李小波，廖正彪，樊波

當(dāng)前砂石骨料行業(yè)正處于機(jī)遇和挑戰(zhàn)共存的發(fā)展時(shí)期，砂石骨料的企業(yè)經(jīng)營(yíng)者在追求更大的生產(chǎn)規(guī)模和短期內(nèi)最大的市場(chǎng)效益的同時(shí)，也應(yīng)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的企業(yè)規(guī)劃和高明的戰(zhàn)略決策，才能從容應(yīng)對(duì)市場(chǎng)環(huán)境和政策法規(guī)帶來(lái)的各種挑戰(zhàn)，從而能夠長(zhǎng)期保有競(jìng)爭(zhēng)力并持續(xù)盈利。

工業(yè)化的機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線應(yīng)避免大規(guī)模低水平的重復(fù)建設(shè)。規(guī)模適度、產(chǎn)品優(yōu)良、注重過程控制、自動(dòng)化程度高、節(jié)能環(huán)保型的精品機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線將成為今后骨料項(xiàng)目建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。

本文以偉爾礦業(yè)中國(guó)區(qū)北方某骨料項(xiàng)目為例，系統(tǒng)闡述干法精品機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線的整體解決方案，著重探討干法精品機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線的工藝流程設(shè)計(jì)及設(shè)備配置方案。

1 精品機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)前提

1.1 項(xiàng)目條件

（1）礦石原料條件：包括礦石類型，抗壓強(qiáng)度，磨蝕性、含水量、含泥量及堆比重等物理化學(xué)性能，開采方式，以及供料級(jí)配和供料運(yùn)輸方式等。生產(chǎn)精品砂石骨料應(yīng)選用質(zhì)地均勻、物理化學(xué)性能穩(wěn)定、具有適當(dāng)強(qiáng)度和比重，同時(shí)熱化學(xué)性能和彈性模量符合要求的非堿活性礦石作為原料。

（2）工作條件：包括供水、供電、氣候條件（影響干法或濕法生產(chǎn)的傾向性），場(chǎng)地地形條件（對(duì)生產(chǎn)線的布局，甚至對(duì)工藝流程的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響），環(huán)保要求，對(duì)移動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)的需求等。

1.2 產(chǎn)品要求

包括產(chǎn)品的分級(jí)規(guī)格，產(chǎn)出比例，產(chǎn)品品質(zhì)等，需符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和市場(chǎng)需求。技術(shù)規(guī)范可參考《建設(shè)用卵石、碎石》和《建筑用砂》等國(guó)標(biāo)或地方及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品要求可能會(huì)隨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)需求變動(dòng)，工藝設(shè)計(jì)時(shí)需考慮系統(tǒng)調(diào)控的靈活性。

1.3 產(chǎn)能設(shè)計(jì)

包括設(shè)計(jì)規(guī)模和工作制度，需考慮給料波動(dòng)。設(shè)備產(chǎn)能應(yīng)留有合理的富余量和生產(chǎn)效率。

1.4 設(shè)備特性

（1）包括設(shè)備的最大允許進(jìn)料能力，不同排礦口下的處理能力和對(duì)應(yīng)的排料級(jí)配曲線，受含水量和含泥量的影響情況，以及對(duì)物料性質(zhì)（包括抗壓強(qiáng)度和磨蝕性等）的適應(yīng)情況。

（2）設(shè)備的電氣啟停和自動(dòng)控制情況。（3）設(shè)備備件供應(yīng)情況。

2 工藝流程設(shè)計(jì)及設(shè)備配置方案

2.1 工藝流程設(shè)計(jì)

工藝流程的設(shè)計(jì)需以破碎與篩分的計(jì)算分析為依據(jù)。在項(xiàng)目條件確定的情況下，工藝流程可以有多種設(shè)計(jì)方式，不同的工藝流程所對(duì)應(yīng)的設(shè)備選擇會(huì)有所不同，相應(yīng)的項(xiàng)目投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也會(huì)有所不同。因此工藝流程的設(shè)計(jì)需經(jīng)過全面分析、充分討論并權(quán)衡利弊后得到相對(duì)較佳的結(jié)果。

