一種骨料‑水泥聯產設備的製作方法

2023-06-08 07:25:41

本發明涉及破碎制砂領域，具體地，涉及一種骨料-水泥聯產設備。

背景技術：

砂石骨料是建設領域應用最為廣泛的材料，2015年用量達110億噸，隨著天然砂石的枯竭和政府禁採禁挖環保整治力度的加大，機制砂石已取代天然砂石，成為建材行業的主流。砂石製備設備需求量廣闊，設備種類繁多。隨著國家對環境保護的力度在加大，使得單位能耗、產品質量、佔地面積等成為機制砂石生產設備重點關注的方向。

現有的機制砂石生產設備對進料粒徑要求偏小，通常需要增加傳統破碎線以實現對所製備砂石骨料粒徑的控制。例如一種傳統的砂石骨料的生產工藝包括將大粒徑原材料通過進料端由振動給料機輸送到鄂破進行第一次破碎，經過鄂破後進入到反擊破或者圓錐破進行二次破碎，二次破碎後進入到振動篩進行篩分，不合格品返回到二破進行重複破碎，振動篩合格品作為成品輸出。

雖然現有的機制砂石生產設備已經獲得了廣泛的應用，然而其通常還是存在以下問題：(1)生產流程長、能耗高、不環保節能；(2)設備繁雜、佔地面積大；(3)產品粒型差，可控可調程度較低。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種骨料-水泥聯產設備，在聯產砂石和水泥的同時，優化所生產的砂石骨料的質量。

為了實現上述目的，本發明提供一種骨料-水泥聯產設備，該設備包括錘式破碎系統以及連接在所述錘式破碎系統下遊的骨料生產單元和水泥生產單元；其中所述骨料生產單元包括整形制砂系統和分選篩分系統，所述整形制砂系統的進料端與所述錘式破碎系統的出料端相連，所述分選篩分系統連接在所述整形制砂系統的下遊；

所述錘式破碎系統包括第一出料規格調控部和第一出料端切換調控部，所述第一出料規格調控部可將所述錘式破碎系統的出料規格在骨料生產規格和水泥生產規格之間切換；所述第一出料端切換調控部可控制所述錘式破碎系統的出料端選擇性地連接於所述整形制砂系統或所述水泥生產單元的進料端；

所述設備具有第一水泥生產模式和骨料生產模式；當所述設備為第一水泥生產模式時，所述第一出料規格調控部將所述錘式破碎系統的出料規格調整為水泥生產規格，所述第一出料端切換調控部將所述錘式破碎系統的出料端切換為與所述水泥生產單元的進料端連接；當所述設備為骨料生產模式時，所述第一出料規格調控部將所述錘式破碎系統的出料規格調整為骨料生產規格，所述第一出料端切換調控部將所述錘式破碎系統的出料端切換為與所述骨料生產單元的進料端連接。

應用本發明所提供的上述骨料-水泥聯產設備，具有如下效果：

(1)將通常用於水泥生產行業的錘式破碎系統用於骨料(砂石)生產，並創新性的將錘式破碎系統(錘破)和整形制砂系統(立軸破)互補結合，能夠在降低能耗的同時，改善破碎效果，提高砂石骨料質量，生產出粒型較好的產品。

(2)通過將錘式破碎系統用於骨料生產，利用錘式破碎系統對出料規格可選的特點，能夠將骨料生產和水泥生產合理的結合在一起，使得該骨料-水泥聯產設備的產品多元化，更適應於市場需求。

(3)本發明所提供的上述骨料-水泥聯產設備為幹法制砂系統，生產過程中不需要水源，對生產系統場地的限制條件小。

本發明的其它特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1示出了根據本發明實施例的骨料-水泥聯產設備的結構示意圖。

附圖標記說明

1為原料給料系統、2為錘式破碎系統、31為整形制砂系統、32為分選篩分系統、33為前端篩分系統、34為級配調整系統、35為粉控除塵系統、4為水泥生產單元。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。

