摘要：隨著國內(nèi)對高品質(zhì)骨料的需求增加，業(yè)內(nèi)越來越需要大產(chǎn)量的砂石骨料生產(chǎn)線的需求。本文以年產(chǎn)1500萬噸的骨料生產(chǎn)線為例，闡述大產(chǎn)量骨料生產(chǎn)線的硬件需求和相關(guān)設(shè)計要點。設(shè)計時需要保證骨料生產(chǎn)線必須達到設(shè)計年產(chǎn)量、成品骨料的高品質(zhì)、工藝簡潔且環(huán)保。在按照設(shè)備年平均產(chǎn)量來選型時，必須避免選擇對于易損件磨損后臺時產(chǎn)量大幅度下降的設(shè)備。避免因為易損件的大幅磨損而降低了實際生產(chǎn)的產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞:砂石骨料生產(chǎn)線大產(chǎn)量設(shè)計要點

1．引言

我國水泥企業(yè)正朝向大型綜合化方向發(fā)展，在以去產(chǎn)能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板為重點的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革中，水泥企業(yè)進入預(yù)拌混凝土、砂石骨料產(chǎn)業(yè)是提高經(jīng)營效益，企業(yè)價值鏈整合的需要和必由之路。

近年來，隨著國內(nèi)如火如荼地開展各種基建工程，對于砂石骨料的需求越來越大?？墒?，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)對自然環(huán)境造成了較大影響，在國家大力推進生態(tài)文明建設(shè)的進程中，機制砂石取代天然砂石成為必由之路。

因此，如何通過建造高產(chǎn)量、高質(zhì)量的機制砂石骨料生產(chǎn)線對水泥企業(yè)擴大經(jīng)營范圍、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，所以對于骨料工廠的設(shè)計，現(xiàn)在處于初期階段，很多項目的工藝路線及設(shè)備選型都不是很成功，甚至實際產(chǎn)量也往往不能達到設(shè)計產(chǎn)量，整個項目的生命周期的效益最大化更無從談起。甚至有些大企業(yè)，采取最低價中標(biāo)原則，更是導(dǎo)致項目的失敗。相關(guān)生產(chǎn)線和設(shè)備選型的專業(yè)性和經(jīng)濟性仍然是設(shè)計骨料工程最為重大和緊迫的專業(yè)問題。

本文以年產(chǎn)1500萬噸的砂石骨料生產(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。

2．砂石骨料生產(chǎn)線設(shè)計要點

2.1砂石骨料生產(chǎn)線成功的條件

證明砂石骨料生產(chǎn)線成功的第一個要素是設(shè)計年產(chǎn)量，成功的骨料生產(chǎn)線必須達到設(shè)計年產(chǎn)量。目前，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，對破碎機產(chǎn)量的驗收是基于新設(shè)備、滿負(fù)荷、連續(xù)生產(chǎn)的瞬間產(chǎn)量測定的，而實際生產(chǎn)過程中，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)計原因。新設(shè)備就更沒有辦法保證了，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)量會大幅度的下降，有些設(shè)備的下降幅度甚至?xí)哌_50%。所以，在按照設(shè)備年平均產(chǎn)量來選擇設(shè)備，生產(chǎn)線的設(shè)計者必須對于易損件磨損后臺時產(chǎn)量大幅度下降的設(shè)備特別注意。避免因為易損件的大幅磨損而降低了實際生產(chǎn)的產(chǎn)量。

本項目生產(chǎn)線年產(chǎn)能力1500萬噸，計算方式是按照年工作300天，每天工作14小時計算，臺時產(chǎn)量是3570噸，考慮不均衡系數(shù)1.2（對于易損件磨損后產(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/小時來選型。

砂石骨料生產(chǎn)線成功的第二個條件是成品骨料的高品質(zhì)。產(chǎn)品質(zhì)量不能僅僅滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，更要滿足市場的需要。目前，由于標(biāo)準(zhǔn)編制的滯后性，骨料的國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)落后于市場的要求，國標(biāo)要求所生產(chǎn)出的骨料供應(yīng)市場時，不能保證產(chǎn)品一定被市場所接受，特別是市場供應(yīng)充足的時候，生產(chǎn)出的成品骨料在銷售過程中也會存在障礙。高品質(zhì)骨料，一要顆粒形狀好（特別是要感觀要好），二要級配合理。特別是對機制砂而言，高品質(zhì)的機制砂產(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)拌砂漿是未來的必然要求，未來幾年將逐步取消現(xiàn)場攪拌）。

砂石骨料生產(chǎn)線成功的第三個條件就是工藝要好。一方面是簡潔，設(shè)備使用維護方便、簡單。骨料生產(chǎn)線現(xiàn)場條件艱苦，很難招聘到能力強的維護人員，因此操作簡單、維修方便的“傻瓜機”是骨料生產(chǎn)線第一選擇。當(dāng)然，高品質(zhì)的骨料生產(chǎn)線也可以通過高自動化程度來減少用人數(shù)量，但是目前，國內(nèi)生產(chǎn)線無法避免對人工的依賴，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人員。另一方面，好的生產(chǎn)工藝也必須達到目前國內(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。