偉爾礦業(yè)在中國(guó)北方的某機(jī)制砂石骨料項(xiàng)目，礦石原料為白云灰質(zhì)巖，平均抗壓強(qiáng)度94MPa，設(shè)計(jì)產(chǎn)能400t/h，生產(chǎn)線前端采用顎式破碎機(jī)+除泥篩分+預(yù)先篩分+圓錐破碎機(jī)+立軸破碎機(jī)整形+成品篩分的破碎篩分工藝，后端采用樓式制砂工藝，具體工藝流程圖見圖1、圖2。

2.2 設(shè)備配置方案

（1）粗碎設(shè)備

骨料生產(chǎn)中，反擊破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)和旋回破碎機(jī)是幾種比較常見的粗碎設(shè)備。

反擊式和錘式破碎機(jī)僅適用于石灰?guī)r等中軟硬度礦石的粗碎，因而其應(yīng)用范圍受到限制。單段錘式破碎機(jī)生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)單，在破碎較軟的石灰石時(shí)固然具備一定優(yōu)勢(shì)，但在具有較大破碎比的同時(shí)也會(huì)帶來(lái)更多的細(xì)粉料，這會(huì)對(duì)后續(xù)的機(jī)制砂系統(tǒng)帶來(lái)影響，且這類設(shè)備的可操作條件較少，由其組成的單段破碎生產(chǎn)工藝缺少過程控制的環(huán)節(jié)，可能無(wú)法得到所需要的骨料產(chǎn)出比例。

顎式破碎機(jī)對(duì)物料具有更好的適應(yīng)能力，因其擠壓破碎的方式，相較而言易損件具有更長(zhǎng)的使用壽命，且在相同的處理量和進(jìn)出料粒級(jí)相仿的條件下，顎式破碎機(jī)的裝機(jī)功率更低，因此顎式破碎機(jī)是十分理想的粗碎設(shè)備。顎式破碎機(jī)的選型主要取決于兩點(diǎn)：第一是其最大允許進(jìn)料粒度是否滿足要求；第二是在確定排料粒度下排料口尺寸的處理能力是否滿足系統(tǒng)要求。

圖1 400t/h精品機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線工藝流程圖-破碎篩分系統(tǒng)

圖2 400t/h精品機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線工藝流程圖-樓式制砂系統(tǒng)

旋回破碎機(jī)作為粗碎設(shè)備，更多地應(yīng)用于大型金屬礦山，該類設(shè)備單機(jī)處理量大且具備較大的進(jìn)料能力，對(duì)礦石原料的適應(yīng)性強(qiáng)，可通過自卸卡車直接給料而無(wú)需給料設(shè)備。但也存在一些不足：其一設(shè)備本體造價(jià)高昂；其二對(duì)安裝要求較高，垂直方向和水平方向均需較大空間，基礎(chǔ)采用混凝土澆筑，建設(shè)成本高；其三對(duì)設(shè)備的操作維護(hù)要求較高。因此對(duì)于附加值較低的骨料礦山，除非是要求臺(tái)時(shí)產(chǎn)能超過千噸的偏硬礦石的破碎，否則旋回破碎機(jī)并不是經(jīng)濟(jì)合理的選擇。

（2）粗碎給料設(shè)備

粗碎給料設(shè)備主要有棒條式給料機(jī)和重型板式給料機(jī)兩種。

重型板式給料機(jī)造價(jià)高昂，對(duì)基礎(chǔ)配套要求較高，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)篩功能，除用于特大規(guī)模的單機(jī)給料外，在骨料生產(chǎn)中并不常見。

棒條式給料機(jī)是粗碎給料的理想設(shè)備，該設(shè)備帶有可調(diào)節(jié)間隙的篩條，其間隙可根據(jù)后續(xù)破碎機(jī)的最大排料情況相應(yīng)調(diào)整。物料通過棒條式給料機(jī)給料時(shí)，小于篩條間隙的物料可預(yù)先篩離而不必進(jìn)入后續(xù)破碎設(shè)備，此時(shí)可以選擇較小型號(hào)的破碎設(shè)備或使破碎設(shè)備在較小的通過量下工作，同時(shí)也可避免較小物料在粗碎階段的過度粉碎，便于后續(xù)流程的過程控制。

