高品质的砂石生产线的设计准则与设备选购技巧

破碎和筛分设备，配备输送和储存设备以及电气控制等，组成砂石生产线。

本文就为大家讲述一条高品质的砂石生产线的设计准则和设备选购的那些事。

1、破碎制砂线的方案设计
方案设计主要包括三个阶段的内容：工艺流程设计、平面布置设计和设备选型设计。

1.1 工艺流程设计
在系统进料和最终成品料需求都十分明确的条件下，实现破碎筛分的工艺路线可以是多方案的，不同方案所选择设备的数量和选型不相同，因而方案实施的初期投资费用和今后运行费用也会不同，设计者、投资者与运行者必须充分讨论，切合实际，权衡利弊确定较佳的工艺方案。

1.2 平面布置设计
根据工艺流程设计所确定的主机设备，按照用户的地形在平面布置时，应考虑以下几个方面：
(1) 原料矿山与生产线进料口的距离、进料口场地和落差高度、设备布置场地、堆料场及料输出方式；
(2) 在流畅的物料流动条件下，尽可能少和短的带式输送机设置；
(3) 满足运行和产品输送的中间堆料场和成品料场设计，充分利用场地；
(4) 机械运行与维修，电控的操作位置和联络方便。

在平面布置设计完成后，初步确定所有设备，包括运输设备、储存设备以及电气控制等。

1.3 设备选型设计
破碎筛分联合设备主要有三种型式：固定式、半移动式(或称雪橇式) 以及移动式。

移动式破碎站按移动方式又分为轮胎式和履带式(自行走式)。

这三种型式可以完全独立采用，也可以混合使用。

例如初破机组是移动式，便于多个矿源进料就近破碎，然后以带式输送机输送到固定地点，而二、三破以及筛分机组采用固定式。

一个砂石场究竟采用那种型式，应根据砂石场运行时设备移动的频繁程度来定。

自行走式设备适用于特别频繁的情况，价格最贵，依次为轮胎式、半移动式，优点是这些型式的设备安装周期短，土建作业量少，投入使用快。

2、破碎制砂线的设计准则与设备对比
各种砂石场在处理岩石种类、处理能力、砂石产品的要求等方面完全不同，因此，设计选用的破碎筛分设备也不相同。

2.1初破机组
(1)当前，初破机主要选用三种机型：颚破、反击破和旋回破。

反击破作为初破，仅适用于中软岩石的处理，例如石灰石，因而其使用范围受到局限。

大规格的颚破允许进料最大边长可达1 m，已成为初破机使用较多的机型。

选择颚破取决于两条：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的排料口尺寸的处理能力是否满足系统要求。

(2) 初破机前是否设置给料机或棒条筛，依生产线规模而定，理由如下：
①由于颚破等均不允许满腔起动，而给料机可以带载荷起动，由给料机在前道工序控制给料，一旦非正常停机，可减少颚破存料，容易恢复；
②给料机将间歇式的自卸卡车、装载机的供料变为向颚破连续供料，减少颚破机负载的波动，有利于延长机器的使用寿命；
③往往卡车供料的大小是不均匀的，时大时小，当大块进料较多时，颚破机负荷大，破碎速度缓慢，反之则快，给料机可以调整给料速度，使颚破机在负荷大时给料少些，在破碎速度快时给料多些，也有利于平均处理能力的提高。

(3) 给料机一般有四种形式可供选用：棒条筛、链板式输送机、电机振动给料机和惯性振动给料机。

链板式输送机自重大，价格昂贵，电机振动给料机允许进料小，且两者都不带筛分装置，故使用范围受限制。

(4) 惯性振动给料机通常水平安装，所需落差高度小于棒条筛，故适宜在初破机组中使用。

(5) 给料机的进料斗，不仅与给料机匹配，而且还应由用户的进料方式而定，自卸卡车通常采用末端进料，装载机则为侧进料，其进料斗设计不同，进料斗的有效容积应大于进料车斗的容积1~1.5 倍。

2.2 二破机组
二次破碎设备的机型主要是三种：细碎颚破、圆锥破和反击破。

(1) 细碎颚破过去常见于中小型砂石场，由于处理能力小，且排料中针片状料太多，已逐步被圆锥破和反击破取代。

(2) 反击破由于破碎比大，排料的针片状颗粒少，近年来，已在砂石场特别是公路路面石料场大量使用。

反击式破碎机有2个显著弱点：
其一，同样处理能力、进出料粒级相仿的条件下，其装机容量将大于圆锥破和颚破，因为它主要采用冲击破碎方式，在高速回转时，鼓风效应造成较大的无效能量损耗；
其二是易损件的磨损较快，在同样处理工况下往往比圆锥破和颚破机缩短3倍以上，运行成本高。

此外，它还有另外2个特点：
一是排料中的细粒度比较多，在一些使用场合如人工制砂是受欢迎的，而另一些场合则变为缺点；
二是它的选择性破碎功能，通过传动功率、转子质量与转速，可以控制它的破碎力，从而选择破碎较软物料，而几乎不破碎坚硬物料，便于后续的分离。

