干法机制建筑集料分级方法及其设备.pdf

本发明公开了一种干法机制建筑集料分级方法及其设备，该方法将含有不同石质的矿石原料进行杂质分离、预破碎、无水细碎、筛分、成品分级，最后将分成不同级别的集料成品分别回收；本发明的设备包括杂质分离机，预破碎机，细碎机，成品筛分机，成品分级机等，采用本发明的方法和设备整个生产流程不需要一滴水，均是在无水的情况下进行破碎，筛分和分级；所使用的原料非常广泛，可采用各种矿石原料，可全程无水机制出0-25mm包括石粉、机制砂、碎石三种产品，具有节约资源，生产效率高，成本低，无环境污染、产成品级别多种多样的优点。

1、  一种干法机制建筑集料分级方法，其特征在于集料采用全程无水机制并进行分级，采用石质矿石原料，其具体步骤如下：
将含有不同石质的矿石原料进行杂质分离、预破碎、无水细碎、筛分、成品分级，最后将分成不同级别的集料成品分别回收。

2、  根据权利要求1所述干法机制建筑集料分级方法，其特征在于所述的原料预破碎的范围小于80mm。

3、  根据权利要求1所述干法机制建筑集料分级方法，其特征在于无水细碎是将原料粉碎至小于25mm。

4、  根据权利要求1所述干法机制建筑集料分级方法，其特征在于所述的筛分是将大于5mm的碎石筛分出来，将小于5mm的砂粉进行成品分级。

5、  根据权利要求1所述干法机制建筑集料分级方法，其特征在于所述的成品分级可将砂粉分为0-5mm范围内的多种级别的砂粉。

6、  根据权利要求5所述干法机制建筑集料分级方法，其特征在于优选的砂粉级别为0-0.16mm的石粉，0.16-5mm的砂粉。

7、  一种根据权利要求1所述的干法机制建筑集料分级设备，包括原料储存仓，输送机，预破碎机以及成品仓，其特征在于包括杂质分离机，细碎机，成品筛分机，成品分级机；其中，杂质分离机的一端通过输送机与原料储存机相连，另一端与预破碎机连接，细碎机的一端通过输送机与预破碎机连接，另一端通过输送机与成品筛分机相连，成品筛分机连接着成品分级机，成品仓通过输送机分别与杂质分离机以及成品分级机相连，用以储存从杂质分离机分离出来的杂质以及从成品分级机分出的不同级别的砂粉；
设备在在全程无水状态下机制集料并进行分级，采用石质矿石原料。

8、  根据权利要求7所述的干法机制建筑集料分级设备，其特征在于所述的成品分级机内设置有鼓风机，挡砂板，布料板，分级板，引风机；其中：布料板与分级板呈60-100度角相连，布料板与成品分级机的机体相接，鼓风机设置在布料板的下方，引风机设置在分级板的上方并与成品分级机的机体相接，在布料板的上方，设置有与其垂直的挡砂板，并与布料板之间留有一定的空隙，使从进料口下来的砂石有秩序地到达并均匀布置在布料板上；成品分级机的机体可为封闭式或开放式。

9、  根据权利要求8所述的干法机制建筑集料分级设备，其特征在于布料板与分级板的最佳相连夹角为70-90度。

10、  根据权利要求8所述的干法机制建筑集料分级设备，其特征在于鼓风机的风向中心与分级板平行。

11、  根据权利要求8所述的干法机制建筑集料分级设备，其特征在于所述的分级板上设置有若干个集料运输管道，用以收集和运输不同级别的砂粉。

12、  根据权利要求8所述的干法机制建筑集料分级设备，其特征在于所述的布料板上设置有若干个三角形状的立体布料台阶，用以使砂料均匀布置，该三角形状设计为其它形状也无妨。