（3）除泥篩分

除泥篩分是干法精品骨料生產(chǎn)線必要的組成部分，骨料礦山的前期剝離階段，開采原料中可能帶有較多泥土，有些骨料礦山的礦石巖層中也會(huì)夾雜有較多泥土，在進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)需進(jìn)行除泥篩分，以保證最終成品骨料的品質(zhì)。

除泥篩分一般設(shè)置在粗碎階段，即經(jīng)棒條式給料機(jī)篩除的小于篩條間隙的物料給入除泥篩，視含泥量和泥塊粒徑來(lái)確定除泥篩的篩孔尺寸，篩上較干凈的物料返回生產(chǎn)系統(tǒng)，篩下物拋廢處理，除泥篩分通常會(huì)以犧牲一部分細(xì)顆粒巖石為代價(jià)。原料比較潮濕時(shí)，由于物料的粘連，粗碎系統(tǒng)的除泥篩分往往并不能較好地去除泥土，一些骨料生產(chǎn)線在設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)將二段破碎后的分級(jí)篩的篩下<5mm的物料也進(jìn)行拋廢處理。

案例工藝流程中，棒條給料機(jī)篩條下設(shè)置翻板切換閥，當(dāng)原料含泥量非常低時(shí)，可將篩條下的物料直接給入后續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)，無(wú)需進(jìn)入除泥篩分。

（4）中間料堆

粗碎之后的中間料堆可以分為作業(yè)率不同的前后兩段，當(dāng)前段設(shè)備因?yàn)榈V山供料、道路運(yùn)輸、設(shè)備檢修等不能正常作業(yè)時(shí)，后段設(shè)備可以依靠中間料堆的存料繼續(xù)生產(chǎn)。由于中間料堆的存在，前段設(shè)備可以配置較常規(guī)設(shè)計(jì)更大的規(guī)格型號(hào)，既可滿足更大的粗碎進(jìn)料粒度，也可以降低粗碎作業(yè)率。

中間緩沖料堆通常為地下通廊式設(shè)計(jì)，地面以上為堆場(chǎng)，地面以下為通廊，采用電振動(dòng)給料機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)將物料從通廊運(yùn)輸出來(lái)。中間緩沖料堆的儲(chǔ)量根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算確定，但受制于場(chǎng)地和投資，通常以儲(chǔ)存1～2d的產(chǎn)量較合適。

（5）中碎前的預(yù)先篩分

中碎前如不設(shè)置預(yù)先篩分，則粗碎后的物料全部進(jìn)入中碎設(shè)備。中碎處理后，物料粒度變細(xì)的同時(shí)粒形得到進(jìn)一步優(yōu)化，但也會(huì)導(dǎo)致給料中小于中碎排料粒度的物料過度粉碎。

當(dāng)后段工藝采用立軸破碎機(jī)整形全部骨料成品時(shí)，中碎前設(shè)置預(yù)先篩分便具有合理性：一方面通過預(yù)先篩分，使小于中碎排料粒度的物料提前篩離出來(lái)而不進(jìn)入中碎設(shè)備，避免過度粉碎；另一方面也可以通過預(yù)先篩分的篩網(wǎng)尺寸來(lái)控制給入中細(xì)碎或整形設(shè)備的物料量和最大給料粒度，經(jīng)優(yōu)化配置后可以減小破碎設(shè)備的選型規(guī)格或減少設(shè)備臺(tái)數(shù)。

“多篩少破”是優(yōu)秀的骨料工藝設(shè)計(jì)中的常用理念，盡管預(yù)先篩分會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜一些，但篩分設(shè)備相對(duì)破碎設(shè)備價(jià)格更低，易損件成本也更低，可使項(xiàng)目的初期投資和后期運(yùn)營(yíng)更加經(jīng)濟(jì)。

（6）中碎設(shè)備

某些礦山為得到更多較大塊度的產(chǎn)品并避免礦石的過度破碎，一些具有較小排礦口的顎式破碎機(jī)也可用于中碎或二段破碎。齒輥破碎機(jī)適用于破碎硬度較低的脆性物料，因其齒輥利于大塊破碎且具有一定的預(yù)篩功能，可避免細(xì)物料的過度破碎。該類設(shè)備常用于煤矸石含量較低的原煤破碎，在一些硬度較低的石灰石骨料礦山也逐漸得到應(yīng)用。

