石灰石骨料破碎线EPCO总包模式经验分析

自2015年以来，国家相继推出河沙禁采和矿山治理政策，对矿山加以整顿，关停了不合法的采石场和简陋生产线，催生了砂石骨料行业快速发展与崛起。骨料和破碎线因矿石、地域和气候差别，南北方存在干法和半干法的不同生产工艺，储存系统的堆棚与筒仓不同，自动化控制程度不同等。其中工艺的差别主要是业主对产品的要求和岩石多样性决定的；储库的选型则是由天气、场地、投资额决定；而储库的形式决定了生产线自动化控制程度不同。与有着标准工艺设计和设备配置的水泥行业不同，骨料破碎线受市场因素制约，也受岩石的矿物成分、结构和构造、加工机械与工艺、成品的颗粒级配、粒型、石粉含量、质量及生产线综合运营成本因素影响，因此工艺方案适当与否显得尤为重要。

1、概述主机选型破碎设备根据破碎原理可以分为两大类：挤压式破碎机和冲击式破碎机。挤压式破碎机如旋回破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机，适用于硬度、磨蚀性指数较高的岩石。冲击式破碎机如反击式破碎机、立轴式破碎机、重锤反击式破碎机，适用于硬度、磨蚀性指数中等或偏低的岩石。石灰石骨料破碎生产线常见配置方式有4种：①颚式破碎机+反击式破碎机。是国内外采用较广的一种工艺，该工艺有破碎比高、工艺流程简单及高效节能等特点。某石灰石破碎线工艺设计是出0~3mm、3~10mm、10~30mm、30~40mm、40~80mm共五种产品，其中30~40mm和40~80mm物料用于烧制石灰，要求占比为70%，其余三种物料占比30%。这是典型的破碎型生产线而非骨料线，而该项目的选型是颚破加反击破，导致小于30mm产品占比60%以上级配不达标，同时因输送系统产量受限而不达产。②颚式破碎机+锤式破碎机或锤式破碎机+反击式破碎机。工艺简单，投资省，见效快，但是运转率低，粉状料多，锤头磨损后产量有所下降。③反击破+反击破、锤破+锤破。其特点是流程短，电耗低，运转率高，投资一般。但二破进料口尺寸有限，对进料粒度有严格要求。④颚式破碎机+圆锥破碎机。特点是产量高，产粉量低，电耗和投资偏高。该工艺一般用于中高硬度岩石的破碎，以前应用不多。近年来随着砂石场规模的要求大型化，圆锥破因其效率高、产量大的优势被越来越多地得到应用。在EPCO总承包模式下，在没有达标达产前所有的问题需要总包方解决，因此总结不同生产线存在的问题，对于设计方、施工方和调试方均有一定的借鉴意义。

设计方案和实际产量往往有较大差距，分析原因有以下4点：（1）对岩石缺乏足够深入的调研，对矿山每个采矿点岩石化学成分、物理硬度、邦德功指数缺少数据支持或凭经验设计。这样进料岩石的硬度和粒度对产量产生直接影响，含水量、含泥量、成粉率对成品产量带来间接影响。（2）破碎机选型不当，一级破碎和二级破碎分配的破碎比不合理，难以达到设计产量；设备选型偏小或者与实际物料不适合。比如某水泥厂扩建的废石综合利用技术改造项目，因设计没有考虑矿山剥离层岩石抗压强度偏高于正常岩石，选型偏保守导致原设计1 500t/h产量只能达到约1 000t/h。（3）系统设计不合理，存在短板。比如某骨料破碎线设计出共五种产品，因其中两种产品皮带机输送能力低，影响到破碎机产量无法提产，系统产量偏低。再比如设计方案将二级筛分系统设置到混凝土储库仓顶，二级筛与仓顶产生共振幅度过大无法提产，导致系统产量偏低。（4）渣土系统得不到充分利用。随着精品骨料上线，很多生产线都设置了除土除泥系统，渣土筛一般50~70mm孔径，该系统筛除量普遍偏大，随渣土筛除的产品不能得到利用成为废品，从而导致生产线系统产能降低。

