I. Обзор технологического процесса
На предприятиях по производству гранитного песка обычно применяется многоступенчатый процесс дробления и грохочения. Благодаря научно оптимизированной конфигурации оборудования и контролю параметров процесса этот подход обеспечивает эффективное производство высококачественного песка. Процесс включает в себя такие критически важные этапы, как первичное дробление, вторичное/третичное дробление, формование песка, промывку и обезвоживание. Каждый этап органично интегрирован для обеспечения качества готового песка.
II. Конкретные этапы процесса
1. Этап первичного дробления
Обработка сырья: Сначала на производственную линию поступают крупные гранитные блоки (≤1500 мм). Эти сыпучие материалы помещаются на вибрационный питатель, который равномерно вибрирует, обеспечивая подачу гранита с постоянной скоростью и подачу в щековую дробилку. Например, на заводе по производству гранитного песка производительностью 2000 тонн в сутки вибрационный питатель равномерно подает около 250 тонн гранитного сырья в час. Крупное дробление: Щековая дробилка использует сжимающее действие подвижной и неподвижной щек для грубого дробления крупных гранитных блоков. После грубого дробления на выходе получается крупный заполнитель с размером частиц ≤300 мм. В реальных условиях производства производительность щековой дробилки тесно связана с твёрдостью и размером частиц исходного материала. Как правило, для гранита средней твёрдости щековая дробилка может перерабатывать 300–500 тонн исходного материала в час, производя около 200–350 тонн крупного заполнителя.
Меры предосторожности: На этом этапе крайне важен строгий контроль размера исходного материала. Чрезмерно большой размер исходного материала, превышающий номинальную производительность щековой дробилки, снижает эффективность последующего оборудования. Например, при размере исходного материала более 1500 мм эффективность дробилки снижается примерно на 20%, одновременно увеличивая износ оборудования и сокращая срок его службы. 2. Стадия среднего и мелкого дробления
Транспортировка и дробление материала: Материал после грубого дробления транспортируется ленточными конвейерами в конусные дробилки для среднего и мелкого дробления. Конусные дробилки, работающие по принципу послойного компрессионного дробления, измельчают материал до размера ≤60 мм за счет вращения и сжатия конуса. На заводе по производству гранитного песка средней мощности конусная дробилка перерабатывает 200–300 тонн крупного дробленного материала в час, получая около 180–270 тонн продукта средне-мелкого дробления.
Конструкция замкнутого цикла: Для обеспечения соответствия гранулометрического состава на этой стадии используется вибрационный грохот для работы в замкнутом цикле. Вибрационный грохот разделяет измельченный материал: годные частицы поступают на следующий этап, а более крупные возвращаются ленточным конвейером в конусную дробилку для повторного дробления. Например, при размере отверстий грохота 60 мм около 10–15% материала возвращается из-за негабарита.
3. Производство и формование песка
Процесс производства песка: среднедробленый материал поступает в ударную дробилку с вертикальным валом, где подвергается дроблению по принципу «камень о камень» или «камень о железо». Режим «камень о камень» подходит для гранита высокой твердости, достигая фрагментации за счет взаимного соударения частиц. Режим «камень о железо» идеально подходит для применений, требующих превосходной формы частиц, используя столкновение материала с металлическими футеровками для измельчения частиц. После обработки материал превращается в искусственный песок с фракцией 0–5 мм. На крупномасштабном заводе по производству гранитного песка ударная дробилка с вертикальным валом может перерабатывать 150–200 тонн среднедробленого материала в час, получая примерно 130–180 тонн искусственного песка.
Оптимизация гранулометрического состава песка: валковые мельницы высокого давления дополнительно оптимизируют гранулометрический состав песка и повышают модуль крупности. Благодаря сжатию под высоким давлением эти мельницы достигают более равномерного распределения размера частиц, увеличивая модуль крупности на 0,1–0,2. Например, после обработки в валковой мельнице высокого давления модуль крупности получаемого песка может увеличиться с 2,8 до примерно 3,0, что лучше соответствует требованиям строительной инженерии к гранулометрическому составу песка.
4. Промывка и обезвоживание
Мокрый процесс: Для песка с высоким содержанием ила требуется промывка в пескомоечной машине. Пескомоечная машина использует поток воды для удаления из песка почвы, примесей и других загрязнений. Промытый песок затем обезвоживается на обезвоживающем сите, получая песок высшего качества с влажностью ≤15%. На заводе по производству песка, перерабатывающем 1000 тонн песка высшего качества в сутки, пескомоечная машина может обрабатывать 120–150 тонн песка с высоким содержанием ила в час, в то время как обезвоживающее сито снижает влажность с 30–40% до менее 15%. Сухой процесс: Сухой процесс заменяет промывку водой на пылеулавливающее оборудование. С помощью вентилятора это оборудование удаляет пыль из песка для достижения необходимой степени очистки. Сухой процесс подходит для регионов с дефицитом водных ресурсов, одновременно сокращая сброс сточных вод и снижая нагрузку на окружающую среду.
