为生产出优质石料, 满足修建高等级公路的要求,我们从石料的生产工艺、 流程布置、 主要设备参数及选型等进行了比较和试验。

1.工艺流程和设备布置

二级破碎碎石站采用的工艺流程是先碎后筛二级破碎闭路系统, 即把一级破碎的料全部进入圆锥破碎机进行二级破碎后, 再进行成品料的筛分。 初破机选用大功率PE-600×900颚式破碎机, 二破机选用WLCC1160圆锥破碎机, 进料粒度可达180mm, 振动筛选用四层筛网, 网面大, 筛分效率高, 生产2.5-5mm, 5-10mm和10-16路面面层用石料(工艺流程见图1).

由于现场自然条件有限, 没有广阔平整的场地,给碎石生产线布置带来一定的难度。通过多次现场勘测和研究, 多种方案比较, 较终决定依山而建, 充分利用山势台阶的特点,合理布置设备位置。

在一号平台设置初破机和毛料过土筛分机,在二号平台设置二破机和成品料筛分机,利用两个平台间的落差,修筑送料溜槽,初破料经溜槽,到达二破机送料皮带,完成二破机的送料和破碎。这样布置的优点在于:对于一号平台,它本身靠近毛料场地,毛料运送距离较短,而且,通过自卸卡车,把毛料直接送至振动给料机机口,对于二号平台,原址修建了四个成品料料仑,每个仓存料量约 50t,通过较短的成品料输送皮带直接将料送至料仓,其好处有:

(1)节省成品料输送机皮带长度;

(2)各成品料入各自料仓, 不会出现料的混杂;

(3)各料仓均设置手动卸料门,成品料的装卸靠人工即可完成,节省装卸费用.

这样整个石料生产线是一个自上而下,由毛料运送→初破→二破→成品料贮存, 四层台阶的纵向结构,在狭小的地域, 依靠山势, 完成整个成品料的生产。

石碴厂所选料源是一个松散山体, 是块石和土的混合体, 其中土的含量为 25%-40%， 但生产过程是机械化连续作业, 由装载机从料堆中铲装料石, 运输车运至振动给料机受料斗, 在混合料中势必有大量的土和杂质存在, 这样就给整个生产过程带来不利:

（1）系统生产率降低；

（2）由于土量太大, 影响筛分效果, 使成品料中粉

量增加, 降低石料净度；

（3）破碎机负载过大, 影响机器效率, 电机容易过热, 减少其使用寿命。

对于圆锥破碎机, 由于其排料口较小（15-18mm）, 动锥和静锥之间阻力增大, 电流增大, 容易烧坏电器, 影响正常生产。针对料源的特殊性, 我们专门在振动给料口增设了细料筛分机, 其主要目的是把振动给料机排出的40mm以下的混合料, 通过皮带输送机送至初筛机, 把小于5mm的细土排出, 5-40mm的毛料送至二破机溜槽口, 形成一个旁路排土系统。

2.主要设备的选型

完成石料的破碎过程, 主要设备有初破机、二破机、 给料机、筛分机。 整个生产环节中, 对石料的质量影响较大的是初破和二破设备, 因此, 如何选取破碎设备就成为关键。

2.1颚式破碎机

通过比较, 颚破机选用巍立路桥生产的PE69颚式破碎机, 整机为焊接结构, 侧板用大直径螺栓和精密加工的坚固轴销孔与主梁联结, 采用便捷的楔铁机构调整排料口, 整机由橡胶垫块安装.

给料口:600×900mm排料口:65-160mm;

质量: 10.1t电动机:55-75kW;

设备生产能力:60-270t/h。

2.2圆锥破碎机

圆锥破碎机为巍立路桥生产的WLCC1160圆锥破,该破碎机主要部件为Vaculock真空脱气铸钢机架, 整环式横梁, 高耐磨锰钢衬板。整体式液压装置, 实现自动过载保护及整机润滑.

给料口：180mm;排料口:13-38mm

质量:16t; 破碎直径:1143mm

电动机:110-132kW

设备生产能力:105-220t/h。

2.3其它

振动给料机:GZD-370×100一台；四层振动筛：4YK-1548一台；三层振动筛：3YK-1245一台9；电控箱：两套。

3 优质粒形面料的生产实例

公路铺筑用优质石料除天然的优良力学指标外,主要还有破碎后其颗粒呈立方形和多棱角。这样才能保证石料间紧密结合, 提高路面整体强度。此外, 石料外表面多棱角, 表面纹理粗糙, 比表面积大, 与沥青的粘合更牢固。路面强度和耐久性就会更好。关于石料粒形的描述见表1,表面纹理的描述见表2。

对于开山矿石, 整个生产过程中, 主要控制其成品料中的扁平形和扁长形颗粒的含量, 才能保证产品的整体质量合格。根据巍立路桥的长期跟踪调研, 认为从以下几方面控制整个生产过程, 才能生产出优质的石料。

3.1破碎比

破碎比是进口料和破碎后的成品料粒径的比值,比值越大, 破碎比也越大, 反之亦然, 破碎比大针片状含量增加, 详见表 3 。

而且, 这个规律不仅适用于颚式破碎机, 同时也适用于圆锥破碎机, 它与破碎机的机型无关。 但破碎比若过小, 整个系统产量降低, 内循环量增加, 破碎机磨损增大, 经济性差, 生产效益低。 因此, 在整个生产工艺流程中, 选择合适的破碎比值是非常重要的。

3.2进料粒度

表4表明当进料粒度由100mm降低到50mm时, 成品料中针片状含量下降38%。

3.3循环负荷

在一个闭路循环生产过程中,调大排料口,增加循环中的负荷,石料粒形会变好.在整个过程中,由于循环负荷加大 ,系统中各设备的磨损增加. 但当排料口调大后, 主破碎电机的负荷可降低, 成品料粒形变好, 见表5.

3.4开路和闭路循环

在二级破碎工艺流程中, 循环分开路循环和闭路循环, 前者称为先筛后碎, 后者称为先碎后筛. 先筛后碎是指把经一级破碎后的料 ,先经过成品筛筛分后再进入二级破碎进料口进行破碎, 这样成品料的产量增加, 针片状含量也增加了; 先碎后筛是指把一级破碎的料, 全部进入二级破碎机进料口, 进行复破后再进成品筛进行筛分, 整个系统是一个封闭系统, 没有破碎料流失, 循环负荷较大, 但产品粒形好, 见表6.

3.5其它

通过实践发现当排料口调到和成品料粒径一致时粒形较好; 排料口大于粒径要比排料口小于粒径时的针片状含量低, 这是因为对于同样的进料口, 排料口小, 破碎比大, 所以粒形变差. 另外, 恒定地供料也是提高成品料质量的关键, 不稳定和不足的供料, 使石料在破碎腔受内衬板和外衬板两个面作用, 容易形成针状和片状. 若进料供应充分, 进入破碎腔的料就会实现层压破碎, 形成料和料之间的挤压破碎和研磨, 成品料粒形就会变好.

石料的破碎过程是一个复杂和多变的过程影响因素和可变因素很多, 要针对实际情况的变化, 随时作相应的调整. 上述仅仅是如何提高石料粒形要遵循的基本原则和方法. 要生产出高质量的石料, 请及时联系巍立路桥公路碎石组工程师。

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