砂石骨料矿山生产线的设计要点-专访谢宪中

　　众所周知，水泥产能过剩已是当今行业所面临的突出的问题，因此，水泥企业向行业下游产业链延伸--建设砂石骨料生产线，这实属大势所趋，势在必行。而如何设计出符合每座骨料矿山自身特点的生产线？设计中要注意哪些问题？怎样才能建设“生产安全、环境友好、资源节约”的低投资型砂石骨料矿山？带着这些问题，记者近日采访了国家首批注册采矿工程师、国家标准《水泥原料矿山工程设计规范》起草者之一、天津水泥工业设计研究院矿业工程专家、教授级高级工程师谢宪中。

　　注意细节与创新 设计半成品料堆

　　做好砂石骨料矿山生产线的设计，要注意哪些细节与创新？谢宪中表示，水泥生产企业利用水泥灰岩矿石中的废石（夹层）加工成骨料，做到变废为宝循环利用，使水泥产品和建筑骨料直接同步合成为建筑工地的混凝土产品，实现企业产值暨利润的最大化。而做好砂石骨料矿山生产线的设计，是至关重要的课题。

　　谢宪中建议，在骨料生产线的初碎流程之后、中细碎流程之前，设计半成品料堆，此半成品料堆的作用是：可均衡骨料生产线整体的系统能力；若初碎工段检修时，则下游的骨料制成工段不会停产；有些矿山的工作面需要在白班进行开采，或冬季高寒或夜间道路无照明而只能白班生产时，则下游的骨料制成工段仍可2班生产以灵活满足市场需求，而且下游的骨料制成工段设备台数可少投资一半或可选择生产能力小的设备与上游匹配（因半成品料堆可灵活调节系统能力），大大减少投资；若建设小型骨料生产线时，则可方便初碎工段设备的合理选型；能充分发挥系统各设备的优势。

　　因地制宜 量体裁衣 合理选型 物尽其用

　　如何设计出符合每座骨料矿山自身特点的生产线？怎样才能建设“生产安全、环境友好、资源节约”的低投资型砂石骨料矿山？是水泥生产企业和矿山设计单位都很关心的问题。

　　谢宪中表示，应根据具体情况、物料特性、产品粒形、市场需求，去做多方案比较，设计出符合每座骨料矿山自身特点的生产线，确保建设投资低、运营成本低、经济效益高、环境效益好。而部分设计院在选择砂石骨料矿山生产线中细碎流程的主机破碎机时，存在着某种思维定势，甚至是思维误区：即没根据具体情况、物料特性、产品粒形、市场需求，也没做多方案比较，一味地误认为：中细碎流程只要千篇一律地选择某种破碎机，产品的各种粒形就一定会好，其实不然，不可一概而论，必须具体问题具体分析，并根据实际市场供需情况进行决策。

　　若当地市场缺乏建筑骨料，而天然砂资源丰富，就以生产建筑骨料为主，在颚式破碎机之后，则采用新型液压圆锥式破碎机。

　　若当地市场缺乏机制砂，而天然骨料资源丰富，就以生产机制砂为主，当被破碎的物料的金属磨蚀指数较低时，在颚式破碎机之后，则采用反击式破碎机，尤其值得一提的是，在这种情况下，若物料的金属磨蚀指数较高时，则不宜采用反击式破碎机。

　　对于中细碎流程的破碎机选型方案，现在进行分析比较说明如下：

　　1.首先，谈谈业主应该追求目标：大部分业主都希望骨料成品获得率高，而5-0mm产品越少越好；产品粒形好，针片状含量较低；而生产成本愈低愈好。

　　2.其次，针对上述指标，下面进行逐一比较说明：

　　A. 成品获得率：

　　若中细碎流程采用新型液压圆锥破碎机方案，其最大的特点是：粗粒径骨料的获得率高，比反破方案要高出15%以上，而5-0mm的比例少，要少10%左右，特别是在5-0mm中的石粉（0-0.15mm）大大减少；若采用反击式破碎机方案得到5-0mm中的石粉（0-0.15mm）量高达12-18%，超过国家标准，则需要另行采用选粉机进行分选处理，才能获得合格成品；而新型液压圆锥破碎机方案所产生的5-0mm中的石粉（0-0.15mm）量仅为4-6%，满足国家规范要求，不需要另行采用选粉机进行分选处理；因此，在这种情况下，采用新型液压圆锥破碎的方案，其工艺流程简单。

