破碎、五腔破碎相比，制砂效率较高，达50-60%，给料尺寸大，最大可达100mm，转子磨损较低，能耗低，近期较多用于制砂生产线。
4.5分选设备的选择
砂石分选一般分干法和湿法分选两种。干法分选目前多采用砂石专用分选机；湿法主要用于对半干法生产线的0~4.75mm产品除粉除泥。一般选择螺旋洗砂机或斗轮洗砂机，目前使用较为广泛的是螺旋洗砂机。
5、结语
随着时代的发展，未来对于精品骨料的需求会越来越大，精品骨料生产线的工艺设计是一项系统而复杂的工作，必须要结合原料的特性和产品的组合进行系统全面的考虑，注重细节设计，优化生产线的工艺技术方案和设备选型，保证生产线的良好运行和生产优质骨料。
参考文献：
[1]利用石灰石破碎系统扩建骨料生产线的设计探讨[J].涂敏，毕寿兰，杜凤怀.建材发展导向.2020（08）
[2]水泥厂石灰石矿山配套建设年产200万t骨料生产线工艺设计[J].张震宇，姜玉亭，靳峰.水泥工程.2018（05）