一种棒磨机、碾压砂制备系统及方法与流程

本发明属于建筑施工制备碾压砂技术领域，具体涉及一种棒磨机、碾压砂制备系统及方法。

背景技术：

天然砂颗粒级配一般表现为粒径3.0mm以上的颗粒含量较大，不满足混凝土用砂细度模数的要求。工程中，通常将天然砂水洗去泥后，用棒磨机进行湿法制砂，进料颗粒粒径为3.0～20.0mm。

经过棒磨机处理后，制砂过程中产生的石粉由后续的水洗单元去除，处理后的砂再添加石粉或粉煤灰等碾压混凝土。而混凝土制备过程中所需的石粉主要由制粉机制备，常选用围岩开挖过程中的爆破材料，经过干燥后制粉。

湿法棒磨机制砂过程中存在石粉回收困难、产生大量生产污水等问题；而石粉制备过程中存在扬尘严重、能耗较大等不足。

技术实现要素：

本发明提供了一种棒磨机、碾压砂制备系统及方法，目的之一在于提供一种能耗低、生产成本低、能提高生产效率且环保的棒磨机、碾压砂制备系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种棒磨机，至少包括两副固定支架、两副筒体转动装置和碾压筒体；所述两副筒体转动装置分别连接在两副固定支架上，所述碾压筒体连接在两副筒体转动装置上，所述碾压筒体内设置有筒体耐磨内衬，还包括用于进料的第一螺旋进料器和第二螺旋进料器；所述第一螺旋进料器和第二螺旋进料器分别连接在碾压筒体两侧，所述碾压筒体底部设置有棒磨机出料口。

所述的第一螺旋进料器和第二螺旋进料器结构完全相同；所述的第一螺旋进料器包括进料器筒体、进口漏斗、螺旋推进棒和螺旋进料器驱动电机；所述螺旋进料器驱动电机连接在进料器筒体的一侧，螺旋进料器驱动电机的输出端通过传动轴与螺旋推进棒连接，所述的螺旋推进棒设置在进料器筒体内的中心轴线上；所述的进口漏斗连接在进料器筒体上部，螺旋进料器的筒体的另一侧与碾压筒体输入端连接。

所述的棒磨机出料口设置在底部的中间位置。

一种碾压砂制备系统，至少包括一种棒磨机，还包括

原料冲洗筛分单元，原料冲洗筛分单元通过传送带与棒磨机的两个入口连接；

第一半成品储仓，第一半成品储仓通过传送带与原料冲洗筛分单元连接；

第二半成品储仓，第二半成品储仓通过传送带与棒磨机下部的棒磨机出料口连接

成品配置单元，成品配置单元的入口通过传送带分别与第一半成品储仓和第二半成品储仓的出口连接；

成品储仓，成品储仓通过传送带与成品配置单元连接。

所述的原料冲洗筛分单元包括来料输送带、洗沙机、一级振筛和二级振筛；所述洗沙机通过来料输送带与一级振筛连接；一级振筛连接分别通过来料输送带与二级振筛和第一半成品储仓连接；所述二级振筛分别通过来料输送带与第一半成品储仓和棒磨机连接。

所述的成品配置单元为搅拌罐和来料输送带；所述搅拌罐的入口通过来料输送带分别与第一半成品储仓和第二半成品储仓的出口连接，搅拌罐的出口通过来料输送带与成品储仓连接。

一种碾压砂制备的方法，包括如下步骤

步骤一：天然砂料的冲洗和筛分

将天然砂料放入原料冲洗筛分单元进行天然砂料冲洗，冲洗去掉砂料中的泥土后，进入一级振筛，一级振筛的筛孔孔径为5mm，一部分颗粒粒径小于5mm的砂进入第一半成品储仓，另一部分颗粒粒径小于5mm的砂进入筛孔孔径为3mm的二级振筛，二级振筛筛余部分颗粒粒径为3.0～5.0mm的粒径进入棒磨机，孔径小于3mm的进入第一半成品储仓；

