目前作(zuò)爲預拌混凝土(tǔ)生(shēng)産的重要一環——骨料的供應和質量問(wèn)題已日(rì)漸突出，嚴重阻礙了行業的蓬勃發展：首先， 作(zuò)爲不可(kě)再生(shēng)資源——天然砂随着大(dà)規模的開采已日(rì)益枯竭，許多地方政府已頒布禁令，嚴禁開采；全國(guó)範圍的缺砂，砂價不穩、質量波動大(dà)等問(wèn)題已經成爲常見(jiàn)的 問(wèn)題。其次，碎石加工(gōng)環節，多數礦山(shān)是個體(tǐ)小規模經營，生(shēng)産工(gōng)藝技術(shù)落後，供應的碎石針片狀含量高（20%以上）、粒形差，用于大(dà)流态商品混凝土(tǔ)時出現和 易性不佳、易泌水、不易泵送，也容易出現混凝土(tǔ)強度不合格和裂縫等質量問(wèn)題，給預拌混凝土(tǔ)生(shēng)産帶來(lái)嚴重困擾。

怎樣有效地解決這個問(wèn)題呢(ne)？預拌混凝土(tǔ)企業不妨換一個新的思路(lù)：大(dà)家都(dōu)知道具有良好的粒形和級配的碎石（稱之爲精品碎石），可(kě)以配制高性能的混凝土(tǔ)；而優 質的機(jī)制砂，具有提高混凝土(tǔ)性能和降低水泥用量的優點。那麽商混站(zhàn)能否通過對那些令人(rén)頭痛的普通碎石進行再加工(gōng)，獲得(de)質量穩定的精品碎石和優質的機(jī)制砂， 這既解決了碎石質量問(wèn)題，也解決了天然河砂的匮乏問(wèn)題，一舉兩得(de)，何樂不爲？基于這種思路(lù)，經過長期的研究和實踐，上海巍立路(lù)橋從(cóng)碎石精加工(gōng)系統的工(gōng)藝選 擇及其四個核心技術(shù)進行探討(tǎo)分(fēn)析，認爲應該引進碎石精加工(gōng)系統來(lái)改造攪拌站(zhàn)骨料上料系統，一體(tǐ)化解決攪拌站(zhàn)骨料上料工(gōng)藝和控制骨料質量的問(wèn)題，從(cóng)而達到降 低生(shēng)産成本、提高泵送效率、提高混凝土(tǔ)質量的目的。

1碎石精加工(gōng)系統的工(gōng)藝選擇

混凝土(tǔ)碎石的加工(gōng)除岩石本身(shēn)的材質因素，對産品質量影(yǐng)響大(dà)的因素突出表現在粒形和顆粒級配兩個方面。在同等材質原料的情況下，不同的破碎設備産出的碎 石，粒形和級配都(dōu)不同。精品碎石的加工(gōng)流程設計(jì)，需要結合設備的性能，和對碎石的質量要求。混凝土(tǔ)攪拌站(zhàn)場地一般都(dōu)較小，進行碎石加工(gōng)，需要實現均衡生(shēng) 産，不能出現尾礦；混凝土(tǔ)的生(shēng)産同時需要碎石和砂，碎石加工(gōng)的生(shēng)産線應該能同時得(de)到這兩種産品；預拌混凝土(tǔ)攪拌站(zhàn)一般在城(chéng)區，或者距離(lí)居民(mín)區較近，加工(gōng)骨 料的生(shēng)産線需要考慮對周圍環境的影(yǐng)響。因此适合混凝土(tǔ)攪拌站(zhàn)使用要求的碎石精加工(gōng)系統，應該滿足以下幾個具體(tǐ)要求：

