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破碎和篩分設備，配備輸送和儲存設備以及電氣控制等，組成砂石生產線。本文為大家講述一條高品質的砂石生產線的設計準則和設備選購的那些事。

1破碎制砂線的方案設計

方案設計主要包括三個階段的內容：工藝流程設計、平面布置設計和設備選型設計。

1.1 工藝流程設計

在系統進料和終成品料需求都十分明確的條件下，實現破碎篩分的工藝路線可以是多方案的，不同方案所選擇設備的數量和選型不相同，因而方案實施的初期投資費用和今后運行費用也會不同，設計者、投資者與運行者必須充分討論，切合實際，權衡利弊確定較佳的工藝方案。

1.2 平面布置設計

根據工藝流程設計所確定的主機設備，按照用戶的地形在平面布置時，應考慮以下幾個方面：

(1) 原料礦山與生產線進料口的距離、進料口場地和落差高度、設備布置場地、堆料場及料輸出方式；

(2) 在流暢的物料流動條件下，盡可能少和短的帶式輸送機設置；

(3) 滿足運行和產品輸送的中間堆料場和成品料場設計，充分利用場地；

(4) 機械運行與維修，電控的操作位置和聯絡方便。

在平面布置設計完成后，初步確定所有設備，包括運輸設備、儲存設備以及電氣控制等。

1.3 設備選型設計

破碎篩分聯合設備主要有三種型式：固定式、半移動式 (或稱雪橇式) 以及移動式。移動式破碎站按移動方式又分為輪胎式和履帶式(自行走式)。這三種型式可以完全獨立采用，也可以混合使用。例如初破機組是移動式，便于多個礦源進料近破碎，然后以帶式輸送機輸送到固定地點，而二、三破以及篩分機組采用固定式。

一個砂石場究竟采用那種型式，應根據砂石場運行時設備移動的頻繁程度來定。自行走式設備適用于特別頻繁的情況，價格貴，依次為輪胎式、半移動式，優點是這些型式的設備安裝周期短，土建作業量少，投入使用快。

2破碎制砂線的設計準則與設備對比

各種砂石場在處理巖石種類、處理能力、砂石產品的要求等方面完全不同，因此，設計選用的破碎篩分設備也不相同。

2.1 初破機組

(1)當前，初破機主要選用三種機型：顎破、反擊破和旋回破。

反擊破作為初破，僅適用于中軟巖石的處理，例如石灰石，因而其使用范圍受到局限。

大規格的顎破允許進料邊長可達1m，已成為初破機使用較多的機型。選擇顎破取決于兩條：是其允許進料粒度是否滿足要求；是在確定排料粒度下的排料口尺寸的處理能力是否滿足系統要求。

(2) 初破機前是否設置給料機或棒條篩，依生產線規模而定，理由如下：

① 由于顎破等均不允許滿腔起動，而給料機可以帶載荷起動，由給料機在前道工序控制給料，一旦非正常停機，可減少顎破存料，容易恢復；

② 給料機將間歇式的自卸卡車、裝載機的供料變為向顎破連續供料，減少顎破機負載的波動，有利于延長機器的使用壽命；

③ 往往卡車供料的大小是不均勻的，時大時小，當大塊進料較多時，顎破機負荷大，破碎速度緩慢，反之則快，給料機可以調整給料速度，使顎破機在負荷大時給料少些，在破碎速度快時給料多些，也有利于平均處理能力的提高。

(3) 給料機一般有四種形式可供選用：棒條篩、鏈板式輸送機、電機振動給料機和慣性振動給料機。鏈板式輸送機自重大，價格昂貴，電機振動給料機允許進料小，且兩者都不帶篩分裝置，故使用范圍受限制。

(4) 慣性振動給料機通常水平安裝，所需落差高度小于棒條篩，故適宜在初破機組中使用。

(5) 給料機的進料斗，不僅與給料機匹配，而且還應由用戶的進料方式而定，自卸卡車通常采用末端進料，裝載機則為側進料，其進料斗設計不同，進料斗的有效容積應大于進料車斗的容積 1~1.5 倍。

2.2 二破機組

二次破碎設備的機型主要是三種：細碎顎破、圓錐破和反擊破。

(1) 細碎顎破過去常見于中小型砂石場，由于處理能力小，且排料中針片狀料太多，已逐步被圓錐破和反擊破取代。

(2) 反擊破由于破碎比大，排料的針片狀顆粒少，近年來，已在砂石場特別是公路路面石料場大量使用。反擊式破碎機有2個顯著弱點：

其一，同樣處理能力、進出料粒級相仿的條件下，其裝機容量將大于圓錐破和顎破，因為它主要采用沖擊破碎方式，在高速回轉時，鼓風效應造成較大的無效能量損耗；

其二是易損件的磨損較快，在同樣處理工況下往往比圓錐破和顎破機縮短 3倍以上，運行成本高。

此外，它還有另外2個特點：

一是排料中的細粒度比較多，在一些使用場合如人工制砂是受歡迎的，而另一些場合則變為缺點；

二是它的選擇性破碎功能，通過傳動功率、轉子質量與轉速，可以控制它的破碎力，從而選擇破碎較軟物料，而幾乎不破碎堅硬物料，便于后續的分離。

(3) 圓錐破是目前國內外砂石場中使用廣泛的二次破碎設備，其不同規格和同一規格的不同腔形可以滿足各種不同的處理工況要求，較好地貼近工藝流程的需求，而且它運行平穩，易損件使用壽命長。圓錐破的弱點有2條：