骨料生產(chǎn)中，最常見的中碎設(shè)備為圓錐破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)。反擊式破碎機(jī)價(jià)格相對(duì)低廉且破碎產(chǎn)品粒形相較圓錐破碎機(jī)更佳，但其缺陷也不容忽視。在破碎較硬的物料時(shí)，反擊式破碎機(jī)的破碎效率下降明顯，且易損件磨損較快。在破碎較軟的石灰石礦石時(shí)，破碎產(chǎn)品中粗骨料產(chǎn)出比例低，細(xì)粉料產(chǎn)出比例較高，由其直接得到的＜5mm的物料作為機(jī)制砂時(shí)產(chǎn)品品質(zhì)不高，機(jī)制砂中的細(xì)粉料較多而粗顆粒較少，粗細(xì)比例呈“啞鈴型“分布，且石粉含量往往超標(biāo)，很難達(dá)到國(guó)標(biāo)二區(qū)中砂要求。

圓錐破碎機(jī)是用于中碎或二段破碎更加合理的選擇，對(duì)絕大多數(shù)物料均具有良好的適應(yīng)性，且易損件使用壽命較長(zhǎng)。圓錐破碎機(jī)分為多缸和單缸兩種類型，多缸圓錐破碎機(jī)具有更高的破碎力，在破碎玄武巖或花崗巖等較硬巖石或在需要保證更高的破碎成品率時(shí)采用多缸圓錐破碎機(jī)更加合理；相同規(guī)格的單缸圓錐破碎機(jī)較多缸圓錐破碎機(jī)具有更大的進(jìn)料尺寸和更高的通過能力，但其破碎成品率較低，一些骨料從業(yè)者往往會(huì)選擇將中碎單缸圓錐破碎機(jī)的排礦口設(shè)置在較小范圍以提高破碎成品率，但這可能會(huì)導(dǎo)致襯板的不均勻磨損并增加設(shè)備故障率。

案例工藝流程中，中碎圓錐破碎機(jī)與預(yù)先篩構(gòu)成閉路系統(tǒng)，因此該預(yù)先篩也作檢查篩分之用，篩下<12mm物料可直接作為機(jī)制砂的原料而無(wú)需進(jìn)入破碎系統(tǒng)，既可避免過度粉碎，也有利于釋放破碎系統(tǒng)產(chǎn)能。12～50mm的物料進(jìn)入整形設(shè)備。

（7）整形設(shè)備

第三段破碎采用立軸式破碎機(jī)，兼具破碎和整形的雙重功能，其給料來(lái)源于預(yù)先檢查篩分，物料經(jīng)立軸破碎機(jī)破碎整形后，給入成品篩，成品篩與立軸破碎機(jī)構(gòu)成閉路系統(tǒng)，因此該成品篩為檢查篩分。

立軸破碎機(jī)有適用于不同工況的多種腔型：“鐵打鐵”腔型為開式轉(zhuǎn)子+鐵砧環(huán)結(jié)構(gòu)，最大進(jìn)料粒度可達(dá)到100mm以上，可以替代三段甚至二段破碎；“石打鐵”腔型為閉式轉(zhuǎn)子+鐵砧環(huán)結(jié)構(gòu)，進(jìn)料粒度不宜＞50mm，無(wú)論是“鐵打鐵”還是“石打鐵”，鐵砧環(huán)本身造價(jià)高昂且其作為易損件會(huì)導(dǎo)致較高的設(shè)備投資成本和運(yùn)行成本；“石打石”腔型為閉式轉(zhuǎn)子+石料槽結(jié)構(gòu)，雖然破碎成品率較另外兩種腔型略低，但其設(shè)備本體造價(jià)更低，料墊式設(shè)計(jì)的破碎腔也可以減少磨損，尤其是在用于破碎磨蝕性比較高的物料時(shí)，更加傾向于采用“石打石”腔型的立軸破碎機(jī)。

立軸破碎機(jī)用于整形時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速通常在900～1 300r/min之間，過高的轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致粗骨料成品比例降低，過低的轉(zhuǎn)速將不能保證整形效果；溢瀑量的大小需要在立軸破碎機(jī)的通過能力和整形效果之間來(lái)權(quán)衡確定。