步骤二：棒磨机工作

棒磨机将步骤一输送来的颗粒进行加工，所进颗粒被加工后，从棒磨机出料口自由下落至传送带，输送至第二半成品储仓；

步骤三：成品配置

将第一半成品储仓和第二半成品储仓中的物料在成品配置单元中混合；

步骤四：成品输送

将步骤三配置好的成品，输送至成品储仓完成碾压砂的制备。

所述的步骤二中棒磨机(3)内所进物料控制在25-30t/h。

所述的步骤三中第一半成品储仓和第二半成品储仓中的物料在成品配置单元中的混合比例为1：1～1.6。

有益效果：

(1)本发明将石粉生产与混凝土用砂颗粒级配调整过程整合在一起，降低了混凝土生产成本、简化了工作流程、提高了生产活动的环境友好性。

(2)本发明去掉了常规工艺棒磨机后端的水洗除石粉、石粉回收、振筛分离、污水处理装置，简化了工艺流程、避免了该工艺段的生产污水的产生；

(3)本发明将天然砂料经冲洗筛分单元去掉砂料中的泥土后，颗粒粒径小于5.0mm的颗粒经过传送带输送至半成品储仓单元，部分颗粒粒径为3.0～5.0mm的颗粒经过传送带输送到加工单元，并在加工单元中实现沙粒级配调整和石粉生产同步进行；

(4)本发明将进料方式改为螺旋进料，进料过程中不加水，避免了此单元的生产污水的产生，去掉了后续污水处理单元；棒磨机出料石粉含量稳定在25％～28％，含水在5％～9％，棒磨机出料口处不产生扬尘，细颗粒也不会凝聚成块，出料顺畅，避免了扬尘现象的出现。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的制备系统结构示意图；

图2是本发明的棒磨机结构示意图。

图中：1-原料冲洗筛分单元；2-第一螺旋进料器；3-棒磨机；4-棒磨机出料口；5-第一半成品储仓；6-第二螺旋进料器；7-第二半成品储仓；8-成品配置单元；9-成品储仓；10-固定支架；11-筒体转动装置；12-碾压筒体；13-筒体耐磨内衬；14-螺旋推进棒；15-螺旋进料器驱动电机；16-进料器筒体；17-进口漏斗。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据图1和图2所示的一种棒磨机，至少包括两副固定支架10、两副筒体转动装置11和碾压筒体12；所述两副筒体转动装置11分别连接在两副固定支架10上，所述碾压筒体12连接在两副筒体转动装置11上，所述碾压筒体12内设置有筒体耐磨内衬13，还包括用于进料的第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6；所述第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6分别连接在碾压筒体12两侧，所述碾压筒体12底部设置有棒磨机出料口4。

在实际使用时，棒磨机3的进料是通过连接在碾压筒体12两侧的第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6进料。第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6将传送带输送过来的物料从碾压筒体12的两端输送到筒体的内部；碾压筒体12主要负责对进料进行颗粒级配的调整；调整结束后的颗粒从位于碾压筒体12底部的棒磨机出料口4排出。

棒磨机3的固定支架10、筒体转动装置11和碾压筒体12均为现有技术。碾压筒体12内装有钢棒，物料经第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6输送进入棒磨机后，碾压筒体12在转动过程中将钢棒提升到一定高度后抛落下来，对物料颗粒产生冲击破碎作用、以及钢棒与碾压筒体12内的筒体耐磨内衬13在筒体转动过程中对物料的磨削作用，将物料磨成颗粒更细的砂粒或者石粉。进入棒磨机3的砂料在冲洗过程中带有一定的水分，在传送带输送过程中部分水分又流失，最终进入棒磨机的物料表面湿润。在加工过程中，因这部分水分的作用筒体内温度不会快速上升、石粉也不会在扰动过程中产生扬尘，出料顺畅、环保。

