砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)加工工藝確定后,要進(jìn)行廠區(qū)規(guī)劃布置及主要設(shè)備和輔助設(shè)備的選型。砂石骨料生產(chǎn)主要分為礦山開采、破碎、篩分及整形制砂幾個環(huán)節(jié)。砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)一般根據(jù)原料特性、系統(tǒng)規(guī)模、場地布置條件、系統(tǒng)工藝等進(jìn)行設(shè)備選型,涉及的主要設(shè)備有破碎機(jī)、振動篩、人工制砂機(jī),輔助設(shè)備有帶式輸送機(jī)、給料機(jī)、石粉回收設(shè)備、供水設(shè)備和除塵器等。一般來說,對于大型砂石骨料生產(chǎn)線,其主要設(shè)備,如粗破碎機(jī)、中細(xì)破碎機(jī)、預(yù)篩分和篩分設(shè)備等盡可能在2臺以上,這樣有利于提高系統(tǒng)的可靠性且方便檢修。下面對生產(chǎn)線上必須用到的破碎、篩分、人工制砂設(shè)備逐一進(jìn)行介紹。
鵝卵石制砂比較好的制砂設(shè)備,砂石骨料生產(chǎn)線的制砂系統(tǒng)主要由立式?jīng)_擊破碎機(jī)、棒磨機(jī)、振動篩、級配調(diào)整設(shè)備、空氣篩(或者螺旋洗砂機(jī))組成,目前國內(nèi)普遍采用立軸沖擊式破碎機(jī)與棒磨機(jī)聯(lián)合制砂設(shè)備。對于易碎及中等硬度原料,可采用立軸沖擊式破碎機(jī)單獨(dú)制砂,并采用高線度立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)配合整形。對于硬度高、特別難碎的原料,采用短頭型圓錐破碎機(jī)與棒磨機(jī)配合制砂[7]。人工制砂系統(tǒng)設(shè)計時首先要考慮原料粒徑,一般小于25mm且連續(xù)極配,制砂系統(tǒng)工作效率高,產(chǎn)砂量大;其次原料含水率也會影響制砂效率,含水率超過2%以后,會導(dǎo)致篩分機(jī)的分離效率降低,所以對于干法生產(chǎn)工藝來說,必須考慮防雨。
破碎設(shè)備按照工作原理主要分為兩類:一類為擠壓類破碎設(shè)備,如顎式破碎機(jī)、旋回破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等,適合破碎磨蝕指數(shù)比較高的原料,產(chǎn)品中石粉含量低,但一般破碎出來的物料針片狀顆粒多,泵送性能差;還有一類是沖擊類破碎設(shè)備,如反擊式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)及立軸沖擊式破碎機(jī),其特點(diǎn)是物料破碎比大,結(jié)構(gòu)形式簡單,設(shè)備維修方便,產(chǎn)品粒形好,物料抗壓強(qiáng)度損失小。在大型砂石骨料生產(chǎn)線,通常粗破采用顎式破碎機(jī)或者旋回破碎機(jī),中碎采用圓錐破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)或者錘式破碎機(jī)。砂石骨料生產(chǎn)線常用破碎機(jī)及其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍如表1所列。大型、特大型骨料生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)選用與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)的大型設(shè)備,同一作業(yè)的設(shè)備數(shù)量應(yīng)不少于2臺,優(yōu)先選用已定型的高效、節(jié)能、環(huán)保的成熟產(chǎn)品。
干濕結(jié)合生產(chǎn)工藝這種生產(chǎn)工藝用水量介于濕法、干法兩種生產(chǎn)工藝之間,在我國南方以石灰石為主要原料的水電工程配建砂石廠中應(yīng)用較多。其典型工藝流程與濕法工藝流程幾乎一樣,主要區(qū)別是檢查篩分階段不再加水沖洗,相應(yīng)地成品砂也部分或全部不進(jìn)行沖洗。所以相對于濕法來說用水量少了很多,成品砂石粉含量相應(yīng)也高了很多。但是制砂過程中產(chǎn)生的骨料還和濕法生產(chǎn)一樣經(jīng)過洗石機(jī)沖洗后才算是終產(chǎn)品,另外在預(yù)篩分環(huán)節(jié)也要用水沖洗去除石料上的泥土、石粉等雜質(zhì),沖洗后粒度小于5~40mm的礦石進(jìn)入制砂環(huán)節(jié)。相對于干法工藝,生產(chǎn)過程中還需要配置相應(yīng)的給排水和污水處理設(shè)備,只不過供水量相對于濕法工藝少了一些。干濕結(jié)合工藝兼具干法工藝和濕法工藝的優(yōu)缺點(diǎn),其總體投資和生產(chǎn)運(yùn)行成本也介于兩者之間。干濕結(jié)合法明顯的缺點(diǎn)是由于制砂原料中含水率在6%~10%,特別容易引起篩分設(shè)備篩孔堵塞造成篩分困難,進(jìn)而引起成品砂產(chǎn)量降低,單位生產(chǎn)成本增加。砂石骨料廠生產(chǎn)工藝的選擇主要依據(jù)2點(diǎn):一是項目所在地的資源情況,包括礦石資源、水資源、土地資源、氣候條件等;二是下游對砂石骨料品質(zhì)的具體要求,包括石粉含量、細(xì)度模數(shù)等。新建砂石骨料生產(chǎn)線項目在前期設(shè)計時,必須首先考慮水資源供應(yīng)狀況和水資源保護(hù)治理情況,因此,在其他條件允許的情況下,優(yōu)選干法工藝,其次是干濕結(jié)合工藝,在產(chǎn)品不滿足市場或工程建設(shè)要求時才考慮采用濕法生產(chǎn)工藝;其次從資金投入、設(shè)備管理、自動化程度、占地、生產(chǎn)成品砂石骨料單位成本等綜合因素考慮,也是優(yōu)先考慮干法生產(chǎn)工藝,次之干濕結(jié)合法,是濕法工藝。