（8）成品篩分設(shè)備

骨料生產(chǎn)線中的成品篩分環(huán)節(jié)十分重要，但卻往往不能引起從業(yè)者的足夠重視。成品篩分雖是開路篩分作業(yè)，但也需要保證足夠的篩分效率，來(lái)盡可能地減少篩上粗粒級(jí)骨料成品中未過篩的細(xì)粒級(jí)骨料的摻混量。如果不同規(guī)格骨料的摻混比較嚴(yán)重，可能會(huì)影響混凝土攪拌站的配合比設(shè)計(jì)，對(duì)最終的混凝土質(zhì)量帶來(lái)不利影響。

成品篩分除了采用圓振篩和直線篩外，還可以選擇三軸橢圓水平振動(dòng)篩。該設(shè)備安裝傾角為0°，因而具有更大的有效篩分面積，采用三軸同步聯(lián)動(dòng)的激振方式，因而具有更大的振幅，且其振幅和頻率可調(diào)，可保證更高的篩分效率，尤其適用于骨料的成品篩分和細(xì)物料的分級(jí)篩分。

案例工藝流程中，成品篩分出料斗處配置翻板閥，可將一部分成品骨料返回至立軸破碎機(jī)再次破碎，從而調(diào)整最終成品的產(chǎn)出比例，使系統(tǒng)調(diào)控具有更好的靈活性。

（9）緩沖料倉(cāng)

篩分設(shè)備前可不設(shè)置緩沖倉(cāng)，但在破碎設(shè)備前設(shè)置緩沖料倉(cāng)是必要的，設(shè)置緩沖倉(cāng)便于裝載機(jī)或自卸卡車卸料。緩沖倉(cāng)的有效容積應(yīng)不低于卸料卡車的車斗容積，通常以卸料卡車車斗容積的1～1.5倍為宜，不宜過大，否則會(huì)導(dǎo)致粗碎棒條給料機(jī)負(fù)荷過大而無(wú)法正常工作。圓錐破碎機(jī)和立軸破碎機(jī)前設(shè)置緩沖料倉(cāng)并配置可變頻調(diào)速的電振動(dòng)給料機(jī)，其主要目的是保證破碎設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定給料，以利于設(shè)備發(fā)揮最佳性能。此緩沖倉(cāng)的容積也無(wú)需過大，保證10min左右的緩沖給料時(shí)間既可。

（10）樓式制砂系統(tǒng)

機(jī)制砂作為骨料生產(chǎn)線的必然產(chǎn)物，其產(chǎn)量和品質(zhì)隨著市場(chǎng)的需求已經(jīng)越來(lái)越引起重視，國(guó)標(biāo)GB/T 14684-2011《建筑用砂》早已對(duì)機(jī)制砂提出了全面性的要求。在礦石類型確定的情況下，細(xì)度模數(shù)、級(jí)配、粒形、石粉（泥）含量是機(jī)制砂生產(chǎn)時(shí)需要考慮的主要技術(shù)指標(biāo)。

一些骨料生產(chǎn)線工藝簡(jiǎn)單粗放，缺乏有效的過程控制環(huán)節(jié)，在較高的破碎比下產(chǎn)出過多的＜5mm產(chǎn)品，這部分產(chǎn)品直接作為機(jī)制砂并不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)量大且售價(jià)低，往往成為了骨料生產(chǎn)中的負(fù)擔(dān)。

一些企業(yè)尋求將這部分產(chǎn)品用于生產(chǎn)滿足國(guó)標(biāo)的精品中砂，但又面臨其中細(xì)物料過多的問題，因此不得不將其中＜3mm的細(xì)物料預(yù)先篩除（這部分細(xì)料粒形較差，若直接給入樓式制砂系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致石粉量過高且不利于機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)的調(diào)控，影響最終機(jī)制砂品質(zhì)），只將篩上>3mm物料給入樓式制砂系統(tǒng)。如此一來(lái)又會(huì)面臨超細(xì)物料干法篩分的技術(shù)難題，也會(huì)額外增加投資成本。當(dāng)前許多砂石骨料生產(chǎn)線在相對(duì)落后的生產(chǎn)工藝和追求更高的產(chǎn)品品質(zhì)及合理的產(chǎn)品比例之間存在矛盾，而這只是其中一個(gè)縮影。