棒磨机在碾压筒体12两侧分别设置第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6，不仅使得进料更加顺畅，而且对加入的物料颗粒的级配进一步调整效率更高。

实施例二：

根据图1所示的一种棒磨机，与实施例一不同之处在于：所述的第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6结构完全相同；所述的第一螺旋进料器2包括进料器筒体16、进口漏斗17、螺旋推进棒14和螺旋进料器驱动电机15；所述螺旋进料器驱动电机15连接在进料器筒体16的一侧，螺旋进料器驱动电机15的输出端通过传动轴与螺旋推进棒14连接，所述的螺旋推进棒14设置在进料器筒体16内的中心轴线上；所述的进口漏斗17连接在进料器筒体16上部，螺旋进料器的筒体16的另一侧与碾压筒体12输入端连接。

在实际使用时，螺旋推进棒14在螺旋进料器驱动电机15的驱动下，将从进口漏斗17进入到进料器筒体16的物料颗粒，被螺旋式的推入到碾压筒体12，进行物料颗粒的级配的进一步调整。

进料器由于采用了螺旋推送的方式，进料速率均匀、进料过程顺畅，在无水流提供动力的条件下能够高效地完成进料任务。

实施例三：

根据图1所示的一种棒磨机，与实施例一不同之处在于：所述的棒磨机出料口4设置在底部的中间位置。

在实际使用时，将棒磨机出料口4设置在底部的中间位置，使得棒磨机3内的物料颗粒能够进行充分的级配后才排出，使得排出的物料颗粒能够满足要求。

实施例四：

根据图2所示的一种碾压砂制备系统，至少包括一种棒磨机，还包括

原料冲洗筛分单元1，原料冲洗筛分单元1通过传送带与棒磨机3的两个入口连接；

第一半成品储仓5，第一半成品储仓5通过传送带与原料冲洗筛分单元1连接；

第二半成品储仓7，第二半成品储仓7通过传送带与棒磨机3下部的棒磨机出料口4连接

成品配置单元8，成品配置单元8的入口通过传送带分别与第一半成品储仓5和第二半成品储仓7的出口连接；

成品储仓9，成品储仓9通过传送带与成品配置单元8连接。

在实际使用时，棒磨机主要功能是同时实现来料颗粒级配的调整和石粉的生产；棒磨机3的进料方式改为两端螺旋进料，进料过程中不加水，避免了此单元的生产污水的产生，去掉了后续污水处理单元；本发明中的棒磨机3进料颗粒粒径由常规的3.0～20.0mm改为3.0～5.0mm，且棒磨机3去掉了出料口处的石粉回收单元，出料直接输送至第二半成品储仓7；本发明中经过颗粒粒径调整的居于第二半成品储仓7内的料与经过分选后的居于第一半成品5内的料按预设比例在成品配置单元8混合，制成满足碾压混凝土石粉含量及砂粒细度模数要求的碾压砂。

本发明将石粉生产与混凝土用砂颗粒级配调整过程整合在一起，降低了混凝土生产成本、简化了工作流程、提高了生产活动的环境友好性。本发明去掉了常规工艺棒磨机后端的水洗除石粉、石粉回收、振筛分离、污水处理装置，简化了工艺流程、避免了该工艺段的生产污水的产生；本发明将天然砂料经原料冲洗筛分单元1去掉砂料中的泥土后，颗粒粒径小于5.0mm的颗粒经过传送带输送至第一半成品储仓5，部分颗粒粒径为3.0～5.0mm的颗粒经过传送带输送到棒磨机3，并在棒磨机3中实现沙粒级配调整和石粉生产同步进行；本发明将进料方式改为螺旋进料，进料过程中不加水，避免了此单元的生产污水的产生，去掉了后续污水处理单元；棒磨机3出料石粉含量稳定在25％～28％，含水在5％～9％，棒磨机出料口4处不产生扬尘，细颗粒也不会凝聚成块，出料顺畅，避免了扬尘现象的出现。