(3) 圆锥破是目前国内外砂石场中使用广泛的二次破碎设备，其不同规格和同一规格的不同腔形可以满足各种不同的处理工况要求，较好地贴近工艺流程的需求，而且它运行平稳，易损件使用寿命长。

圆锥破的弱点有2条：
一是操作相对复杂，不管哪种圆锥破都具备液压和润滑系统来调节运转状态和冷却轴承的发热；
二是在破碎某些物料时(例如变质岩) ，由于岩石自身的裂纹各向异性颇大，造成其排料的针片状百分比含量较高。

2.3三破机组
常用的三破机组有圆锥破（短头型）和立轴冲击破（制砂机）。

(1) 当整个破碎筛分联合设备的总破碎比较大时，二段破碎不能达到，将设计三段破碎。

对圆锥破碎机而言，二破机组通常采用标准腔型，而三破机组采用短头腔型。

(2) 立轴冲击式破碎机(制砂机) 发展迅速，成为制砂、整形和三破的常用设备。

通过调整其转子结构、转速和电机功率等可以控制排料粒级，其岩石流动特别畅通，处理能力大。

立轴冲击式破碎机不仅为最好的制砂机械，而且在三次破碎，甚至二次破碎中选用已成为一种发展趋势。

2.4预筛分机组和成品筛分机组
在分级破碎工艺上，前后级破碎工艺中间插入预筛分机具有两个功能：
一是可以减少后续破碎工艺的处理量。

预筛分机把前道破碎后的排量中小于后续破碎排料粒级的物料分离出来，减少后续破碎排料中的细粒度比例；
二是可以筛分获得部分大规格的产品料。

由于振动筛相对比破碎机价格低，因而在工艺流程中，“多筛少破”是优秀设计常采用的方法。

预筛分机的工况特点是进料粒级大、通过量大，因而筛网孔也大，筛分效率不强求很高(又不易产生堵料) ，由此，除选择圆振动筛之外，还可选择等厚筛、共振筛等。

成品筛用于砂石场产品料的筛分分级，是否筛分干净直接影响砂石场产品质量。

通常定筛分效率为90%以上，其筛网孔按成品料粒级设置，除了采用圆振动筛之外，还可选择三轴椭圆筛。

2.5清洗机组
机制砂产品必须通过水洗，砂石产品的清洗可以去除混杂其中的泥土等杂质，并且控制细粉含量，清洗后的砂石作为混凝土骨料，可以提高混凝土的质量，并减少水的用量。

由此，砂石场采用清洗机组将越来越普遍。

砂石的清洗有二种做法：
如果仅是控制成品料中的细粉，则可以在振动筛上清洗，清洗后的水与小于下层筛网的细颗粒物料一起进入砂石清洗机，将水和细粉与砂石分离，获得需要的砂石。

水和细粉通过沉降与脱水分离后回收循环使用。

(即不在振动筛上清洗) ，此时要按成品料中细粉的量，控制砂石清洗机的转速、溢流的水量来控制细粉的洗去和保存量。

如果主要是清洗粘在砂石块上的粘土，则料石在破碎到细粉之前必须采用碎石或岩石清洗机将粘在石块上的粘土刮去，这样才能保证后续破碎筛分后的砂石质量。

这种设备通常设置在振动筛之前，先清洗后筛分。

国外砂石场在控制砂石清洗量和尽可能回收细粉时采用水力分级机，加在振动筛与砂石清洗机之间，来调整砂的级配，使之符合有关标准。

国内在这方面很少采用，流失的大量细粉必须准备大面积的三级沉淀器来回收，或者准备相当规模的脱水回收设备，否则任其排放会引起很大的环境污染。

2.6中间料仓与成品料场
较大规模的砂石场，为了提高作业率，往往在初破机组与二破机组之间设立中间料仓，中间料仓可以储存相当数量的物料，使整个系统分为前后二段。

中间料仓的优势：
当前段设备受到矿山原因、运输原因或维修设备等不能正常运行时，依靠中间料仓的库存料，后段设备可以正常运行几个小时甚至几天。

也可分开作业时间，通常初破由于矿山进料块较大，设备配置规格大，生产时间不必过长即可满足每日产量，而后续设备则不必都配置过大，可以增加每日开工时间，这样，中间料仓的存在有可能使前后段采用不同作业时间。

中间料场有多种结构形式，常见形式是利用地面堆料，开挖地下通道，采用给料机和带式输送机从地下把料输送出来。

受地形、投资等限制，一般储存1 ~ 2天的产量较合适。

不同规格成品的堆料场，其容量应与该成品在总产量中占百分比成正比。

成品料场的布置，取决于用户的成品输出方式，例如：装载机+ 自卸卡车式与一条总输送皮带送到码头装船或铁路上装车等是不同的。