在本發明的一種實施方式中，提供了一種骨料-水泥聯產設備，如圖1所示，該設備包括錘式破碎系統2以及連接在所述錘式破碎系統下遊的骨料生產單元和水泥生產單元4；其中所述骨料生產單元包括整形制砂系統31和分選篩分系統32，所述整形制砂系統31的進料端與所述錘式破碎系統2的出料端相連，所述分選篩分系統32連接在所述整形制砂系統31的下遊；

所述錘式破碎系統包括第一出料規格調控部和第一出料端切換調控部，所述第一出料規格調控部可將所述錘式破碎系統的出料規格在骨料生產規格和水泥生產規格之間切換；所述第一出料端切換調控部可控制所述錘式破碎系統2的出料端選擇性地連接於所述整形制砂系統31或所述水泥生產單元4的進料端；

所述設備具有第一水泥生產模式和骨料生產模式；當所述設備為第一水泥生產模式時，所述第一出料規格調控部將所述錘式破碎系統2的出料規格調整為水泥生產規格，所述第一出料端切換調控部將所述錘式破碎系統2的出料端切換為與所述水泥生產單元4的進料端連接；當所述設備為骨料生產模式時，所述第一出料規格調控部將所述錘式破碎系統2的出料規格調整為骨料生產規格，所述第一出料端切換調控部將所述錘式破碎系統2的出料端切換為與所述骨料生產單元的進料端連接。

進一步地，所述設備還包括控制單元(圖未示)，所述控制單元與所述錘式破碎系統2的第一出料規格調控部和第一出料端切換部信號連接。當所述設備需要生產骨料時，所述控制單元控制所述第一出料規格調控部自動切換出料規格至骨料生產規格，且所述控制單元控制所述第一出料端切換部將所述錘式破碎系統2的出料端與所述骨料生產單元的進料端連接。如此，可實現自動控制，省時省力，能實現設備的自動化控制。

本發明上述骨料-水泥聯產設備中，錘式破碎系統2中的第一出料規格調控部可以是排料篦條，排料篦條的出料尺寸可根據需要設置，例如，當所述錘式破碎系統的出料規格需要骨料生產規格時，可將排料篦條的出料尺寸調大至所需尺寸，當所述錘式破碎系統的出料規格需要水泥生產規格時，可將排料篦條的出料尺寸調小至所需尺寸。

本發明上述骨料-水泥聯產設備中，錘式破碎系統2中的第一出料端切換部的一種實例為可控三通閥，將所述錘式破碎系統2的出料端與所述可控三通閥的入口端相連，將所述整形制砂系統31和所述水泥生產單元4的進料端分別與所述可控三通閥的出口端相連；通過控制該三通閥的開關使得所述錘式破碎系統2的出料端選擇性地連接於所述整形制砂系統31或所述水泥生產單元4的進料端。該可控三通閥的具體連接方式可參照本領域對於三通閥的常規設置方式即可。

根據本發明上述骨料-水泥聯產設備，優選情況下，該還具有第二水泥生產模式，此時所述整形制砂系統31包括第二出料規格調控部和第二出料端切換部，所述第二出料規格調控部可將所述整形制砂系統31的出料規格在骨料生產規格和水泥生產規格之間切換；所述第二出料端切換調控部可控制所述整形制砂系統31的出料端選擇性地連接於分選篩分系統32的進料端和所述水泥生產單元4的進料端。當所述設備為第二水泥生產模式時，所述第一出料規格調控部將所述錘式破碎系統2的出料規格調整為骨料生產規格，所述錘破破碎系統2的出料端切換為與所述骨料生產單元的進料端連接，且所述第二出料規格控制部將所述整形制砂系統31的出料規格調整為水泥生產規格，所述整形制砂系統31的出料端切換為與所述水泥生產單元4的進料端連接。

與上述骨料-水泥聯產設備相對應的，當骨料-水泥聯產設備為所述骨料生產模式時，所述出料規格調控部將所述錘式破碎系統2的出料規格調整為骨料生產規格，所述錘破破碎系統2的出料端切換為與所述整形制砂系統31的進料端連接；且所述第二出料規格控制部將所述整形制砂系統31的出料規格調整為骨料生產規格，所述整形制砂系統31的出料端切換為與所述分選篩分系統32的進料端連接。

