黄明夫

江西省建筑材料工业科学研究设计院，江西 南昌 330001

0 前言

因为全国禁止非法采砂的范围越来越广，处罚力度越来越大，砂石的供应存在不足，随着经济建设的飞速发展，带来了土木建筑业的空前活跃，道路、桥梁、铁路、机场、水工建筑、近岸结构、城市建设、通讯等基础设施的建设，使得建筑材料在量上达到了历史上的最高水平［1］。其中占混凝土体积70%以上的砂石料要开山采矿，挖掘河床，每年建筑用砂石约为30 多亿吨［2］。

砂石是依附于天然石矿资源的产业，过去几十年里，是以传统的粗放式的发展为主，近年来逐渐转为工业化大规模生产。在起步阶段，砂石骨料需求量小，供应充足。所用砂石多为天然形成的自然资源，以人工开采为主，设备简单，发展缓慢。进入天然砂石实现机械化开采阶段，市场需求量大，供应充足，但自然资源储量已显不足。机制砂石开始发展，市场供应以天然砂石为主，机制砂石为辅［3］。产业仍是粗放式的发展。始于2011 年的产业转型升级阶段，以机制砂石骨料为主，以天然砂石为辅。市场需求量大，部分区域自然资源枯竭，供应紧张。机制砂石骨料快速发展，行业的政策、技术标准规范等逐渐完善，市场得到了一定的规范。市场逐步细分，面向高性能、耐久性混凝土骨料的比重不断增加，环境保护得到了高度重视［4］。

1 原料资源及供应情况

现在以某江西赣州某水泥厂建设骨料生产线为例，该水泥厂自有矿山为骨料原料主要来源，为石灰石矿山，生产的石灰石仅用于供应公司生产普通硅酸盐水泥熟料，不对外销售。石灰石矿区保有储量1.39 亿吨，矿山服务年限为57 年。矿石成分见表1：

表1 石灰石矿主要化学成分 质量分数/%

石灰岩抗压强度：垂直于层理方向时，抗压强度为80MPa；平行于层理方向时，抗压强度为70～80MPa。石灰岩摩氏硬度在3左右。

2 生产工艺

2.1 建设规模、产品品种及主要技术指标

项目要求年生产建筑骨料300 万t，机制砂120 万t，石粉15万t，机制砂台时产量2×100t/h。石灰石骨料品种：0～5mm、5～10mm、10～20mm、20～31.5mm四个骨料品种，其颗粒级配及性能指标符合国家GB/T14685-2011《建设用卵石、碎石》标准。

2.2 工艺设计要点

2.2.1 破碎系统

一级破碎采用单段锤式破碎机，进料粒度≤1000mm，出料粒度≤31.5mm占70%，破碎能力：1000t/h；二级破碎采用反击破碎机用于破碎一级破碎回料，进料粒度≤800mm，出料粒度≤31.5mm 90%，破碎能力：600t/h。该破碎工艺流程可以实现高破碎比、粒度成型好、工艺流程简单及高效节能等特点。一级单段锤式破碎机进料斗上方处设集中收尘系统和喷雾降尘系统。一级及二级破碎机设集中收尘系统。

2.2.2 筛分及输送系统

该项目采用石灰石矿区水泥用灰岩废石作为原料，原料中的山皮土（泥）和岩隙土（泥）含量较高，必须采取除泥（土）工艺。

2.3 生产线主机选择和工艺流程

利用自有石灰石矿山配套建设砂石骨料生产线采用的锤式破碎机+反击式破碎机方案的主机设备见表2，全厂工艺流程见图1。

图1 骨料破碎车间工艺流程图

表2 主机设备规格一览表

2.4 生产线工艺流程简述

（1）石灰石经单段锤式破碎机（或重锤反击破碎机）料斗，由棒条给料机喂入一级单段锤式破碎机（或重锤反击破碎机），石灰石料斗可单边进料，棒条给料机泥料斗下设两路，可根据原料含泥量情况选择漏料进入除泥筛分系统或破碎机出料皮带输送机。

（2）一级破碎和二级破碎后物料由皮带机一路送入建筑骨料一级筛分系统，经一级筛分后的粗料及除泥筛分系统的粗料经皮带机输送至二级反击破碎机破碎，一级单段锤式破碎机（或重锤反击破碎机）进料斗上方处设集中收尘系统和喷雾降尘系统，一级及二级破碎机设集中收尘系统。一段破碎、二段破碎工艺流程见图2 所示：

（3）由棒条给料机篦缝漏出的含泥料经皮带机送入除泥筛分系统，该系统设置一台双层振动筛，筛孔50/20mm，经筛分后粒径大于20mm的骨料由皮带机送回二级回料反击破碎机破碎，粒径小于20mm 的含泥料送入堆棚中储存。除泥筛分设集中收尘系统。

（4）一级及二级破碎后的物料经皮带机送入一级筛分系统，该筛分系统设置两台双层振动筛，筛孔31.5/20mm，经筛分后粒径＞31.5mm 的骨料（及粒径20～31.5mm 的骨料滞销时一起）由皮带机送回二级反击破碎机破碎；粒径＜31.5mm的物料由皮带机送入二级筛分系统。一级筛分系统设集中收尘系统。

图2 一段破碎、二段破碎剖面流程图

（5）0～31.5mm 未分级物料经皮带机送入二级筛分系统，该系统设置二台三层振动筛，筛孔20/10/5mm，经筛分后粒径5～10mm、10～20mm、20～31.5mm的骨料分别由各自皮带机送入Φ12m 成品圆库储存，0～5 及5～10mm 的骨料可以直接由皮带输送机送入机制砂系统，储存在库内5～10mm 的骨料富余部分也可以由皮带输送机及提升机送入机制砂系统缓冲仓。二级筛分系统设集中收尘系统。

（6）0～5、5～10 的骨料由皮带输送机送入V 型选粉机，分选出的大于1.18～5mm 的颗粒进入制砂机，动态选粉机分选出0.075～1.18mm细砂由提升机送入机制砂成品库储存，旋风分离器分选出的0～0.075mm 细粉由FU 链式输送机送入成品粉仓；经制砂机破碎后的物料由皮带输送机及提升机输送至无动力V型选粉机，＞0.075mm 物料进入直线振动筛，经筛分后＞5mm的颗粒进入制砂机，3～5mm 物料一部分作为成品砂由提升机输送至成品砂库，另一部分进入制砂机，＜3mm 成品砂也由提升机输送至成品砂库。制砂系统设集中收尘系统，V 型选粉机＜0.075mm 极微粉及其他落料点扬尘，统一集中收尘，收尘器回灰经重锤翻板阀至成品粉仓。

（7）机制砂成品、粉料储存及库底散装发运。储存在Φ12×26m 圆库内的机制砂成品经螺旋闸阀、气动扇形阀输送至拌湿机，经加水搅拌均匀后的湿砂由散装机送至散装汽车，经地中衡计量后出厂。储存在Φ8×15m 圆库内的粉料一路经螺旋闸阀、流量控制阀、散装机送至粉料散装汽车。成品粉料散装系统设集中收尘系统，收尘器回灰经重锤翻板阀至成品粉仓。

3 结语

砂石骨料生产线的设计及建设应以项目建设条件和原料检测数据为基础，并充分了解相关设备特性并进行项目前期整体规划；工艺流程设计应遵循“多筛少破”的原则并采用具备操作和调控手段的破碎筛分设备，合理分配破碎比，实现全流程生产的流畅性和灵活性［5］。