中国粉体网讯 随着社会经济的发展和基础建设的不断跟进，混凝土的用量逐年增长，作为混凝土的重要组成部分，砂的用量也随之增多。近年来，由于过度开采逐渐面临资源短缺的严重问题，砂的价格逐步上涨，作为天然砂的主要替代产品，机制砂将是未来混凝土的重要组成部分。
机制砂介绍
机制砂是通过制砂机和其他设备加工，经过机械破碎使之达到一定的粒度要求而制成的砂。其制砂原料通常用花岗岩、玄武岩、河卵岩、鹅卵石、安山岩、流纹岩、辉绿岩、闪长岩、砂岩、石灰岩等品种。
生产流程
机制砂的加工生产过程比较简单，基本雷同于碎石的生产工艺。首先母岩通过输料皮带进入到制砂机（反击式破碎机）后通过振动筛分，将超粒径收集返回到上料仓，合格的机制砂进入到选粉机或分料器进行专门的抽粉，在抽粉时要对抽粉量进行专门控制。选粉机通过撒料、分级、成品收集三个过程实现粗细料的分离，其工作原理是采用气粉混合形成气-固两相流，使含尘气流产生旋转，并以此实现粗细料分离，实际生产中，要根据不同的选粉要求配套相适宜的选粉机。由于高速公司养护考虑到原料的粘附性等指标，一般要求生产用的母岩是石灰岩或玄武岩，粒径为10~30mm比较好，过大会降低生产效率，过小则增加成品中粉料（即0.075mm通过率）的含量。生产中对于细集料的含量要加强控制，在除尘和选粉机的双重作用下，有时会将0.075mm的细料全部清除，偏低的0.075mm通过率也将影响机制砂的使用性，干法生产出的机制砂石粉含量一般控制在8%~10%，有时机制砂生产过程石粉含量可达总进原石量的40%，必要时可加装螺旋和临时储粉罐，通过试验，达到矿粉指标的可作矿粉使用，这样在一定程度上变废为宝，降低生产成本。
机制砂生产工艺流程框图
生产工艺分类
机制砂生产工艺可分为湿法和干法两种。天然砂在水流长时间的冲刷、滚动作用下，粒形逐渐趋于球形，砂粒表面也在水流长时间的作用下趋于光滑；湿法砂是天然石在棒磨机内经钢棒冲击制成，砂粒间研磨较少，导致其棱角显著而表面粗糙；干法砂是天然石在立式冲击破碎机的冲击作用下形成，导致其棱角也较明显，但其引入了整形设备，故而其粒形较湿法砂优良。
机制砂干法生产工艺
机制砂湿法生产工艺
机制砂干法湿法混合工艺
机制砂生产线上的设备
◆颚式破碎机
颚式破碎机主要由机架、动颚体总成、动颚板、定颚板、三角轮、飞轮、肘板、边护板、排矿口调节装置和驱动装置等零部件组成。因其结构简单、制造容易、工作可靠、维修方便等优点，在冶金、化工、矿山等行业的破碎作业中有着广泛应用。
颚式破碎机结构示意图
颚式破碎机工作原理图（动图）
颚式破碎机的易损件主要有动颚、齿板、偏心轴和轴承等。圆锥破碎机的磨损主要是机架与球面轴承的磨损、主轴与锥衬套的磨损、止推盘与齿轮的磨损、破碎腔磨损及偏心轴套的磨损。
◆反击式破碎机
反击式破碎机是一种利用冲击能来破碎物料的破碎机械。通常作为破碎的第二道或第三道工序，经过颚式破碎机破碎大的物料后，再到反击式破碎机中，破碎成20毫米~60毫米的颗粒。
反击式破碎机的工作原理
反击式破碎机的主要工作部件为带有板锤的高速转子。喂入机内的物料在转子回转范围（即锤击区）内受到板锤冲击，并被高速抛向反击板再次受到冲击，然后又从反击板弹回到板锤，继续重复上述过程。
在往返途中，物料之间还有相互撞击的作用。由于物料受到板锤的打击、与反击板的冲击及物料相互之间的碰撞，物料内的裂纹不断扩大并产生新的裂缝，最终导致粉碎。当物料粒度小于反击板与板锤之间的缝隙时被卸出。
◆圆锥破碎机
圆锥式破碎机属于中细破碎设备，是广受欢迎的破碎设备之一，适用于破碎各种中硬、硬物料。
圆锥式破碎机是利用破碎锥在壳体内锥腔中的旋转运动，对物料产生挤压、劈裂和弯曲作用，粗碎各种硬度的矿石或岩石的大型破碎机械。装有破碎锥的主轴的上端支撑在横梁中部的衬套内，其下端则置于轴套的偏心孔中。轴套转动时，破碎锥绕机器中心线作偏心旋回运动，它的破碎动作是连续进行的，故工作效率高于颚式破碎机。
圆锥式破碎机动图
