摘要：本文結(jié)合唐山冀東啟新水泥有限責(zé)任公司，從主要設(shè)備選型、工藝流程、工藝設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)、環(huán)境保護(hù)等幾個方面對干法砂石骨料生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行解析。
摘要：本文結(jié)合唐山冀東啟新水泥有限責(zé)任公司年產(chǎn)200萬噸建筑用碎石生產(chǎn)線項(xiàng)目，從主要設(shè)備選型、工藝流程、工藝設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)、環(huán)境保護(hù)等幾個方面對干法砂石骨料生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行解析。
關(guān)鍵詞：砂石骨料生產(chǎn)線，干法工藝設(shè)計(jì)，主要設(shè)備選型，工藝流程，設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析，環(huán)境保護(hù)。
前言：目前，我國水泥行業(yè)舉步維艱，由于水泥生產(chǎn)消耗大量優(yōu)質(zhì)石灰石原料，在開采過程中石灰石礦山產(chǎn)生的剝離層等廢石日趨增多。唐山冀東啟新水泥有限責(zé)任公司礦山除了儲存大量優(yōu)質(zhì)石灰石外，也存在大量的低品位礦石，礦山已經(jīng)開采近50年，這些剝離的大量低品位礦石不但影響優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采成本而且對環(huán)境造成很大的負(fù)擔(dān)。基于以上問題，冀東啟新水泥找到了同在一個集團(tuán)的冀東裝備，經(jīng)商討，最終決定將工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、土建施工、設(shè)備安裝全部委托給冀東裝備。冀東裝備檢驗(yàn)這些低品位礦石符合砂石骨料的性能要求，是生產(chǎn)砂石骨料的優(yōu)質(zhì)原料，用來生產(chǎn)砂石骨料可以變廢為寶獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
國內(nèi)水泥企業(yè)都存在同樣的問題，也達(dá)成了普遍共識，利用現(xiàn)在日益進(jìn)步的骨料生產(chǎn)線可已有效的解決此問題。
砂石骨料生產(chǎn)主要有干法和半干法兩種生產(chǎn)工藝。干法生產(chǎn)是指整條生產(chǎn)線的工藝過程基本不用水（除個別工藝環(huán)節(jié)噴霧除塵用水外）， 主要分布在我國北方地區(qū);半干法生產(chǎn)是指破碎及破碎前工段無用水、破碎后工段用水洗，主要分布在我國南方地區(qū)。
本文主要以位于唐山冀東啟新水泥有限責(zé)任公司年產(chǎn)200萬噸建筑用碎石生產(chǎn)線項(xiàng)目闡述砂石骨料生產(chǎn)線干法工藝設(shè)計(jì)的相關(guān)問題。
1、項(xiàng)目基本情況：
1）生產(chǎn)線能力：500t/h砂石骨料;
2）產(chǎn)品品種：0—5mm,5—12mm,12—25mm砂石骨料;
3）原料特性：致密的灰?guī)r礦石、花斑巖礦石、薄層灰?guī)r礦石
4）砂石骨料質(zhì)量滿足GB/T 14685—2011《建設(shè)用卵石、碎石》要求;
5）環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)：粉塵排放濃度≤20mg/m3,廢水達(dá)到零排放，噪聲排放滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。
2、項(xiàng)目預(yù)期：
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案可生產(chǎn)GB/T 14685—2011標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的通用品和特制品。實(shí)際生產(chǎn)能力及顆粒級配分布會在一定范圍內(nèi)波動，在工藝設(shè)計(jì)時采用綜合平均值。
注：年運(yùn)轉(zhuǎn)率68.49%.
3、主要設(shè)備選型：
干法砂石骨料生產(chǎn)線可簡單地概括為破碎、篩分處理及砂石骨料儲存。要得到符合國家標(biāo)準(zhǔn)的骨料產(chǎn)品，主要設(shè)備選型在生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)中起著決定性的作用，它主要取決于原料的物理性能（如原料的硬度、磨蝕性指數(shù)、含土量等等）及當(dāng)?shù)氐氖袌鲂枨蟆?
