一种多级干法制砂生产线及其制砂工艺的制作方法

本发明涉及机械领域，尤其涉及一种多级干法制砂生产线及其制砂工艺。

背景技术：

随着国内需求需求的拉动，国家对公路、铁路等基建的投入日益加大，迫切需要大量的砂石。而天然砂资源随着需求的迅速增长，其天然矿资源己是日益减少；在一些地区，天然砂资源己经不能满足持续发展的需要，甚至己经溃乏或者己无砂可采。并且随着人类环保意识的加强，人类己逐步认识到，砂石是一种不可再生的天然资源，是不能够无限制的向江、河取砂。即使向海要砂，由于海砂的特殊情况，所含氯离子较多，且海砂中又含有大量的贝壳、杂质，必须进行分离、清洗等步骤。在此过程中，需要大量的淡水，对于水资源十分紧张的我国是不可取的。故机制砂的开发也就理所当然的提到议事日程上来。

由于机械制砂是岩石爆破后，经人工破碎或卵石经人工破碎并筛分而成的，其强度等性能都较天然砂优越。另一方面，有些金属与非金属矿山在采矿与加工过程中，产生出大量尾矿，迫切需要综合利用。故生产机制砂代替天然砂是一个必然趋势。一方面可以使大量的尾矿和卵石可利用，另一方面可通过机械加工，生产出质量好，能适应各种标号混凝上的需要。

目前国内也出现了大量关于机械制砂技术的研究，如公告号为CN101795774B的发明专利公开了一种制砂装置、制砂方法和制砂，至少包括破碎机；第1分选装置，其通过风力分选与筛分分选，将破碎物分选为粗颗粒和细颗粒与微粉；集尘机，其吸引微粉，将其回收，在第1分选装置和集尘机的中途，设置第2分选装置，该第2分选装置采用该集尘机的负压，将微粉分选为粗微粉和细微粉，将细颗粒和粗微粉的混合物制成砂，由此，有助于混凝土的性状的改善和多余副产微粉的削减。但是其只进行了一道筛选，得到的制砂中含有大量的粒径较大的碎石及粒径较小的石粉，分离效果较差。

又如公告号为CN204052160U的实用新型专利公开了一种采用风力实现不同粒径机制砂的选择，包括风力分离装置、振动输送装置、破碎机、粉料回收罐、斗提机、除尘器和PLC控制器，可以实现依据客户需要，通过PLC控制，实现对机制砂产品进行分级，可以控制制品的粒度，但是由于风力存在局部强弱及具有一定随机性的问题，其中料中会掺杂较多的粗料，而细料中掺杂较多的中料，从而导致得到的中料及细料品质均无法满足更高质量基建的要求。

再如公告号为CN203253517U的实用新型专利公开了一种制砂系统，包括风选除尘装置，所述风选除尘装置包括风选仓、鼓风机和除尘装置，风选仓的下部设置有细料出口和粗料出口，风选仓的上部设置有位于细料出口上方的除尘口、位于粗料出口上方的进料口和进风口，进风口与鼓风机连接用于将从进料口下落的物料分离成粉尘、细料和粗料，并使粉尘飞向除尘口、细料落入细料出口、粗料落入粗料出口，除尘口与除尘装置连接用于吸收和处理粉尘，其也采用的风力对细料和粗料进行区分，同样存在中料及细料品质无法满足更高质量基建要求的问题。

技术实现要素：

为克服现有技术中制砂机得到的制砂成品杂质多，无法满足高质量基建要求等问题，本发明提供了一种多级干法制砂生产线，包括破碎装置、带式输送装置、碎石分级处理装置，所述破碎装置出口与所述带式输送装置入口相连，所述带式输送装置出口与所述碎石分级处理装置入口相连，所述碎石分级处理装置上根据与其入口的距离由近到远依次分为粗碎石区、中碎石区和细碎石区，所述碎石分级处理装置远离入口处侧壁上方设有吸风口，所述吸风口处设有吸粉鼓风机，所述碎石分级处理装置内还设有挡板，所述挡板位于所述中碎石区和所述细碎石区上方，并低于所述吸风口中心轴所在位置。在碎石分级处理装置内设置挡板，将气流通道分成上下两部分，当碎石被吹到所述中碎石区和所述细碎石区上方时，中碎石及细碎石全部处在挡板下方，而大部分石粉则处在挡板上方，形成对石粉与中碎石、细碎石之间的初步分离，然后在吸风口吸粉鼓风机的作用下，挡板上方形成稳定的气流通道，实现对石粉的定向抽离，从而能大幅提高对石粉的抽离效果。此外在该状态下，同样功率的吸粉鼓风机可实现更大力度的石粉吸出效果。

