砂石生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與設(shè)備選購(gòu)技巧?
破碎和篩分設(shè)備，配備輸送和儲(chǔ)存設(shè)備以及電氣控制等，組成砂石生產(chǎn)線。本文就為大家講述一條高品質(zhì)的砂石生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)備選購(gòu)的那些事。
1、破碎制砂線的方案設(shè)計(jì)
方案設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)階段的內(nèi)容：工藝流程設(shè)計(jì)、平面布置設(shè)計(jì)和設(shè)備選型設(shè)計(jì)。
1.1 工藝流程設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)進(jìn)料和最終成品料需求都十分明確的條件下，實(shí)現(xiàn)破碎篩分的工藝路線可以是多方案的，不同方案所選擇設(shè)備的數(shù)量和選型不相同，因而方案實(shí)施的初期投資費(fèi)用和今后運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)不同，設(shè)計(jì)者、投資者與運(yùn)行者必須充分討論，切合實(shí)際，權(quán)衡利弊確定較佳的工藝方案。
1.2 平面布置設(shè)計(jì)
根據(jù)工藝流程設(shè)計(jì)所確定的主機(jī)設(shè)備，按照用戶的地形在平面布置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：
(1) 原料礦山與生產(chǎn)線進(jìn)料口的距離、進(jìn)料口場(chǎng)地和落差高度、設(shè)備布置場(chǎng)地、堆料場(chǎng)及料輸出方式；
(2) 在流暢的物料流動(dòng)條件下，盡可能少和短的帶式輸送機(jī)設(shè)置；
(3) 滿足運(yùn)行和產(chǎn)品輸送的中間堆料場(chǎng)和成品料場(chǎng)設(shè)計(jì)，充分利用場(chǎng)地；
(4) 機(jī)械運(yùn)行與維修，電控的操作位置和聯(lián)絡(luò)方便。
在平面布置設(shè)計(jì)完成后，初步確定所有設(shè)備，包括運(yùn)輸設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備以及電氣控制等。
1.3 設(shè)備選型設(shè)計(jì)
破碎篩分聯(lián)合設(shè)備主要有三種型式：固定式、半移動(dòng)式 (或稱雪橇式) 以及移動(dòng)式。移動(dòng)式破碎站按移動(dòng)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(dú)立采用，也可以混合使用。例如初破機(jī)組是移動(dòng)式，便于多個(gè)礦源進(jìn)料就近破碎，然后以帶式輸送機(jī)輸送到固定地點(diǎn)，而二、三破以及篩分機(jī)組采用固定式。一個(gè)砂石場(chǎng)究竟采用那種型式，應(yīng)根據(jù)砂石場(chǎng)運(yùn)行時(shí)設(shè)備移動(dòng)的頻繁程度來(lái)定。自行走式設(shè)備適用于特別頻繁的情況，價(jià)格最貴，依次為輪胎式、半移動(dòng)式，優(yōu)點(diǎn)是這些型式的設(shè)備安裝周期短，土建作業(yè)量少，投入使用快。
各種砂石場(chǎng)在處理巖石種類、處理能力、砂石產(chǎn)品的要求等方面完全不同，因此，設(shè)計(jì)選用的破碎篩分設(shè)備也不相同。
2.1 初破機(jī)組
(1)當(dāng)前，初破機(jī)主要選用三種機(jī)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(guī)格的顎破允許進(jìn)料最大邊長(zhǎng)可達(dá)1m，已成為初破機(jī)使用較多的機(jī)型。選擇顎破取決于兩條：*是其最大允許進(jìn)料粒度是否滿足要求；第二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(tǒng)要求。
(2) 初破機(jī)前是否設(shè)置給料機(jī)或棒條篩，依生產(chǎn)線規(guī)模而定，理由如下：
① 由于顎破等均不允許滿腔起動(dòng)，而給料機(jī)可以帶載荷起動(dòng)，由給料機(jī)在前道工序控制給料，一旦非正常停機(jī)，可減少顎破存料，容易恢復(fù)；
② 給料機(jī)將間歇式的自卸卡車、裝載機(jī)的供料變?yōu)橄蝾€破連續(xù)供料，減少顎破機(jī)負(fù)載的波動(dòng)，有利于延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命；
