近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)如火如荼地開展各種基建工程，對(duì)于砂石骨料的需求越來(lái)越大。可是，天然砂石資源日漸減少，非法的盜采亂挖現(xiàn)象嚴(yán)重，已經(jīng)對(duì)自然環(huán)境造成了較大影響，在國(guó)家大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的進(jìn)程中，機(jī)制砂石取代天然砂石成為必由之路。

因此，如何通過(guò)建造高產(chǎn)量、高質(zhì)量的機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線對(duì)水泥企業(yè)擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)范圍、提升綜合效益意義重大。但是，最近幾年才有一些水泥企業(yè)介入骨料生產(chǎn)領(lǐng)域，所以對(duì)于骨料工廠的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在處于初期階段，很多項(xiàng)目的工藝路線及設(shè)備選型都不是很成功，甚至實(shí)際產(chǎn)量也往往不能達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，整個(gè)項(xiàng)目的生命周期的效益最大化更無(wú)從談起。甚至有些大企業(yè)，采取最低價(jià)中標(biāo)原則，更是導(dǎo)致項(xiàng)目的失敗。相關(guān)生產(chǎn)線和設(shè)備選型的專業(yè)性和經(jīng)濟(jì)性仍然是設(shè)計(jì)骨料工程最為重大和緊迫的專業(yè)問(wèn)題。

本文以年產(chǎn)1500萬(wàn)噸的砂石骨料生產(chǎn)線為例，講述大產(chǎn)量骨料生產(chǎn)線的硬件需求和相關(guān)涉及要點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)需要保證骨料生產(chǎn)線必須達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量、成品骨料的高品質(zhì)、工藝簡(jiǎn)潔且環(huán)保。在按照設(shè)備年平均產(chǎn)量來(lái)選型時(shí)，必須避免選擇對(duì)于易損件磨損后臺(tái)時(shí)產(chǎn)量大幅度下降的設(shè)備。避免因?yàn)橐讚p件的大幅磨損而降低了實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)量。

一、砂石骨料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、砂石骨料生產(chǎn)線成功的條件

證明砂石骨料生產(chǎn)線成功的第一個(gè)要素是設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，成功的骨料生產(chǎn)線必須達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量。目前，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)破碎機(jī)產(chǎn)量的驗(yàn)收是基于新設(shè)備、滿負(fù)荷、連續(xù)生產(chǎn)的瞬間產(chǎn)量測(cè)定的，而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，滿負(fù)荷連續(xù)生產(chǎn)的條件往往不能滿足，不論是設(shè)備原因，還是工藝設(shè)計(jì)原因。新設(shè)備就更沒(méi)有辦法保證了，一開始生產(chǎn)就逐漸變成了舊設(shè)備，特別是有些設(shè)備隨著易損件的磨損，產(chǎn)量會(huì)大幅度的下降，有些設(shè)備的下降幅度甚至?xí)哌_(dá)50%。所以，在按照設(shè)備年平均產(chǎn)量來(lái)選擇設(shè)備，生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)者必須對(duì)于易損件磨損后臺(tái)時(shí)產(chǎn)量大幅度下降的設(shè)備特別注意。避免因?yàn)橐讚p件的大幅磨損而降低了實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)量。

本項(xiàng)目生產(chǎn)線年產(chǎn)能力1500萬(wàn)噸，計(jì)算方式是按照年工作300天，每天工作14小時(shí)計(jì)算，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量是3570噸，考慮不均衡系數(shù)1.2（對(duì)于易損件磨損后產(chǎn)量大幅度下降的情況，系數(shù)是1.6），設(shè)備按照3750x1.2=4500噸/小時(shí)來(lái)選型。

