近年來，隨著國家建設(shè)的高速發(fā)展，建設(shè)用砂石量越來越大，優(yōu)質(zhì)的天然砂石資源幾近枯竭，機(jī)制砂石的使用越來越廣泛。與此同時，隨著工程技術(shù)的不斷進(jìn)步，對砂石產(chǎn)品的質(zhì)量要求也在不斷提高。

　　衡量機(jī)制砂石產(chǎn)品質(zhì)量的指標(biāo)眾多，如：顆粒級配、含泥量和泥塊含量、針片狀顆粒含量、石粉量、硫化物和硫酸鹽含量、堅固性、強(qiáng)度(抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo))、表觀密度、連續(xù)級配松散堆積空隙率、吸水性、堿集料反應(yīng)等等。在眾多指標(biāo)中，硫化物和硫酸鹽含量及其之后的指標(biāo)與礦石原料特性緊密關(guān)聯(lián)，礦石原料一旦確定，這些指標(biāo)也隨之確定，但是前四個指標(biāo)可以通過生產(chǎn)線的優(yōu)化設(shè)計來提高。傳統(tǒng)的機(jī)制砂石生產(chǎn)線一般規(guī)模較小、不考慮長遠(yuǎn)規(guī)劃、設(shè)備簡陋、產(chǎn)品質(zhì)量差、環(huán)境破壞嚴(yán)重，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)發(fā)展的需要，因此，優(yōu)化機(jī)制砂石生產(chǎn)線的工程設(shè)計迫在眉睫，也將如同水泥生產(chǎn)線一樣，項目建設(shè)由具備相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)設(shè)計院進(jìn)行工程設(shè)計將成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

　　本文主要從機(jī)制砂石生產(chǎn)線的規(guī)范化、模塊化、智能化、環(huán)保化四個方面介紹機(jī)制砂石生產(chǎn)線的工程設(shè)計。

　　1、機(jī)制砂石生產(chǎn)線的規(guī)范化設(shè)計

　　1.1 機(jī)制砂石生產(chǎn)線規(guī)模的規(guī)范化

　　目前，我國機(jī)制砂石企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的稱謂不一，說法混亂，有些按小時產(chǎn)品生產(chǎn)能力計，有些按日產(chǎn)品生產(chǎn)能力計，有些按年產(chǎn)品生產(chǎn)能力計;有些按單條生產(chǎn)線產(chǎn)品生產(chǎn)能力計,有些按多條生產(chǎn)線合并產(chǎn)品生產(chǎn)能力計，也有個別企業(yè)按照消耗礦石原料能力計;基于這些，給砂石行業(yè)的統(tǒng)計管理帶來很大困難，亟需規(guī)范化，建立統(tǒng)一的企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模稱謂標(biāo)準(zhǔn)。

　　根據(jù)我國《機(jī)制砂石行業(yè)準(zhǔn)入條件》討論稿規(guī)定，新建、改擴(kuò)建機(jī)制砂石生產(chǎn)企業(yè)單線生產(chǎn)能力不小于100萬t/a,其中機(jī)制砂生產(chǎn)能力不小于30萬t/a，單純生產(chǎn)機(jī)制砂的企業(yè)生產(chǎn)能力不小于50萬t/a，這為新建和改擴(kuò)建機(jī)制砂石生產(chǎn)設(shè)置了行業(yè)準(zhǔn)入的低門檻。

　　由于企業(yè)所處的區(qū)域位置不同，生產(chǎn)經(jīng)營條件不同，市場需求不同造成對產(chǎn)品的定義不同(有些將除石粉外的物料叫產(chǎn)品，有些將>5mm以上的叫產(chǎn)品)，如果不建立統(tǒng)一的稱謂標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)間將無法橫向比較，行業(yè)也無法準(zhǔn)確地進(jìn)行統(tǒng)計管理，因此，建議生產(chǎn)線以粗破與中細(xì)破之間的中間料棚為界，以中間料場后每小時單條生產(chǎn)線的產(chǎn)品生產(chǎn)能力(包括石粉在內(nèi)的所有產(chǎn)品)來計算規(guī)模，建立統(tǒng)一的基準(zhǔn)，以便考核企業(yè)運(yùn)行的情況及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也便于行業(yè)管理和企業(yè)之間的比較與交流，促進(jìn)砂石生產(chǎn)企業(yè)及配套機(jī)械制造業(yè)的規(guī)范化和技術(shù)進(jìn)步。

