人工砂石系统中破碎机设备选型及工艺对比

江口工程位于重庆市武隆县, 在工程施工中, 其砂石系统采用在同一破碎段使用两种设备, 对同一种物料进行比较性破碎生产, 得到各种破碎设备的不同适应性效果。

江口人工砂石系统设计处理能力为580t/h, 工艺特点为“二段破碎、一级制砂, 双线运行、相互支援”。这种工艺流程选择主要由以下因素决定, 即料源为易碎性灰岩, 抗压强度

较低, 且进料粒径小于700mm, 双线运行是从可靠性考虑, 设备检修不会影响骨料生产。

     设备配置如表 1。

    
江口砂石系统中粗碎、中碎、细碎中所使用的不同破碎机设备

各个破碎工序中, 不同设备在破碎同一岩石时得到粒形、细度模数以及石粉含量列表于后。粗碎工序针片状含量如表 2。

不同破碎机破碎同一岩石时得到粒形、细度模数以及石粉含量

大型砂石系统粗碎一般不产生成品料, 成品料主要靠后续破碎段来完成, 只有在中小型砂石系统控制进料粒径时, 才在粗碎后产生特大石、大石成品料, 从表 2 三种物料的粗碎情况看, 其处理能力都能满足要求,

从粒形分析两种破碎设备破碎三种物料, 特大石、 大石针片状含量均在标准范围之内, 将其作为成品料是符合要求的。从表 2 中可知, 三种物料粗碎后大石以上含量各不相同, 颚式破碎机破碎加工时, 玄武岩为81.3%,大理岩为 66.6%, 灰岩为 64.7%; 旋回破碎机破碎加工时, 玄武岩大石以上含量为 93.1%, 大理岩为76.7%, 灰岩为 71.6%。可以看出在破碎不同岩石时, 旋回破碎机破碎后粗料(大石以上)比例高于颚式破碎机。

中碎破碎工序配置了 HP400SX液压圆锥式破碎机和 PF1010 强力反击式破碎机各一台, 两台设备共用了一个料仓, 破碎后骨料粒形见表 3。从表 3 中可知, 采用圆锥式破碎机作为中细碎设备时, 其产品粒形状况主要和岩性有关, 圆锥式破碎机的破碎机理为挤压、弯曲破碎, 对岩体完整且易碎岩石, 能得到较好的粒形, 对灰岩适应性较好, 而对玄武岩、 大理岩适应性较差。反击式破碎机的破碎机理为冲击破碎, 对玄武岩、 大理岩、灰岩以及试验中的其他物料适应性都很好, 只是不同的岩性对反击式破碎机的板锤磨损程度有所不同。

通过圆锥式破碎机和反击式破碎机破碎反的骨料粒形

江口人工砂石系统的超细碎工序, 主要用于生产砂料, 车间内布置有 “石打石” 立轴式冲击破碎机 B8100一台, 线速度为 65m/s;“石打铁”立轴式破碎机 VI400 一台, 线速度为66m/s, 在破碎物料时, 其产品的细度模数和石粉含量如表 4。从表 4 中可以看出, 用同样设备破碎不同的物料, 所得到砂料的石粉含量和细度模数是不一样的, 用两种破碎机破碎同一种物料,“石打铁”机型所得到的石粉含量略大, 而细度模数略小; 大于 2.5mm以上的粗颗粒都比较高, 粒度组成均匀性较差, 用VI400 破碎灰岩情况较好。通过江口工程人工砂石料的对比性生产和试验, 对破碎设备选型和工艺布置有如下思考:在破碎设备选型时, 应依据岩性的抗压强度、 二氧化硅含量等因素, 来选择不同破碎机理的设备, 以达到最佳的破碎效果。对于粗碎设备, 就骨料加工质量和产量要求而言, 选用旋回破碎机和颚式破碎机都是可行的, 尤其是颚式破碎机, 建安工程量小, 维护修理简便, 运行费用低, 对于水电工程砂石加工系统应优先选用。

江口人工砂石系统破碎产品细度模数和石粉含量

中、 细碎设备一般都选用圆锥式破碎机, 易碎物料也有选用反击式破碎机来进行破碎加工的。但遇到难碎物料, 圆锥式破碎机破碎的产品中, 小石、中石的针片状含量有可能超过标准,这时应将生产中小石的任务转移到下道工序超细碎来完成。

超细碎一般都选用立轴冲击破碎机(也有用反击式破碎机的) , 但是对于不同的岩性应选用不同的线速度, 以使物料获得不同的冲击能量,在破碎中得到多次冲击破碎, 从而达到理想的破碎效果。一般来讲, 易碎物料选用较低线速度, 难碎物料选用较高线速度, 如易碎物料(抗压强度<80MPa)选用线速度 v=50~65m/s, 中等可碎物料 (抗压强度 80~160MPa)选用线速度 v=65~75m/s, 难碎物料( 抗压强度>160MPa) 选用线速度 v=75~85m/s。

采用立轴式冲击破碎机来生产人工砂, 一般情况下, 粗颗粒( >2.5)含量都比较高, 细度模数较粗, 级配比例较差。为改善这一状况, 采用棒磨机配合制砂予以调整, 是比较好的选

择; 也可以在筛网上想办法, 在同一筛面采用不同孔径筛网, 对粗颗粒加以限制也是可行的; 若将立轴冲击破碎机<5mm产品分为粗砂、 细砂, 运入拌和楼计量掺入也是一种选择, 但多余粗砂应予处理。

在采用立轴冲击破碎机制取人工砂时, 应采用开路布置, 以提高破碎机的产砂量。

在砂石料生产中, 一个砂石系统是否搞得成功, 主要看 “头尾” , 头是指料场开采和粗碎加工;尾是指砂料生产和废水处理, 随着高性能破碎设备的使用, 这些工艺难点基本上都得到了解决。