精品砂石骨料生產(chǎn)線即是通過整體的工藝設(shè)計(jì)，在遵循“多篩少破”理念的同時(shí)，采用具備操作手段（如排礦口調(diào)整，轉(zhuǎn)速調(diào)整，篩孔調(diào)整、回籠料調(diào)整等）的破碎篩分設(shè)備將總破碎比在流程中進(jìn)行合理分配，避免合格粒徑的物料過度粉碎，能靈活操控產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)出比例，并使前端的骨料破碎篩分系統(tǒng)和樓式制砂系統(tǒng)在給料量和給料品質(zhì)方面都能夠合理匹配。精品骨料生產(chǎn)線的流程設(shè)計(jì)應(yīng)將破碎篩分和樓式制砂系統(tǒng)作為一個(gè)整體進(jìn)行分析計(jì)算，而不能將二者分割開來(lái)進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)和選型，否則，很可能又陷入上文所述的矛盾之中。

樓式制砂系統(tǒng)在環(huán)保、占地和能效方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。無(wú)論何種工藝的樓式制砂系統(tǒng)，在機(jī)制砂生產(chǎn)時(shí)都需要解決好兩個(gè)問題：其一是分級(jí)選粉，將破碎產(chǎn)品中＜2.36mm的（此2.36mm為近似尺寸，下同）物料篩選出來(lái)的同時(shí)進(jìn)行石粉的分選和調(diào)控，如果不能很好地解決此部分物料的分級(jí)篩選，將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)能降低，影響細(xì)度模數(shù)的調(diào)控和石粉含量的控制；其二是回籠破碎，調(diào)控＞4.75mm和部分2.36～4.75mm的物料返回立軸破碎機(jī)再次破碎，這是級(jí)配調(diào)整的一個(gè)核心環(huán)節(jié)。

一些樓式制砂系統(tǒng)沒有先將流程中＜4.75mm的物料進(jìn)行分級(jí)篩選，只是單純地將部分＜4.75mm物料進(jìn)行回籠破碎，則其對(duì)機(jī)制砂品質(zhì)參數(shù)的調(diào)整缺乏可控環(huán)節(jié)，并不能確保在給料和工況變動(dòng)時(shí)得到合格的機(jī)制砂產(chǎn)品。

3 設(shè)備組合設(shè)計(jì)及生產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)備組合設(shè)計(jì)

設(shè)備組合是指主機(jī)設(shè)備與輔助設(shè)備、基礎(chǔ)及其他設(shè)施的配套方式，可以有以下幾種形式：

（1）固定式

即設(shè)備基礎(chǔ)及緩沖料倉(cāng)全部采用混凝土建設(shè)施工，更適用于規(guī)模大、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)年限長(zhǎng)的礦山。該方式土建作業(yè)量多，施工周期較長(zhǎng)，主關(guān)鍵設(shè)備的投資比例在總投資中的占比較低，無(wú)法移動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)且基礎(chǔ)無(wú)折舊殘值。

（2）移動(dòng)式

若只需數(shù)月移動(dòng)一次，選擇輪胎移動(dòng)式設(shè)備即可，若移動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)比較頻繁，則需選擇履帶移動(dòng)式設(shè)備，這兩類設(shè)備組合產(chǎn)能通常比較小，常用于采石場(chǎng)和城市建筑垃圾處理。因配有行走機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，這兩類組合尤其是履帶移動(dòng)式設(shè)備的總體造價(jià)較高。此外，這兩類設(shè)備組合在除塵方面也存在局限。

（3）模塊化機(jī)組

傳統(tǒng)稱為半移動(dòng)式或雪橇式機(jī)組，適用于各種規(guī)模的骨料生產(chǎn)線建設(shè)。在經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后偉爾礦業(yè)將其定義為：自地面以上，通過規(guī)范化設(shè)計(jì)并采用鋼結(jié)構(gòu)制造的、拼裝組合式的破碎、篩分或給料作業(yè)單元。一個(gè)模塊化機(jī)組包含三大部分：其一破碎、篩分或給料機(jī)等設(shè)備；其二鋼結(jié)構(gòu)支架、料斗、緩沖料倉(cāng)等非標(biāo)設(shè)計(jì)制作件；其三鋼格板平臺(tái)、斜體、扶手欄桿等規(guī)范化設(shè)計(jì)制作件。規(guī)范化設(shè)計(jì)的模塊化機(jī)組見圖3。

