二级破碎设备的正确选型

时间：2015-01-20作者：上海巍立路桥设备有限公司浏览：9

混凝土粗骨料的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5，一般用于生产混凝土粗骨料的岩石的抗压强度在80~300MPa，当岩石的抗压强度大于 150MPa 时，石料生产线一般采用二级破碎工艺。台山核电厂淡水水源工程大坝主体主要采用三级配碾压混凝土，石料厂石料以花岗岩为主，其硬度为 120~200MPa，适用采用二级破碎工艺。二级破碎工艺一般采用的主要设备有：振动给料机→一破（一般为鄂式破碎机）→二破（可为反击式破碎机、圆锥 破碎机、冲击式破碎机）→振动筛→成品石子，中间以皮带输送机传送物料。



 
      2.常用破碎机主要工作原理及优缺点
      2.1 一次破碎机械
      通常采用鄂破机，其利用两颚板对物料的挤压和弯曲作用，粗碎各种硬度物料的破碎机械。优点：结构简单、工作可靠、自重较轻、价格便宜、外形尺寸小、配置高 度低、进料口尺寸大、排料口开度易调整、维修简便、运营费用经济。缺点：衬板易磨损、产品中针片状含量较高，一般需配置给料设备。
 
      2.2 二次破碎机械
      常采用反击式破碎机、圆锥破碎机或 者冲击式破碎机。反击式破碎机一种利用冲击能来破碎物料的破碎机械，调整反击架与转子之间的间隙可达到改变物料出料粒度和物料形状的目的。优点：体积小， 构造简单，破碎比大（可达40），生产能力大，产品粒度均匀，并有选择性的碎石作用，产量高。缺点：板锤和反击板特别易磨损，尤其是破碎坚硬的岩石，磨损 则更为严重，需要经常更换；不宜破碎塑性及粘性的物料。
 
      圆锥破碎机是利用破碎锥在壳体内锥腔中的旋回运动，对物料产生挤压、劈裂和弯曲作用，破碎各种岩石，仅适用于中碎或细碎作业的破碎机械。优点：碎比大、效 率高、能耗低，扬尘少，产品粒度均匀，工作稳定，故障率低，不易过粉碎。缺点：结构和维修较复杂，机体高、价格贵。
 
      冲击式破碎机俗称制砂机，其工作原理方面是让石子在自然下落过程中与经过叶轮加速甩出来的石子相互碰撞，从而达到破碎的目的。而被加速甩出的石子与自然下 落的石子冲撞时又形成一个涡流，返回过程中又进行二次破碎。优点：能量消耗小、产量高、破碎比大，设备体积小、操作简便、安装和维修方便，具有整形功能、 产品呈立方状、堆积密度大，在运行过程中对机器反击板的磨损是很少的。缺点：维修复杂且成本较高，一般的较大进料尺寸不**过60mm，适合细碎及制砂。
 
     3.设备选型主要考虑因素
     3.1 生产效率
     生产线设备生产效率Qm（t/月）根据以往的工作经验，可由混凝土高峰月浇筑强度Qmc（m3/月）来确定。
     Qm=A·Qmc·[(1-γ)/η1+γ/η2]
     其中A——每m3混凝土骨料用量，常取2.15~2.2t/m3；
      γ——砂率；
     η1——粗骨料的加工成品率；
     η2——细骨料的加工成品率；
     当细骨料不采用人工砂，只生产粗骨料时，Qm=k·A1·Qmc,其中k=1/（[ 1-θ）·η1]其中A1——每m3混凝土粗骨料用量，常取1.35~1.55t/m3；θ——弃料所占百分比；η1——粗骨料的加工成品率；石料生产设 备小时成产能力q（t/h），按q= Qm/(λ·500)进行估算，其中λ为破碎机负荷系数。一般而言，一破其负荷系数为0.65~0.75，二破及细碎负荷系数可取 0.75~0.85[2]。
 
      3.2 骨料级配及质量控制
      碎石的级配主要通过调整破碎机的排料口尺寸和振动筛的筛分效率来保证。例如对于三级配混凝土而言，M40~80、M20~40 和M5~20 所占比例不同，一般按照30%、40%、30%进行估算，实际生产中根据施工现场的具体情况进行调整。混凝土粗骨料的针片状含量一般应≤25%（按重量 计），针片状石料产生的原因除了石料本身的物理特性外，与选择的加工机械以及生产工艺均有关。控制针片状石料含量的主要方法有：
     （1）破碎机稳定，连续供料。稳定、连续的供料会使破碎机挤满给料，保证破碎腔内料与料之间相互挤压使得扁平及长条状颗粒沿其薄断面断裂。
     （2）二破选用反击破碎机或圆锥破碎机。反击破碎机是利用冲击方法将岩石击碎，生产出的石料多呈立方体，针片状含量较少。圆锥破碎机虽属挤压破碎但生产出 的碎石针片状亦较少，主要是圆锥破碎机实现了层压破碎，颗粒的破碎不仅发生在颗粒与衬板间，而且发生在颗粒与颗粒之间。颗粒之间相互挤压使得扁平及长条状 颗粒沿其薄的断面断裂，而且每个岩石颗粒在破碎腔中还可以得到多次破碎，因此产品粒度较好，针片状较少，另外圆锥破碎机工作稳定，故障率低，被广泛使用。
     （3）调整一破与二破的较佳排料开口比，实现均衡生产，减少针片状碎石含量。破碎机排料开口比Z=d/e，其中d 为生产骨料的较大粒径（mm），e 为破碎机的排料口开度（mm）。常见的破碎机的排料开口比见下表[2]：


岩石可碎性	破碎机排料开口比Z
	颚式破碎机	标准圆锥破碎机
难碎岩石	1.75	2.4
中等可碎岩石	1.6	1.9
易碎岩石	1.4	1.6

 
 
       4.工程应用实例
       台山核电厂淡水水源工程大坝主体月浇筑强度为38000m3，细骨料采用河砂，其中一半粗骨料自给生产，骨料生产弃料所占百分比10%，粗骨料的加工成品 率80%，每m3混凝土粗骨料用量取1.45t/m3，一破其负荷系数取0.7，二破负荷系数取0.8。生产线一破小时成产能力 q1=1.4×38000×0.5/[(1-0.1)×0.8×0.7×500]=105.6t/h。一破选用鄂式破碎机PE 600×900；生产线二破小时成产能力q2=1.4×38000×0.5/[(1-0.1)×0.8×0.8×500]=92.4t/h。二破选用圆锥 破碎机PYZ1200。实际生产中，该生产线生产的石料级配满足现场需要，粗骨料的针片状含量为15%，满足规范和设计要求。
 
       正确选择石料生产线设备，不仅能满足实际生产需要，而且可满足骨料的粒径级配要求和针片状含量要求，从而提高了生产效率，节约了施工成本，对于现场生产施工意义重大。

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