进一步，所述中碎石区与所述细碎石区上均设有筛选装置。在碎石区上设筛选装置，通过二次筛选，将风吹到碎石区中粒径较大碎石筛除，使得得到的中碎石及细碎石杂质更少，以满足高质量基建用碎石的使用要求。

进一步，所述筛选装置包括网格筛和回选口，所述网格筛所在平面与水平面呈一定夹角固定在对应的碎石区，所述网格筛最低高度一边处在靠近入口一侧，且所述回选口设在对应碎石区侧壁上网格筛最低高度与侧壁连接处。碎石进入对应的碎石区后落在网格筛上，并沿网格筛向下运动，对于满足要求粒径小于网格筛空隙的，穿过网格筛进入对应的碎石区下方，对于粒径较大的碎石，在运动到网格筛最低位置时沿回选口进入相邻的碎石区，从而达到二次筛选的目的。

进一步，所述碎石分级处理装置入口附近侧壁上设有分级鼓风机，所述分级鼓风机沿水平方向鼓风，粒径在30～40mm以上的粗碎石受风力作用较小，进入粗碎石区域；粒径大于3～4mm，小于30～40mm的中碎石受一定风力作用进入中碎石区域；粒径小于3～4mm的细碎石则进入距离更远的细碎石区域。

进一步，位于所述中碎石区的网格筛空隙大于位于所述细碎石区的网格筛空隙。

进一步，位于所述中碎石区网格筛的空隙直径为30～40mm，位于所述细碎石区的网格筛空隙直径为3～4mm。

进一步，所述吸粉鼓风机出口处依次设有除杂装置、除尘装置及石粉存储装置。碎石分级处理装置内漂浮在空气中的石粉被吸粉鼓风机吸入吸风口，然后经过除杂装置除去一些非石粉类漂浮物，再经过除尘装置进行除尘处理，最后输送到石粉存储装置，得到纯净石粉。

进一步，所述细碎石区远离所述碎石分级处理装置入口处设有辅助吸风口，所述辅助吸风口通过辅助鼓风机与所述除杂装置入口相连。实现对细碎石区中粒径较小的粉石的二次清除，提高细碎石成品的洁净度。

进一步，所述粗碎石区下方设有用于将粗碎石运送到破碎装置的输送带。

进一步，所述中碎石区与所述细碎石区下方均设有用于存储碎石的中碎石容器和细碎石容器。

进一步，所述碎石分级处理装置侧壁上还设有用于感应碎石高度的红外线传感器和报警装置，当碎石高度达到警戒高度时，红外线传感器启动报警装置进行报警。

进一步，所述中碎石区下方还设有粉尘清除装置，所述粉尘清除装置包括旋转盘和固定在所述旋转盘周围的侧筛网，所述侧筛网下方还设有粉尘存储装置，旋转盘旋转带动中碎石作离心运动，质量较轻的碎石在离心力的作用下到达侧筛网区域，无法达到粒径要求，即粒径较小的碎石通过侧筛网进入粉尘存储装置中，实现对粉尘的清除。

进一步，所述破碎装置从前到后依次包括鄂式破碎机和反击破碎机，所述粗碎石区下方设有用于将粗碎石输送到反击破碎机进行二次破碎的输送带。岩石经过鄂式破碎机进行粗破碎，再经过反击破碎机进行精破碎，得到的碎石经过带式输送装置进入碎石分级处理装置中进行分级处理。

