當(dāng)前，河沙禁采，機(jī)制砂需求倍增，大型化、規(guī)模化的砂石生產(chǎn)線成為新的投資熱點。然而一般的生產(chǎn)線往往存在設(shè)備選型不合理，生產(chǎn)工藝落后的缺點，這必然導(dǎo)致生產(chǎn)的機(jī)制砂質(zhì)量大打折扣。因此，優(yōu)良的機(jī)制砂生產(chǎn)工藝、合理的設(shè)備選擇是機(jī)制砂行業(yè)亟待解決的問題。

一、機(jī)制砂生產(chǎn)流程

機(jī)制砂的生產(chǎn)工藝流程一般可分為以下幾個階段：塊石——粗碎——中碎——細(xì)碎——篩分——除塵——機(jī)制砂。

即：制砂過程是將塊狀巖石，經(jīng)幾次破碎后，制成顆粒小于一定粒度的機(jī)制砂

機(jī)制砂是由碎石破碎而得到的，因此母巖的化學(xué)成份和礦物組成決定了機(jī)制砂是否含有害物質(zhì)，以及是否存在堿集料反應(yīng)活性；母巖的強(qiáng)度決定了機(jī)制砂的力學(xué)性能壓碎值。因此，機(jī)制砂生產(chǎn)對母巖的強(qiáng)度有較高要求，一般要求火成巖不宜小于100MPa，變質(zhì)巖不宜小于80MPa，水成巖不宜小于60MPa。

二、機(jī)制砂生產(chǎn)對設(shè)備的要求

1、機(jī)制砂生產(chǎn)中振動給料機(jī)的技術(shù)要求

振動給料機(jī)位于入料倉和顎式破碎機(jī)之間，可把塊狀、顆粒狀物料從貯料倉中均勻、定時、連續(xù)地給到受料裝置中去，并對物料進(jìn)行粗篩分。

根據(jù)設(shè)備性能要求，配置設(shè)計時：

1) 盡量減少物料對槽體的壓力，一般要求倉料的有效排口不得大于槽寬的1/4，物料的流動速度控制在6~18m/min。

2) 對給料量較大的物料，料倉底部排料處應(yīng)設(shè)置足夠高度的攔礦板，但攔礦板不得固定在槽體上。

3) 為使料倉能順利排出，料倉后壁傾角可以設(shè)計為55°~65°。

2、機(jī)制砂生產(chǎn)中破碎機(jī)選用原則

2.1 破碎方法及原理

自然界的巖石在破碎機(jī)中能夠粉碎主要克服兩種內(nèi)聚力。雖然目前市場上出現(xiàn)的破碎機(jī)械類型繁多，但按施加外力的方法不同

2.2 破碎機(jī)械的選用原則

在機(jī)制砂的生產(chǎn)過程中，一般采用三級破碎工藝，即粗碎、中碎、制砂機(jī)破碎。不同破碎階段選用的破碎機(jī)也不盡相同，在粗碎中常用的是顎式破碎機(jī)，中碎一般采用反擊式破碎機(jī)或圓錐式破碎機(jī)，制砂機(jī)械一般以沖擊式破碎居多。

2.3 制砂機(jī)選用原則

制砂機(jī)械一般采用棒磨機(jī)、反擊式制砂機(jī)或沖擊式制砂機(jī)，三者的性能見表3：

由表3可看出，棒磨機(jī)生產(chǎn)的機(jī)制砂級配良好，反擊式破碎機(jī)生產(chǎn)的機(jī)制砂級配良好但粒型較差，而沖擊式破碎機(jī)生產(chǎn)的機(jī)制砂級配不良但粒型較好。

以往采用棒磨機(jī)較多，因為棒磨機(jī)生產(chǎn)過程中磨棒對石料粉磨有選擇性、逐步粉磨，過磨現(xiàn)象少。但棒磨機(jī)存在產(chǎn)量低、運行成本高、人工勞動強(qiáng)度大等缺陷，不建議生產(chǎn)中采用。

在實際生產(chǎn)中，建議采用反擊式和沖擊式破碎機(jī)聯(lián)合制砂，可獲得粒型好、機(jī)配好、產(chǎn)量高的機(jī)制砂。

3、振動篩對機(jī)制砂生產(chǎn)的影響

機(jī)制砂產(chǎn)品級配的主要影響因素是篩分環(huán)節(jié)，其中振動篩的篩孔形狀、尺寸及篩面傾斜角大小是影響機(jī)制砂質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。

1) 機(jī)制砂生產(chǎn)中有較大含量的石粉顆粒，且對級配要求較高，不宜選用長方形和圓形篩孔，一般采用正方形方孔篩。

2) 篩孔尺寸的選擇直接影響機(jī)制砂的質(zhì)量和生產(chǎn)量。研究表明，篩網(wǎng)尺寸越大生產(chǎn)的機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)越大，石粉含量越低；篩網(wǎng)尺寸越小生產(chǎn)的機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)越小，而石粉含量越大。據(jù)相關(guān)學(xué)者研究，一般制砂工藝中推薦篩孔尺寸為3.5-4.5mm。

3) 為物料達(dá)到較好的篩分效率和處理量，根據(jù)振動篩廠家的經(jīng)驗篩面的傾角出廠一般為20°左右為宜。

4、機(jī)制砂除粉設(shè)備選取

機(jī)制砂的生產(chǎn)過程中會有10%~20%的石粉(75μm的顆粒)，適量的石粉可以改善機(jī)制砂混凝土工作性差的缺陷，增大混凝土抗壓、抗折強(qiáng)度，但石粉含量過高會影響機(jī)制砂混凝土的性能，所以要對機(jī)制砂進(jìn)行除粉。常用的除粉工藝的設(shè)備及其特點見下表：

機(jī)制砂的除粉工藝是機(jī)制砂石粉含量控制的關(guān)鍵，既要機(jī)制砂中粉料含量滿足不同等級混凝土使用要求，又對級配影響較小，建議采用干法制砂分級機(jī)或輪式洗砂機(jī)除粉。北方天氣寒冷、干旱、水資源缺乏地區(qū)，應(yīng)多采用干法人工砂石料生產(chǎn)工藝。

優(yōu)良的機(jī)制砂生產(chǎn)工藝、合理的設(shè)備選擇是生產(chǎn)機(jī)制砂質(zhì)量的保證，決定了機(jī)制砂混凝土的性能。通過本文分析，為制備出級配優(yōu)良的機(jī)制砂，應(yīng)選取合格的母巖，根據(jù)母巖情況調(diào)整振動給料篩尺寸，粗碎宜采用顎式破碎機(jī)，中碎宜采用反擊式破碎機(jī)，制砂機(jī)宜采用立式?jīng)_擊式破碎機(jī)，除粉宜采用干法分級機(jī)除粉，如采用濕法除粉推薦采用輪式洗砂機(jī)。