　　B.产品粒形：

　　无论是反击式破碎机或是新型液压圆锥破方案，其产品的粒形都与破碎机开口尺寸大小有关，产品尺寸接近破碎机开口尺寸的粒形就好，反之就差。例如：对于反击式破碎机，其开口尺寸（破碎机的板锤与反击板之间的间隙）在30mm左右，那么30-20mm的粒形就最好，20-10mm粒形差一点，10-5mm粒形就差了，有些情况甚至超过国家标准的15%的针片状含量要求。

　　对于新型液压圆锥破碎机，具备破碎腔挤满给料功能，而以前国产老式的圆锥破碎机，不具备破碎腔挤满给料功能，有些针片状物料通过破碎腔时，未经承压破碎直接溜出，所以粒形较差；而采用新型液压圆锥破碎机都具备破碎腔挤满给料功能，物料一层一层地逐层挤压通过破碎腔，发生层间挤压和搓磨破碎，因此，物料粒形好。

　　在欧美等发达国家，骨料的粒形要求非常严格，无论灰岩或是其它硬岩，绝大多数采用新型液压圆锥破碎机生产骨料，在北欧，由于地理、地质构造等原因，几乎没有灰岩，绝大多数为火成岩，尽管火成岩更容易产生针片状，这些国家仍选择新型液压圆锥破碎机，因为新型液压圆锥破碎机具有破碎和初步整形的功能。

　　在我国，石灰岩骨料生产线选用新型液压圆锥破碎机的事例高于反击式破碎机方案，譬如：华新水泥、冀东水泥、金九水泥等集团公司经过大量调研，他们根据产品市场需求，已经投产或正在建设或准备建设的项目中，也大部分选用圆锥破碎机方案。

　　总之，石灰岩骨料生产线，选用正确的新型液压圆锥破碎机和合适的加工工艺流程，产品的粒形不会比反击式破碎机方案差，对于10-5mm这档产品，大多数情况，新型液压圆锥破碎机方案要优于反击式破碎机方案。

　　C.生产成本：

　　生产成本取决于能耗、材料消耗、产品获得率、工人工资等。

　　能耗：新型液压圆锥破碎机的总装机功率低于反击破的装机功率，而且由于方反击式破碎机的转子 相当于一台大风机，产尘量大，因此，除尘系统要消耗较多的电能，综上所述，新型液压圆锥破碎机方案的能耗低些。

　　材耗：实际生产经验表明，反击式破碎机方案的磨损件的消耗要比新型液压圆锥破高5%左右。

　　产品获得率：由于新型液压圆锥破碎机的成品获得率要高于反击式破碎机方案10%以上，因此大大降低了产品的生产成本。

　　结语

　　水泥生产企业利用水泥灰岩矿石中的废石（夹层）建设骨料生产线，其工艺流程和设备选择一定要根据成品市场情况等因素考虑，有些骨料生产线是利用含镁较高的废石生产，做到变废为宝循环利用，这时5-0mm和0-0.15mm的产品无法大量掺入水泥中，而5-0mm和0-0.15mm的产品按石粉价格出售，其利润太低。尤其值得一提的是，目前，中原市场的粒径为10-20mm粗粒级的骨料产品出手快、售价高、利润大。

　　一言以蔽之，骨料生产线的设计，不能千篇一律地套用一成不变的固定模式，应根据具体情况、物料特性、产品粒形、市场需求，去做多方案比较，设计出符合每座骨料矿山自身特点的生产线，确保建设投资低、运营成本低、经济效益高、环境效益好。由于灰岩的特性，灰岩的产品粒形，若不考虑生产成本等因素，无论采用新型液压圆锥破碎机、反击式破碎机、或其他破碎机，一般情况下都能满足用户要求，而在某些特定情况下，选用具有破碎和初步整形的功能的新型液压圆锥破和适当的工艺，其产品中某些粒级的骨料粒形有时还要略好于反击式破碎机方案。

　　只要深入调研、结合实际、注重实用，就一定能够设计建设“生产安全、环境友好、资源节约”的低投资型砂石骨料矿山。

　　目前，国内诸多水泥龙头企业均已拓展骨料机制砂、混凝土、水泥制品等产业，且取得不俗的成绩。产业链的延伸与协同处置废弃物功能的拓展，将为水泥企业迎接未来更严苛的行业竞争环境奠定扎实的基础。