本发明还提供一种多级干法制砂工艺，包括如下步骤：

步骤一：岩石经过鄂式破碎机进行粗破碎，将其破碎成80wt％以上粒径为30～50mm的碎石，再经反击破碎机进行二次破碎，形成50wt％以上粒径为3～4mm的细碎石、30wt％以上粒径为30～40mm的中碎石及其他粒径碎石形成的碎石组合物；

步骤二；碎石组合物经过带式输送装置进入碎石分级处理装置中，在分级鼓风机的风力作用下，所述粗碎石、中碎石、细碎石与石粉之间通过挡板进行初步分离，石粉从挡板上方通过，而粗碎石、中碎石、细碎石则从挡板下方通过，粗石粒径在30～40mm以上的粗碎石落入粗碎石区域；粒径大于3～4mm，小于30～40mm的中碎石落入中碎石区域；粒径小于3～4mm的细碎石则落入距离更远的细碎石区域；

步骤三：落入粗碎石区的粗碎石经过输送带被送入反击破碎机进行再次破碎；落入中碎石区的中碎石先落在网格筛上，粒径小于30～40mm的碎石穿过网格筛进入中碎石区下方区域，粒径大于30～40mm的碎石通过回选口进入粗碎石区；落入细碎石区中的细碎石先落在其中的网格筛上，粒径小于3～4mm的碎石穿过网格筛进入细碎石区下方区域，粒径大于3～4mm的碎石通过回选口进入中碎石区；

步骤四：漂浮在碎石分级处理装置中的石粉在吸粉鼓风机的作用下从吸风口吸出，经过除杂装置除去一些非石粉类漂浮物，再经过除尘装置进行除尘处理，最后输送到石粉存储装置，得到纯净石粉。

进一步，细碎石区下方区域中的石粉在辅助鼓风机的吸风作用下经过辅助吸风口进入除尘装置，实现对细碎石区中粒径较小的粉石的二次清除，提高细碎石成品的洁净度。

中碎石粒径范围定在30～40mm，细碎石粒径范围定在3～4mm，其具体粒径的确定可以通过调节网格筛上的空隙大小来实现，如通过控制中碎石区网格筛空隙大小在30～40mm范围内来筛选中碎石；控制细碎石区网格筛空隙大小在3～4mm范围内来筛选细碎石。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)在碎石分级处理装置内设置挡板，将气流通道分成上下两部分，当碎石被吹到所述中碎石区和所述细碎石区上方时，中碎石及细碎石全部处在挡板下方，而大部分石粉则处在挡板上方，形成对石粉与中碎石、细碎石之间的初步分离，然后在吸风口吸粉鼓风机的作用下，挡板上方形成稳定的气流通道，实现对石粉的定向抽离，从而能大幅提高对石粉的抽离效果，此外在该状态下，同样功率的吸粉鼓风机可实现更大力度的石粉吸出效果；

(2)在碎石区上设筛选装置，通过二次筛选，将风吹到碎石区中粒径较大碎石筛除，使得得到的中碎石及细碎石杂质更少，以满足高质量基建用碎石的使用要求；

(3)碎石进入对应的碎石区后落在网格筛上，并沿网格筛向下运动，对于满足要求粒径小于网格筛空隙的，穿过网格筛进入对应的碎石区下方，对于粒径较大的碎石，在运动到网格筛最低位置时沿回选口进入相邻的碎石区，从而达到二次筛选的目的；

(4)采用鄂式破碎机和反击破碎机进行二次破碎，经过鄂式破碎机进行粗破碎，将其破碎成80wt％以上粒径为30～50mm的碎石，再经反击破碎机进行二次破碎，形成50wt％以上粒径为3～4mm的细碎石、30wt％以上粒径为30～40mm的中碎石及其他粒径碎石形成的碎石组合物，这样可实现较为合理的碎石组合物粒径分布，以满足后道高端基建对中碎石、细碎石及石粉的使用要求；

(5)在细碎石区下方区域设辅助吸风口及辅助鼓风机，其内部石粉在辅助鼓风机的吸风作用下经过辅助吸风口进入除杂装置，实现对细碎石区中粒径较小的粉石的二次清除，提高细碎石成品的洁净度；