2.2砂石骨料生產(chǎn)線的工藝流程簡述

本文所述的砂石骨料生產(chǎn)線由棒條給料機實現(xiàn)均勻給料，棒條間隙為200mm，大于200mm部分，進入顎式破碎機進行一次破碎，小于200mm部分從篦條間隙漏下，由皮帶機輸送至除土篩進行除土。除土篩一層篩網(wǎng)50mm，起緩沖保護作用，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。顎式破碎機排礦口為280mm，其破碎后物料，與10-200mm物料匯合，進入反擊式破碎機進行二次破碎。反擊式破碎機排礦口100mm，二破后物料通過皮帶機輸送至中間緩沖料倉。

中間緩沖料倉采用地籠結(jié)構(gòu)，由懸掛式振動給料機實現(xiàn)倉底均勻給料。出料先通過皮帶機輸送至檢查篩，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，通過懸掛式振動給料機給圓錐式破碎機均勻給料，實現(xiàn)三次破碎，圓錐破排礦口32mm。5-31.5mm物料不再重新破碎，通過皮帶機輸送至成品篩，直接進行篩分,出5-10mm、10-20mm、20-31.5mm三種骨料。0-5mm物料則進入制砂備料庫。圓錐破三破后的物料，通過皮帶機輸送至成品篩，一號成品篩一層篩網(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物料進入二號成品篩，進行篩分。二號成品篩一層篩網(wǎng)20mm，二層篩網(wǎng)10mm，篩分出10-20mm、20-31.5mm兩種骨料。一號成品篩篩分出的0-10mm部分，進入制砂備料庫。0-10mm物料則通過制砂樓站，進行制砂。

2.3砂石骨料生產(chǎn)線工藝說明

本生產(chǎn)線實際上是3條獨立的1600噸/時的骨料生產(chǎn)線。三條線共用一個中轉(zhuǎn)料倉，除此之外，其他設(shè)備不會相互干擾。如此設(shè)計基于以下兩點考慮：一方面，當(dāng)一條生產(chǎn)線出現(xiàn)故障，需要停機維修時，其他兩條生產(chǎn)線，仍可以繼續(xù)生產(chǎn)，避免一條線停機，整廠區(qū)混亂的情況發(fā)生；另一方面，當(dāng)短時間內(nèi)，骨料市場供求關(guān)系發(fā)生變動時，3條獨立的1600噸/時的骨料生產(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)市場供求關(guān)系。

3．生產(chǎn)線的設(shè)備選型說明

3.1砂石骨料生產(chǎn)線的喂料設(shè)備

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

3.2砂石骨料生產(chǎn)線的破碎主機

一級破碎機采用JC系列歐版顎式破碎機，結(jié)構(gòu)優(yōu)越，性能先進，具有國際領(lǐng)先水平。選擇的JC771，進料口1500x1800，進料粒度可以接近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=1200萬元；JC771大型顎式破碎機，通過量穩(wěn)定在1600噸/時以上。

二級破碎選擇HSI系列反擊式破碎機，該系列破碎機技術(shù)源自于德國，技術(shù)世界領(lǐng)先。一方面，破碎原理為沖擊式破碎，使得出料顆粒形狀優(yōu)良，級配良好，二級破碎后，可以直接出成品，避免過度破碎；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HSI7138，具有1600噸/小時的通過能力，成品率可以在30~70%之間調(diào)整；

三級破碎選擇SMS系列多缸液壓圓錐破碎機，固定主軸設(shè)計和優(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，獨立設(shè)計的單作用缸，使系統(tǒng)性能發(fā)揮更穩(wěn)定，操作簡單調(diào)整靈活。優(yōu)化的腔型，結(jié)合振動給料機的均勻給料，實現(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，設(shè)備單臺通過量515噸/時。此時設(shè)備成品率75%-80%。1600*0.7/0.75=498噸/時，在滿足通過量的同時，又使圓錐破工作效率達到95%的滿腔給料要求。

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

3.3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)備選用山美SSL系列樓站式制砂設(shè)備。樓站式制砂設(shè)備作為國家限制天然河砂開采后，為適應(yīng)市場需求，應(yīng)運而生的精品機制砂生產(chǎn)設(shè)備，其產(chǎn)生便是市場經(jīng)濟的結(jié)果。該SSL系列制砂機擁有以下優(yōu)點：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，功能多樣；生產(chǎn)過程，綠色環(huán)保；智能監(jiān)控、運行穩(wěn)定。