◆振动给料筛
振动给料机又称振动喂料机。该机在生产流程中，可把块状、颗粒状物料从贮料仓中均匀、定时、连续地给到受料装置中去，在砂石生产线中可为破碎机械连续均匀地喂料，并对物料进行粗筛分。
振动给料筛广泛应用于冶金、煤炭、电子、化工、建材、轻工、粮食等工矿企业。给料机在生产流程中用于把块状、颗粒状、粉状物料从贮料仓或漏斗中定量、均匀、连续地给到受料装置中去，或把物料按工艺要求进行分级。常用的中、小型振动给料机械为惯性振动给料机和电磁振动给料机。
◆制砂机
快速机制砂
快速机制砂是一种利用物料在自由落体过程中受到锤头高速撞击，达到破碎物料的一种设备。快速制砂机是20世纪90年代开发的新型设备，主要用于矿石的中、细破碎过程，也是目前世界上广泛的用于替代圆锥破碎机、球磨机等应用设备。
近年来，山东某公司对快速制砂机进行重大技术改进，改进制砂机破碎腔腔体结构，采用新型氧化锆陶瓷锤头，整体设备使用高效、节能、高纯度、成品率高等特点。在石英、长石等非金属行业中得到广泛应用。
快速制砂机主要由动力组件、上端组件、破碎腔腔体和出料口等4部分组件构成。
主要优点和创新点
1)采用氧化锆陶瓷锤头。在生产高纯石英、长石等非金属矿时，避免了成品料中被含铁杂质污染，破碎成砂后不需要除铁设备，降低了生产成本。
2)成品率高。成品率能达到85%~90%，高于卧式制砂机60%~70%的成品率，降低客户原材料的消耗。
3)采用变频方式控制旋转速度。根据原料尺寸和成品粒度的大小，灵活控制锤头旋转转速，提高生产效率。
4)处理量大、产量高，和同类制砂机相比，采用数控快速制砂机生产线产量提高了30%。
5)易损件消耗低。通过控制物料的入料角度来控制物料和锤头的撞击角度，直接降低了设备易损件锤头的消耗成本，和同类制砂机相比，运行费用降低了10%。
1-动力组件；2-上端组件；3-破碎腔腔体；4-出料口
快速制砂机外形简图
快速制砂机和其他类型制砂机的实验比较
使用快速制砂机75型、2433型卧式制砂机和800型立轴式破碎机，同时生产4~120目高纯石英砂。
物料：＜50mm石英块，总质量30t，每台设备单独入料10t。
制砂机：75型快速制砂机、2433卧式制砂机和800型立轴式制砂机。
直线筛：1445型直线振动筛
物料总质量30t，每台设备入料10t，一次筛分后，再将＞4目的物料再次进入制砂机破碎，直到所有物料破碎完成，称重所得4~120目成品的重量。
75型快速制砂机、2433卧式制砂机和800型立轴式制砂机性能比较
同等入料情况下，75型快速制砂机的成品产量在8.9t，优于800型立轴式 破碎机，也优于卧式制砂机的6.1t的产量。
◆洗砂机
洗砂机又叫洗石机，主要用于砂类产品的去除杂质（如粉尘）的机器，因较多使用水洗的方法，故称为洗砂。洗砂机是人工砂（包括天然砂）的洗选设备。洗砂机广泛用于砂石厂、矿山、建材、交通、化工、水利水电、混凝土搅拌站等行业中对物料的洗选，它能除去覆盖砂石表面的杂质，同时破坏包覆砂粒的水汽层，以利于脱水，起到高效洗砂清洗作用。因其外观和原理不同，可分为螺旋洗砂机，滚筒洗砂机，水轮洗砂机（又称轮式洗砂机），震动洗砂机等。
◆螺旋输送机
螺旋输送机俗称绞龙，是利用螺旋片的旋转推动散粒料沿着机壳向前运动的输送设备。螺旋输送机按输送特性的不同，可以分为用于散料物料和成件物品两种。
按其空间布置位置的不同，可分为水平式、倾斜式、垂直式及空间可弯曲式的四种结构形式，但是水平式、垂直式和倾斜式为目前生产中的主力机型。
小结
随着天然河沙资源的日益减少，机制砂行业必将赢来广阔的前景，机制砂生产线上的设备也会受到更多青睐！
参考资料：
顾法礼.快速制砂机在石英砂行业中的应用
中国粉体网.一文了解机制砂生产工艺及发展
中国粉体网.盘点|颚式破碎机常见问题及解决办法
（中国粉体网编辑整理/茜茜）
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