关键词：混凝土骨料生产线；工艺设计；设备选型；工艺流程；车间布置。
　　
　　近年来，随着国家与地方政府对公路铁路等基础设施建设的不断增强，高品质混凝土骨料的需求量也在不断增加。为适应新时期产业政策的发展，走出目前水泥行业所面临的“产能过剩”等困境，许多水泥企业抓住机遇、利用现有的石灰石或废石资源来延伸产业链----投资建设混凝土骨料生产线。
　　
　　水泥企业作为当地的大型企业，对其混凝土骨料生产线的投资建设要求必须标准化、规范化、杜绝出现诸如个体投资建设骨料生产线所出现的安全、环保等问题。因而，骨料生产线的工艺设计将成为企业投资建设时首要关注的问题。本文以河南建筑材料研究设计院有限责任公司为天瑞集团郑州水泥有限公司设计的400t/h混凝土骨料生产线为例阐述混凝土骨料生产线的工艺设计及注意问题。
　　
　　1 项目基本情况
　　
　　（1）产量：400t/h混凝土骨料；
　　
　　（2）四种产品，分别为：0~5mm，5~10mm，10~20mm，20~30mm；
　　
　　（3）混凝土骨料颗粒级配、针片状含量、土含量等符合标准---- GB/T 14685-2001《建筑用卵石、碎石》；
　　
　　（4）物料储存：露天堆场；
　　
　　（5）环保排放标准为：≤30mg/ m3。
　　
　　2 主机设备选型
　　
　　混凝土骨料生产线可简单概括为：破碎、筛分及储存。为了得到各项指标均符合标准的骨料产品，主机选型将成为生产线设计时考虑的首要问题。
　　
　　当原料的化学成分等符合生产混凝土骨料所需的原料要求时，骨料生产线的主机选型则主要取决于其原料中的土含量、原料的硬度、磨蚀性指数等。
　　
　　此项目原料的基本情况：原料是MgO含量超标的开采水泥用灰岩矿的废石尾矿，其化学成分满足生产混凝土骨料的要求；原料中土含量较大、原料的硬度及磨蚀性指数适中。
　　
　　考虑到本项目原料的基本情况，主机设备选型为：一台振动筛分给料机+一台颚式破碎机+一台筛土振动筛+一台反击式破碎机+两台成品振动筛。
　　
　　主机设备选型中需注意以下问题：
　　
　　（1） 板喂机、往复式给料机、振动筛分给料机的选择：
　　
　　虽然三种设备都具有给料功能，但是由于原料中或多或少含有一定量的泥土，而成品骨料要求尽可能少的土含量，所以需在进破碎机之前配置一台将土筛除的给料设备，这样，振动筛分给料机就成了最佳选择。
　　
　　当原料中土含量较少时，振动筛分给料机将筛条间尺寸调至合适数值，物料通过给料机后将土筛除即可；当原料中土含量较多时，诸如此项目的原料情况（含土量有时可达20%），设计中则需考虑将给料机筛条间尺寸稍调大些，大部分含土（块）废料经振动筛分给料机筛下后再经过一台振动筛将土筛干净。
　　
　　（2）破碎机的选择：
　　
　　根据混凝土骨料行业选用设备的基本情况，拟定的破碎机选型主要为三种：第一种，颚式破碎机+反击式破碎机；第二种，颚式破碎机+圆锥式破碎机+整形机；第三种，锤式破碎机+反击式破碎机。
　　
　　通过比较，第一种选型成熟可靠、成品率高、成品粒型好（均匀且多呈立方块状），符合高速公路铁路等用混凝土骨料的要求，适用于硬度、磨蚀性指数中等的物料破碎；第二种选型设备多、投资大、经济效益不明显，适用于硬度、磨蚀性指数较高的物料破碎；第三种选型中物料一次破碎，部份返料进反击破，投资较省，但是维修费用高，大块骨料成品率低、易过粉碎、粉状料多、成品骨料抗压强度低，影响销售。因此，结合此项目原料情况，最终破碎机选型为第一种----“颚式破碎机+反击式破碎机”。
　　
　　（3）成品振动筛台数的选择：
　　
　　“四种产品”+“一种筛余返料”，振动筛出料共五种，则至少需要选择一台四层振动筛。
　　
　　由于考虑到用一台振动筛筛净率较低，此项目最终选型为两台成品振动筛。因为0~5mm产品不符合建筑用碎石要求，且此项目原料含土量较大，为提高产品质量，选择两台振动筛也可对0~5mm产品多一次筛除的机会。
　　
　　3 工艺流程图及设备参数表
　　
　　工艺流程图及设备参数表详见下面的图和表：
　　