砂石骨料生產(chǎn)線成功的第二個(gè)條件是成品骨料的高品質(zhì)。產(chǎn)品質(zhì)量不能僅僅滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，更要滿足市場(chǎng)的需要。目前，由于標(biāo)準(zhǔn)編制的滯后性，骨料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)落后于市場(chǎng)的要求，國(guó)標(biāo)要求所生產(chǎn)出的骨料供應(yīng)市場(chǎng)時(shí)，不能保證產(chǎn)品一定被市場(chǎng)所接受，特別是市場(chǎng)供應(yīng)充足的時(shí)候，生產(chǎn)出的成品骨料在銷售過(guò)程中也會(huì)存在障礙。高品質(zhì)骨料，一要顆粒形狀好（特別是要感觀要好），二要級(jí)配合理。特別是對(duì)機(jī)制砂而言，高品質(zhì)的機(jī)制砂產(chǎn)品不僅要滿足商品混凝土的用砂要求，也要能夠滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)拌砂漿用砂的要求（預(yù)拌砂漿是未來(lái)的必然要求，未來(lái)幾年將逐步取消現(xiàn)場(chǎng)攪拌）。

砂石骨料生產(chǎn)線成功的第三個(gè)條件就是工藝要好。一方面是簡(jiǎn)潔，設(shè)備使用維護(hù)方便、簡(jiǎn)單。骨料生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)條件艱苦，很難招聘到能力強(qiáng)的維護(hù)人員，因此操作簡(jiǎn)單、維修方便的“傻瓜機(jī)”是骨料生產(chǎn)線第一選擇。當(dāng)然，高品質(zhì)的骨料生產(chǎn)線也可以通過(guò)高自動(dòng)化程度來(lái)減少用人數(shù)量，但是目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線無(wú)法避免對(duì)人工的依賴，每條生產(chǎn)線仍需配備一定數(shù)量的日常操作人員和維護(hù)人員。另一方面，好的生產(chǎn)工藝也必須達(dá)到目前國(guó)內(nèi)日益嚴(yán)苛的環(huán)保要求。環(huán)保方面的需求也是一條成功的骨料生產(chǎn)線所必須滿足的。

2、砂石骨料生產(chǎn)線的工藝流程簡(jiǎn)述

本文所述的砂石骨料生產(chǎn)線由棒條給料機(jī)實(shí)現(xiàn)均勻給料，棒條間隙為200mm，大于200mm部分，進(jìn)入顎式破碎機(jī)進(jìn)行一次破碎，小于200mm部分從篦條間隙漏下，由皮帶機(jī)輸送至除土篩進(jìn)行除土。除土篩一層篩網(wǎng)50mm，起緩沖保護(hù)作用，二層篩網(wǎng)10mm，篩分渣土。0-10mm部分，作為渣土，拋離生產(chǎn)線，10-200mm部分，重新返回生產(chǎn)線。顎式破碎機(jī)排礦口為280mm，其破碎后物料，與10-200mm物料匯合，進(jìn)入反擊式破碎機(jī)進(jìn)行二次破碎。反擊式破碎機(jī)排礦口100mm，二破后物料通過(guò)皮帶機(jī)輸送至中間緩沖料倉(cāng)。

中間緩沖料倉(cāng)采用地籠結(jié)構(gòu)，由懸掛式振動(dòng)給料機(jī)實(shí)現(xiàn)倉(cāng)底均勻給料。出料先通過(guò)皮帶機(jī)輸送至檢查篩，檢查篩一層篩網(wǎng)31.5mm，二層篩網(wǎng)5mm。大于31.5mm物料經(jīng)由分料盒分料后，通過(guò)懸掛式振動(dòng)給料機(jī)給圓錐式破碎機(jī)均勻給料，實(shí)現(xiàn)三次破碎，圓錐破排礦口32mm。5-31.5mm物料不再重新破碎，通過(guò)皮帶機(jī)輸送至成品篩，直接進(jìn)行篩分,出5-10mm、10-20mm、20-31.5mm三種骨料。0-5mm物料則進(jìn)入制砂備料庫(kù)。圓錐破三破后的物料，通過(guò)皮帶機(jī)輸送至成品篩，一號(hào)成品篩一層篩網(wǎng)31.5mm，二層篩網(wǎng)10mm。31.5mm以上物料返回圓錐破重新破碎，形成閉路循環(huán)。10-31.5mm物料進(jìn)入二號(hào)成品篩，進(jìn)行篩分。二號(hào)成品篩一層篩網(wǎng)20mm，二層篩網(wǎng)10mm，篩分出10-20mm、20-31.5mm兩種骨料。一號(hào)成品篩篩分出的0-10mm部分，進(jìn)入制砂備料庫(kù)。0-10mm物料則通過(guò)制砂樓站，進(jìn)行制砂。

