本文結(jié)合唐山冀東啟新水泥有限責任公司年產(chǎn)200萬噸建筑用碎石生產(chǎn)線項目,從主要設備選型、工藝流程、工藝設計關(guān)鍵點、環(huán)境保護等幾個方面對干法砂石骨料生產(chǎn)線的工藝設計進行解析。
前言:目前,我國水泥行業(yè)舉步維艱,由于水泥生產(chǎn)消耗大量優(yōu)質(zhì)石灰石原料,在開采過程中石灰石礦山產(chǎn)生的剝離層等廢石日趨增多。唐山冀東啟新水泥有限責任公司礦山除了儲存大量優(yōu)質(zhì)石灰石外,也存在大量的低品位礦石,礦山已經(jīng)開采近50年,這些剝離的大量低品位礦石不但影響優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采成本而且對環(huán)境造成很大的負擔。基于以上問題,冀東啟新水泥找到了同在一個集團的冀東裝備,經(jīng)商討,最終決定將工藝設計、設備選型、土建施工、設備安裝全部委托給冀東裝備。冀東裝備檢驗這些低品位礦石符合砂石骨料的性能要求,是生產(chǎn)砂石骨料的優(yōu)質(zhì)原料,用來生產(chǎn)砂石骨料可以變廢為寶獲得可觀的經(jīng)濟效益。
砂石骨料生產(chǎn)主要有干法和半干法兩種生產(chǎn)工藝。干法生產(chǎn)是指整條生產(chǎn)線的工藝過程基本不用水(除個別工藝環(huán)節(jié)噴霧除塵用水外), 主要分布在我國北方地區(qū);半干法生產(chǎn)是指破碎及破碎前工段無用水、破碎后工段用水洗,主要分布在我國南方地區(qū)。
本文主要以位于唐山冀東啟新水泥有限責任公司年產(chǎn)200萬噸建筑用碎石生產(chǎn)線項目闡述砂石骨料生產(chǎn)線干法工藝設計的相關(guān)問題。
本項目設計產(chǎn)品方案可生產(chǎn)GB/T 14685—2011標準中規(guī)定的通用品和特制品。實際生產(chǎn)能力及顆粒級配分布會在一定范圍內(nèi)波動,在工藝設計時采用綜合平均值。
注:年運轉(zhuǎn)率68.49%.
干法砂石骨料生產(chǎn)線可簡單地概括為破碎、篩分處理及砂石骨料儲存。要得到符合國家標準的骨料產(chǎn)品,主要設備選型在生產(chǎn)線的設計中起著決定性的作用,它主要取決于原料的物理性能(如原料的硬度、磨蝕性指數(shù)、含土量等等)及當?shù)氐氖袌鲂枨蟆?/div>
結(jié)合啟新骨料原料特性>120 MPa、屬中低硬度)及含土量較高、周邊石粉(<5mm)市場需求較為穩(wěn)定但總量較小的基本情況,啟新骨料生產(chǎn)工藝確定為
顎式破碎機與
反擊式破碎機組成的兩段破碎系統(tǒng),圓振動篩一級篩分系統(tǒng),篩分后的成品料儲運系統(tǒng)。主要設備有:1臺振動給料機,1臺顎式破碎機,2臺反擊式破碎機,1臺除土圓振動篩,2臺圓振動篩。
1)粗破設備的選擇
用于骨料生產(chǎn)的粗破設備一般為顎式破碎機、旋回式破碎機、錘式破碎機和反擊式破碎機。
根據(jù)生產(chǎn)能力要求(粗破大于500t/h)、原料含泥土較多的特性和市場對砂石骨料產(chǎn)品需求的實際情況,并結(jié)合廠區(qū)總圖、工藝布局,粗破設備選用顎式破碎機。
2)中細(成品)破碎設備的選擇
骨料中細(成品)破碎設備一般有反擊式破碎機和
圓錐式破碎機可供選擇。
反擊式破碎機主要適宜破碎硬度、磨蝕性指數(shù)中等或偏低的巖石,出料粒度均勻,同時經(jīng)過我公司改進后的JF160型反擊破出料粒型優(yōu)良,產(chǎn)品粉狀料含量較低,并且改型設備具有投資成本低,維護保養(yǎng)簡單,易損件部件更換方便的優(yōu)點。圓錐式破碎機主要適宜破碎硬度大、磨蝕性指數(shù)高的巖石,但其連續(xù)給料要求高,投資成本較高,維護保養(yǎng)復雜;
啟新骨料項目周邊市場對骨料粒型要求較高,石粉需求較為穩(wěn)定,故二級破碎采用反擊式破碎機是一種比較優(yōu)秀的方案。
3)篩分設備的選擇
石料篩分設備一般采用圓振動篩、橢圓振動篩或直線振動篩。
圓振動篩篩分效率高、處理量大、振幅調(diào)節(jié)方便,適合大粒徑物料篩分、較大規(guī)模生產(chǎn)使用;橢圓振動篩振幅高、篩分效率高,運行穩(wěn)定,土建投資少,適合細骨料尤其是5mm以下物料篩分優(yōu)勢明顯。直線振動篩處理量小,適合小粒徑篩分、小產(chǎn)量生產(chǎn)使用; 結(jié)合啟新骨料含土量較大、5mm以下骨料不需篩分且無制砂系統(tǒng),故本工藝方案篩分環(huán)節(jié)采用圓振動篩。
4、工藝流程及設備參數(shù)
工藝流程圖
2)主要設備參數(shù)表
3)主要工藝流程
A原料一級破碎
礦山原料經(jīng)ZSW6018型棒條式振動給料機預篩后進入JC1211顎式破碎機進行粗破,粗破產(chǎn)品輸送到JF160反擊破,預篩分的物料經(jīng)除土篩篩分后經(jīng)皮帶輸送到JF160反擊破。目前棒條給料機的運行區(qū)間在27—35Hz之間,一級破碎顎式破碎機的緊邊排料口在130m左右,出料尺寸在250mm以下,處理能力為500t/h.