13、  根据权利要求7所述的干法机制建筑集料分级设备，其特征在于所述的设备上安装有若干个除尘器。

干法机制建筑集料分级方法及其设备
技术领域
本发明涉及建筑制砂技术领域，尤其涉及一种干法机制建筑集料即建筑用砂分级的方法以及制砂分级设备。
背景技术
随着我国建筑领域的高速发展，建筑用砂的用量也越来越大，传统砂石的生产通常采用天然砂石洗选，原料取自于土地，生产过程采用水洗的方法制砂。如中国专利200620101331.5，该专利的优点在于具备了破碎、筛分、洗砂的功能；其所要解决的是国内普遍使用的制砂机系统均由破碎机、筛分机、洗砂机等单机到现场分别安装，并用带输送机按制砂流程连接组成的问题。提供了一种集石料破碎、筛分、洗砂和可移动功能于一体的移动式制砂石机，使施工方便转移场地容易。
以上从土地上采砂并用水进行洗砂的生产过程，给国家的土地和水资源的持续发展带来了很严重的问题。首先国家严禁在土地上盗采砂石。据统计，仅北京一年的商品混凝土一项，每年需两千万方量，折合砂石四千万吨，折合土地资源约8000亩。在土地上盗采砂石不仅造成国家土地资源的流失而且使环境遭到破坏。其次，采用水洗制砂浪费水资源。仅北京地区统计，以所需四千万吨砂石为例，北京地区每年为此多付出水资源约2000万吨。况且大多砂石生产用水多为盗采地下水，因此造成巨大的土地和水资源的破坏和浪费。
此外，传统砂石生产的资源综合利用率差。因技术原因用水洗选砂石时会将有价值的细砂冲走而无法回收，所浪费的细砂资源约占总资源的20％-30％，而建筑用砂越细价值越高；而且传统砂石生产的产品单一，只能为单一级配砂石，不能满足日益发展的建筑市场对于砂石不同级别的需求。
发明内容
本发明的目的是要解决以上制砂生产过程中所出现的问题而提供一种干法机制建筑集料即用砂并进行分级的方法以及制砂分级设备。该方法和设备在制备过程中采用石质矿石原料，在全程无水状态下机制集料并进行多种粒度的分级。该方法集破碎、细碎以及分级等功能为一体，所使用的原料广泛，采用无水生产，使资源的利用率达到百分之百，而且砂产品的级别多种多样。
本发明提供了两种技术解决方案来达到其发明目的。其一为一种干法机制建筑集料分级方法，该方法的突出贡献在于制备集料时采用全程无水机制并进行分级，可采用各种不同石质的矿石原料，具体步骤如下：
将含有不同石质的矿石原料进行杂质分离，将石质原料预破碎到小于80mm，采用无水细碎方法将小于80mm的原料粉碎至小于25mm，再将大于5mm的碎石筛分出来，小于5mm的砂粉进行成品分级，成品分级可将砂粉分为0-5mm范围内的多种级别的砂粉，本发明优选的砂粉级别为0-0.16mm的石粉，0.16-5mm的砂粉，最后将分成不同级别的集料成品分别回收。
其二为一种干法机制建筑集料分级设备，包括原料储存仓，输送机，预破碎机，以及成品仓，杂质分离机，细碎机，成品筛分机，成品分级机；其中，杂质分离机的一端通过输送机与原料储存机相连，另一端与预破碎机连接，细碎机的一端通过输送机与预破碎机连接，另一端通过输送机与成品筛分机相连，成品筛分机连接着成品分级机；成品仓通过输送机分别与杂质分离机以及成品分级机相连，用以储存从杂质分离机分离出来的非石质杂质以及从成品分级机分出的不同级别的砂粉；设备的机体可为封闭式或开放式。设备在在全程无水状态下机制集料并进行分级。采用石质矿石原料。