(6)碎石进入对应的碎石区后落在网格筛上，并沿网格筛向下运动，对于满足要求粒径小于网格筛空隙的，穿过网格筛进入对应的碎石区下方，对于粒径较大的碎石，在运动到网格筛最低位置时沿回选口进入相邻的碎石区，从而达到二次筛选的目的。

附图说明

图1是本发明较佳之生产线结构图；

图2是本发明较佳之工艺路线图；

其中，1、破碎装置；2、带式输送装置；3、碎石分级处理装置；4、除杂装置；5、除尘装置；6、石粉存储装置；31、碎石分级处理装置入口；32、粗碎石区；33、中碎石区；34、细碎石区；35、回选口；36、网格筛；37、红外线传感器；38、分级鼓风机；39、吸粉鼓风机；41、辅助吸风口；42、吸粉鼓风机；43、侧筛网；44、旋转盘；45、输送带；46、中碎石容器；47、细碎石容器；48、吸风口；49、挡板。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示为本发明较佳之结构图，一种多级干法制砂生产线，包括破碎装置1、带式输送装置2、碎石分级处理装置3，所述破碎装置1出口与所述带式输送装置2入口相连，所述带式输送装置2出口与所述碎石分级处理装置3入口相连，所述碎石分级处理装置3上根据与其入口的距离由近到远依次分为粗碎石区32、中碎石区33和细碎石区34，所述碎石分级处理装置3远离入口处侧壁上方设有吸风口48，所述吸风口48处设有吸粉鼓风机39，所述碎石分级处理装置3内还设有挡板49，所述挡板49位于所述中碎石区33和所述细碎石区34上方，并低于所述吸风口48中心轴所在位置。在碎石分级处理装置内设置挡板，将气流通道分成上下两部分，当碎石被吹到所述中碎石区和所述细碎石区上方时，中碎石及细碎石全部处在挡板下方，而大部分石粉则处在挡板上方，形成对石粉与中碎石、细碎石之间的初步分离，然后在吸风口吸粉鼓风机的作用下，挡板上方形成稳定的气流通道，实现对石粉的定向抽离，从而能大幅提高对石粉的抽离效果。此外在该状态下，同样功率的吸粉鼓风机可实现更大力度的石粉吸出效果。

在一种更优选的实施方式中，所述中碎石区33与所述细碎石区34上均设有筛选装置。在碎石区上设筛选装置，通过二次筛选，将风吹到碎石区中粒径较大碎石筛除，使得得到的中碎石及细碎石杂质更少，以满足高质量基建用碎石的使用要求。

在一种更优选的实施方式中，筛选装置包括网格筛36和回选口35，所述网格筛36所在平面与水平面呈一定夹角固定在对应的碎石区，所述网格筛36最低高度一边处在靠近入口一侧，且所述回选口35设在对应碎石区侧壁上网格筛36最低高度与侧壁连接处。碎石进入对应的碎石区后落在网格筛上，并沿网格筛向下运动，对于满足要求粒径小于网格筛空隙的，穿过网格筛进入对应的碎石区下方，对于粒径较大的碎石，在运动到网格筛最低位置时沿回选口进入相邻的碎石区，从而达到二次筛选的目的。

作为一种优选的实施方式，碎石分级处理装置3入口附近侧壁上设有分级鼓风机38，所述分级鼓风机38沿水平方向鼓风，粒径在30～40mm以上的粗碎石受风力作用较小，进入粗碎石区32；粒径大于3～4mm，小于30～40mm的中碎石受一定风力作用进入中碎石区33；粒径小于3～4mm的细碎石则进入距离更远的细碎石区34。

作为一种优选的实施方式，位于所述中碎石区33的网格筛36空隙大于位于所述细碎石区34的网格筛36空隙。

位于所述中碎石区33网格筛36的空隙直径为30～40mm，位于所述细碎石区34的网格筛36空隙直径为3～4mm。

所述吸粉鼓风机39出口处依次设有除杂装置4、除尘装置5及石粉存储装置6。碎石分级处理装置3内漂浮在空气中的石粉被吸粉鼓风机39吸入吸风口48，然后经过除杂装置5除去一些非石粉类漂浮物，再经过除尘装置进行除尘处理，最后输送到石粉存储装置，得到纯净石粉。

