機制砂生產工藝及設備選型原則:給料、破碎、篩分、清洗等

機制砂的生產工藝流程一般可分為以下幾個階段:塊石—粗碎—中碎—細碎—篩分—除塵—機制砂。即:制砂過程是將塊狀岩石,經幾次破碎後,製成顆粒小於一定粒度的機制砂。常見工藝流程如下圖:

機制砂生產工藝及設備選型原則:給料、破碎、篩分、清洗等

整個流程涉及制砂設備有給料機、破碎機、振動篩、洗砂除塵設備等等,本文將一一進行說明。

一、振動給料機的技術要求

振動給料機位於入料倉和顎式破碎機之間,可把塊狀、顆粒狀物料從貯料倉中均勻、定時、連續地給到受料裝置中去,並對物料進行粗篩分。

根據設備性能要求,配置設計時:

1) 儘量減少物料對槽體的壓力,一般要求倉料的有效排口不得大於槽寬的1/4,物料的流動速度控制在6~18m/min。

2) 對給料量較大的物料,料倉底部排料處應設置足夠高度的攔礦板,但攔礦板不得固定在槽體上。

3) 為使料倉能順利排出,料倉後壁傾角可以設計為55°~65°。

二、破碎設備的選用原則

1、破碎方面及原理

目前市場上出現的破碎機械類型繁多,但按施加外力的方法不同可分為以下幾種:(點擊圖片放大查看)

機制砂生產工藝及設備選型原則:給料、破碎、篩分、清洗等

2、破碎機械的選用原則

在機制砂的生產過程中,一般採用三級破碎工藝,即粗碎、中碎、制砂機破碎。

不同破碎階段選用的破碎機也不盡相同,在粗碎中常用的是顎式破碎機,中碎一般採用反擊式破碎機,制砂機械一般以衝擊式破碎居多。各種常用破碎機性能如下所示:(點擊圖片放大查看)

機制砂生產工藝及設備選型原則:給料、破碎、篩分、清洗等

3、制砂機選用原則

制砂機械一般採用棒磨機、反擊式制砂機或衝擊式制砂機,三者的性能見下表:(點擊圖片放大查看)

機制砂生產工藝及設備選型原則:給料、破碎、篩分、清洗等

由此可見,棒磨機生產的機制砂級配良好,反擊式破碎機生產的機制砂級配良好,但粒型較差,而衝擊式破碎機生產的機制砂級配不良,但粒型較好。

有些人士認為應採用棒磨機,因為棒磨機生產過程中磨棒對石料粉磨有選擇性、逐步粉磨,過磨現象少。但是,棒磨機存在產量低、運行成本高、人工勞動強度大等缺陷,不建議採用。在實際生產中可採用反擊式和衝擊式破碎機聯合制砂(也有采用棒磨機和衝擊破聯合制砂),獲得粒型好、級配好、產量高的機制砂。

三、振動篩對機制砂生產的影響

機制砂產品級配的主要影響因素就是篩分環節,其中振動篩的篩孔形狀、尺寸及篩面傾斜角大小是影響機制砂質量的關鍵參數。

1) 機制砂生產中有較大含量的石粉顆粒,且對級配要求較高,不宜選用長方形和圓形篩孔,一般採用正方形方孔篩。

2) 篩孔尺寸的選擇直接影響機制砂的質量和生產量。研究表明,篩網尺寸越大生產的機制砂細度模數越大,石粉含量越低;篩網尺寸越小生產的機制砂細度模數越小,而石粉含量越大。據相關學者研究,一般制砂工藝中推薦篩孔尺寸為3.5-4.5mm。

3) 為物料達到較好的篩分效率和處理量,根據振動篩廠家的經驗篩面的傾角出廠一般為20°左右為宜。

四、機制砂除粉設備選取

機制砂的生產過程中會有10%~20%的石粉(75μm的顆粒),適量的石粉可以改善機制砂混凝土工作性差的缺陷,增大混凝土抗壓、抗折強度,但石粉含量過高會影響機制砂混凝土的性能,所以要對機制砂進行除粉。常用的除粉工藝的設備及其特點見下表:(點擊圖片放大查看)

機制砂生產工藝及設備選型原則:給料、破碎、篩分、清洗等

機制砂的除粉工藝是機制砂石粉含量控制的關鍵,既要機制砂中粉料含量滿足不同等級混凝土使用要求,又對級配影響較小,建議採用幹法制砂分級機或輪式洗砂機除粉。北方天氣寒冷、乾旱、水資源缺乏地區,應多采用幹法人工砂石料生產工藝。

優良的機制砂生產工藝、合理的設備選擇是生產機制砂質量的保證,決定了機制砂混凝土的性能。為製備出級配優良的機制砂,應調整合適的振動給料篩尺寸,粗碎宜採用顎式破碎機,中碎宜採用反擊式破碎機,制砂機宜採用立式衝擊式破碎機,除粉宜採用幹法分級機除粉,如採用溼法除粉推薦採用輪式洗砂機。當然,具體的設備配置情況還需結合具體的物料和生產要求,因地制宜。


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