本发明所述的成品分级机中设置有有鼓风机，挡砂板，布料板，分级板，引风机；其中：布料板与分级板呈60-100度夹角相连，本发明选择的最佳相连夹角为70-90度。布料板与成品分级机的机体相接，鼓风机设置在布料板的下方，鼓风机的风向中心与分级板平行或不平行。引风机设置在分级板的上方并与成品分级机的机体相接，在布料板的上方，设置有与其垂直的挡砂板，并与布料板之间留有一定的空隙，使从进料口下来的砂石有秩序地到达并均匀布置在布料板上。布料板上设置有若干个三角形状的立体布料台阶，用以使砂料均匀布置。在成品分级机的分级板上设置有若干个集料运输管道，用以收集和运输不同级别的砂粉。成品分级机的机体可为封闭式或开放式。
本发明的设备上安装有若干个除尘器，用以回收制砂过程中所产生的灰尘。
本发明的最大贡献和优点在于用干法机制建筑集料，整个生产流程不需要一滴水，均是在无水的情况下进行破碎，筛分和分级。其使用的原料非常广泛，可采用各种矿石原料，如石灰岩、玄武岩、花岗岩、也可用河卵石、尾矿石等各种石材。不需要开采一寸土地资源，更降低了生产成本，并且符合国家环境保护的要求。
附图说明
图1为本发明的生产流程以及所使用的设备结构示意图，图中序号表示：1-原料储存仓，2-输送机，3-杂质分离机，4-预破碎机，5-制砂机，6-成品筛分机，7-成品分级机，8-成品仓，9-除尘器。
图2为本发明的成品分级机的结构原理示意图，图中序号表示：7.1-鼓风机，7.2-挡砂板，7.3-布料板，7.4-分级板，7.5-集料运输管，7.6-引风机。
图3为本发明的的分级板7.4上所布置的集料运输管7.5。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的干法机制建筑集料即制砂分级方法和设备进行详细的描述。
参照图2和图3，本发明的无水机制集料的分级原理在于，成品分级机7的分级板7.4设置在鼓风机7.1和引风机7.6之间，布料板7.3与分级板7.4呈70-90度夹角相连，本发明选择的最佳相连夹角为70-90度；鼓风机7.1设置在布料板7.3的下方，鼓风机7.1的风向中心可与分级板7.4平行或不平行。以使从成品筛分机6筛分下来的砂粉在鼓风机7.1的强风下吹向分级板7.4，并根据其重量和粒度的大小不同以抛物线、斜线或直线的轨迹落向分布到分级板7.4上的各个远近不同的集料运输管道7.5中，然后将分成不同级别的砂粉或砂料回收并运输到成品仓8中，作为不同需求的建筑用砂。
分级板7.4上的各个集料运输管道7.5可根据所需要的砂的粒度级别打开或关闭。如需要大级别的砂粉，则打开最近的管道；如需要小级别的砂粉，则打开远一些的管道。因建筑用砂粉的粒度和级别并没有非常严格的要求，因此，其粒度和级别通常是在一定的范围内。因此，只需调整鼓风机的风量或风速并通过简单试验即可实现分级目的。成品分级机的机体如图2的虚线部分所示可设计为封闭式或开放式。
本发明在制砂过程中不用一滴水，纯属干法制砂；所使用的原料可为各种石质原料或废弃的石质尾矿，均可通过本发明设备的杂质分离机进行非石质杂质的去除。因此，本发明既可以节约水资源，又可以做到最大限度的废物利用。
本发明的干法机制制砂分级方法在于(如图1所示的流程)，先将各种大小不同的石质原料经过杂质分离机3分离出石质原料，去除非石质杂质，再经过预破碎机4将石质原料破碎至小于80mm，然后进入细碎机5将预破碎的原料粉碎至小于25mm的碎石，其间还会有细如粉末状的砂粉等不同粒度的碎石，这些小于25mm的碎石进入成品筛分机6中进行筛分。本发明为了使成品分级机5分出的砂粉的级别在实际中更实用并且使生产过程更加经济合理，成品筛分机6设计为只允许小于5mm的砂粉进入成品分级机7中，大于5mm的砂石再返回到细碎机5中重新粉碎或作为成品级别直接回收进行其它利用。在实际生产中，当然也可以根据不同需求来调整成品筛分机6的筛分粒度，使进入成品分级机的砂料大于或小于5mm。