1）生(shēng)産線能夠同時生(shēng)産出精品碎石和優質的機(jī)制砂，做到砂石聯産；

2）砂和石子的比例應該可(kě)以調節，能實現均衡生(shēng)産；

3）石子和砂的級配也可(kě)以調節；

4）生(shēng)産線運行時對周圍的環境影(yǐng)響小。

事(shì)實上，現在許多混凝土(tǔ)攪拌站(zhàn)對機(jī)制砂的使用都(dōu)有了很好的經驗，這種機(jī)制砂的生(shēng)産地方也大(dà)都(dōu)是在礦山(shān)上以濕法生(shēng)産爲主，即通過水洗的方式來(lái)處理(lǐ)碎石加工(gōng)所 産生(shēng)的細石粉難題。一般能做到1）和3)項要求，但(dàn)就(jiù)是2)和4)項要求很難做到。顯然，這種工(gōng)藝不适宜在攪拌站(zhàn)骨料上料系統，因爲處理(lǐ)不好均衡生(shēng)産和環 保的問(wèn)題。這就(jiù)需要生(shēng)産線具有均衡生(shēng)産的能力，而且需要采用幹法生(shēng)産工(gōng)藝解決環保問(wèn)題。幹法工(gōng)藝可(kě)以将細石粉從(cóng)砂粉中分(fēn)離(lí)出來(lái)，用粉罐收集儲存，隻有這 樣，才符合攪拌站(zhàn)的環保問(wèn)題。 上海建冶重工機械有限公司提出了以下的具有砂石聯産、均衡生(shēng)産和解決環保問(wèn)題的生(shēng)産破碎工(gōng)藝流程模型：

該工(gōng)藝流程模型具有以下的優點：布局緊湊，可(kě)直接建在攪拌站(zhàn)内；級配可(kě)調，精品石料、機(jī)制砂，自(zì)産自(zì)用，質量穩定，再不用爲原材料質量差、不穩定的問(wèn)題頭 痛。自(zì)動控制，可(kě)以和攪拌設備的的聯動控制，實現均衡生(shēng)産，不産生(shēng)尾礦；環保，充分(fēn)考慮了噪聲、大(dà)氣、固體(tǐ)廢棄物的影(yǐng)響，系統可(kě)以實行零污染、零排放(fàng)。

2碎石精加工(gōng)系統核心技術(shù)分(fēn)析

2.1針片狀含量控制技術(shù)

大(dà)量的生(shēng)産實踐表明，低針片狀含量（≤5%）精品碎石的主要生(shēng)産設備是以沖擊破碎模式爲主要工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)的破碎設備。作(zuò)爲非固定礦山(shān)取材的混凝企業，必須面對 不斷變化的原材料。在做碎石精加工(gōng)的時候，需要選擇适應性廣的破碎設備。立軸沖擊破碎機(jī)對原料的适應性廣，産品粒形以近似方圓形立方多面體(tǐ)等優良粒形爲 主。系統設計(jì)主機(jī)采用巴馬克原理(lǐ)制造，具有整形和制砂功能的立軸沖擊破碎機(jī)。

立軸沖擊破碎機(jī)由渦動破碎腔、進料分(fēn)料裝置、轉子、驅動裝置、機(jī)架等組成。

過可(kě)調節的給料裝置，分(fēn)爲中心料流和瀑落料流，中心料流進入高速回轉（線速度50～85m/s）的轉子中心，石子在轉子中被加速後受離(lí)心力作(zuò)用高速抛出， 與另一部分(fēn)以瀑落方式分(fēn)流進料的石子，在轉子周圍相(xiàng)碰擊而産生(shēng) “石打石”破碎，石料在相(xiàng)碰撞後，會在破碎腔内再次作(zuò)回彈的回流運動，而形成多次“石打石”破碎（見(jiàn)圖2）。破碎過程,能量在物料顆粒之間傳遞,使激烈的 沖擊運動轉變爲相(xiàng)對溫和的摩擦運動。物料在多次、多方位的碰撞中，将容易折斷的石子棱角切削、打磨掉，形成形态相(xiàng)對穩定的方圓粒形。