模塊化機(jī)組有如下特點(diǎn)：

a整體設(shè)計(jì)及供貨：主機(jī)設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)非標(biāo)件以及走道扶梯等規(guī)范件為整套設(shè)計(jì)及供貨，業(yè)主方省時(shí)省力，建設(shè)和安裝快速高效。

b施工周期短：可在工廠制造并預(yù)組裝，排除安裝故障后分拆發(fā)運(yùn)至項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速拼裝，各個(gè)構(gòu)件通過螺栓連接，幾乎無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)焊接，有利于快速建設(shè)投產(chǎn)。

c投資更合理：土建作業(yè)少，地面以上無(wú)需混凝土施工，勞動(dòng)強(qiáng)度低，設(shè)備及鋼結(jié)構(gòu)投資占總投資的比例更高，且鋼結(jié)構(gòu)在一定年限后仍具有較高殘值。

d具備移動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)能力，可分拆后轉(zhuǎn)移至另一地點(diǎn)再次安裝使用，但轉(zhuǎn)場(chǎng)頻率不宜過高。

若干個(gè)模塊化機(jī)組通過皮帶運(yùn)輸機(jī)銜接，配套必要的除塵設(shè)施、電控系統(tǒng)、物料堆場(chǎng)及成品倉(cāng)等，可組成具有完整功能的骨料生產(chǎn)線，即模塊化骨料生產(chǎn)線。圖4為廠房式模塊化骨料生產(chǎn)線。

圖3 規(guī)范化設(shè)計(jì)的模塊化機(jī)組

圖4 廠房式模塊化骨料生產(chǎn)線

以上幾個(gè)類型的設(shè)備組合方式在特定的應(yīng)用場(chǎng)景和需求下各具優(yōu)勢(shì)，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合討論，權(quán)衡利弊后確定。

3.2 生產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)

骨料生產(chǎn)線的布局設(shè)計(jì)應(yīng)基于工藝流程（又可能會(huì)影響工藝流程的設(shè)計(jì)），契合地形條件，遵循合理、緊湊、簡(jiǎn)潔、節(jié)能、環(huán)保原則，盡量避免散亂布置，最終以形成規(guī)整的廠房式布置為宜。

無(wú)論是混凝土固定式設(shè)計(jì)組合還是鋼結(jié)構(gòu)模塊化機(jī)組，均可按照廠房式布置并進(jìn)行封裝。一旦布局設(shè)計(jì)完成，骨料生產(chǎn)線的全部設(shè)備包括皮帶機(jī)及給料機(jī)等均可確定數(shù)量和型號(hào)。移動(dòng)式組合特別是履帶移動(dòng)式設(shè)備，布置方式相對(duì)簡(jiǎn)單，串聯(lián)式銜接，因需移動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)而處于露天作業(yè)，但這也會(huì)面臨環(huán)保問題。

4 其他配套設(shè)施

4.1 電控裝備

（1）驅(qū)動(dòng)方式

履帶移動(dòng)式設(shè)備基本采用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)主機(jī)，而行走機(jī)構(gòu)以及給料機(jī)、振動(dòng)篩、皮帶機(jī)等輔助設(shè)備則由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)并配備這種驅(qū)動(dòng)方式的電控系統(tǒng)。輪胎移動(dòng)式設(shè)備通常采用柴油發(fā)電機(jī)組供電，移動(dòng)區(qū)域較小時(shí)也可接電網(wǎng)供電。固定式或模塊化機(jī)組式的骨料生產(chǎn)線通常采用電網(wǎng)供電。

