礦山破碎篩分系統設計中的體會

礦山破碎篩分系統是指通過給料機、破碎機、篩分機、皮帶輸送機、電控裝置、除塵設備等組成的生產線，將大粒度的礦石通過破碎篩分成小粒度的、不同級配的砂石產品，組成水泥混凝土制品、干混砂漿制品、PC預制構件等，供應于筑路、橋梁、建筑等建設工程。

在我國開展“可持續發展”的總體要求下，昔日露天的各大小礦山開始向環保綠色的建材產業園方向發展，規模由大替小，使得破碎設備生產商也開始提供專業的EPC服務，提供全面的解決方案，提升資源利用率，改善砂石場的作業環境，且隨著全人類對H SE的不斷重視，對于這個曾經污染比較嚴重的行業，也提出了一些新的變革要求。

1 設計前提

1.1 客戶需提供的信息

物料的基本信息，如礦石屬性、硬度大小、原料粒度大小及分級、含水量、含泥量等；

需要的產能大小、成品粒度分級情況及各自所占的比例（如要G1或者G2的石子，某一連續粒級的石子市場供應好就需要的多一些）；

對成品質量要求高的客戶還會要求其針片狀比例，對現場安裝設備的空間有限的客戶還會要求其生產線占地面積的大小；

對設備的可移動性有要求的客戶，咨詢其需要的是履帶式移動站、輪胎式移動站，還是以純鋼架結構為基礎的半移動式。

1.2 生產商反饋的信息

根據物料、產能、成品等信息，依據破碎篩分設備的基本參數（進料粒度大小、一定閉邊口下的通過量和出料粒度分布），選擇合適的設備搭配（初破+二破的兩級破碎，還是三級破碎或一級破碎等）；

根據客戶現場條件及生產線上線的日程安排，提供固定式或者移動式破碎篩分生產線從前期場地準備、設備安裝、調試到最后投產，所需要的物資、人力和時間投入。

2 設計原則

2.1 由原礦信息提出的

根據原料粒度的大小，選擇是否需要初破；根據原料的潔凈度，選擇是否需要預先篩分，成品料是否需要清洗，清洗后的廢水是否需要回收等；

根據原料中小料的比例，選擇是否需要預先篩分，其小料可以通過篦條振動給料機的篦條間隙漏下去，與初破破碎后的物料通過一根出料皮帶向后面輸送，降低了進入初破的量，從而減小破碎機的型號，降低成本；

根據原料的屬性和當地的使用習慣，推薦反擊破或者圓錐破，但由于前者破碎比大、小料成品比例高、易損件壽命短等限制了其應用場合，而后者尤其是具有層壓破碎的液壓圓錐破，由于成品粒形好、易損件壽命長、自動化操作且連續工作運行平穩高效等特點，近些年來得到了廣泛的應用；

根據成品質量、占比的要求，選擇是否配備立軸沖擊破（也稱為制砂機），由于入料粒度小（30mm-50mm以下）、線速度高（65-75m/s）、石打石的碰撞等特點使其具有成砂率高、粒形好、級配合理等優點，是礦山上整形制砂的首選設備。

2.2 由現場情況提出的

根據現場是否需要經常挪動設備或者轉場，是否需要在較短的時間內投入生產，推薦合適的可移動式或者固定式設備；

根據現場占地面積大小及運輸通道的設置，在考慮布局時，不便于方方正正的時候就得有一定的傾角，出料料堆盡量都在一個方向，便于現場管理和統一拉料；且為了節省占地，也可以將破碎設備集中放在一起，破碎完一起出料輸送，便于集中布線管理，但需考慮出料順暢的問題，為檢修留下空間，也需要加大皮帶輸送機的型號以滿足整體的輸送量；

根據客戶當地對環保的要求，破碎機、篩分機可以安放在廠房內部，由帶防護罩、護欄和爬梯的皮帶輸送機來輸送破碎篩分后的物料，各進出料口處均與除塵器相連，且設備上方需留出檢修和更換易損件的空間。

3 設計方案

根據產能的大小，上料方式的不同（自卸車、裝載機、挖掘機等），設置合適的原料倉；

根據原料的情況，選擇重型的振動給料機（是否需要預先篩分功能）或者輕型的電機振動給料機，通過變頻控制給料量，以適應后面破碎機的負荷變化；

為了使液壓圓錐破高效的工作，必須連續、均勻、滿腔的喂料，需在其前面設置中轉料倉，至少能夠緩存15分鐘處理量的物料，還需設置除鐵器和金屬探測器，避免原料中含有金屬的異物在回路中多次循環頂起支撐套和調整環，從而有可能損壞機架；

在一條破碎篩分生產線前期的投資中，皮帶輸送機所占的份額不少，在輸送物料通暢的前提下，盡量布局緊湊，縮短皮帶機的使用長度；

在成品輸送皮帶機的長度設定上，根據成品料的產能、料堆的高度、清理成品料的頻率、現場場地的布局等，設計合適的長度。

4 結束語

國外不少公司對礦山破碎篩分系統的設計有自己開發的軟件，不僅減少了重復工作提升了設計效率，更在面對不同客戶多樣性需求時能快速、準確的提供多種方案以供客戶作對比和選擇。像SAN DVIK的“設計與銷售輔助軟件”PlantDesigner，其結合上百年的從業經驗，根據自家設備的參數和性能特點，可快速自動化的出具最優化的工藝流程方案；像Metso的Bruno Process simulation tool，基于眾多生產線現場的試驗結果，幫助人們選擇合適的美卓設備，最大化的提高產能；像AggFlow，一個專門為礦山設備生產商提供流程設計方面的幫助，通過各種假設的生產“場景”，減少停機時間、易損件損耗等來驗證所選設備高效的使用性能，出具最優的解決方案。但一般都是基于自家公司產品的性能參數，通用性不強，而國內廠商在這方面的研究，還任重道遠，不僅需要提升產品質量和競爭力，更需要經驗的積累和沉淀。

[1]李本仁.破碎篩分聯合設備的設計.礦山機械，2007.

[2]李云卿.砂石骨料生產線設計中的體會.建材世界，2011.