B二級破碎
針對本項目的實際狀況,二級破碎選擇了1臺JF160型反擊式破碎機,處理能力為450—750t/(h.臺),實際生產(chǎn)中出料粒度50mm以下約占比為90%,25mm以下約占比為65—70%.目前反擊式破碎機的實際運行電流在額定電流的70% — 80%之間,根據(jù)來料狀況不同而有所變化。
C三級破碎
三級破碎選擇1臺JF120型反擊式破碎機,處理能力為250—280 t/(h.臺),用來處理篩后大于25mm物料,實際生產(chǎn)中出料粒度25mm以下約占比為80%.目前反擊式破碎機的實際運行電流在額定電流的70% — 80%之間,根據(jù)來料狀況不同而有所變化。
D物料篩分
根據(jù)對當?shù)厥袌稣{(diào)研,本骨料生產(chǎn)線著重生產(chǎn)0—5mm,5—12mm,12—25mm,骨料。目前物料的篩分效率約在75—85%之間,大料(≥25mm)的篩凈率在92%以上。
5、工藝設計關(guān)鍵點闡述
A一級破碎設備選型
根據(jù)產(chǎn)能要求并結(jié)合礦山破碎曲線圖及礦山表面剝離層含土量高的實際情況,一級破碎選擇JC1211型顎式破碎機,其優(yōu)點為適應性廣,最大進料尺寸可達1000mm,同時也可以最大程度發(fā)揮顎式破碎機的優(yōu)點,例如當排料口為200mm時,其負荷效率可到80—85%,同時匹配的電機功率較低,總體噸電耗及噸磨耗較低,性價比高。
B二級破碎設備選型
由于目前市場對骨料粒型要求較高,同時考慮利用盡量少的設備實現(xiàn)設計目標的原則,在二級破碎后不再使用專用整形設備,即:在二級破碎點上既實現(xiàn)破碎出成品又實現(xiàn)對成品物料的整形。所以我們選擇了JF160型反擊式破碎機,該型設備的優(yōu)點為處理量大,出粉少,破碎比大,同時采用三級反擊板,起到一定整形作用,其出料粒型同專業(yè)整形設備相比無任何劣勢。
C三級破碎設備設計選型
為保證產(chǎn)品粒型,根據(jù)反料量計算,選擇JF120反擊破作為破碎大于25mm物料,為保證粒型同樣采用三級反擊板進行破碎。
D成品儲存及發(fā)運
考慮環(huán)保同時考慮到發(fā)運方便,成品儲存與發(fā)運不在同一地點,采用散裝頭發(fā)運。
E人性化設計
骨料生產(chǎn)線設備易損件較多,像圓振動篩篩網(wǎng)、反擊破板錘、顎破齒板等需要定期檢修更換。這就需要在進行工藝設計時考慮到巡檢及檢修的安全、方便、便捷,這一思路在該項目中得到體現(xiàn)。
6、環(huán)境保護
1)主要污染源和污染物
干法砂石骨料生產(chǎn)線對環(huán)境的污染主要是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、噪聲。
2)環(huán)境保護措施
A防塵及收塵措施
設計中一般采取以防為主、防治結(jié)合的方針。所有入料點及出料點均設有收塵,所有皮帶及設備全部密封起來,圓振動篩全身封閉,利用專用散裝頭發(fā)送,防止揚塵的散出。在設備連接的料管設計時注意料管形狀、角度等,并盡量降低落差。在所有有組織粉塵排放點均采用收塵效率高、技術(shù)可靠的高效收塵器。保證粉塵排放濃度低于20mg/m3,符合國家標準。對難以密封而收塵管路又難以到達的地方采用適當噴水的方式。
B噪聲控制
對噪聲的控制從設備選型上盡量選擇噪聲低的設備,并將噪聲源設備布置于遠離居民點處,同時采取車間外綠化及建立遮擋墻等措施降低噪聲傳播距離。
7、結(jié)語
當前,啟新骨料生產(chǎn)線運行正常,各項指標均已達到項目預期。出料粒型優(yōu)異,獲得客戶的肯定。本文主要是圍繞該生產(chǎn)線的實際流程介紹干法砂石骨料生產(chǎn)線的大致組成部分及選擇該工藝設計方案的出發(fā)點,通過剖析該項目,使大家對干法砂石骨料生產(chǎn)線有進一步的了解。同時在實際項目實施中,要根據(jù)項目地的實際狀況(包括:物料特性,氣候,市場需求等),擇優(yōu)選擇,方能設計出令人滿意的骨料生產(chǎn)線。