進一步地，所述控制單元與所述骨料生產單元中整形制砂系統31的所述第二出料規格調控部和所述第二出料端切換部信號連接。所述控制單元可控制所述第二出料規格調控部自動切換和所述第二出料端切換部自動切換，以實現設備的自動化控制。

本發明上述骨料-水泥聯產設備通過創新性的將錘式破碎系統(錘破)和整形制砂系統(立軸破)互補結合，使得該骨料-水泥聯產設備同時包括三種可選生產模式(第一水泥生產模式、第二水泥生產模式和骨料生產模式)，可實現水泥材料與精品骨料進行按需匹配，達到按需生產，解決庫存難題。

本發明上述骨料-水泥聯產設備中，所述整形制砂系統31中的第二出料規格調控部，也可以成為第二生產規格控制部(運轉速度控制部)，進而通過控制整形制砂系統31的運轉速度調整所述整形制砂系統31的出料規格，例如，當所整形制砂系統31的出料(生產)規格需要骨料生產規格時，可將運轉速度控制部調整至第一速度區間；當所整形制砂系統31的出料(生產)規格需要水泥生產規格時，可將運轉速度控制部調整至第二速度區間；其中第一速度區間的速度值小於第二速度區間的速度值。本領域技術人員根據本發明的教導，能夠合理選擇所使用的調控部。

本發明上述骨料-水泥聯產設備中，所述整形制砂系統31中的第二出料端切換部的一種實例為可控三通閥，將所述整形制砂系統31的出料端與所述可控三通閥的入口端相連，將分選篩分系統32的進料端和所述水泥生產單元4的進料端分別與所述可控三通閥的出口端相連；通過控制該三通閥的開關使得所述整形制砂系統31的出料端選擇性地連接於分選篩分系統32的進料端和所述水泥生產單元4的進料端。該可控三通閥的具體連接方式可參照本領域對於三通閥的常規設置方式即可。

根據本發明上述骨料-水泥聯產設備，優選情況下，所述分選篩分系統32包括第一粒級物料出料端和第二粒級物料出料端，所述第二粒級物料出料端與所述整形制砂系統31的進料口連通；其中，第一粒級物料的粒徑小於第二粒級物料的粒徑。在這種結構中，將所述第二粒級物料出料端與所述整形制砂系統31的進料口連通，不但能夠在相對降低能耗的情況下，提高精品骨料(第一粒級物料)的產率，而且還有利於在精品骨料產品過剩時，將多餘骨料投入到水泥生產中，進而更好的按需匹配，達到按需生產，解決庫存難題。在本發明中該第一粒級物料優選為粒徑小於等於5mm的精品骨料，相應的第二粒級物料為粒徑大於5mm的骨料。

根據本發明上述骨料-水泥聯產設備，優選情況下，該設備還包括級配調整系統34，該分選篩分系統32包括第三粒級物料出料端，所述第三粒級物料出料端與所述級配調整系統34進料端連通；所述級配調整系統34的出料端與所述分選篩分系統32的進料端相連；其中第三粒級物料的粒徑大於第一粒級物料，小於第二粒徑物料的粒徑。通過設置級配調整系統34對粒徑不滿足精品骨料要求，而又相對較小的骨料進行尺寸調整，不但能夠在降低整形制砂系統31的骨料處理量，降低設備能耗；還能夠提高單位時間內精品骨料的產量。在本發明中該第一粒級物料優選為粒徑小於等於5mm的精品骨料，第三粒級物料優選為粒徑大於5mm、小於等於15mm的骨料，相應的第二粒級物料為粒徑大於15mm的骨料，通常為15-25mm的骨料。

根據本發明上述骨料-水泥聯產設備，其中還包括原料給料系統1和精品骨料收集系統。其中原料給料系統設置在所述錘式破碎系統2的上遊，用於向錘式破碎系統2中輸入原料；精品骨料收集系統設置在所述分選篩分系統32的下遊，用於接收並儲存由分選篩分系統32分選產生的精品骨料。