　　國內(nèi)已投產(chǎn)的機(jī)制砂石生產(chǎn)線生產(chǎn)規(guī)模比較普遍的有200tph、300tph、400tph、500tph、600tph、2×400tph、2×500 tph、3×500tph等,這些機(jī)制砂石生產(chǎn)線多數(shù)都是經(jīng)過正規(guī)設(shè)計院設(shè)計的，為砂石行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展起到了積極作用。

　　1.2機(jī)制砂石裝備水平的規(guī)范化

　　目前，國內(nèi)生產(chǎn)機(jī)制砂石的設(shè)備企業(yè)眾多，設(shè)備形式各異，同規(guī)格裝備的產(chǎn)量標(biāo)識參差不齊，技術(shù)指標(biāo)各不相同，設(shè)備外形尺寸地腳尺寸都不一樣，這些給建設(shè)單位(業(yè)主)對設(shè)備的選擇帶來麻煩，給設(shè)計單位的設(shè)計選型造成不便。設(shè)備投入運(yùn)行后備品備件更換的問題，，尤其是企業(yè)自己定的規(guī)格型號，與其他企業(yè)都不一樣，備品備件的采購必須找原供貨商，其他地方不易采購，涉嫌壟斷，不符合市場經(jīng)濟(jì)的要求。建議通過行業(yè)引導(dǎo)、協(xié)會組織、企業(yè)和科研設(shè)計人員參與，規(guī)范設(shè)備規(guī)格及其產(chǎn)量標(biāo)識，制定砂石行業(yè)裝備規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，宣傳貫徹，共同遵守，便于設(shè)備制造企業(yè)之間比較與交流，便于行業(yè)統(tǒng)計管理，也為設(shè)計單位、建設(shè)單位選型比較帶來方便。

　　2、機(jī)制砂石生產(chǎn)線的模塊化設(shè)計

　　機(jī)制砂石生產(chǎn)線的設(shè)計與水泥生產(chǎn)線的設(shè)計相同，涉及到礦山、總圖、工藝、電氣自動化、土建、給排水、暖通等各個專業(yè)。

　　水泥生產(chǎn)可簡單概括為：兩磨一燒;機(jī)制砂石生產(chǎn)可簡單概括為：破碎分選。相對水泥生產(chǎn)工藝流程而言，砂石生產(chǎn)的工藝流程較為簡單，機(jī)制砂石生產(chǎn)過程基本上都是物理變化，但是對于一個生產(chǎn)線而言，要求設(shè)備先進(jìn)可靠，自動化控制有效，附屬設(shè)施合理配套，保障生產(chǎn)系統(tǒng)性能匹配，穩(wěn)定運(yùn)行，優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，降低運(yùn)行成本，無論項目大小這些要求都是一樣的。一個工程項目的設(shè)計，涉及到上述的各個專業(yè)，由于建設(shè)項目不同、設(shè)計人員不同、技術(shù)方案不同，每個項目都要重新設(shè)計，在工程設(shè)計這個環(huán)節(jié)花費(fèi)了大量的人力物力，也延長了工程建設(shè)周期。因此，機(jī)制砂石生產(chǎn)線的模塊化設(shè)計對于提高設(shè)計單位工作效率及設(shè)計質(zhì)量可以起到積極的推進(jìn)作用。

　　原料特性及當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品的市場需求基本上決定了機(jī)制砂石生產(chǎn)線的主機(jī)設(shè)備形式。在主機(jī)設(shè)備形式基本確定后，根據(jù)不同的生產(chǎn)線規(guī)模，可以選擇不同工段的設(shè)備配置形式，然后將各種規(guī)模不同設(shè)備配置的工藝設(shè)計做成模塊，以備設(shè)計時選用，進(jìn)而滿足后續(xù)各設(shè)計專業(yè)提高效率和滿足不同建設(shè)企業(yè)的需求。