③ 往往卡車供料的大小是不均勻的，時(shí)大時(shí)小，當(dāng)大塊進(jìn)料較多時(shí)，顎破機(jī)負(fù)荷大，破碎速度緩慢，反之則快，給料機(jī)可以調(diào)整給料速度，使顎破機(jī)在負(fù)荷大時(shí)給料少些，在破碎速度快時(shí)給料多些，也有利于平均處理能力的提高。
(3) 給料機(jī)一般有四種形式可供選用：棒條篩、鏈板式輸送機(jī)、電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)和慣性振動(dòng)給料機(jī)。鏈板式輸送機(jī)自重大，價(jià)格昂貴，電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)允許進(jìn)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(dòng)給料機(jī)通常水平安裝，所需落差高度小于棒條篩，故適宜在初破機(jī)組中使用。
(5) 給料機(jī)的進(jìn)料斗，不僅與給料機(jī)匹配，而且還應(yīng)由用戶的進(jìn)料方式而定，自卸卡車通常采用末端進(jìn)料，裝載機(jī)則為側(cè)進(jìn)料，其進(jìn)料斗設(shè)計(jì)不同，進(jìn)料斗的有效容積應(yīng)大于進(jìn)料車斗的容積 1~1.5 倍。
2.2 二破機(jī)組 二次破碎設(shè)備的機(jī)型主要是三種：細(xì)碎顎破、圓錐破和反擊破。
(1) 細(xì)碎顎破過(guò)去常見于中小型砂石場(chǎng)，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(lái)，已在砂石場(chǎng)特別是公路路面石料場(chǎng)大量使用。
反擊式破碎機(jī)有2個(gè)顯著弱點(diǎn)：
其一，同樣處理能力、進(jìn)出料粒級(jí)相仿的條件下，其裝機(jī)容量將大于圓錐破和顎破，因?yàn)樗饕捎脹_擊破碎方式，在高速回轉(zhuǎn)時(shí)，鼓風(fēng)效應(yīng)造成較大的無(wú)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(jī)縮短 3倍以上，運(yùn)行成本高。
此外，它還有另外2個(gè)特點(diǎn)： 一是排料中的細(xì)粒度比較多，在一些使用場(chǎng)合如人工制砂是受歡迎的，而另一些場(chǎng)合則變?yōu)槿秉c(diǎn)； 二是它的選擇性破碎功能，通過(guò)傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)子質(zhì)量與轉(zhuǎn)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(jiān)硬物料，便于后續(xù)的分離。
(3) 圓錐破是目前國(guó)內(nèi)外砂石場(chǎng)中使用廣泛的二次破碎設(shè)備，其不同規(guī)格和同一規(guī)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(yùn)行平穩(wěn)，易損件使用壽命長(zhǎng)。圓錐破的弱點(diǎn)有2條：一是操作相對(duì)復(fù)雜，不管哪種圓錐破都具備液壓和潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和冷卻軸承的發(fā)熱；
二是在破碎某些物料時(shí) (例如變質(zhì)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(jī)組
常用的三破機(jī)組有圓錐破（短頭型）和立軸沖擊破（制砂機(jī)）。
(1) 當(dāng)整個(gè)破碎篩分聯(lián)合設(shè)備的總破碎比較大時(shí)，二段破碎不能達(dá)到，將設(shè)計(jì)三段破碎。對(duì)圓錐破碎機(jī)而言，二破機(jī)組通常采用標(biāo)準(zhǔn)腔型，而三破機(jī)組采用短頭腔型。
(2) 立軸沖擊式破碎機(jī) (制砂機(jī)) 發(fā)展迅速，成為制砂、整形和三破的常用設(shè)備。通過(guò)調(diào)整其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速和電機(jī)功率等可以控制排料粒級(jí)，其巖石流動(dòng)特別暢通，處理能力大。立軸沖擊式破碎機(jī)不僅為*的制砂機(jī)械，而且在三次破碎，甚至二次破碎中選用已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。
2.4 預(yù)篩分機(jī)組和成品篩分機(jī)組 在分級(jí)破碎工藝上，前后級(jí)破碎工藝中間插入預(yù)篩分機(jī)具有兩個(gè)功能：
一是可以減少后續(xù)破碎工藝的處理量。預(yù)篩分機(jī)把前道破碎后的排量中小于后續(xù)破碎排料粒級(jí)的物料分離出來(lái)，減少后續(xù)破碎排料中的細(xì)粒度比例；