实施例五：

根据图2所示的一种碾压砂制备系统，与实施例二不同之处在于：所述的原料冲洗筛分单元1包括所述的原料冲洗筛分单元1包括来料输送带、洗沙机、一级振筛和二级振筛；所述洗沙机通过来料输送带与一级振筛连接；一级振筛连接分别通过来料输送带与二级振筛和第一半成品储仓5连接；所述二级振筛分别通过来料输送带与第一半成品储仓5和棒磨机3连接。

在实际使用时，天然砂料经冲洗筛分单元1中的洗沙机洗沙，去掉砂料中的泥土后进入一级振筛，一级振筛的筛孔孔径为5mm，一部分颗粒粒径小于5mm的砂进入第一半成品储仓5，另一部分颗粒粒径小于5mm的砂进入筛孔孔径为3mm的二级振筛，二级振筛筛余部分颗粒粒径为3.0～5.0mm的粒径进入棒磨机3，孔径小于3mm的进入第一半成品储仓5。

经过原料冲洗筛分单元1的冲洗和筛分，不仅使天然砂料具有一定水分，而且为后续的物料的加工分配奠定了基础。

实施例六：

根据图2所示的一种碾压砂制备系统，与实施例二不同之处在于：所述的成品配置单元8为搅拌罐和来料输送带；所述搅拌罐的入口通过来料输送带分别与第一半成品储仓5和第二半成品储仓7的出口连接，搅拌罐的出口通过来料输送带与成品储仓9连接。

在实际使用时，搅拌罐将来自第一半成品储仓5和第二半成品储仓7的半成品料混合均匀，均质后成品经过传送带输送至成品储仓9。在具体应用时，可根据第一半成品储仓5和第二半成品储仓7中的物料量以及成品料颗粒级配、石粉含量等参数，经过现有技术的理论计算后，灵活地确定第一半成品储仓5与第二半成品储仓7物料的配合比，配置成满足使用要求的成品料。

实施例七：

一种碾压砂制备的方法，包括如下步骤

步骤一：天然砂料的冲洗和筛分

将天然砂料放入原料冲洗筛分单元1进行天然砂料冲洗，冲洗去掉砂料中的泥土后，进入一级振筛，一级振筛的筛孔孔径为5mm，一部分颗粒粒径小于5mm的砂进入第一半成品储仓5，另一部分颗粒粒径小于5mm的砂进入筛孔孔径为3mm的二级振筛，二级振筛筛余部分颗粒粒径为3.0～5.0mm的粒径进入棒磨机3，孔径小于3mm的进入第一半成品储仓5；

步骤二：棒磨机3工作

棒磨机3将步骤一输送来的颗粒进行加工，所进颗粒被加工后，从棒磨机出料口4自由下落至传送带，输送至第二半成品储仓7；

步骤三：成品配置

将第一半成品储仓5和第二半成品储仓7中的物料在成品配置单元8中混合、均质；

步骤四：成品输送

将步骤三配置好的成品，输送至成品储仓9完成碾压砂的制备。

在实际使用时，天然砂料经冲洗筛分单元1去掉砂料中的泥土后，进入一级振筛，一级振筛的筛孔孔径为5mm，一部分颗粒粒径小于5mm的砂进入第一半成品储仓5，另一部分颗粒粒径小于5mm的砂进入筛孔孔径为3mm的二级振筛，筛余部分颗粒粒径为3.0～5.0mm的粒径进入棒磨机3，孔径小于3mm的进入第一半成品储仓5。在棒磨机3中的碾压筒体12内转动将钢棒提升到一定高度后抛落下来，对物料颗粒产生冲击破碎作用、以及钢棒与碾压筒体12内的筒体耐磨内衬13在碾压筒体12转动过程中对物料的磨削作用，将物料磨成颗粒更细的砂粒或者石粉；小于3.0mm的进入第一半成品储仓5。进入棒磨机3的砂料在冲洗过程中带有一定的水分，在传送带输送过程中部分水分又流失，最终进入棒磨机3的物料表面湿润。从第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6进入棒磨机3，来料含水率在5％～9％，棒磨机3的钢棒添加量为棒磨机3净空体积的25％～35％，棒磨机3启动过程中钢棒反复碾压物料，实现物料颗粒粒径的改变，进料在棒磨机3内停留后,从棒磨机出料口4自由下落至传送带，输送至第二半成品储仓7；当进料量控制在25～30t/h时，棒磨机3出料石粉含量稳定在25％～28％，含水在5％～9％，棒磨机出料口4处不产生扬尘，细颗粒也不会凝聚成块，出料顺畅；第一半成品储仓5和第二半成品储仓7中的物料按照1：1.0～1.6的比例在成品配置单元8中进行混合，配置成石粉含量在12.5％～17.2％、细度模数在2.2～2.9的混合砂，满足了碾压混凝土的要求。

