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1、 浅谈砂石骨料工艺流程技改案例及影响因素 黄婷摘 要：机制砂场的设备选型决定了机制砂及碎石等成品材料的生产率，而机制砂的选型又受到多方面的影響，如生产厂家、设备种类、设备规格型号、生产工艺流程设计、现场场地限制等。结合施工现场制砂场的选型及技改经验，分析设备选型的重要影响因素。Key：机制砂；碎石场设备；机制砂设备；选型：TV53 ：A ：2096-6903（2023）01-0048-050 引言人工初选后的母料石块经料仓由振动给料机均匀地送进颚式破碎机进行粗碎，粗碎后的石料由胶带输送机送到反击式破碎机进行进一步破碎。细碎后的石料由胶带输送机送进振动筛进行筛分，筛分出几种不同规格的石子，满足粒
2、度要求的石子由成品胶带输送机送往成品料堆，不满足粒度要求的石子由胶带输送机返料送到反击式破碎机进行再次破碎，形成闭路多次循环。砂石成品粒度可按照用户的需求进行组合和分级，同时为保护环境，要配备辅助的除尘设备。1 砂石骨料生产线技改案例背景介绍1.1 设备选型及要求某砂石骨料生产线主要生产设备包括ZSW-4911型号振动给料机1台、PE75106型号颚式破碎机1台、PF-1315型号反击式破碎机1台、PL950型号制砂主机1台、2YK2460型号振动筛1套、4YK2460型号振动筛1台、1250 kVA变压器1台。设备配置详见表1。根据该项目施工生产需求，砂石骨料生产线全套设备设计要求有如下5点
3、：石料种类为石灰岩，硬度不超过140 MPa）。处理能力要达到200 t/h，机制砂100 t/h。最大入料粒径为700 mm。允许入料含泥量10%。出料粒径为三石一砂。设备工艺流程如图1。在环保方面要求，主机设备要采用彩钢瓦防护棚进行防尘降噪处理，输送防尘要采用输送带喷淋系统，污水处理要采用浓缩罐自动药粉沉降及压滤机泥浆处理。处理后的清水要循环利用。压滤机产生的泥饼可销售处理。1.2 技改前生产情况砂石骨料生产线2018年8月中旬开始生产，8月份生产了AB料、机制砂、碎石，但生产时间短、生产量小。9月份进入正式生产，在生产过程中，母岩主要有硅质片岩、石灰岩，石灰岩硬度较小，硅质片岩硬度较高，
4、且自9月20日开始使用硅质片岩生产。原设计方案为砂石同出，理论产能为200 t/h，纯出砂理论产能为100 t/h，但因现场洞渣硬且粘，岩性变化极大。设备安装完成后，实际生产碎石量05籽（40 t/h），12籽（40 t/h），13籽（15 t/h），机制砂产量30 t/h。实际砂石同出产能为120150 t/h，且不能满足纯制砂。实际产能与理论计算有一定差距。根据GB/T 14684-2011建设用砂标准，机制砂检测结果为级配不稳定，不是最佳级配级别。生产期间发现整套制砂场设备频繁出现问题：一是制砂主机反击块质量差，为不含合金反击块，需3天更换一次。二是反击块更换难度大，更换反击块会耽误半天
5、工期。三是母材含水量高，造成制砂主机堵腔，制砂主机卡死迫停，每次只能停工清理主机腔，平均估计3天需清理一次。四是鄂破吃料过快，反击破压力过大，超出其自身处理能力，导致给料机喂料断断续续，总体产量不高。五是机制砂性能不稳定，细度模数、石粉偏高。六是成品机制砂及碎石产量跟拌和站需求量不匹配，制砂主机产能过低，碎石产量供过于求。2 三次技改过程梳理与总结2.1 第一次技改2.1.1 工艺流程技改于9月中旬，设备加装了一条从一级振动筛至二级振动筛的出料输送皮带，将1315反击破中已形成的机制砂，提前从一级振动筛的最后一层筛网接到二级振动筛，进行筛分，增加机制砂产量的同时，提前增加碎石产量。在稳定机制砂