高標(biāo)準(zhǔn)的砂石品質(zhì)來源其成品粒形圓潤，針片狀含量≤5%，混凝和易性好，易泵送。制砂主機獨特的“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)速等方式實現(xiàn)產(chǎn)品粒形的有效控制，獲得粒級分布和粒形更好的成品砂，適應(yīng)性更強。高標(biāo)準(zhǔn)的砂石品質(zhì)也來源其細(xì)度模數(shù)：1.7~3.0可調(diào)，中砂級配接近中砂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。優(yōu)異選粉設(shè)備，使料石粉控制技術(shù)實現(xiàn)成品砂含粉量5-15%無級可調(diào)。另外通過拌濕機，機制砂含水率3%~5%，保證在成品機制砂在倉儲、運輸?shù)倪^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)能力大的特點源自：單位能耗低,成品砂石綜合平均能耗為3.93kW/t，遠低于行業(yè)水平；入料粒徑0-5mm連續(xù)級配,SSL350入料量超過350t/h，成品砂產(chǎn)能達350t/h以上,行業(yè)內(nèi)同型號產(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，實現(xiàn)了在不犧牲產(chǎn)能的情況下調(diào)整級配，解決了產(chǎn)量與級配互相制約的行業(yè)難題。同時，優(yōu)異的多級選粉工藝，石粉控制技術(shù)與行業(yè)其他風(fēng)選系統(tǒng)相比，無需強制補風(fēng)，同比節(jié)能20%以上。此技術(shù)經(jīng)鑒定達到國際先進水平。

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，可對城市建筑廢棄物、石屑、礦山廢石、鵝卵石等各種原材料進行加工，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，無揚塵外溢，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，對空間敏感度低，受場地約束小。行內(nèi)少有的雙主機樓站，兩臺制砂機可以在不做任何改變的情況下實現(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，達到優(yōu)質(zhì)、底能耗、高效的生產(chǎn)工藝。同時滿足干混砂漿、商品混凝土、瀝青混凝土、高性能混凝土等需求。

制砂樓的骨料生產(chǎn)過程，綠色環(huán)保。制砂樓采用知名品牌除塵設(shè)備，除塵效率高，有組織粉塵排放小于10mg/m3；滿足《GB16297-1996大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級地區(qū)的規(guī)定。篩分機、輸送皮帶、制砂機和級配機等部件采用負(fù)壓除塵方式（負(fù)壓除塵：靠動力裝置強制性形成一個壓力差，使被除塵處的壓力低于大氣壓力，從而實現(xiàn)含粉塵的氣體通過除塵器進行除塵。適用于敞口處或壓力變化復(fù)雜的密閉容器除塵，如烘干系統(tǒng)、包裝機等）；樓內(nèi)無組織排放滿足《GB16297-1996大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級地區(qū)的規(guī)定。采用全封閉、多點風(fēng)量風(fēng)壓自調(diào)節(jié)集中收塵技術(shù)，粉塵排放低于國家標(biāo)準(zhǔn)。主、被動降噪技術(shù)實現(xiàn)廠界（主樓外封40米外）噪聲在65dB以下，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《GB12348-2008工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》要求。

制砂樓的監(jiān)控系統(tǒng)利用計算機網(wǎng)絡(luò)、無線通信技術(shù)、空間定位技術(shù)、地理信息等技術(shù)手段為中聯(lián)機制砂生產(chǎn)線提供遠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、運行穩(wěn)定。該監(jiān)控系統(tǒng)具有如下幾項功能：設(shè)備過載監(jiān)測：制砂主機、高速級配機、提升機等大型電機設(shè)備電流實時監(jiān)測，并繪制電流變化曲線，實現(xiàn)設(shè)備過載、堵料等異常工況判斷。產(chǎn)量統(tǒng)計查詢：原料量和成品產(chǎn)量實時存儲，利于產(chǎn)能分析。設(shè)備工作時間全記錄，利于設(shè)備保養(yǎng)維護。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。遠程生產(chǎn)監(jiān)控，實現(xiàn)操作界面多點共享。全方位日志管理：軟件所有操作都將被記錄保存，便于日后進行操作追溯?？绠a(chǎn)品協(xié)同控制：配套商混和干混，實現(xiàn)本地/遠程可靠切換。

4．結(jié)論

設(shè)計年產(chǎn)1500萬噸且高品質(zhì)的骨料生產(chǎn)線，需要保證砂石骨料生產(chǎn)線必須達到設(shè)計年產(chǎn)量、成品骨料的高品質(zhì)、工藝簡潔且環(huán)保。

在按照設(shè)備年平均產(chǎn)量來選型時，必須避免選擇對于易損件磨損臺時產(chǎn)量大幅度下降的設(shè)備,避免因為易損件的大幅磨損而降低了實際生產(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，破碎主機和制砂設(shè)備等。

工藝流程方面，可設(shè)計由3條獨立的1600噸/時的骨料生產(chǎn)線組成，三條線共用一個中轉(zhuǎn)料倉，其他設(shè)備不會相互干擾，既可滿足當(dāng)其中一條生產(chǎn)線停機維修時，其他兩條生產(chǎn)線保持連續(xù)生產(chǎn)；也可滿足骨料市場供求關(guān)系發(fā)生變動時，獨立生產(chǎn)線方便選擇獨立啟停，控制廠區(qū)出貨量，調(diào)節(jié)市場供求關(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，以及合理的設(shè)備選型，解決專業(yè)性和經(jīng)濟性等設(shè)計砂石骨料工廠重大和緊迫的專業(yè)問題，才能建造高產(chǎn)量、高質(zhì)量的機制砂石骨料生產(chǎn)線，提升綜合效益。

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