結(jié)合啟新骨料原料特性>120 MPa、屬中低硬度）及含土量較高、周邊石粉（<5mm）市場需求較為穩(wěn)定但總量較小的基本情況，啟新骨料生產(chǎn)工藝確定為顎式破碎機(jī)與反擊式破碎機(jī)組成的兩段破碎系統(tǒng)，圓振動篩一級篩分系統(tǒng)，篩分后的成品料儲運(yùn)系統(tǒng)。主要設(shè)備有：1臺振動給料機(jī)，1臺顎式破碎機(jī)，2臺反擊式破碎機(jī)，1臺除土圓振動篩，2臺圓振動篩。
1）粗破設(shè)備的選擇
用于骨料生產(chǎn)的粗破設(shè)備一般為顎式破碎機(jī)、旋回式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)。
根據(jù)生產(chǎn)能力要求（粗破大于500t/h）、原料含泥土較多的特性和市場對砂石骨料產(chǎn)品需求的實(shí)際情況，并結(jié)合廠區(qū)總圖、工藝布局，粗破設(shè)備選用顎式破碎機(jī)。
2）中細(xì)（成品）破碎設(shè)備的選擇
骨料中細(xì)（成品）破碎設(shè)備一般有反擊式破碎機(jī)和圓錐式破碎機(jī)可供選擇。
反擊式破碎機(jī)主要適宜破碎硬度、磨蝕性指數(shù)中等或偏低的巖石，出料粒度均勻，同時經(jīng)過我公司改進(jìn)后的JF160型反擊破出料粒型優(yōu)良，產(chǎn)品粉狀料含量較低，并且改型設(shè)備具有投資成本低，維護(hù)保養(yǎng)簡單，易損件部件更換方便的優(yōu)點(diǎn)。圓錐式破碎機(jī)主要適宜破碎硬度大、磨蝕性指數(shù)高的巖石，但其連續(xù)給料要求高，投資成本較高，維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜;
啟新骨料項(xiàng)目周邊市場對骨料粒型要求較高，石粉需求較為穩(wěn)定，故二級破碎采用反擊式破碎機(jī)是一種比較優(yōu)秀的方案。
3）篩分設(shè)備的選擇
石料篩分設(shè)備一般采用圓振動篩、橢圓振動篩或直線振動篩。
圓振動篩篩分效率高、處理量大、振幅調(diào)節(jié)方便，適合大粒徑物料篩分、較大規(guī)模生產(chǎn)使用;橢圓振動篩振幅高、篩分效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，土建投資少，適合細(xì)骨料尤其是5mm以下物料篩分優(yōu)勢明顯。直線振動篩處理量小，適合小粒徑篩分、小產(chǎn)量生產(chǎn)使用; 結(jié)合啟新骨料含土量較大、5mm以下骨料不需篩分且無制砂系統(tǒng)，故本工藝方案篩分環(huán)節(jié)采用圓振動篩。
4、工藝流程及設(shè)備參數(shù)
工藝流程圖
2）主要設(shè)備參數(shù)表
3）主要工藝流程
A原料一級破碎
礦山原料經(jīng)ZSW6018型棒條式振動給料機(jī)預(yù)篩后進(jìn)入JC1211顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗破，粗破產(chǎn)品輸送到JF160反擊破，預(yù)篩分的物料經(jīng)除土篩篩分后經(jīng)皮帶輸送到JF160反擊破。目前棒條給料機(jī)的運(yùn)行區(qū)間在27—35Hz之間，一級破碎顎式破碎機(jī)的緊邊排料口在130m左右，出料尺寸在250mm以下，處理能力為500t/h.