2.2生(shēng)産均衡和顆粒級配調整技術(shù)

主機(jī)選擇了立軸沖擊式破碎機(jī)，需要對設備的産品粒度曲線進行一些分(fēn)析。通常采用典型粒度特性曲線，該曲線是由大(dà)量的生(shēng)産數據平均統計(jì)出來(lái)的（見(jiàn)圖3）。對 比立軸沖擊式破碎機(jī)的典型粒徑曲線，和按照(zhào)規範繪制的碎石級配曲線（見(jiàn)圖4），可(kě)以發現5~16mm粒徑範圍内的碎石超出級配區域。而大(dà)量的實際調查也可(kě) 以發現，碎石廠(chǎng)的尾礦主要成分(fēn)爲“山(shān)皮”、“石粉”（5mm以下的石屑）、5~16mm小碎石等，其中5~16mm碎石在尾礦中占有極高的比例。因此在設計(jì)精品碎石的生(shēng)産線。

碎石精加工(gōng)系統設計(jì)中，在篩分(fēn)設備5~16mm出料區間設置可(kě)變流量調節裝置。通過對碎石流量的調節，在生(shēng)産線上即可(kě)進行摻配，使系統一次生(shēng)産出符合混凝 土(tǔ)原料要求的連續級配的碎石。建立初步的生(shēng)産流程模型（見(jiàn)圖5）。該流程的建立，可(kě)以生(shēng)産5~25mm或者5~31.5mm的連續級配碎石，同時能得(de)到一 定比例的機(jī)制砂。

初步設計(jì)的生(shēng)産流程生(shēng)産的機(jī)制砂會存在一些問(wèn)題：立軸沖擊破碎機(jī)的一個共性是開路(lù)生(shēng)産出的砂中大(dà)于2.5mm粗顆粒和小于0.315mm的細顆粒含量偏 高，細度模數過大(dà)，砂級配多數在三區，這一點可(kě)以通過對立軸沖擊破的典型粒度曲線（見(jiàn)圖3）和合格的機(jī)制砂粒度曲線（見(jiàn)圖6）進行對照(zhào)分(fēn)析。如(rú)隻用篩分(fēn)系 統來(lái)調節成品砂的細度模數，則可(kě)能出現兩種現象：粗顆粒篩出過多，則産砂率下降、細度模數越小、石粉含量就(jiù)越高；反之，粗顆粒 篩出少，則産砂率高、細度模數越大(dà)、石粉含量越低。因此，如(rú)何找到産砂率、石粉含量和細度模數之間的平衡點，是一次篩分(fēn)成形幹法制砂工(gōng)藝的主要難點。

分(fēn)析初步生(shēng)産流程的兩個問(wèn)題：1、生(shēng)産的精品碎石5~16mm小碎石會超量，産生(shēng)棄石；2、生(shēng)産的機(jī)制砂級配不良，0.315~2.5mm區間顆粒含量不足。兩個問(wèn)題可(kě)以簡化爲如(rú)何把5~16mm碎石加工(gōng)成2.5mm以下顆粒的問(wèn)題。将16mm以下顆粒加工(gōng)成2.5mm以下顆粒，屬于細碎加工(gōng)。因此選擇采用靜(jìng)壓破碎理(lǐ)論，生(shēng)産細粒産品 的級配調整機(jī)。級配調整機(jī)，通過雙輥之間的擠壓将石料直接破碎，通過調整排料口的尺寸（本系統可(kě)以調整成2.5mm）控制産品粒度。