实施例八：

一种碾压砂制备的方法，与实施例七不同之处在于：所述的步骤二中棒磨机3内所进物料控制在25～30t/h。

在实际使用时，将棒磨机3的进料速率控制在25～30t/h时，颗粒在碾压筒体12内的停留时间为4～6min,出料的石粉含量在25％～28％，颗粒细度模数在1.7～2.2；而第一半成品储仓5中的砂粒细度模数为3.5～3.8；很容易将第一半成品储仓5中的物料与第二半成品储仓7中的物料混合配置成满足碾压混凝土用料要求的碾压砂。

实施例九：

一种碾压砂制备的方法，与实施例五不同之处在于：所述的步骤三中第一半成品储仓5和第二半成品储仓7中的物料在成品配置单元8中的混合比例为1：1～1.6。

在实际使用时，将棒磨机3的进料速率控制在25～30t/h时，出料的石粉含量在25％～28％，颗粒细度模数在1.7～2.2；第一半成品储仓5中的砂粒细度模数为3.5～3.8，按照第一半成品储仓料5与第二半成品储仓7料1.0：1.0～1.6的比例混合后，成品料的石粉含量在12.5％～17.2％、颗粒细度模数在2.2～2.9，达到碾压混凝土用砂要求，在生产碾压混凝土时不需要外加石粉或粉煤灰等外加剂。

实施例十：

本实施案例处理的是某料场天然砂料，经过水洗筛选后，部分3.0～5.0mm的颗粒通过第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6进入棒磨机3；经过测定在第一螺旋进料器2处的砂粒平均含水率为7.4％；经过棒磨机3处理后，棒磨机出料口4处无扬尘、出料顺畅；经测定出料石粉含量为25.4％；在成品配置单元8将第一半成品储仓5和第二半成品储仓7中的半成品料按1：1的比例混合配置后，得到石粉含量为12.7％、细度模数为2.5的碾压砂。

实施例十一：

本实施案例处理的是某料场天然砂料，经过水洗筛选后，部分3.0-5.0mm的颗粒通过第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6进入棒磨机3；经过测定在第一螺旋进料器2处的砂粒平均含水率为6.8％；经过棒磨机3处理后，棒磨机出料口4处无扬尘、出料顺畅；经测定出料石粉含量为26.1％；在成品配置单元8将第一半成品储仓5和第二半成品储仓7中的半成品料按1：1.1的比例混合配置后，得到石粉含量为12.4％、细度模数为2.8的碾压砂。

实施例十二：

本实施案例处理的是某砂料场天然砂料，经过水洗筛选后，部分3.0-5.0mm的颗粒通过第一螺旋进料器2和第二螺旋进料器6进入棒磨机3；经过测定在第一螺旋进料器2处的砂粒平均含水率为6.9％；经过棒磨机3处理后，棒磨机出料口4处无扬尘、出料顺畅；经测定出料石粉含量为25.5％；在成品配置单元8将第一半成品储仓5和第二半成品储仓7中的半成品料按1：1.2的比例混合配置后，得到石粉含量为11.6％、细度模数为2.6的碾压砂。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。