3、砂石骨料生產(chǎn)線工藝說(shuō)明

本生產(chǎn)線實(shí)際上是3條獨(dú)立的1600噸/時(shí)的骨料生產(chǎn)線。三條線共用一個(gè)中轉(zhuǎn)料倉(cāng)，除此之外，其他設(shè)備不會(huì)相互干擾。如此設(shè)計(jì)基于以下兩點(diǎn)考慮：一方面，當(dāng)一條生產(chǎn)線出現(xiàn)故障，需要停機(jī)維修時(shí)，其他兩條生產(chǎn)線，仍可以繼續(xù)生產(chǎn)，避免一條線停機(jī)，整廠區(qū)混亂的情況發(fā)生；另一方面，當(dāng)短時(shí)間內(nèi)，骨料市場(chǎng)供求關(guān)系發(fā)生變動(dòng)時(shí)，3條獨(dú)立的1600噸/時(shí)的骨料生產(chǎn)線，可以方便的選擇其中一條或幾條生產(chǎn)線的啟停，控制廠區(qū)出貨量，調(diào)節(jié)市場(chǎng)供求關(guān)系。

二、生產(chǎn)線的設(shè)備選型說(shuō)明

1、砂石骨料生產(chǎn)線的喂料設(shè)備

喂料設(shè)備選擇ZSW系列棒條振動(dòng)給料機(jī)，在使用變頻控制，均勻給料的同時(shí)，通過(guò)調(diào)整設(shè)備篦條間隙，可以進(jìn)行除土操作，配合除土篩，有效減少成品骨料和精品機(jī)制砂中的泥土含量，控制亞甲藍(lán)值，提高骨料品質(zhì)，給料機(jī)ZSW600*200，處理量1500-1800噸/時(shí)。

2、砂石骨料生產(chǎn)線的破碎主機(jī)

一級(jí)破碎機(jī)采用JC系列歐版顎式破碎機(jī)，結(jié)構(gòu)優(yōu)越，性能先進(jìn)，技術(shù)水平領(lǐng)先。選擇的JC210，進(jìn)料口1200x2000，進(jìn)料粒度可以接近1500mm，基本不需要礦山爆破后二次破碎，每噸節(jié)省成本0.8元左右，年節(jié)約二次破碎成本1500x0.8=1200萬(wàn)元；JC210大型顎式破碎機(jī)，通過(guò)量穩(wěn)定在1500噸/時(shí)以上。

二級(jí)破碎選擇PFQ系列反擊式破碎機(jī)，該系列破碎機(jī)技術(shù)出自大華重工自主研發(fā)，技術(shù)先進(jìn)。一方面，破碎原理為沖擊式破碎，使得出料顆粒形狀優(yōu)良，級(jí)配良好，二級(jí)破碎后，可以直接出成品，避免過(guò)度破碎；另一方面，減小三破圓錐選型和工作壓力，節(jié)約投資成本。反擊式破碎機(jī)PFQ1823，具有1600噸/小時(shí)的通過(guò)能力，成品率可以在30~70%之間調(diào)整；

三級(jí)破碎選擇HPY系列多缸液壓圓錐破碎機(jī)，固定主軸設(shè)計(jì)和優(yōu)化的破碎腔型，全面提升了破碎產(chǎn)能，全液壓標(biāo)準(zhǔn)配置，獨(dú)立設(shè)計(jì)的單作用缸，使系統(tǒng)性能發(fā)揮更穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單調(diào)整靈活。優(yōu)化的腔型，結(jié)合振動(dòng)給料機(jī)的均勻給料，實(shí)現(xiàn)滿腔給料和層壓破碎，使得10-31.5mm物料顆粒形狀好，針片狀含量低。10~25mm占比高（一般情況下高于底部單缸圓錐10%左右），0·~10mm占比低，生產(chǎn)線效益好，32mm排礦口時(shí)，設(shè)備單臺(tái)通過(guò)量515噸/時(shí)。此時(shí)設(shè)備成品率75%-80%。1600*0.7/0.75=498噸/時(shí)，在滿足通過(guò)量的同時(shí)，又使圓錐破工作效率達(dá)到95%的滿腔給料要求。