級配調整機(jī)是一種采用雙輥靜(jìng)壓模式工(gōng)作(zuò)是破碎機(jī)，它的破碎機(jī)構是一對互相(xiàng)平行水平，安裝在機(jī)架上的光(guāng)面圓柱形輥子。雙輥工(gōng)作(zuò)相(xiàng)向旋轉，物料通過給料裝置，均勻落在轉輥的上面，物料在輥子表面摩擦力的作(zuò)用下，被扯進轉輥之間，受到輥子的擠 壓而破碎。破碎後的物料被轉輥推出，向下卸落。因此，破碎機(jī)是連續操作(zuò)的，且有強制卸料的作(zuò)用，不易堵料（見(jiàn)圖7）。雙輥之間的間隙可(kě)以調節（即排料口尺 寸）。

級配調整機(jī)具有一次獲得(de)所需粒度砂的巨大(dà)優勢，存在的問(wèn)題是：産品的顆粒粒形不佳，針片狀含量會超标。要獲得(de)優質的機(jī)制砂，就(jiù)需要對這部分(fēn)的砂再進行一次整形 加工(gōng)，在系統的設計(jì)中個，可(kě)以将這部分(fēn)砂通過輸送帶返回到立軸沖擊破碎機(jī)中，利用沖擊破碎機(jī)的整形功能對這部分(fēn)砂進行整形。後和其他(tā)原料一起混合後從(cóng)排 料口排出，進入篩分(fēn)設備篩分(fēn)。這樣就(jiù)可(kě)以将初步生(shēng)産流程模型，完善爲具有砂石聯産均衡生(shēng)産能力的生(shēng)産流程。

2.3機(jī)制砂含粉量的控制技術(shù)

破碎加工(gōng)過程的完善，已經可(kě)以獲得(de)精品碎石和機(jī)制砂，但(dàn)是機(jī)制砂要達到現行國(guó)家的标準還(hái)需要做一些後繼的處理(lǐ)。以加工(gōng)石灰岩爲例，經大(dà)量實測砂中<0.075mm的石粉，當細度模數大(dà)于3時，石粉含量在17％左右 ；當細度模數小于2.8時候，石粉含量在20％左右。這樣的石粉含量和目前的國(guó)家規範不符合，需要分(fēn)離(lí)出去(qù)。系統采用幹法生(shēng)産，适合采用以空氣爲介質的幹 法分(fēn)離(lí)設備，因此采用具有含粉量調節功能的砂石粉分(fēn)離(lí)機(jī)，對機(jī)制砂中超标的石粉進行分(fēn)離(lí)。

砂石粉分(fēn)離(lí)機(jī)，是一種利用空氣作(zuò)爲介質實現顆粒分(fēn)級或者不同比重物質分(fēn)離(lí)的設備。它主要由風(fēng)機(jī)、分(fēn)選室、集塵錐筒、進風(fēng)管、出風(fēng)管、回風(fēng)管、調節閥等部件(jiàn)組成。分(fēn)選室是一個用鋼闆制成的圓柱形外殼。在分(fēn)選室内部，有小風(fēng)葉和撒料盤等撒料裝置，風(fēng)葉和撒料盤一起固定在垂直軸上。由電動機(jī)經過膠帶傳動裝置帶動旋轉，在分(fēn)級室中形成強大(dà)的離(lí)心力。進入到分(fēn)選室中的砂石粉混合物在離(lí)心力的作(zuò)用下，大(dà)或 重的顆粒受離(lí)心作(zuò)用力大(dà)，故被甩至分(fēn)選室四周邊緣，并不再受離(lí)心力的影(yǐng)響，自(zì)然下落，便被收集下來(lái)，之後作(zuò)爲粗粉經粗粉管排出；小或輕的物料受離(lí)心力作(zuò)用 小，在分(fēn)選室内部懸停，受氣流影(yǐng)響被帶至高處，順管道運動到集塵錐筒内被收集。機(jī)制砂經過石粉分(fēn)離(lí)處理(lǐ)，含粉量達到規範指标，即爲合格産品。

2.4機(jī)制砂含水控制技術(shù)