　　破碎設(shè)備根據(jù)破碎原理不同可分為兩大類：擠壓式破碎機(jī)和沖擊式破碎機(jī)。根據(jù)原料特性選擇不同的破碎設(shè)備形式：當(dāng)原料較硬、磨蝕性指數(shù)較高時，適宜選擇擠壓式破碎機(jī)(如：旋回破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等)，生產(chǎn)的產(chǎn)品粉狀料較少、粒型較沖擊式破碎機(jī)差些;當(dāng)原料較硬、磨蝕性指數(shù)中等偏低時，適宜選擇沖擊式破碎機(jī)(如：反擊式破碎機(jī)、立軸破碎機(jī)、重錘反擊式破碎機(jī)等)，生產(chǎn)的產(chǎn)品粉狀料較多、粒型較好，但是需結(jié)合當(dāng)?shù)胤蹱盍袭a(chǎn)品的市場需求，綜合合理地選擇破碎機(jī)形式。

　　按照不同的生產(chǎn)線規(guī)模，可以將生產(chǎn)線各主要車間(如粗破車間、中破車間、細(xì)破車間、篩分車間、制砂車間、砂石水洗車間、儲存發(fā)運(yùn)車間等)普遍使用的設(shè)計做成模塊化以便設(shè)計調(diào)用，且易于使生產(chǎn)線配置統(tǒng)一化。

　　粗破車間，可做成三種模塊化：旋回式破碎機(jī)模塊，適宜配置2×500tph及其以上大規(guī)模生產(chǎn)線;顎式破碎機(jī)模塊，適宜配置900tph及其以下小規(guī)模生產(chǎn)線;重錘反擊式破碎機(jī)模塊，可配置各種規(guī)模生產(chǎn)線。

　　中細(xì)破車間，可做成三種模塊化：反擊式破碎機(jī)模塊、圓錐式破碎機(jī)模塊、重錘反擊式破碎機(jī)模塊。

　　篩分車間、制砂車間、砂石水洗車間，可做成普遍使用的模塊：圓振動篩模塊、立軸式制砂機(jī)模塊、螺旋式洗砂機(jī)模塊。

　　儲存發(fā)運(yùn)車間，可以做成堆棚及皮帶機(jī)自動裝車模塊、堆棚及地廊自動裝車模塊、儲庫及散裝模塊。

　　有了以上普遍使用的各種模塊，對于設(shè)計單位提高效率和質(zhì)量、建設(shè)單位縮短工期等起到了積極的推進(jìn)作用。

　　3、機(jī)制砂石生產(chǎn)線的智能化設(shè)計

　　機(jī)制砂石生產(chǎn)線智能化控制系統(tǒng)，可分為設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)智能化監(jiān)控和砂石生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)智能化監(jiān)控。以智能傳感技術(shù)和滑動參數(shù)平衡模糊控制技術(shù)為核心，通過對大型機(jī)制砂石生產(chǎn)線的設(shè)備主機(jī)及物料在線監(jiān)測等環(huán)節(jié)的信息化設(shè)計，實現(xiàn)生產(chǎn)線參數(shù)自動匹配、效率自動尋優(yōu)，并且在設(shè)計中采用先進(jìn)、可靠的DCS或PLC自動化控制系統(tǒng)，將生產(chǎn)線建成高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產(chǎn)的智能化生產(chǎn)線，并盡可能減少操作崗位定員，降低生產(chǎn)成本，滿足各類客戶的需求。

　　智能化生產(chǎn)線包括：智能化設(shè)備主機(jī)(喂料機(jī)、破碎機(jī))、物料在線檢測系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、調(diào)度系統(tǒng)等。智能化設(shè)備主機(jī)和物料在線檢測系統(tǒng)等構(gòu)成了生產(chǎn)線的信息采集單元和執(zhí)行單元，調(diào)度系統(tǒng)作為智能化生產(chǎn)線的大腦，根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳來的信息采集單位采到的信息進(jìn)行模型處理，作出決策，并將命令通過通信網(wǎng)絡(luò)傳遞到執(zhí)行單元，以合理的方式完成智能化生產(chǎn)線的調(diào)度，保證生產(chǎn)線在良好狀態(tài)運(yùn)行，使生產(chǎn)企業(yè)的效益盡可能很優(yōu)。

　　另外，在智能化設(shè)計中，除了生產(chǎn)線之間的連鎖智能控制，物料的進(jìn)出廠智能化控制也十分必要。進(jìn)出廠汽車衡考慮設(shè)計成自動執(zhí)勤汽車衡，只配置計算機(jī)房和攝像頭，通過運(yùn)輸人員打卡方式省去執(zhí)勤人員的配置;在產(chǎn)品儲存及發(fā)運(yùn)中，每種料堆下除設(shè)置合適的出料裝車設(shè)備外至少應(yīng)設(shè)置一臺計量秤使每種物料可以通過計量秤配比后成為合理級配的砂石混合料外銷，滿足客戶對不同級配機(jī)制砂石的需求。

