砂石生产系统优化与设计

砂石生产系统优化与设计

张昌晶 宋少民

中国水利水电第九工程局有限公司，省份：贵州省 邮编； 550081

北京建筑大学，省份：北京市 邮编；100044

摘要：在砂石生产过程中，中碎后的砂石骨料需输送到细碎车间进行筛分和进一步破碎，以得到粒径更小的砂石骨料。为降低设备投资，节省车间空间，一条胶带机需要同时为多个振动筛供料，下文，将通过分析现有的碎石生产系统，通过对其进行设计和优化改进，使得整套的砂石生产系统更加完善，更加先进，提高产品质量，为国内砂石生产技术提供了参考。

关键词：砂石 骨料 破碎 震动 供料

Optimization and application of sand and gravel production system

Abstract: In the process of sand production, the crushed sand aggregate needs to be transported to the fine crushing workshop for screening and further crushing, in order to get smaller particle size of the sand aggregate. In order to reduce equipment investment, saves the shop space, a tape machine need for for multiple vibrating screen at the same time, below, will be based on the analysis of the existing gravel production system, through the study of the design and optimization of its improvement, make the rubble of a complete set of system more perfect, more advanced, improve product quality, provides the reference for the domestic sand production technology.

Key words: gravel aggregate crushing vibration feeding

0 引言：

碎石机按照大类可分为医用碎石机和矿业碎石机，矿业碎石机原理上适应于海量矿山硬岩破碎，其典型花岗岩出料粒度≤40mm占90%，该机能处理边长100～500毫米以下物料，破碎机按照大类可分为医用破碎机和矿业破碎机。其中医用碎石机主要用于结石的破碎，一般采用共振等方式将结石破碎，避免手术带来的各种风险。根据破碎的原理，重型矿山机械常用破碎机械有颚式破碎机、反击式破碎机、立式冲击式破碎机、液压圆锥破碎机、环锤式破碎机、锤式破碎机、辊式破碎机、复合式破碎机、圆锥式破碎机、双级破碎机、旋回式破碎机、移动式破碎机等。不同型号的破碎机工作原理也完全不同，以环锤式破碎机为例：锤式破碎机主要是靠冲击能来完成破碎物料作业的。锤式破碎机工作时，电机带动转子作高速旋转，物料均匀的进入破碎机腔中，高速回转的锤头冲击、剪切撕裂物料致物料被破碎，同时，物料自身的重力作用使物料从高速旋转的锤头冲向架体内挡板、筛条，在转子下部，设有筛板、粉碎物料中小于筛孔尺寸的粒级 通过筛板排出，大于筛孔尺寸的物料阻留在筛板上继续受到锤子的打击和研磨。

1、现状分析

随着混凝土生产企业和高速铁路等重点建设工程对砂石的相关要求越来越高，能满足其要求，随着混凝土生产企业和高速铁路等重点建设工程对砂石的相关要求越来越高，能满足其要求的天然砂石数量越来越少。为此，必须寻找新的更好的资源来替代。为了满足砂石市场的刚性需求，机制砂石成为建设用砂的首选。机制砂石不仅解决了天然砂石缺乏的问题，而且成为建设工程的重要原材料。目前，全国很多地区都在生产和使用机制砂石，有些地区在生产机制砂石的过程中，还将工业废渣、建筑垃圾和废石加工再利用。

目前，我国每年砂石产量约为90亿吨，按平均价格20元/吨计算，直接产值1800亿元，带动运输等行业增加产值约2000亿元，合计3800亿元。砂石是消耗固体资源量最大的产品，目前我国年产量居世界首位。但是，由于砂石行业长期以来延续落后的传统生产方式，各方面对其重视远远不够。