幹法生(shēng)産系統獲得(de)的機(jī)制砂，幾乎不含水，如(rú)果用于制作(zuò)幹混砂漿可(kě)以不經過烘幹直接進行生(shēng)産，是一個巨大(dà)的優勢。用于制作(zuò)混凝土(tǔ)的時候，采用幹砂生(shēng)産，爲了 使混凝土(tǔ)達到适當的工(gōng)作(zuò)性能，會出現需水量增加、減水劑增加的現象，不利于成本控制和生(shēng)産技術(shù)控制。用于生(shēng)産混凝土(tǔ)的砂，狀态是飽和面幹狀态，含 水率4%左右。因此對砂進行加濕，使砂達到含水率。加濕技術(shù)的關鍵是均勻加水攪拌，系統選擇在成品砂的末端出料環節設置具有均勻加水功能的拌濕機(jī)，使 進入到料倉的成品機(jī)制砂達到飽和面幹狀态。

拌濕機(jī)由供料、筒體(tǐ)輸料、混合轉動加濕，減速器等四部分(fēn)組成，并配以專用減速機(jī)和供水系統。設備整體(tǐ)固定在底座上，筒體(tǐ)由底座和支架支撐，通過減速裝置，整機(jī)在運轉過程中，筒體(tǐ)作(zuò)高頻振動，使砂粉均勻摻和，并随筒體(tǐ)轉動，達到控制供水恒濕運行的目的。

3 環境問(wèn)題治理(lǐ)措施

在攪拌站(zhàn)改造碎石精加工(gōng)系統，對周圍環境會産生(shēng)重大(dà)的影(yǐng)響，主要有三個方面：揚塵對大(dà)氣環境的污染；噪聲對周圍環境的污染；系統收集的固體(tǐ)廢棄物。因此，需要采取措施進行處理(lǐ)。

3.1大(dà)氣環境的影(yǐng)響處理(lǐ)

幹法生(shēng)産線，揚塵是一個無法回避的問(wèn)題。一般情況下揚塵粒徑分(fēn)布中0.02~0.25μm占80%，幾乎100%的揚塵均爲可(kě)吸入顆粒物，可(kě)經呼吸道進入 人(rén)體(tǐ)肺部危害人(rén)體(tǐ)身(shēn)心健康、影(yǐng)響周圍環境的空氣質量。按照(zhào)本系統零排放(fàng)的環境設計(jì)标準，除塵方法适合采用過濾收集的方式，設備選用脈沖袋式除塵器。該類除 塵器技術(shù)先進，除塵效率高，排放(fàng)濃度完全可(kě)以滿足＜50mg/Nm3的要求。設備占地面積小，對于老線改造特别有利，是砂石料加工(gōng)過程揚塵收集的首選除塵 設備。

脈沖袋式除塵器的氣體(tǐ)淨化方式爲外濾式，含塵氣體(tǐ)由分(fēn)風(fēng)管進入各單元過濾室并通過設備于灰鬥中的煙氣導流裝置；氣流通過适當導流和自(zì)然流向分(fēn)布，達到整個 過濾室内氣流分(fēn)布均勻；含塵氣體(tǐ)中的顆粒粉塵通過自(zì)然沉降分(fēn)離(lí)後直接落入灰鬥、其餘粉塵在導流系統的引導下，随氣流進入中箱體(tǐ)過濾區，吸附在濾袋外表面。 過濾後的潔淨氣體(tǐ)透過濾袋經上箱體(tǐ)由排風(fēng)管排出。濾袋外表面的粉塵清除後，落入灰鬥中的粉塵經由卸灰閥排出後，由輸灰系統輸出，集中進入到儲存系統中。

3.2噪聲的影(yǐng)響處理(lǐ)

