破碎加工是人工砂石骨料生產(chǎn)中最關鍵的一環(huán),破碎的原理有擠壓(層壓)、扭曲(剪切)、沖擊(打擊、撞擊)、研磨等多種力的作用或組合作用形式。破碎工藝的選擇和破碎設備的選型與配置對人工砂石料系統(tǒng)的成敗起著決定性的作用。采用粗碎、中碎、細碎三段破碎,根據(jù)設備加工情況和骨料的需求情況,有的破碎環(huán)節(jié)形成閉路循環(huán)加工,用于調(diào)整砂石料級配。
1、粗碎加工
粗碎用于處理料場開采出來的毛料。廣泛應用于粗碎的設備有旋回破碎機、顎式破碎機等。
旋回破碎機的優(yōu)點是適用各種巖石類型,無需振動給料機給料,處理能力大,允許進料粒徑大,破碎料粒徑分布均勻粒形好,設備運行平穩(wěn)可靠等。缺點是土建工程量大,機體高大、重量大,設備構造復雜,檢修復雜、檢修周期長,一般需配備起重設備配合檢修,總體投資大等。
顎式破碎機的優(yōu)點是設備結構簡單、外型尺寸小,運行可靠、排料口調(diào)整方便,維修方便,土建工程量小,顎式破碎機運行一般配置振動給料機篩分給料,避免物料過破碎,但易卡料,生產(chǎn)穩(wěn)定性可靠性差,處理能力較小,破碎產(chǎn)品粒形較差。
2、中、細碎加工
中細碎加工設備常選用反擊式破碎機、圓錐破碎機等,較少情況下也有采用顎式破碎機生產(chǎn)制砂原料。圓錐破碎機根據(jù)工作原理分有偏心式和慣性式破碎機,前者應用較廣泛,根據(jù)液壓缸數(shù)量分有單缸和多缸圓錐破碎機,后者應用較多。圓錐破碎機處理能力高,破碎比大,產(chǎn)品粒度均勻,適合于堅硬巖石破碎,但設備體積大、重量大,襯板消耗量大,設備價格高。
一般來講,破碎工藝有如下幾種形式:a.粗碎和中碎開路生產(chǎn);b.粗碎和中碎開路生產(chǎn),細碎采用閉路生產(chǎn);c.粗碎開路,中細碎均閉路生產(chǎn)。
第一種工藝的優(yōu)點是無循環(huán)負荷,土建量小,設備配置相對較少,缺點是生產(chǎn)控制困難;
第二種工藝的優(yōu)點是循環(huán)負荷輕,缺點是系統(tǒng)布置較為復雜,生產(chǎn)控制較為困難;
第三種工藝的優(yōu)點是系統(tǒng)生產(chǎn)控制簡單,中細碎協(xié)調(diào)作業(yè)可滿足工程建設各個時期不同級配骨料的生產(chǎn)要求,系統(tǒng)布置靈活,缺點是系統(tǒng)土建量大、設備配置相對較多,部分物料需返回篩分破碎,循環(huán)負荷高。
3、制砂加工
常用制砂加工設備有沖擊式破碎機、棒磨機,工程應用中還有超細碎圓錐破碎機,如旋盤制砂機和HP圓錐破碎機。其它破碎設備如錘式破碎機等在制砂工藝中的應用已較為少見。棒磨機最為常用,設備結構簡單、操作方便、工作可靠,但機體龐大、重量大。沖擊式破碎機體積小、重量小,根據(jù)腔型常分為石打石、石打鐵兩類,石打石常用于硬巖制砂、石打鐵常用于軟巖制砂,石打鐵產(chǎn)粉率高于石打石腔型。
目前常用的制砂工藝有:a.沖擊式破碎機加棒磨機聯(lián)合制砂;b.棒磨機單獨制砂;c.沖擊式破碎機物料不分級單獨制砂;d.沖擊式破碎機物料分級制砂等。
由于人工砂石加工需要分級加工破碎,同時由于料源巖石含泥和雜質(zhì)的影響,人工砂石加工系統(tǒng)一般都需要設計篩分和沖洗工藝。主要設備有:篩分給料類(常用設備為粗碎用重型振動給料機)及篩分分級類。篩分分級設備有圓振篩、直線篩、水平三軸篩等,廣泛應用于粗細骨料分級,一般均可實施干濕篩分作業(yè)。三軸振動篩在近年得到推廣應用,采用三軸強迫同步的振動方式,可以實施圓振動、直線振動或橢圓振動的轉(zhuǎn)換,不易堵塞,篩分效率較高。