3、砂石骨料生產(chǎn)線的篩分設(shè)備

篩分設(shè)備統(tǒng)一使用YK系列圓振動(dòng)篩。YK系列圓振動(dòng)篩為山美公司引進(jìn)德國(guó)技術(shù)制造的高效振動(dòng)篩,振幅強(qiáng)弱可調(diào)節(jié)，物料篩淌線長(zhǎng)，多層篩分，各檔規(guī)格篩選清晰，篩分效率高。且所有篩分機(jī)選用大型化二層篩，不但可以減小設(shè)備用量和檢修點(diǎn)，還能方便的進(jìn)行篩網(wǎng)的更換，提高檢修效率。

4、砂石骨料生產(chǎn)線的制砂設(shè)備

骨料生產(chǎn)線的制砂設(shè)備選用大華重工PLS系列樓站式制砂設(shè)備。樓站式制砂設(shè)備作為國(guó)家限制天然河砂開采后，為適應(yīng)市場(chǎng)需求，應(yīng)運(yùn)而生的精品機(jī)制砂生產(chǎn)設(shè)備，其產(chǎn)生便是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的結(jié)果。該P(yáng)LS系列制砂機(jī)擁有以下優(yōu)點(diǎn)：高標(biāo)準(zhǔn)的砂石品質(zhì)；高效節(jié)能，生產(chǎn)能力大；適應(yīng)性強(qiáng)，功能多樣；生產(chǎn)過(guò)程，綠色環(huán)保；智能監(jiān)控、運(yùn)行穩(wěn)定。

高標(biāo)準(zhǔn)的砂石品質(zhì)來(lái)源其成品粒形圓潤(rùn)，針片狀含量≤5%，混凝和易性好，易泵送。制砂主機(jī)獨(dú)特的“石鐵混打”結(jié)構(gòu)及瀑布流給料系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的原料特性，調(diào)節(jié)瀑布流，葉輪轉(zhuǎn)速等方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品粒形的有效控制，獲得粒級(jí)分布和粒形更好的成品砂，適應(yīng)性更強(qiáng)。高標(biāo)準(zhǔn)的砂石品質(zhì)也來(lái)源其細(xì)度模數(shù)：1.7~3.0可調(diào)，中砂級(jí)配接近中砂2區(qū)中間曲線（1,3,6,8,9）,空隙率小于40%。成品骨料的含粉量可控在5%~15%之間，使混凝土更密實(shí)。優(yōu)異選粉設(shè)備，使料石粉控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)成品砂含粉量5-15%無(wú)級(jí)可調(diào)。另外通過(guò)拌濕機(jī)，機(jī)制砂含水率3%~5% ，保證在成品機(jī)制砂在倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中不離析，拌和混凝土?xí)r便于控制水灰比。

高效節(jié)能，生產(chǎn)能力大的特點(diǎn)源自：?jiǎn)挝荒芎牡?成品砂石綜合平均能耗為3.93kW/t，遠(yuǎn)低于行業(yè)水平；入料粒徑0-5mm連續(xù)級(jí)配,SSL350入料量超過(guò)350t/h，成品砂產(chǎn)能達(dá)350t/h以上, 行業(yè)內(nèi)同型號(hào)產(chǎn)品產(chǎn)能最大。制砂樓高速并行制砂工藝，制砂能力提升40%以上，實(shí)現(xiàn)了在不犧牲產(chǎn)能的情況下調(diào)整級(jí)配，解決了產(chǎn)量與級(jí)配互相制約的行業(yè)難題。同時(shí)，優(yōu)異的多級(jí)選粉工藝，石粉控制技術(shù)與行業(yè)其他風(fēng)選系統(tǒng)相比，無(wú)需強(qiáng)制補(bǔ)風(fēng)，同比節(jié)能20%以上。此技術(shù)經(jīng)鑒定達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

