关键词：砂石料生产线；工艺设计。

　　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，高品质砂石骨料和机制砂的需求量也在快速增加。为了适应新时期产业政策的发展，把握“十二五”我国产业转型的总趋势，水泥企业转型进军砂石骨料生产，无疑是走出困境、打造新的经济增长点的一个极佳选择。

　　水泥企业已拥有的矿山优势、管理优势、资金运作优势、市场占有优势等先天优势将得到更好发挥和利用。水泥企业作为大型企业，对其砂石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。本文主要从主机设备选型、车间布置、环境保护、机制砂生产、特殊原料处理等几个方面来向大家介绍砂石料生产线的工艺设计。

　　1  主机设备选型

　　本节主要围绕河南建筑材料研究设计院有限责任公司设计的“天瑞集团郑州水泥有限公司400t/h两段一闭路砂石骨料生产线”，来向大家介绍骨料生产线的主机选型。本项目基本情况如下：

　　（1）四种产品，分别为：0——5mm，5——10mm，10——20mm，20——30mm；

　　（2）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》；

　　（3）环保排放标准为：≤30mg/ Nm3。

　　砂石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，主机设备选型将成为生产线设计时首要考虑的问题。

　　当原料的化学成分等基本参数满足砂石骨料产品要求时，骨料生产线的主机选型则主要取决于原料中的土含量、原料的硬度、磨蚀性指数、粉磨功指数等等。

　　由于天瑞项目的原料是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砂石骨料的要求，原料中土含量较大、原料的硬度及磨蚀性指数中等偏弱，此项目主机选型最终为郑州鼎盛工程技术有限公司的产品：振动筛分给料机、颚式破碎机、筛土振动筛、反击式破碎机各一台、成品振动筛两台。详见下面流程图。

图1--郑州天瑞400t/h砂石骨料生产线工艺流程图

　　主机设备选型中需注意以下问题：

　　（1）给料筛土设备的选择：

　　骨料产品对含土量要求都比较高，设计时一般在物料进入粗破前应配置一台能从源头除土的给料设备，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且原料较干燥时，可将振动筛分给料机筛条间尺寸调至适当数值，物料通过给料机后将土筛除即可；当原料中土含量较多（例如天瑞项目原料含土量有时可达30%）或原料较粘时，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分后再经过一台筛土圆振动筛将土筛干净，筛土圆振动筛的筛上石料可重新进入二级破碎机破碎 。

　　（2）破碎设备的选择：

　　破碎机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。一般挤压式破碎机（如：旋回破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机）适用于较硬岩石（如花岗岩、玄武岩等）；冲击式破碎机（如：反击破碎机、立轴破碎机、锤式破碎机）适用于硬度不高、磨蚀性不强的岩石（如石灰岩等）。

　　下面介绍国内两种比较典型的骨料破碎设备配置：第一，针对硬岩，硬度、磨蚀性指数较高，选“颚式破碎机+圆锥式破碎机+整形机（即立轴式破碎机）”，之所以选择整形机，是因为圆锥式破碎机破碎后的骨料针片状含量较多，不符合标准---- GB/T 14685-2001；第二，针对石灰岩，硬度、磨蚀性指数适中，选“颚式破碎机+反击式破碎机”或“反击式破碎机+反击式破碎机”。

　　考虑到天瑞项目的原料主要是剥离的低品位石灰岩，最终破碎机选型为第二种----“颚式破碎机+反击式破碎机”。当然，当生产线能力较大时，初破又不想多台设备并联时，我们也可用旋回式破碎机来代替初破颚式破碎机，但是此种方案投资较大。

　　一般砂石骨料生产中很少用锤式破碎机。虽然锤式破碎机为一段破碎，工艺简单，但是由于锤破后大块骨料成品率低、易过粉碎、粉状料多、成品骨料会产生微裂纹、抗压强度降低，影响骨料质量、影响销售。

　　（3）成品筛分设备的选择：

　　一般砂石骨料行业筛分设备选用圆振动筛。

　　天瑞项目破碎后共“四种产品”+“一种（>30mm）筛余返料”，共筛出五种料，则至少应选择一台四层振动筛。考虑到用单台四层振动筛筛净率较低，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，且此项目原料中含土量较大，为提高产品质量，选择两台振动筛也可以对0——5mm产品多一次筛除机会。

　　2  车间布置

　　车间布置应注意下面四点：

　　（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应同时满足以下两个条件：不少于破碎机连续运转12——15min的工作量；不少于3辆运输车辆的载重量。

　　根据上述原则，天瑞项目的受料斗有效容积设计为85t，既满足（12x400/60=80t），又满足（3x25=75t）。

　　（2）破碎车间的布置

　　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，还要因地制宜，充分利用地形高差，尽量将破碎机布置于车间±0.000平面。这样，不仅可以减小土建投资，而且对破碎机维修、巡检及换件等提供了诸多方便。

　　（3）筛分车间的布置

　　筛分车间振动筛的布置应在其设备周边设计巡检平台；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溢。便于含尘气体的收尘处理。

　　（4）成品料场布置

　　响应国家环保政策，成品骨料储存最好用堆棚或储库。堆棚储存时，为减少铲车装车二次扬尘，布置时如果有地形高差可利用的话，尽量在料堆下设计装车皮带机。

　　3  环境保护

　　（1）环境污染源

　　砂石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，选用扬尘少的设备，使用密闭性能好的输送和给料设备。在设备连接的料管设计时注意料管形状、角度等，尽量降低落差。

　　所有的粉尘排放点均采用收尘效率高、技术可靠的高效收尘器。保证粉尘排放浓度低于30mg/Nm3，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，对噪声较大的设备布置于封闭厂房内。

　　C 污水处理

　　生活污水经化粪池预处理后，用作绿化、农田灌溉等用水，不外排；喷雾除尘用水属于消耗水，除尘后自然蒸发。

　　4  机制砂生产

　　由于骨料生产过程中产生大量的0——5mm产品不能作为骨料外销，这样，多数企业的这种产品除了部分作为混合材用于水泥厂或搅拌站外，大部分就成为滞销品。我们可以考虑增加制砂及砂石分选设备对0——5mm产品进行制砂处理以便销售机制砂，提高经济效益。机制砂生产工艺有干法和湿法两大类，在我国北方缺水地区，多采用干法制砂。典型流程见下图：

图2--机制砂生产线典型流程图

　　5  特殊原料处理

　　针对我国南方部分矿山的原料中粘土含量较多，除了根据前面介绍的主机备选型原则选型外，有时成品骨料成品中还是含有一些粘土块，必要时可考虑水洗骨料，并对0——5mm产品考虑湿法制砂。关于湿法生产在此文中不做详细介绍。

　　6  结语

　　目前，多数水泥企业已经或正在积极地向砂石骨料行业进军。我们相信，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。

　　2郑州鼎盛工程技术有限公司（450001）

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　　编后语：推动行业快速转型升级，不仅仅需要先进的工艺和技术，更需要广大从业者的积极参与。我们期待更多的行业同仁加入到我们，传播先进的生产技术、生产工艺和发展理念。

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编辑：ls