碎石精加工(gōng)系統噪聲主要包括氣體(tǐ)流動過程中産生(shēng)的空氣動力學噪聲，物料輸送過程中撞擊的噪音、電機(jī)機(jī)殼受激振動輻射的噪聲和機(jī)座因振動激勵的噪聲等組成。 據以往經驗，單機(jī)噪聲級達72 dB以上，碎石精加工(gōng)系統内多台設備（立軸沖擊破、級配調整機(jī)和振動篩）總噪聲可(kě)達90dB以上；

控制噪聲傳播途徑的核心，是利用聲波在傳播中自(zì)然衰減的作(zuò)用去(qù)縮小噪聲的污染面，具體(tǐ)措施有以下幾種：吸聲、隔聲及改變噪聲傳播方向。基于這些降噪原理(lǐ)的 分(fēn)析，生(shēng)産線的設計(jì)中，立軸沖擊破、級配調整機(jī)和振動篩可(kě)以選擇具有減震裝置，低噪音的驅動設備。在投資預算比較充足的情況下，可(kě)以給系統中噪聲比較大(dà)的 設備安裝隔聲罩，或者将設備安置在室内。根據具體(tǐ)的環境，結合降噪的幾種措施，進行噪聲的治理(lǐ)。

3.3回收粉塵的再利用

揚塵治理(lǐ)回收的粉塵和從(cóng)機(jī)制砂中分(fēn)離(lí)出來(lái)的石粉，是整個生(shēng)産線中唯一的副産品。和礦山(shān)生(shēng)産碎石的副産品石粉（其實是石屑）不同，本設計(jì)中系統的副産品是平 均粒度<0,075mm的粉體(tǐ)。根據加工(gōng)原材料材質的不用，粉體(tǐ)的用途極爲廣泛。幾乎所有種類的岩石加工(gōng)産生(shēng)的粉體(tǐ)，在加氣混凝土(tǔ)、免燒磚、人(rén)造石 等建材生(shēng)産領域，都(dōu)是重要的原料；如(rú)果是含鈣量較高的石灰岩類原料産生(shēng)的粉體(tǐ)，可(kě)以用來(lái)作(zuò)爲火(huǒ)電行業的脫硫劑使用，也可(kě)作(zuò)爲瀝青混凝土(tǔ)的鈣質礦粉使用；而 在混凝土(tǔ)領域，石粉作(zuò)爲填料替代部分(fēn)粉煤灰，超細石灰石粉在混凝土(tǔ)中的應用等新技術(shù)的研究如(rú)火(huǒ)如(rú)荼，有大(dà)量的技術(shù)文獻可(kě)以參考。

預拌混凝土(tǔ)攪拌站(zhàn)應該從(cóng)以前購(gòu)買碎石和河砂兩個環節改變爲單一購(gòu)買碎石環節——該碎石質量并不嚴格要求，通過碎石精加工(gōng)系統進行加工(gōng)，經過多道規格的篩分(fēn) 獲得(de)質量優良和穩定的砂石，直接通過膠帶輸送機(jī)送到攪拌樓空中料倉，與水泥等膠凝材料、水、外加劑等一起經過嚴格計(jì)量和攪拌，形成質量穩定的混凝土(tǔ)拌合 物。如(rú)果實現了這一設想，無疑将 爲這一行業節省管理(lǐ)控制環節、節省成本、提高質量、提高效率帶來(lái)福音。

本文探討(tǎo)的碎石精加工(gōng)系統，可(kě)以毫無疑問(wèn)地說(shuō)适用在混凝土(tǔ)攪拌站(zhàn)骨料上料系統的改造，或者取而代之。該系統設備占地面積小，原材料儲存不需要像傳統攪拌站(zhàn) 一樣設置多個不同規格的砂石料倉，料倉單一，減少傳統攪拌站(zhàn)利用高低差或者挖地三尺來(lái)設置骨料上料系統，采用自(zì)動化與攪拌樓實現聯合控制，布局緊湊，自(zì)産 自(zì)用，級配可(kě)調，實現均衡生(shēng)産，實現零污染、零排放(fàng)。