图—工艺流程图

　　
　　4 布置图设计中的注意事项
　　
　　（1） 破碎机前受料斗有效容积的选择：
　　
　　一般情况下，受料斗设计的有效容积宜不少于破碎机连续运转12~15min的工作量，并按运输车辆载重量校核，通常应容纳不小于3辆车的容量。
　　
　　根据以上观点，该生产线的受料斗有效容积和车辆最小载重量的选择分别为80~100t和25~30t较合适。设计“有效仓容85t”满足要求。
　　
　　（2） 破碎车间设计的注意事项：
　　
　　破碎车间的布置不仅要考虑到物料在破碎过程中的进出料顺畅，还要考虑到破碎机巡检维修的方便及尽可能减小土建投资费用。
　　
　　因地制宜，受料仓与破碎机间的布置充分利用地形高差，将破碎机布置于车间±0.000平面，不仅减小了土建投资，而且对破碎机维修、巡检及换件等提供了诸多方便。
　　
　　（3） 筛分车间设计的注意事项：
　　
　　筛分车间振动筛的布置应在其周边设计巡检平台；车间应封闭、振动筛设备本身应密封以避免筛分时产生大量的粉尘外排。
　　
　　（4） 非标准件连接的注意事项：
　　
　　由于骨料生产线设计中所选用的主机设备均为振幅相对较大的设备，为避免振动设备引起联动，所以非标准溜子、风管与主机设备连接时均应为软连接。
　　
　　5 设计中的环保问题
　　
　　（1）环境污染源
　　
　　混凝土骨料生产线对环境的污染主要是生产过程中产生的粉尘、噪声和污水。
　　
　　粉尘主要来源于破碎、筛分设备排放点，输送转运点，成品骨料堆存卸料点以及外运骨料装车时的扬尘等等。
　　
　　噪声主要来源于破碎机、振动筛等设备的运转过程。
　　
　　污水主要是生活污水，不含有害物质。
　　
　　（2）环境保护措施
　　
　　A 粉尘治理措施
　　
　　粉尘产生于骨料生产的全过程，为有效控制粉尘排放量，设计中在工艺上尽量减少扬尘环节，减少物料的转运点和落差，选用扬尘少的设备，使用密闭性能好的输送和给料设备。
　　
　　所有的粉尘排放点均采用收尘效率高、技术可靠的收尘器。保证粉尘排放浓度低于30mg/m3，符合国家标准。
　　
　　对于成品骨料堆存卸料点的除尘,根据现场水源情况可选择水喷雾除尘；水源紧张或者我国北方寒冷地区的厂区，也可通过建设储库及堆棚来减少粉尘排放。
　　
　　B 噪声控制
　　
　　噪声的控制，第一，从设备选型上尽量选择噪声低的设备；第二，对噪声较大设备布置于封闭厂房内。
　　
　　C 污水处理
　　
　　生活污水经化粪池处理后，排用吸粪车拉走，或入排水管网；喷雾除尘属于消耗水，除尘后自然蒸发。
　　
　　6 结语
　　

　　目前，天瑞集团郑州水泥有限公司400t/h混凝土骨料生产线运行正常，各项指标均已达到设计要求，已成为水泥企业进军混凝土骨料行业的楷模。随着各大水泥企业的加入，砂石骨料行业将会出现一片欣欣向荣的景象。

作者：李蕾蕾，刘宏伟，付振洲，解少红，魏荣杰，屈浩然

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

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编辑：金哲