對人工砂生產(chǎn)工藝優(yōu)化問題的淺見

2011年我國水泥的產(chǎn)量達20.63億噸，水泥出口1061萬噸，依據(jù)國內(nèi)水泥用量，我國建筑用砂全年大約在60億噸左右。由于天然砂資源的逐步減少，為了防洪和保護環(huán)境又限制江砂、河砂、山砂的采掘，天然砂產(chǎn)量已不能滿足如此大量建筑用砂的要求，價格也隨之上升。這就帶來了人工砂生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的機會。許多國家重點建設(shè)工程如長江三峽工程、黃河小浪底大壩工程、京滬高速鐵路、錦屏水電站、大亞灣核電站等都使用過人工砂。實踐證明，人工砂能實現(xiàn)天然砂不足的補缺，質(zhì)量合適的人工砂能適應(yīng)高性能砼的要求。近些年來人工砂行業(yè)已經(jīng)興起，為了保證建筑用砂的質(zhì)量，滿足建筑行業(yè)的不同要求，應(yīng)重視人工砂生產(chǎn)工藝的優(yōu)化的研究。如果生產(chǎn)工藝設(shè)計不當(dāng)，很難生產(chǎn)出符合新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的、性能優(yōu)越的、不同類別的人工砂，造成資源的浪費，造成生產(chǎn)成本、能耗的提高。

一、工藝、設(shè)備的選擇

1、工藝過程的選擇

目前大、中型人工砂企業(yè)正在起步，已有的眾多小企業(yè)大部分采用水選工藝，隨意選擇各種破碎機，將石材破碎成小于5mm細(xì)粒料，經(jīng)淘洗去掉細(xì)粉、泥土及輕物質(zhì)，干燥后作為人工砂商品。水選雖然可去掉砂中的石粉、泥及輕物質(zhì)等無用的及有害的雜質(zhì)，可保證產(chǎn)品的質(zhì)量，但帶來的是細(xì)砂及石粉流失，資源浪費。由于人工砂產(chǎn)量大，自然風(fēng)干無濟與事，需要烘干。烘干增加熱能消耗，使生產(chǎn)成本增加。干法生產(chǎn)產(chǎn)品不需烘干，可節(jié)約熱能消耗，不會產(chǎn)生細(xì)砂、石粉流失，保證產(chǎn)品質(zhì)量。近幾年許多企業(yè)研究了人工砂生產(chǎn)工藝及設(shè)備，干法生產(chǎn)工藝逐步成熟。

2、工藝設(shè)備的選擇

如何選擇生產(chǎn)設(shè)備是生產(chǎn)工藝設(shè)計的關(guān)鍵。

破碎機選擇

人工砂是由石材經(jīng)粗破碎、細(xì)破碎而成。在破碎過程中不僅應(yīng)考慮破碎機產(chǎn)量、電耗、設(shè)備長期運轉(zhuǎn)，三方面問題，即：去泥，減少細(xì)粉生成，砂的整形。含泥量、泥塊含量是建筑用砂國家標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)格控制的指標(biāo)，泥土在在石粉中，會造成石粉難以利用。細(xì)粉是過度破碎的產(chǎn)物，但又不可避免。細(xì)粉多既浪費電能又減少了砂的產(chǎn)出率。砂的顆粒形狀影響混凝土的和易性、需水量、強度等。人工砂希望砂粒的形狀主要為三軸比低、表面積小的顆粒，不希望有針狀、片狀的顆粒。

反擊式破碎機進料尺寸300mm～500mm，其破碎比可達40，可用作為制砂生產(chǎn)線一級粗破碎設(shè)備，產(chǎn)品形狀呈立方體，產(chǎn)生的細(xì)粉較少；泥不易粘附于石子，如塊石上粘泥，因泥與石材粘結(jié)強度低，在打擊過程中易脫落、粉碎，隨揚塵排出，剩余部分粘土小塊可在石子輸送過程中去篩除；石子粒度均齊、干凈。如果采用顎式破碎機，產(chǎn)品粒度不均齊，塊石在壓碎過程中將泥壓在石子上難以脫落而帶進細(xì)碎機，造成成含泥量超標(biāo)。顎式、錘式破碎機產(chǎn)生的細(xì)粉較反擊式多。

立軸沖擊式制砂機進料尺寸5mm～35mm，如果石料尺寸大，用為二級細(xì)破碎較適宜，是一種新型制砂機，結(jié)構(gòu)簡單，運行平穩(wěn)、高效節(jié)能，具有砂的整形功能，成品砂粒型很好?！笆蚴?、石打鐵”，裝置狀態(tài)自由轉(zhuǎn)換，制砂、整形、碎石，一機多用，還極大地降低了零配件磨損，延長使用壽命，提高投資回報。

反擊式制砂機進料石材尺寸≤200mm，如果石材塊度稍小，可實現(xiàn)制砂生產(chǎn)線一段破碎。這種該新型制砂機系列設(shè)備用途廣泛。其性能已達到國際制砂設(shè)備行業(yè)領(lǐng)先水平，是目前最行之有效，實用可靠的制砂設(shè)備。該機特別適用于制作建筑用砂，如青石，石灰石，河卵石，山石花崗巖等多種原材料制成建筑用砂、磨料、耐火材料、水泥、石英砂、鋼砂、爐渣粉銅礦石、鐵礦石、金礦砂混凝土骨料瀝青骨料等多種硬脆物料的細(xì)碎與中碎，是一種高效、節(jié)能的碎石制砂設(shè)備，比傳統(tǒng)制砂機節(jié)能50%，是目前先進的制砂設(shè)備之一。

用戶可根據(jù)石料尺寸選擇破碎流程及破碎機。

選粉機選擇

江蘇吉能達建材設(shè)備有限公司近幾年推出了性能穩(wěn)定、可靠、節(jié)能、環(huán)保的“人工砂風(fēng)選脫粉機”，可將破碎機生產(chǎn)出的原砂分成粗、中、細(xì)砂及石粉四種。經(jīng)合理搭配可配制出用戶要求的砂。

例如，遼寧嘉藝建筑材料有限公司使用了江蘇吉能達建材設(shè)備有限公司的選粉機。該公司為國家水電三局生產(chǎn)的砂、粉，經(jīng)抽樣檢測數(shù)據(jù)如表1。用這四種產(chǎn)品可配出三峽工程所需要的砂。

著名的三峽工程用砂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見中國三峽工程開發(fā)總公司車公義趙明華陳緒貴文章《三峽工程人工砂質(zhì)量控制》。其數(shù)據(jù)如表2。