III. Основная конфигурация оборудования
1. Основное оборудование
Щековая дробилка (первичное дробление): Щековая дробилка служит основным оборудованием для первичного дробления, предлагая такие преимущества, как простота конструкции, надежность работы и высокая степень дробления. Её производительность варьируется в зависимости от модели: обычные щековые дробилки обрабатывают 100–1000 тонн сырья в час.
Конусная дробилка (среднее/мелкое дробление): Конусные дробилки подходят для среднего и мелкого дробления, характеризуясь высокой эффективностью дробления и равномерным размером частиц продукта. Их производительность обычно составляет от 100 до 800 тонн в час, выбор моделей зависит от производственных требований. Вертикальная ударная дробилка (формовка): Вертикальная ударная дробилка является ключевым оборудованием на этапе формовки песка, производя искусственный песок с превосходной формой частиц и разумным гранулометрическим составом. Её производительность обычно составляет от 50 до 500 тонн в час, выбираемая в зависимости от твёрдости сырья и требований к выходу.
2. Вспомогательные системы
Вибросито: Вибросита используются для классификации дроблёного материала, отделения годного продукта от некачественного. Распространенные типы включают в себя круглые и линейные вибросита, достигающие эффективности просеивания более 90%.
Ленточный конвейер: Ленточные конвейеры служат основным оборудованием для транспортировки материалов, обеспечивая непрерывную и стабильную транспортировку материалов между процессами. Их производительность варьируется в зависимости от ширины ленты и скорости, при этом типичные модели обрабатывают от 50 до 2000 тонн в час.
Оборудование для пылеудаления/пескомоечная установка: Системы пылеудаления удаляют твердые частицы из песка при сухих процессах, а пескомоечная установка очищает песок при мокрых процессах. Эффективность пылеудаления превышает 95%, а степень извлечения после промывки песка — более 90%.
3. Специализированные процессы
Дробление твёрдого гранита: Для твёрдого гранита рекомендуется трёхступенчатый процесс дробления: «щёковая дробилка + конусная дробилка + пескогенератор». Этот процесс позволяет максимально использовать возможности каждого оборудования, повышая эффективность дробления и качество продукции. Например, при дроблении гранита твёрдостью 120–140 МПа трёхступенчатый процесс увеличивает выход готового песка на 15–20% и снижает содержание игольчатых и чешуйчатых частиц на 20–30%.
Дробление мягкой породы: Для мягкой породы процесс дробления можно упростить, используя двухступенчатый процесс дробления: «щёковая дробилка + пескогенератор». Мягкая порода имеет меньшую твёрдость и легче поддаётся дроблению. Двухступенчатый процесс отвечает производственным требованиям, снижая инвестиции в оборудование и эксплуатационные расходы.
IV. Ключевые точки контроля качества
1. Контроль степени дробления
Коэффициент грубого дробления: рекомендуется поддерживать степень грубого дробления в диапазоне от 4 до 6. Разумная степень грубого дробления обеспечивает эффективность дробления щековой дробилки, обеспечивая при этом необходимый размер частиц сырья для последующих стадий среднего и мелкого дробления. Например, при степени грубого дробления 5 щековая дробилка достигает оптимальной производительности, а работа последующего оборудования остается относительно стабильной.
Коэффициент среднего и мелкого дробления: рекомендуется поддерживать степень среднего и мелкого дробления в диапазоне от 3 до 4. Соответствующая степень средне-мелкого дробления снижает образование игольчатых и чешуйчатых частиц, улучшая качество готового песка. Исследования показывают, что при степени средне-мелкого дробления 3,5 содержание игольчатых и чешуйчатых частиц может быть снижено до менее 10%.
2. Оптимизация размера исходного сырья
Подача сырья для средне-тонкого дробления: Контроль размера исходного сырья для средне-тонкого дробления до ≤50 мм позволяет снизить содержание игольчатых и чешуйчатых частиц на 38%. В реальных условиях производства установка соответствующего просеивающего оборудования между первичной и конусной дробилками обеспечивает соответствие гранулометрическому составу исходного сырья. Например, на заводе по производству гранитного песка оптимизация размера ячеек сита для контроля размера исходного сырья для средне-тонкого дробления до ≤50 мм снизила содержание игольчатых частиц в готовом песке с 18% до 11%.
3. Замкнутый цикл
Рециркуляция сита: Возврат крупногабаритного материала на повторное дробление повышает выход готового продукта. Замкнутый цикл обеспечивает рециркуляцию крупногабаритных частиц для повторной переработки, обеспечивая тщательное дробление и формование для повышения соответствия продукта требованиям. Например, на пескодробилке, производящем 800 тонн готового песка в сутки, выход готового продукта увеличился с 85% до 92% после внедрения замкнутого цикла. 4. Стандарты качества готовой продукции
Этот процесс обеспечивает выход более 90% готового песка фракции менее 5 мм, что соответствует стандартам для бетона класса C30 и выше. Бетон класса C30 и выше предъявляет строгие требования к размеру частиц песка, гранулометрическому составу, содержанию глины и другим показателям. Благодаря вышеупомянутому технологическому процессу и мерам контроля качества, можно производить высококачественный песок, соответствующий стандартам.