2常见技术问题分析：

由于煤化工行业用煤装置多，用煤量大，对入炉煤的粒度要求高，在输煤系统中筛分破碎设备的备用问题尤为突出。根据现有设计规范，为保证输送系统稳定运行，输送系统设备需要设置双路一开一备运行，导致每路输送路线上的筛分破碎设备也同样为一开一备，如系统能力过大，所有筛分破碎设备均为一开一备设置，导致设备数量多，破碎楼体量大，土建成本高；例如在某煤化工项目中，上煤系统能力为2400t/h，按照破碎设备能力为600t/h设置，则需要布置4台破碎设备同时工作，按照设计规范，两条线路则共需要布置8台筛分设备和8台破碎设备，导致破碎机室设备数量多，建筑物较大，造价较高。为解决现有破碎楼两路设备数量多、结构复杂的技术问题，采用分设两路的第一输送机(10)，用于输送物料；分料装置，上端进料口分别连接两路所述第一输送机(10)以接收所述第一输送机(10) 输送的物料，下端分设有两个出料量可调的第二出料口；破碎装置(50)，两个所述第二出料口均连接有所述破碎装置(50)以对物料进行细碎； 以及输送装置，连接所述破碎装置(50)，用于输送所述破碎装置(50)细碎后的物料。如图1所示；

10-第一输送机；20-刮板输送机；21-第一出料口；30-分料装置；31-给料装置；40-筛分装置；50-破碎装置；61-第二输送机；62-第三输送机

图1

3砂石生产系统优化与设计：

如图1所示，给料机2将调节料仓1内的物料输送给中碎装置3，中碎后的物料经输送机A4输送给分流装置，通过分流装置将物料分流给筛分装置A5和筛分装置B6。筛分装置A5上粒径大于等于31.5mm的物料，经输送机B9输送给细碎装置A10；筛分装置B6上粒径大于等于31.5mm的物料，经输送机D12输送给细碎装置B13；经细碎装置A10、细碎装置B13细碎后的物料通过输送机C11回流到输送机A4上，以便再次进行筛分，避免向后工序设备输出粒径大于31.5mm的物料。

1-调节料仓，2-给料机，3-中碎装置，4-输送机A，5-筛分装置A，6-筛分装置B，7-圆振动筛A，8-圆振动筛B，9-输送机B，10-细碎装置A，11-输送机C，12-输送机D，13-细碎装置B，14-截流部件，140-安装座，141-驱动组件，142-挡板，15-分流管组，150-进料管，151-出料管

图2

当细碎装置A10跳停或需要停机检修时，控制器关闭输送机B9、筛分装置A5和圆振动筛A7，避免物料堆积到细碎装置A10上。同时，控制器控制相应的截流部件14动作，气缸或油缸驱使挡板142伸入到分流管组15内，阻断相应出料管151内的物料，避免物料堆积到筛分装置A5上。此外，可以通过控制器间歇开启或直接关闭给料机2和中碎装置3，降低输送给分流装置的物料供给量，避免分流管组15内积料堵塞。当细碎装置B13跳停或需要停机检修时，其原理与细碎装置A10跳停或需要停机检修类似。

若系统中没有设置截流部件14，则当细碎装置A10跳停或停机检修时，根据物料走向进行逆推，需要依次关闭输送机B9、筛分装置A5、输送机A4、中碎装置3、给料机2，及输送机C11、细碎装置B13、输送机D12和筛分装置B6，即关闭整个系统。同理，当细碎装置B13跳停或停机检修时，也会造成整个系统关闭。

4 结论：

4.1 分流管组15的两侧布置有截流部件14，方便在细碎装置A10或细碎装置B13停机时，通过截流部件14阻断相应出料管151内的物料，避免造成整个系统停止；细碎装置A10或细碎装置B13停机时，另一条筛分、细碎线路仍可以正常运行，避免生产效率大幅度降低。

4.2 当细碎装置A10或细碎装置B13停机时，可以通过控制器间歇开启或直接关闭给料机2和中碎装置3，降低输送给分流装置的物料供给量，避免分流管组15内积料堵塞。

4.3 细碎后的物料依次经输送机C11、输送机A4和分流装置，然后回流到筛分装置A5和筛分装置B6再次筛分，避免向后工序设备输出粒径大于所需粒径的物料。