总结：与自然砂石相比，人工砂石因其丰富的原料来源、对加工的季节性影响小、成品物料的颗粒形状和级配良好而被广泛使用

与自然砂石相比，人工砂石因其丰富的原料来源、对加工的季节性影响小、成品物料的颗粒形状和级配良好、增强混凝土强度和减少水泥消耗而被广泛使用。

在人工砂石系统设计中，制砂技术是关键。如何选择合适的生产技术以确保加工系统的可靠运行、先进技术和合理经济性，仍然是人工砂石加工系统设计中的一个重要问题。本文介绍了目前广泛使用的三种制砂工艺。

sand making processing

1. 机械磨砂机人工砂技术

由棒磨机轧制的人工砂颗粒大小分布有一定的规律，即一种细度模数只有一种颗粒大小级配。因此，在人工砂的生产中，需要控制细度模数的稳定性，而颗粒大小的级配不需要进行分类。

特点

  • 1）砂的细度模数易于调整，可以人为控制（实际生产中可实现FM = 2.4-3.0进行调节）；
  • 2）砂的级配良好，颗粒大小分布稳定；
  • 3）生产效率低；
  • 4）运营成本高，土木工程和安装工程量大。

技术流程

在机械磨砂制砂的过程中，通常使用开放回路工艺和湿法工艺。

sand making Technological Process

一般来说，制砂给料斗设在棒磨机之前，给料斗应具有一定的容量。一般情况下，给料斗的容量应根据棒磨机的一班生产能力进行考虑。给料斗下方设置排料廊，以确保通过振动给料机的均匀喂料，使棒磨机的生产平衡稳定。由棒磨机磨制的砂浆流出排料口，进入螺旋分级机进行洗砂。经过线性振动筛的预脱水后，通过带式输送机送入成品砂斗储存。

喂料粒度控制

生产测试显示，当棒磨机的进料粒度超过25毫米时，产量较高，但细度模数更大；而当棒磨机的进料粒度小于25毫米时，棒磨机制造的砂的效果最佳。如果考虑进料粒度的模数，则棒磨机的进料粒度应控制在5-20毫米之间。

石粉含量

由于棒磨机制造砂的湿法生产过程中，部分石粉在生产过程中被水带走，最终成品砂的粉末含量通常只能控制在6%-12%之间，这无疑适用于以普通混凝土为主要项目的工程。然而，对于以钢筋混凝土为主的项目，粉末含量显然未达到规格要求。

在调整石粉含量时，可以通过减少棒磨机的进料量和增加钢棒的数量来降低细度模数并增加细颗粒。可以通过使用旋流器等回收设备来增加人工砂的石粉含量。

2. 立轴冲击式破碎机砂的技术

通过自身高速旋转的材料相互破碎以及材料之间的摩擦来实现破碎。

立轴冲击式破碎机根据其工作模式可以分为“石打铁”和“石打石”：制砂机由电机驱动的叶轮高速旋转，将材料抛出叶轮流道并撞击反应板。配有反应板的立轴冲击式破碎机称为“石打铁”；如果未安装反应板，破碎机叶轮抛出的材料将自然撞击并成型，这种情况称为“石打石”。“石打铁”的砂生产率高于“石打石”。

特点

立轴冲击式破碎机砂具有生产效率高、砂粒形状良好、运行成本低、土建和安装工作量小的优点，并且可以对小型和中型石头进行重新塑造，但也存在以下问题：

  • 1) 工艺流程简单，单位能耗低；
  • 2) 5~2.5毫米的石头应通过重复循环破碎，破碎效果差，能量损失稍大；
  • 3) 成品砂的级配不理想，是一种“两头多，中间少”的不连续级配；
  • 4) 难以控制成品砂的颗粒大小模数（受人为因素控制）；
  • 5) 成品砂率低；
  • 6) 对于普通混凝土，石粉含量可能超过标准。

产品级配和颗粒形状

经过立轴冲击式破碎机（石料破碎）破碎的半成品碎石（粒径5-40毫米），其产品分布为：20-40毫米占约25%，5-20毫米占约40%，砂生产率约为35%。如果使用“石打铁”破碎机，砂生产率可以达到50%以上。

成品砂的颗粒大小由垂直轴冲击破碎产生，不连续级配为“两头多，中间少”。通常情况下，2.5-5mm的含量超过32%，这远远超过中砂的标准范围10%-25%；而0.63-2.5mm的含量约为20%，与约40%的标准值相比严重不足。

技术流程

垂直轴破碎砂的生产方式有两种：开放式生产和闭路生产。每种方式又可以分为干法工艺、湿法工艺和半干法工艺。在干法生产中，砂产率和石粉含量较高，但粉尘污染严重。湿法和半干法生产则砂产率低，易于控制粉尘。

选择干湿生产方式时需要考虑多个因素。当主体工程主要为RCC时，采用干法生产更为适宜。对于主要的扬尘点，可以采用并联除尘和除尘器来关闭垂直轴破碎进料斗。而对于以普通混凝土为主要部分的规模化人工骨料系统，应当采用湿法生产。

3. 结合砂石制造技术

通过对棒磨机和垂直轴破碎的砂石生产规律和工艺特性进行分析，可以发现砂产生率、细度模数、粉料含量和产品级配都是高度互补的。因此，棒磨机与垂直轴破碎的结合可以弥补各自的不足。

技术流程

石料经过垂直轴冲击破碎后，将进入筛分机进行分级。直径超过5mm的石料将返回传输仓。直径为5-2.5mm的石料将进入棒磨机进行破碎。在螺旋分级机后，它将与直径小于2.5mm的石料混合，并进入成品仓。

特点

  • 1) 集中垂直轴冲击破碎机和棒磨机制造砂的优点，克服垂直轴冲击破碎机和棒磨机制造砂的缺点，解决了中颗粒砂含量少、石粉损失过大的问题；
  • 2) 成品砂质量稳定，颗粒形状良好；
  • 3) 耗水和耗电量高，钢筋消耗大；
  • 4) 建设和安装工作量大；
  • 5) 工艺流程复杂，设备种类多。