（2）電氣控制

電控系統(tǒng)包含以下兩方面內(nèi)容：

a單機(jī)設(shè)備的專機(jī)?？兀浩扑樵O(shè)備一般具有很大的靜止慣量，因而其電動(dòng)機(jī)裝機(jī)功率大，啟動(dòng)電流也較大，宜配置軟啟動(dòng)器來(lái)減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊并保護(hù)電動(dòng)機(jī)；立軸破碎機(jī)作為整形設(shè)備，當(dāng)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整時(shí)，可配置變頻器（變頻器也具備軟啟動(dòng)功能）；給料設(shè)備宜配置變頻器，對(duì)給料量進(jìn)行調(diào)速控制；一些具有復(fù)雜液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)和需要較多調(diào)控參數(shù)的設(shè)備如圓錐破碎機(jī)和立軸破碎機(jī)等，通常會(huì)配置專屬的自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況和參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)控。

b成套集散控制系統(tǒng)：即DCS控制系統(tǒng)，采用可編程邏輯控制（PLC）電路對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線設(shè)備的開停機(jī)、液壓潤(rùn)滑等實(shí)行電氣聯(lián)鎖控制，并設(shè)置前后設(shè)備的啟停程序，通過工控機(jī)操作模式在線監(jiān)測(cè)調(diào)控，使系統(tǒng)安全可靠，自動(dòng)化程度更高。

4.2 除塵設(shè)施

骨料生產(chǎn)線宜采用“源頭治理”的除塵方案，布袋式除塵器是常見的除塵設(shè)備。除塵方案應(yīng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，設(shè)備的進(jìn)出料口應(yīng)進(jìn)行密封處理，振動(dòng)篩、皮帶機(jī)、給料機(jī)應(yīng)配置密封罩，在此基礎(chǔ)上將生產(chǎn)線的各揚(yáng)塵點(diǎn)位通過風(fēng)管連接至除塵器，成品儲(chǔ)料倉(cāng)設(shè)置倉(cāng)頂除塵器。未進(jìn)行密封設(shè)計(jì)的骨料生產(chǎn)線車間及料堆場(chǎng)可通過水霧及納膜技術(shù)進(jìn)行降塵處理。一些骨料生產(chǎn)線會(huì)在設(shè)備出料口處的皮帶機(jī)上增加噴淋水，雖有助于抑塵但也可能會(huì)影響后段樓式制砂系統(tǒng)的風(fēng)選作業(yè)。

4.3 儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)

骨料成品主要有儲(chǔ)料倉(cāng)和料堆場(chǎng)兩種儲(chǔ)存方式。儲(chǔ)料倉(cāng)占地面積相對(duì)較小，利于環(huán)?？刂?，便于裝車計(jì)量，是目前骨料儲(chǔ)存的首選方式，常見有鋼板倉(cāng)和混凝土倉(cāng)兩種形式，儲(chǔ)料倉(cāng)底部通過散裝機(jī)卸料至運(yùn)輸卡車。料堆場(chǎng)由廠棚覆蓋，下設(shè)通廊，并通過皮帶運(yùn)輸機(jī)給至地面小型緩沖倉(cāng)，倉(cāng)底部通過散裝機(jī)卸料至運(yùn)輸卡車，料堆場(chǎng)可采用堆垛式皮帶機(jī)來(lái)增加堆料容積。骨料生產(chǎn)線可采用汽車衡一卡通骨料裝車系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更加智能化的儲(chǔ)運(yùn)管理。

5 結(jié)語(yǔ)

精品機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)及建設(shè)應(yīng)以項(xiàng)目條件為基礎(chǔ)，充分了解相關(guān)設(shè)備特性并進(jìn)行項(xiàng)目前期整體規(guī)劃；工藝流程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“多篩少破”的原則并采用具備操作和調(diào)控手段的破碎篩分設(shè)備，合理分配破碎比，實(shí)現(xiàn)全流程的可控性和靈活性；布局設(shè)計(jì)應(yīng)基于工藝流程，契合場(chǎng)地條件，盡可能實(shí)現(xiàn)規(guī)整的廠房式布置；采用規(guī)范設(shè)計(jì)的模塊化機(jī)組建設(shè)生產(chǎn)線，具有十分明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。此外，成套的電控裝備、除塵設(shè)施以及規(guī)范智能化的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)也應(yīng)納入整體的設(shè)計(jì)和建設(shè)當(dāng)中?！?/p>