一是操作相對復雜，不管哪種圓錐破都具備液壓和潤滑系統來調節運轉狀態和冷卻軸承的發熱；

二是在破碎某些物料時 (例如變質巖) ，由于巖石自身的裂紋各向異性頗大，造成其排料的針片狀百分比含量較高。

2.3 三破機組

常用的三破機組有圓錐破（短頭型）和立軸沖擊破（制砂機）。

(1) 當整個破碎篩分聯合設備的總破碎比較大時，二段破碎不能達到，將設計三段破碎。對圓錐破碎機而言，二破機組通常采用標準腔型，而三破機組采用短頭腔型。

(2) 立軸沖擊式破碎機 (制砂機) 發展迅速，成為制砂、整形和三破的常用設備。通過調整其轉子結構、轉速和電機功率等可以控制排料粒級，其巖石流動特別暢通，處理能力大。立軸沖擊式破碎機不僅為的制砂機械，而且在三次破碎，甚二次破碎中選用已成為一種發展趨勢。

2.4 預篩分機組和成品篩分機組

在分級破碎工藝上，前后級破碎工藝中間插入預篩分機具有兩個功能：

一是可以減少后續破碎工藝的處理量。預篩分機把前道破碎后的排量中小于后續破碎排料粒級的物料分離出來，減少后續破碎排料中的細粒度比例；

二是可以篩分獲得部分大規格的產品料。由于振動篩相對比破碎機價格低，因而在工藝流程中，“多篩少破” 是設計常采用的方法。

預篩分機的工況特點是進料粒級大、通過量大，因而篩網孔也大，篩分效率不強求很高 (又不易產生堵料) ，由此，除選擇圓振動篩之外，還可選擇等厚篩、共振篩等。

成品篩用于砂石場產品料的篩分分級，是否篩分干凈直接影響砂石場產品質量。通常定篩分效率為90%以上，其篩網孔按成品料粒級設置，除了采用圓振動篩之外，還可選擇三軸橢圓篩。

2.5 清洗機組

機制砂產品必須通過水洗，砂石產品的清洗可以去除混雜其中的泥土等雜質，并且控制細粉含量，清洗后的砂石作為混凝土骨料，可以提高混凝土的質量，并減少水的用量。由此，砂石場采用清洗機組將越來越普遍。

砂石的清洗有二種做法：

如果僅是控制成品料中的細粉，則可以在振動篩上清洗，清洗后的水與小于下層篩網的細顆粒物料一起進入砂石清洗機，將水和細粉與砂石分離，獲得需要的砂石。水和細粉通過沉降與脫水分離后回收循環使用。

也可以在砂石清洗機內清洗 (即不在振動篩上清洗) ，此時要按成品料中細粉的量，控制砂石清洗機的轉速、溢流的水量來控制細粉的洗去和保存量。

如果主要是清洗粘在砂石塊上的粘土，則料石在破碎到細粉之前必須采用碎石或巖石清洗機將粘在石塊上的粘土刮去，這樣才能保證后續破碎篩分后的砂石質量。這種設備通常設置在振動篩之前，先清洗后篩分。

國外砂石場在控制砂石清洗量和盡可能回收細粉時采用水力分級機，加在振動篩與砂石清洗機之間，來調整砂的級配，使之符合有關標準。國內在這方面很少采用，流失的大量細粉必須準備大面積的三級沉淀器來回收，或者準備相當規模的脫水回收設備，否則任其排放會引起很大的環境污染。

2.6 中間料倉與成品料場

較大規模的砂石場，為了提高作業率，往往在初破機組與二破機組之間設立中間料倉，中間料倉可以儲存相當數量的物料，使整個系統分為前后二段。

中間料倉的優勢：

1）當前段設備受到礦山原因、運輸原因或維修設備等不能正常運行時，依靠中間料倉的庫存料，后段設備可以正常運行幾個小時甚幾天。

2）也可分開作業時間，通常初破由于礦山進料塊較大，設備配置規格大，生產時間不必過長即可滿足每日產量，而后續設備則不必都配置過大，可以增加每日開工時間，這樣，中間料倉的存在有可能使前后段采用不同作業時間。

中間料場有多種結構形式，常見形式是利用地面堆料，開挖地下通道，采用給料機和帶式輸送機從地下把料輸送出來。受地形、投資等限制，一般儲存1~2天的產量較合適。

不同規格成品的堆料場，其容量應與該成品在總產量中占百分比成正比。成品料場的布置，取決于用戶的成品輸出方式，例如：裝載機+ 自卸卡車式與一條總輸送皮帶送到碼頭裝船或鐵路上裝車等是不同的。

2.7 電控裝備

破碎篩分聯合設備的驅動由于型式不同而不同：

自行走式破碎站基本采用柴油機+ 液壓站的驅動方式，即：主機由柴油機直接驅動，其他設備如給料機、振動篩、帶式輸送機和行走機構均由液壓驅動，配備這種驅動方式的電控設備。

輪胎移動式破碎站，可能采用上述方式，也可能采用柴油發電機組供電方法。

固定式或半移動式聯合設備，除了采用柴油發電機組之外，即采用電網供電。

各種破碎機的共同特點是運動件的靜止慣量很大，因而其電機裝機容量大，啟動電流大。國外基本上采用軟啟動方式，減少對電網的沖擊保護電動機。整套聯合設備包括十幾臺各種電機，主機電機的電壓與電流控制，給料機的變頻調速控制等。從一臺單機設備的主電機與潤滑液壓設備在溫度、壓力等控制上的電氣聯鎖，到整條線前后設備開關程序的控制，需要電控設置來實行。