6、的级配、细度模数及石粉含量等性能上，通过调节二级振动筛机制砂筛网孔径，按照机制砂级配要求，第一档次为4.75 mm。标准机制砂筛网要求使用4.75 mm孔径，但在实际生产中使用标准4.75 mm孔径筛网，机制砂细度模数3.13.4。现场调节机制砂筛网孔径尺寸，并反复多次机制砂试验，最终将筛网孔径尺寸限定在3.5 mm。机制砂的细度模数第一次技改后的工艺图如图2所示。2.1.2性能提升对比9月1日19日使用石灰岩生产，9月20日10月6日使用硅质片岩生产。本次技改于9月19日完成，实际因母岩从9月20日起，使用的硅质片岩母料，机制砂在母岩为硬度较小的石灰岩情况下，机制砂产能为46.3 t/h。在
7、母岩为硬度较高的硅质片岩情况下，机制砂产能为28.9 t/h，且设备已增加一级振动筛至二级振动筛的出料皮带，如表2、表3所示。整条生产线的平均产能为93.7 t/h，机制砂占比为39.3%。在母岩为硬度较小的石灰岩情况下，整条生产线的产能为117.8 t/h，机制砂占比39.3%。在母岩为硬度较高的硅质片岩情况下，整体生产线的产能为65.6 t/h，机制砂占比44.1%，且设备已增加一级振动筛至二级振动筛的出料皮带。从整体产能对应机制砂的产能以及占比可以看出，机制砂占比在39.3%44.1%，说明整条生产线通过母岩量越高，制砂量越高。在增加一级振动筛至二级振动筛的出料皮带后，将经过反击破打磨生
8、成的机制砂直接出砂，减少了进入制砂机的含粉量，可以提高制砂机的成砂率。根据GB/T 14684-2011标准，检测结果显示，机制砂为中砂，细度模数稳定在2.73.0，MB值为1.4，泥块含量为1.3%1.5%，石粉含量为10%12%，不能满足质量要求。2.1.3第一次技改总结第一次技改减少了机制砂从一级振动筛到制砂机再到二级振动筛的一道工序，直接进入二级成品筛进行筛分处理成成品料，使得进入制砂机的原料皆为碎石进行制砂。2.2 第二次技改2.2.1 工艺流程技改2018年9月30日，根据碎石场现场施工产量达不到设计要求的原因进行分析汇报，在母材同为硅质片岩，其他设备不变的情况下，新增一台1214
9、反击破，增加一条输送带，将一级振动筛中大于31.5 mm预返回1315反击破的碎料输送至1214反击破。一是可以减轻1315反击破负载，增加喂料机及鄂破的进料速度，二是可以将大于31.5 mm的碎石输送至1214反击破，增加中转仓进料速度，加大制砂主机工作效率。技改后生产工艺流程图如图3。2.2.2 性能提升对比本次技改前，返回1315反击破的回料约为45 t/h，结合最终产砂比例35%，将回料转至1214后可增加15.75 t/h的制砂量，减少1315返料后，1315反击破亦可增加15.75 t/h 的制砂量 ，即从理论上来说，若新增一台1214反击破，制砂场约可增加1530 t/h的制砂产
10、量 。经本次增加一台1214设备后，母材同为硅质片岩材质，生产碎石量05籽：50 t/h，12籽：50 t/h，13籽：15 t/h，砂：55 t/h，切实达到了预估的制砂产量，較技改之前提高了15 t/h。2018年10月6日，本次技改完成。增加1214反击破生产线后，因为减少了返回1315反击破的回料，因此减少了1315反击破及制砂主机的配件磨损，降低了易损件更换频率，根据制砂场现场实际维修采购统计，延长了易损件更换周期。2.2.3 第二次技改总结第二次进行技改作业在原生产线反击破1315的处理能力范围之内，增加一台反击破1214辅助生产，增加一道生产加工工序，提高了整条生产线产能，质量问
11、题没有得到改善。2.3 第三次技改2.3.1 工艺流程技改因制砂场供应量达不到项目部生产需求，查找原因为制砂主机选型不适用于现场生产且碎石产量，供过于求，场内堆积过多。考虑更换制砂主机及采用成品碎石回制砂机制砂：一是制砂生产效率达不到采购设计产量100 t/h要求。二是生产流程达不到设计要求，无法达到设计时提出的可以只生产砂，且生产出来碎石量远远超过制砂量，无法达到利益最大化。三是现场反击破实际为1214改进版，非厂家报价提供的1315型，反击破生产率低，导致鄂破长期要生产几分钟，关机几分钟，达不到设计的处理量200 t/h要求。2018年11月13，将生产线内的制砂主机更换为纯制砂主机，第三