作为一种优选的实施方式，所述细碎石区34远离所述碎石分级处理装置3入口处设有辅助吸风口41，所述辅助吸风口41通过辅助鼓风机42与所述除杂装置4入口相连。实现对细碎石区34中粒径较小的粉石的二次清除，提高细碎石成品的洁净度。

所述粗碎石区32下方设有用于将粗碎石运送到破碎装置1的输送带45。

作为一种优选的实施方式，所述中碎石区33与所述细碎石区34下方均设有用于存储碎石的中碎石容器46和细碎石容器47。

所述碎石分级处理装置3侧壁上还设有用于感应碎石高度的红外线传感器37和报警装置，当碎石高度达到警戒高度时，红外线传感器启动报警装置进行报警。

作为一种优选的实施方式，所述中碎石区33下方还设有粉尘清除装置，所述粉尘清除装置包括旋转盘44和固定在所述旋转盘周围的侧筛网43，所述侧筛网43下方还设有粉尘存储装置，旋转盘旋转带动中碎石作离心运动，质量较轻的碎石在离心力的作用下到达侧筛网区域，无法达到粒径要求，即粒径较小的碎石通过侧筛网进入粉尘存储装置中，实现对粉尘的清除。

作为一种优选的实施方式，所述破碎装置1从前到后依次包括鄂式破碎机11和反击破碎机12，所述粗碎石区下方设有用于将粗碎石输送到反击破碎机12进行二次破碎的输送带。岩石经过鄂式破碎机11进行粗破碎，再经过反击破碎机12进行精破碎，得到的碎石经过带式输送装置2进入碎石分级处理装置3中进行分级处理。

如图2所示为本实施例中多级干法制砂工艺路线图，结合图1中生产线，包括如下步骤：

步骤一：岩石经过鄂式破碎机11进行粗破碎，将其破碎成80wt％以上粒径为30～50mm的碎石，再经反击破碎机12进行二次破碎，形成50wt％以上粒径为3～4mm的细碎石、30wt％以上粒径为30～40mm的中碎石及其他粒径碎石形成的碎石组合物；

步骤二；碎石组合物经过带式输送装置2进入碎石分级处理装置3中，在分级鼓风机38的风力作用下，所述粗碎石、中碎石、细碎石与石粉之间通过挡板49进行初步分离，石粉从挡板49上方通过，而粗碎石、中碎石、细碎石则从挡板49下方通过，粒径在30～40mm以上的粗落入粗碎石区32；粒径大于3～4mm，小于30～40mm的中碎石落入中碎石区33；粒径小于3～4mm的细碎石则落入距离更远的细碎石区34；

步骤三：落入粗碎石区32的粗碎石经过输送带45被送入反击破碎机进行再次破碎；落入中碎石区33的中碎石先落在网格筛上，粒径小于30～40mm的碎石穿过网格筛进入中碎石区33下方区域，粒径大于30～40mm的碎石通过回选口进入粗碎石区32；落入细碎石区34中的细碎石先落在其中的网格筛上，粒径小于3～4mm的碎石穿过网格筛进入细碎石区34下方区域，粒径大于3～4mm的碎石通过回选口进入中碎石区33；

步骤四：漂浮在碎石分级处理装置3中的石粉在吸粉鼓风机39的作用下从吸风口48吸出，经过除杂装置4除去一些非石粉类漂浮物，再经过除尘装置5进行除尘处理，最后输送到石粉存储装置6，得到纯净石粉。

细碎石区34下方区域中的石粉在辅助鼓风机42的吸风作用下经过辅助吸风口41进入除尘装置4，实现对细碎石区中粒径较小的粉石的二次清除，提高细碎石成品的洁净度。

中碎石粒径范围定在30～40mm，细碎石粒径范围定在3～4mm，其具体粒径的确定可以通过调节网格筛上的空隙大小来实现，如通过控制中碎石区网格筛空隙大小在30～40mm范围内来筛选中碎石；控制细碎石区网格筛空隙大小在3～4mm范围内来筛选细碎石。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。