根據本發明上述骨料-水泥聯產設備，優選情況下，所述設備還包括前端篩分系統33，所述前端篩分系統33設置在所述錘式破碎系統2的出料端和所述整形制砂系統31的進料端之間，用於接收來自所述錘式破碎系統輸出的骨料產品，並篩除混合在骨料產品中的粉料。在這種設備結構中，通過設置該前端篩分系統33，能夠篩除混合在骨料產品中的粉料，一方面降低整形制砂系統31中粉塵的含量，另一方面有利於降低這些粉料在整形制砂系統31中的損失。

更為優選地，所述前端篩分系統33的粉料出料端與水泥生產單元4的進料端相連。此時，將通過前端篩分系統33篩除的粉料作為原料輸送至水泥生產單元4，以提高原料利用率。優選情況下，該前端篩分系統33將篩分後大於3mm物料(骨料)提供給所述整形制砂系統31，而將篩分後的小於等於3mm的粉料)提供給所述水泥生產單元4，即所述前端篩分系統33可篩除混合在骨料產品中的粉料。

根據本發明上述骨料-水泥聯產設備，優選情況下，所述設備還包括粉控除塵系統35，所述粉控除塵系統35包括多個吸塵管路以及分別獨立地與各所述吸塵管路相連的抽塵控制部，且多個所述吸塵管路的自由端分別對應的設置在所述錘式破碎系統2、可選的前端篩分系統33、所述整形制砂系統31和所述分選篩分系統32內部或周邊。通過設置粉控除塵系統35對所述錘式破碎系統2、可選的前端篩分系統33、所述整形制砂系統31和所述分選篩分系統32內部或周邊進行除塵，有利於形成更為環保的生產環境，降低環境汙染。

根據本發明上述骨料-水泥聯產設備，所述分選篩分系統32中包括與第一粒級物料出料端相連的第一粒級物料篩分區、第二粒級物料出料端相連的第二粒級物料篩分區、以及與第三粒級物料出料端相連的第三粒級物料篩分區；且該分選篩分系統32中配置有風選箱，用於進行砂石-粉的分離，其中風選箱與粉控除塵系統35的吸粉管路相連接。前述提及的第三粒級物料的粒徑大於第一粒級物料，小於第二粒徑物料的粒徑。更為具體的該第一粒級物料優選為粒徑小於等於5mm的精品骨料，第三粒級物料優選為粒徑大於5mm、小於等於15mm的骨料，相應的第二粒級物料為粒徑大於15mm的骨料，通常為15-25mm的骨料。

進一步地，所述控制單元與所述可選粉控除塵系統35中各抽塵控制部信號連接，所述控制單元根據實際需求控制所述抽塵控制部自動開啟或關閉，實現自動化控制。

根據本發明上述骨料-水泥聯產設備，所述粉控除塵系統35包括塵氣分離室，由塵氣分離室分離得到的固體粉料由所述粉控除塵系統35的粉料出料端排出，優選情況下，所述粉控除塵系統35的粉料出料端與水泥生產單元4的進料端相連。在本發明中通過將各系統的廢料用作水泥磨段工序原材料，有利於提高原材料的利用率，實現原材料接近「100％」充分利用。

根據本發明上述骨料-水泥聯產設備，依照物料的運行方向，所述給料系統1、所述錘式破碎系統2、可選的前端篩分系統33、所述整形制砂系統31、可選的級配調整系統34和所述分選篩分系統32可以按照平面式整體排布，也可以按照樓站式整體排布。優選情況下，按照樓站式整體排布以節省設備佔地面積，並利用重力輸送物料以降低能耗。

本發明的重點是將通常用於水泥生產行業的錘式破碎系統用於骨料-水泥聯產設備，並創新性的將錘式破碎系統(錘破)和整形制砂系統(立軸破)互補結合，在降低能耗的同時，改善破碎效果，提高砂石骨料質量，生產出粒型較好的產品。其中所採用的給料系統1、錘式破碎系統2、整形制砂系統31、分選篩分系統32、前端篩分系統33、水泥生產單元4、級配調整系統34和粉控除塵系統35採用現有市售的相關系統即可，對於這些系統的具體結構在此不再贅述。