制砂樓的高適應(yīng)性和多樣化功能源自設(shè)備為行內(nèi)較早采用變頻技術(shù)，因此原材料種類適應(yīng)性廣，可對(duì)城市建筑廢棄物、石屑、礦山廢石、鵝卵石等各種原材料進(jìn)行加工，配備高精度傳感器，保證稱量系統(tǒng)可靠性。制砂樓站為環(huán)保型設(shè)計(jì)，無(wú)揚(yáng)塵外溢，也可整體封裝（選配），整體外封式結(jié)構(gòu)，不懼雨雪，只要原材料滿足生產(chǎn)要求，即可全天候生產(chǎn)，不受天氣影響； 占地面積小，對(duì)空間敏感度低，受場(chǎng)地約束小。行內(nèi)少有的雙主機(jī)樓站，兩臺(tái)制砂機(jī)可以在不做任何改變的情況下實(shí)現(xiàn)并聯(lián)和串聯(lián)轉(zhuǎn)換。可根據(jù)不同的原料和入料情況而改變生產(chǎn)方式，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、底能耗、高效的生產(chǎn)工藝。同時(shí)滿足干混砂漿、商品混凝土、瀝青混凝土、高性能混凝土等需求。  

制砂樓的監(jiān)控系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信技術(shù)、空間定位技術(shù)、地理信息等技術(shù)手段為中聯(lián)機(jī)制砂生產(chǎn)線提供遠(yuǎn)程故障診斷和工作狀態(tài)監(jiān)控服務(wù)，因此設(shè)備智能監(jiān)控、運(yùn)行穩(wěn)定。該監(jiān)控系統(tǒng)具有如下幾項(xiàng)功能：設(shè)備過(guò)載監(jiān)測(cè)：制砂主機(jī)、高速級(jí)配機(jī)、提升機(jī)等大型電機(jī)設(shè)備電流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并繪制電流變化曲線，實(shí)現(xiàn)設(shè)備過(guò)載、堵料等異常工況判斷。產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)查詢：原料量和成品產(chǎn)量實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，利于產(chǎn)能分析。設(shè)備工作時(shí)間全記錄，利于設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)。視頻監(jiān)控精準(zhǔn)還原：多通道監(jiān)控視頻錄制，生產(chǎn)情景精準(zhǔn)還原。遠(yuǎn)程生產(chǎn)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)操作界面多點(diǎn)共享。全方位日志管理：軟件所有操作都將被記錄保存，便于日后進(jìn)行操作追溯。跨產(chǎn)品協(xié)同控制：配套商混和干混，實(shí)現(xiàn)本地/遠(yuǎn)程可靠切換。

三、結(jié)論

設(shè)計(jì)年產(chǎn)1500萬(wàn)噸且高品質(zhì)的骨料生產(chǎn)線，需要保證砂石骨料生產(chǎn)線必須達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量、成品骨料的高品質(zhì)、工藝簡(jiǎn)潔且環(huán)保。

在按照設(shè)備年平均產(chǎn)量來(lái)選型時(shí)，必須避免選擇對(duì)于易損件磨損臺(tái)時(shí)產(chǎn)量大幅度下降的設(shè)備,避免因?yàn)橐讚p件的大幅磨損而降低了實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)量。設(shè)備選型方面，宜選擇合適的喂料設(shè)備,篩分設(shè)備，破碎主機(jī)和制砂設(shè)備等。

工藝流程方面，可設(shè)計(jì)由3條獨(dú)立的1500噸/時(shí)的骨料生產(chǎn)線組成，三條線共用一個(gè)中轉(zhuǎn)料倉(cāng)，其他設(shè)備不會(huì)相互干擾，既可滿足當(dāng)其中一條生產(chǎn)線停機(jī)維修時(shí)，其他兩條生產(chǎn)線保持連續(xù)生產(chǎn)；也可滿足骨料市場(chǎng)供求關(guān)系發(fā)生變動(dòng)時(shí)，獨(dú)立生產(chǎn)線方便選擇獨(dú)立啟停，控制廠區(qū)出貨量，調(diào)節(jié)市場(chǎng)供求關(guān)系。

綜上，需要綜合考慮成功的砂石骨料生產(chǎn)線的判定指標(biāo),工藝流程設(shè)計(jì)，以及合理的設(shè)備選型，解決專業(yè)性和經(jīng)濟(jì)性等設(shè)計(jì)砂石骨料工廠重大和緊迫的專業(yè)問(wèn)題，才能建造高產(chǎn)量、高質(zhì)量的機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線，提升綜合效益。