3、产品质量的改进主要表现在粒度粒径和粒形上，作为建筑骨料对粒形有严格要求，对扁平状和针刺状料不同预拌混凝土有低于8%~25%的比例要求。这与破碎机的选型直接相关，对于骨料线≤31.5mm细料要求占比高粒度成形好，选型应尽可能选用重锤破碎机和反击破；对粒形要求不高但对粒度有要求，应考虑圆锥破和颚式破碎机，该配置可以降低成粉率，适合生产大块物料。级配不合理、成粉率估算过低。如对于溶剂岩和石灰原料的破碎线则要求＞30mm料占比高，选型应尽可能选用颚式破碎机和齿辊破，颚式破碎机和圆锥破。比如某溶剂岩破碎线项目粗破选用了颚式破碎机、二破选用反击式破碎机，结果产品细料偏多，级配不合理无法调整，不得不更换破碎机。

4、环保缺陷及整改相比已关停的简易生产线，新建项目对安全环保方面的配置均有大幅提高，粉尘排放低于10mg/m3，噪音低于85dB，但由于骨料和破碎线特点决定了环保达标难。（1）对于干法除尘的生产线，因为粉尘的无组织排放收尘难度大，多采用全封闭厂房以防止粉尘外溢。在计算各收尘点收尘量时，收尘的富裕风量不够或收尘点设置不合理。现场多采用干湿法结合除尘方式，即借助水除尘，在粗破碎站和中细碎站之前对物料用水喷雾加湿，可以减少粉尘飘扬的情况，达到除尘的目的，但由于物料加湿容易引起糊袋，导致除尘效果不好。喷雾加湿可以有效地减少粉碎环节产生的粉尘，缺点就是现场环境差难以治理。皮带机清扫器设计为聚氨酯清扫器，实际使用效果不好，皮带机落下的粉料多，可改为铝合金清扫器，增加了贴合度，提高了清扫效果。（2）噪音方面。在破碎机、筛分机和其他主要设备的工作中，噪音来源主要是破碎和筛分过程中产生，加强设备密封可降低声源噪音。有经验的业主会选择低转速电机以减少噪音，振动筛筛网用聚氨酯代替金属材质，风机进出风口安装消声器减震垫，罗茨风机安装隔声罩等降噪措施，全封闭厂房能从根本上降低噪音。

5、几种常见的技术改造5.1振动筛筛网改造一般的一级振动筛筛网容易损坏，主要原因有进料粒度大和落差大，分料溜子分料不均等。如某骨料破碎线使用3YK3680圆式振动筛生产3万吨筛网就被砸烂，筛网更换频繁，维修费用和生产成本增加。相关整改措施：控制进料粒度，如某项目调整PE-1 200×1 500颚破颚板间隙至210mm，将进料粒度控制在300mm以下。如落差大可考虑增加缓冲仓和喂料皮带，分料箱部位可通过调节分料板使物料均匀。下料落料点处增加耐磨板，比如安装20mm厚聚氨酯板（不建议用钢板）；筛网在更换时注意胶条的正确安装，筛网在更换安装时不得切割和破坏筛网整体编织结构。5.2除土系统改造矿山的剥离层泥土含量较高，开采过程中的细粉也需要筛除，为提高骨料的品质、减少含粉量，设有除土筛系统。如某项目单层筛孔径为50mm×50mm，大于50mm×50mm物料的筛余回二破。这就导致废品率过高、成品率过低。改造方法是设置三层筛网20/40/80mm，大于80mm的物料回反击破，40~80mm和20~40mm的物料直接入成品皮带，20mm以下物料进渣土堆棚。这样大大提高了成品率和产量。5.3反击破出料级配调整比如某800t/h骨料破碎线要求40~80mm占比达到50%，但二破配置PF1620反击破出料小于30mm占比达到70%。所以调整反击破出料粒度是关键，采取如下措施：调整一腔至240mm、二腔至110mm、三腔至110mm；同时降低转子线速度，将原来的Φ630mm皮带轮缩小为Φ450mm，转子转速600r/min、线速度47m/s，调小为508r/min、线速度39m/s；出料粒度大于30mm的含量由30%提高到70%。5.4收尘器输灰系统堵料处理由于矿山来的原料没有严格分拣，存在类似编织袋、塑料袋等杂物，破碎系统收尘设计风量大，杂物吸进收尘器内造成堵卡，解决方案可在收尘进风口设置20mm×20mm防护网。5.5皮带机下料口处理大型骨料生产线物料吞吐量大，落料点处对皮带机导料槽挡皮冲击破坏严重且物料覆盖面不均匀，皮带机挡皮极易损坏且胶带受力容易跑偏。整改方案：落料点物料冲击部位在皮带机导料槽挡板内设置挡料板，在落料出口处制作拱形门以矫正物料分布，保证皮带机稳定运行。

6、结束语一个生产线项目一般