B二級破碎
針對本項(xiàng)目的實(shí)際狀況，二級破碎選擇了1臺JF160型反擊式破碎機(jī)，處理能力為450—750t/（h.臺），實(shí)際生產(chǎn)中出料粒度50mm以下約占比為90%,25mm以下約占比為65—70%.目前反擊式破碎機(jī)的實(shí)際運(yùn)行電流在額定電流的70% — 80%之間，根據(jù)來料狀況不同而有所變化。
C三級破碎
三級破碎選擇1臺JF120型反擊式破碎機(jī)，處理能力為250—280 t/（h.臺），用來處理篩后大于25mm物料，實(shí)際生產(chǎn)中出料粒度25mm以下約占比為80%.目前反擊式破碎機(jī)的實(shí)際運(yùn)行電流在額定電流的70% — 80%之間，根據(jù)來料狀況不同而有所變化。
D物料篩分
根據(jù)對當(dāng)?shù)厥袌稣{(diào)研，本骨料生產(chǎn)線著重生產(chǎn)0—5mm,5—12mm,12—25mm,骨料。目前物料的篩分效率約在75—85%之間，大料（≥25mm）的篩凈率在92%以上。
5、工藝設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)闡述
A一級破碎設(shè)備選型
根據(jù)產(chǎn)能要求并結(jié)合礦山破碎曲線圖及礦山表面剝離層含土量高的實(shí)際情況，一級破碎選擇JC1211型顎式破碎機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)為適應(yīng)性廣，最大進(jìn)料尺寸可達(dá)1000mm,同時也可以最大程度發(fā)揮顎式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，例如當(dāng)排料口為200mm時，其負(fù)荷效率可到80—85%,同時匹配的電機(jī)功率較低，總體噸電耗及噸磨耗較低，性價比高。
B二級破碎設(shè)備選型
由于目前市場對骨料粒型要求較高，同時考慮利用盡量少的設(shè)備實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的原則，在二級破碎后不再使用專用整形設(shè)備，即：在二級破碎點(diǎn)上既實(shí)現(xiàn)破碎出成品又實(shí)現(xiàn)對成品物料的整形。所以我們選擇了JF160型反擊式破碎機(jī)，該型設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)為處理量大，出粉少，破碎比大，同時采用三級反擊板，起到一定整形作用，其出料粒型同專業(yè)整形設(shè)備相比無任何劣勢。
C三級破碎設(shè)備設(shè)計(jì)選型
為保證產(chǎn)品粒型，根據(jù)反料量計(jì)算，選擇JF120反擊破作為破碎大于25mm物料，為保證粒型同樣采用三級反擊板進(jìn)行破碎。
D成品儲存及發(fā)運(yùn)
考慮環(huán)保同時考慮到發(fā)運(yùn)方便，成品儲存與發(fā)運(yùn)不在同一地點(diǎn)，采用散裝頭發(fā)運(yùn)。
E人性化設(shè)計(jì)
骨料生產(chǎn)線設(shè)備易損件較多，像圓振動篩篩網(wǎng)、反擊破板錘、顎破齒板等需要定期檢修更換。這就需要在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時考慮到巡檢及檢修的安全、方便、便捷，這一思路在該項(xiàng)目中得到體現(xiàn)。
6、環(huán)境保護(hù)
1）主要污染源和污染物
干法砂石骨料生產(chǎn)線對環(huán)境的污染主要是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、噪聲。
2）環(huán)境保護(hù)措施
A防塵及收塵措施
設(shè)計(jì)中一般采取以防為主、防治結(jié)合的方針。所有入料點(diǎn)及出料點(diǎn)均設(shè)有收塵，所有皮帶及設(shè)備全部密封起來，圓振動篩全身封閉，利用專用散裝頭發(fā)送，防止揚(yáng)塵的散出。在設(shè)備連接的料管設(shè)計(jì)時注意料管形狀、角度等，并盡量降低落差。在所有有組織粉塵排放點(diǎn)均采用收塵效率高、技術(shù)可靠的高效收塵器。保證粉塵排放濃度低于20mg/m3,符合國家標(biāo)準(zhǔn)。對難以密封而收塵管路又難以到達(dá)的地方采用適當(dāng)噴水的方式。
B噪聲控制
對噪聲的控制從設(shè)備選型上盡量選擇噪聲低的設(shè)備，并將噪聲源設(shè)備布置于遠(yuǎn)離居民點(diǎn)處，同時采取車間外綠化及建立遮擋墻等措施降低噪聲傳播距離。
7、結(jié)語
當(dāng)前，啟新骨料生產(chǎn)線運(yùn)行正常，各項(xiàng)指標(biāo)均已達(dá)到項(xiàng)目預(yù)期。出料粒型優(yōu)異，獲得客戶的肯定。本文主要是圍繞該生產(chǎn)線的實(shí)際流程介紹干法砂石骨料生產(chǎn)線的大致組成部分及選擇該工藝設(shè)計(jì)方案的出發(fā)點(diǎn)，通過剖析該項(xiàng)目，使大家對干法砂石骨料生產(chǎn)線有進(jìn)一步的了解。同時在實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施中，要根據(jù)項(xiàng)目地的實(shí)際狀況（包括：物料特性，氣候，市場需求等），擇優(yōu)選擇，方能設(shè)計(jì)出令人滿意的骨料生產(chǎn)線。
編輯：ls