根據本發明的上述骨料-水泥聯產設備，同時包括三種可選生產模式，分別為第一水泥生產模式、第二水泥生產模式和骨料生產模式，可以根據市場需求或使用需求合理的轉換相應的生產模式，以解決庫存難題。

以骨料生產模式為例，將骨料-水泥聯產設備調整至骨料生產模式，此時骨料-水泥聯產設備的生產流程說明如下：

(1)將大粒徑(例如粒徑≥40mm)原料經給料系統1輸送到錘式破碎系統2中進行前端破碎，錘式破碎系統2的排料蓖條根據需要設置，例如為40mm，原材料經過錘式破碎系統2後送到前端篩分系統33進行篩分脫除混合在骨料產品中的粉體，前端篩分系統33篩分脫除的粉體(例如，粒徑為0-3mm)經輸送系統輸送至水泥生產單元4。

(2)將前端篩分系統33篩分的脫除粉體後的物料輸送至整形制砂系統31進行整形制砂工序，將經過整形制砂系統31的骨料產品輸送至分選篩分系統32進行除粉篩分環節，篩分出粒徑為小於5mm的細粒級骨料(精品骨料，即第一粒級物料)、5-15mm的中粒級骨料(石子，即第三粒級物料)和15-25mm的粗粒級骨料(石子，即第三粒級物料)。

(3)將所述粗粒級骨料返回到整形制砂系統31中進行重複破碎，形成閉路循環系統。將所述中粒級骨料輸送至級配調整系統34進行級配調整，然後入到分選篩分系統32形成閉路循環系統。

(4)通過粉控除塵系統35對前述各設備產生的粉塵進行除塵處理，並將處理後得到的粉塵產品儲存於石粉儲存設備中，便於後期使用及保證生產過程環保。此外該粉控除塵系統35的至少一條吸粉管路與所述分選篩分系統32中的粉控管道相連，可以通過利用變頻技術或者其他技術控制粉塵吸附力度，以實現對成品細粒級骨料含粉量的控制。

根據本發明的上述骨料-水泥聯產設備，當所生產的精品骨料庫存較多，形成堆積時，可將骨料-水泥聯產設備調整至第二水泥生產模式，此時粗粒級骨料依然被返回到整形制砂系統31中進行重複破碎，形成閉路循環系統，而整形制砂系統31的出料規格被調整至水泥生產規格，整形制砂系統31的出料端與所述水泥生產單元4的進料端相連，以實現生產水泥的目的。

根據本發明的上述骨料-水泥聯產設備，當水泥的市場需求或使用需求較高時，將骨料-水泥聯產設備調整至第一水泥生產模式，此時錘式破碎系統2的出料規格調整為水泥生產規格，所述錘式破碎系統2的出料端與所述水泥生產單元4的進料端連接，以實現大規模生產水泥的目的。

與傳統的制砂生產設備相比，在本發明上述骨料-水泥聯產設備具有如下有益效果：

(1)在骨料生產工序中引入了錘式破碎系統，這種錘式破碎系統因其破碎比大，破碎後產品中存在裂紋缺陷的問題，通常用於水泥生產行業。而在本發明中通過將通常用於水泥生產行業的錘式破碎系統用於破碎制砂生產，並創新性的將錘式破碎系統(錘破)和整形制砂系統(立軸破)互補結合，在降低能耗的同時，改善破碎效果，提高砂石骨料質量，生產出粒型較好的產品，且該產品滿足商混、幹混等砂石骨料需求。

(2)利用錘式破碎系統對出料規格可選的特點，將骨料生產和水泥生產合理的結合在一起，使得該骨料-水泥聯產設備的產品多元化，更適應於市場需求。

(3)本發明的上述骨料-水泥聯產設備為幹法制砂系統，生產過程中不需要水源，對生產系統場地的限制條件小、且無生產廢水排放，生產過程環保。

以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。