二是可以篩分獲得部分大規(guī)格的產(chǎn)品料。由于振動(dòng)篩相對(duì)比破碎機(jī)價(jià)格低，因而在工藝流程中，“多篩少破” 是*設(shè)計(jì)常采用的方法。 預(yù)篩分機(jī)的工況特點(diǎn)是進(jìn)料粒級(jí)大、通過(guò)量大，因而篩網(wǎng)孔也大，篩分效率不強(qiáng)求很高 (又不易產(chǎn)生堵料) ，由此，除選擇圓振動(dòng)篩之外，還可選擇等厚篩、共振篩等。 成品篩用于砂石場(chǎng)產(chǎn)品料的篩分分級(jí)，是否篩分干凈直接影響砂石場(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量。通常定篩分效率為90%以上，其篩網(wǎng)孔按成品料粒級(jí)設(shè)置，除了采用圓振動(dòng)篩之外，還可選擇三軸橢圓篩。
外砂石場(chǎng)在控制砂石清洗量和盡可能回收細(xì)粉時(shí)采用水力分級(jí)機(jī)，加在振動(dòng)篩與砂石清洗機(jī)之間，來(lái)調(diào)整砂的級(jí)配，使之符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)在這方面很少采用，流失的大量細(xì)粉必須準(zhǔn)備大面積的三級(jí)沉淀器來(lái)回收，或者準(zhǔn)備相當(dāng)規(guī)模的脫水回收設(shè)備，否則任其排放會(huì)引起很大的環(huán)境污染。
2.6 中間料倉(cāng)與成品料場(chǎng) 較大規(guī)模的砂石場(chǎng)，為了提高作業(yè)率，往往在初破機(jī)組與二破機(jī)組之間設(shè)立中間料倉(cāng)，中間料倉(cāng)可以儲(chǔ)存相當(dāng)數(shù)量的物料，使整個(gè)系統(tǒng)分為前后二段。 中間料倉(cāng)的優(yōu)勢(shì)： 1）當(dāng)前段設(shè)備受到礦山原因、運(yùn)輸原因或維修設(shè)備等不能正常運(yùn)行時(shí)，依靠中間料倉(cāng)的庫(kù)存料，后段設(shè)備可以正常運(yùn)行幾個(gè)小時(shí)甚至幾天。 2）也可分開作業(yè)時(shí)間，通常初破由于礦山進(jìn)料塊較大，設(shè)備配置規(guī)格大，生產(chǎn)時(shí)間不必過(guò)長(zhǎng)即可滿足每日產(chǎn)量，而后續(xù)設(shè)備則不必都配置過(guò)大，可以增加每日開工時(shí)間，這樣，中間料倉(cāng)的存在有可能使前后段采用不同作業(yè)時(shí)間。
中間料場(chǎng)有多種結(jié)構(gòu)形式，常見形式是利用地面堆料，開挖地下通道，采用給料機(jī)和帶式輸送機(jī)從地下把料輸送出來(lái)。受地形、投資等限制，一般儲(chǔ)存1~2天的產(chǎn)量較合適。 不同規(guī)格成品的堆料場(chǎng)，其容量應(yīng)與該成品在總產(chǎn)量中占百分比成正比。成品料場(chǎng)的布置，取決于用戶的成品輸出方式，例如：裝載機(jī)+ 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(lián)合設(shè)備的驅(qū)動(dòng)由于型式不同而不同： 自行走式破碎站基本采用柴油機(jī)+ 液壓站的驅(qū)動(dòng)方式，即：主機(jī)由柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，其他設(shè)備如給料機(jī)、振動(dòng)篩、帶式輸送機(jī)和行走機(jī)構(gòu)均由液壓驅(qū)動(dòng)，配備這種驅(qū)動(dòng)方式的電控設(shè)備。 輪胎移動(dòng)式破碎站，可能采用上述方式，也可能采用柴油發(fā)電機(jī)組供電方法。 固定式或半移動(dòng)式聯(lián)合設(shè)備，除了采用柴油發(fā)電機(jī)組之外，即采用電網(wǎng)供電。各種破碎機(jī)的共同特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)件的靜止慣量很大，因而其電機(jī)裝機(jī)容量大，啟動(dòng)電流大。國(guó)外基本上采用軟啟動(dòng)方式，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊保護(hù)電動(dòng)機(jī)。整套聯(lián)合設(shè)備包括十幾臺(tái)各種電機(jī)，主機(jī)電機(jī)的電壓與電流控制，給料機(jī)的變頻調(diào)速控制等。從一臺(tái)單機(jī)設(shè)備的主電機(jī)與潤(rùn)滑液壓設(shè)備在溫度、壓力等控制上的電氣聯(lián)鎖，到整條線前后設(shè)備開關(guān)程序的控制，需要電控設(shè)置來(lái)實(shí)行。