　　4、機(jī)制砂石生產(chǎn)線的環(huán)�；�設(shè)計

　　主要從礦山環(huán)境生態(tài)化和生產(chǎn)工藝環(huán)�；瘍蓚�方面來介紹。

　　前幾年，隨著砂石行業(yè)的快速發(fā)展，砂石生產(chǎn)企業(yè)大多忙于追求經(jīng)濟(jì)效益，對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)未引起足夠重視，造成礦山開采之后出現(xiàn)溝壑遍地、污水橫流等景象。2010年下半年各地開始對砂石礦山資源進(jìn)行整合，“砂石—水泥—混凝土”的生產(chǎn)模式逐漸得到各水泥企業(yè)的認(rèn)同，水泥企業(yè)建設(shè)機(jī)制砂石生產(chǎn)線大幅度提高了水泥行業(yè)礦山資源利用率，增加了企業(yè)新的贏利點，而且在生態(tài)環(huán)境恢復(fù)中起到了良好的帶頭作用，在開采前請專業(yè)人員設(shè)計，采取資源綜合利用、礦山復(fù)墾、粉塵治理、噪聲控制等措施使礦山開采盡可能成為綠色生態(tài)礦山。

　　環(huán)境保護(hù)是一個持久的話題，任何生產(chǎn)線、任何行業(yè)都應(yīng)該將環(huán)境保護(hù)作為第一要題來引起重視。機(jī)制砂石生產(chǎn)線設(shè)計不為例外地必須注重環(huán)保化設(shè)計，它對環(huán)境的污染主要是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、噪聲和廢水。設(shè)計時要嚴(yán)格遵守國家和地方的環(huán)保法規(guī)，做到環(huán)保設(shè)施與工程設(shè)計、施工、投產(chǎn)“三同時”，確保各種污染因子的排放達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，使周圍環(huán)境不受影響或降到低污染程度。一般采取如下環(huán)境保護(hù)措施：

　　(1) 防塵及收塵措施

　　設(shè)計中一般采取以防為主、防治結(jié)合的方針，在中細(xì)碎以前的各工藝環(huán)節(jié)上盡量減少揚(yáng)塵點，使用密閉性能好的輸送和給料設(shè)備。在設(shè)備連接的料管設(shè)計時注意料管形狀、角度等，并盡量降低落差。在所有有組織粉塵排放點均采用收塵效率高、技術(shù)可靠的高效收塵器。保證粉塵排放濃度低于20mg/Nm3，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

　　中間料及含土廢料儲存采用封閉堆棚及噴霧除塵以減少粉塵對周圍環(huán)境的影響。

　　(2)噪聲控制

　　對噪聲的控制從設(shè)備選型上盡量選擇噪聲低的設(shè)備，并將噪聲源設(shè)備布置于封閉廠房內(nèi)，同時采取車間外綠化遮擋噪聲傳播。

　　(3) 廢水處理及泥料排放

　　廢水主要為生活廢水和洗砂廢水。生活廢水經(jīng)化糞池進(jìn)行預(yù)處理后和其它污水匯入廠區(qū)污水處理站進(jìn)行處理，處理后達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)后，回用于生產(chǎn)線用水或道路灑水。濕法生產(chǎn)中篩洗產(chǎn)生的廢水經(jīng)砂石水洗及廢水泥料處理系統(tǒng)處理后作為生產(chǎn)用水循環(huán)使用;污泥處理后的泥餅和預(yù)篩分產(chǎn)生的廢土用于礦山復(fù)墾墊層，達(dá)到廢水泥料的零排放。

　　5、結(jié)語

　　機(jī)制砂石生產(chǎn)線的設(shè)計規(guī)范化、模塊化、智能化、環(huán)�；瘜�會很大程度的實現(xiàn)資源開發(fā)合法化，資源利用高效化，生產(chǎn)作業(yè)清潔化，生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)化，工程項目生態(tài)化，內(nèi)外關(guān)系和諧化，使企業(yè)不僅具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有良好的環(huán)境效益和社會效益。