12、次技改后流程图如图4。2.3.2 性能提升对比因隧道出渣量有限，将12籽及13籽全部返回生产线重新生产，只收05籽与机制砂的成品，因此在母岩同为硅质片岩的生产条件下，生产碎石量05籽达到60 t/h，机制砂产量达到6570 t/h。新制砂主机的易损件较原制砂主机更耐磨，具体体现在以下2个方面。一是原制砂主机易损件更换周期为半个月，更换制砂主机后，新制砂主机反击块更换周期为二个月左右，并且整套设备的反击块数量减少。制砂主机抛料头、分料锥等其他易损件，更换周期也相应从原来的一个月延长至两个月，大大降低了维修配件款及维修人工。二是原制砂主机生产含水量高的母材时，制砂主机易堵腔，导致卡死迫停。更换制砂
13、主机后，新制砂主机可生产含水量高的母材，因此只需半个月清理一次主机腔，减少了维修时间，增加产能。2.3.3 第三次技改总结第三次技改之后，根据GB/T 14684-2011标准，送检结果所有机制砂均合格。机制砂为中砂，细度模数为2.63.0，级配区属为II区，MB值为1.2，石粉含量为4.7%7.0%，泥块含量为0.1%0.5%，其他检测均合格，符合混凝土生产质量要求。2.4 三次技改成本分析第一次技改成本10万元左右。第二次技改新购安装一套1214反击破，需要的设备及其他各项费用合计为30万左右，如表4所示。第三次技改为更换V11145的制砂主机，成本费用由生产厂家免费提供。据市场调研，新购
14、一套产能达到200 t/h的砂石生产线，成本在1 000万以上，经3次技改，花费40多万元成本将一套300多万原处理能力为200 t/h的生产线提质创效达到产能200 t/h，节约生产成本600多万元。三次技术改造成功为机制砂生产线提质创效。3 生产工艺规划流程及影响因素总结3.1 影响因素总结建立一条高效的机制砂生产线，必须做好充分的实地考察。考察好现场场地大小、水源、母岩母料大小、材质等。如场地很小，则尽可能选择少的设备型号种类，相应的工艺流程也会缩短，生产砂石成品种类也会受限。在做场地规划的时候，尽可能选择开阔且水源充足的地方。场地开阔便于砂石骨料的工艺流程细化，且便于砂石骨料运输车辆的
15、装卸与调剂。洞渣的种类是需要试验室进行科学验证的，只有确定好洞渣种类，才能更科学的选择破碎设备。场地附近有弃渣场或者填埋区，能更节约泥饼等废料的运输费用，就近废物利用，也是一种保护环境。同时要充分了解所有设备的规格型号及性能，科学计算和考虑输入母料规格，产出骨料型号、输入母料最大能力及最大处理能力、产量等。在设备选型上，重点强调设备的处理能力与出料能力，每一台设备处理设备的时间与能力不同，因此每一个工艺流程内的设备给料能力与通过能力需要能够衔接上。比如喂料机（给料）的处理能力在500 t/h，输送至鄂破（一级破碎）的皮带输送机则不能低于500 t/h，否则会造成皮带来不及输送，喂料机堵塞的情况。在经济许可的条件下，尽可能选择大于生产要求150%的设备型号，以防止突发加大生产量。且长期备存砂石骨料，以防设备故障，导致砂石骨料的生产跟不上，从而影响项目施工进度。也要减少因其他不可控原因造成达不到实际生产率，需要更换或增加设备造成经济成本损失及安装时间成本损失。不同生产厂家，生产的设备优势劣势都各不相同，要善于对比找出每个厂家性能更好地设备。设备在使用过的单位中，需要故障率低，好评率高，易损件更换率低，维修费用少，设备使用率高等。3.2 生产线工艺流程总结充分确定好以上条件后，根据现有要求，即可设计一条符合现场生产要求的生产线。一般的砂石骨料生产线参考