参照图1，本发明的干法机制建筑集料分级设备包括原料储存仓1，输送机2，杂质分离机3，预破碎机4，细碎机5，成品筛分机6，成品分级机7，成品仓8以及除尘器9；其中，杂质分离机3的一端通过输送机2与原料储存机1相连，将收集到的各种不同的石质原料输送到杂质分离机3中进行非石质原料的去除；另一端与预破碎机4连接，进行小于80mm碎石的预破碎；细碎机5的一端通过输送机2与预破碎机4连接，另一端通过输送机2与成品筛分机6相连，成品筛分机6连接着成品分级机7，被细碎为小于小于25mm的碎石在成品筛分机6中筛分出小于5mm的砂粉进入成品分级机7中进行分级处理，成品仓8通过输送机2分别与杂质分离机3以及成品分级机7相连，用以储存从杂质分离机3分离出来的非石质杂质以及从成品分级机7分出的不同级别的砂粉。
参照图2和图3，在本发明的成品分级机7中，布料板7.3与分级板7.4呈60-100度夹角相连，使布料板7.3与分级板7.4之间呈扇形安装，鼓风机7.1设置在布料板7.3的下方，鼓风机7.1的吹风中心方向与分级板7.4平行或不平行。从成品筛分机6下来的小于5mm的砂粉在鼓风机7.1的强风下吹向分级板7.4，并根据砂粉的重量和粒度的大小不同以抛物线、斜线或直线的轨迹落向分级板7.4上并分布到各个远近不同的集料运输管道7.5中，然后将分成不同级别的砂粉或砂料回收并运输到成品仓8中。
布料板7.3与成品分级机7的机体固定连接，在布料板7.3的上方，设置有与其垂直的挡砂板7.2，并与布料板7.3之间留有一定的空隙，使进料口下来的小于5mm的砂石有秩序地到达并均匀布置在布料板7.3上，在布料板7.3上设置有若干个三角形状的立体布料台阶，用以使砂料均匀布置，分级板7.4上设置有若干个集料运输管道7.5，用以收集和运输不同级别的砂料。引风机7.6设置在的分级板7.4的上方并与成品分级机7的机体相接，引风机7.6将最细最轻的砂粉抽走并回收作为一种级别，然后根据各个集料运输管道7.5收集到的砂粉测出其粒度的大小，从而达到分级的目的。
本发明制砂分级的方法中，鼓风机与引风机的风量可随时根据吹出的粒度进行调整，以达到所需要的粒度的风量或风速。
本发明分级板7.4上的各个集料运输管道7.5可根据所需要的砂粉的粒度级别打开或关闭。如需要大级别的砂粉，则打开最近的管道；如需要小级别的砂粉，则打开远一些的管道，即可实现分级目的。
本发明的布料板7.3设计为其它形状也无妨，如还可设置为上下凹凸或其它形状的挡板，每个挡板的长度根据鼓风机的大小可进行调整。
本发明的干法机制建筑集料即制砂分级方法和设备可将各种不同的石质原料加工为0-0.16mm的石粉，0.16-5mm的砂粉和5-25mm的碎石。也可根据实际需要进行不同粒度的分级，如0.5-2mm、1-3mm、2-5mm，或4-8mm、6-10mm、11-15mm、13-18mm、15-20mm、18-22mm或20-25mm等级别以满足建筑市场的不同需要。
为了达到环保的要求，本发明还在该设备上安装了多个除尘装置，以回收因破碎和制砂过程中所产生的粉尘。
本发明具有多个成品仓8，以储存各种级别和粒度的砂产品，多个成品仓8分别对应于集料运输管7.5的各个出料口。
本发明所使用设备中的装置或部件除成品分级机7之外，均为本领域常规使用的装置，在市场上可方便地得到，其连接方式也为本领域一般技术人员所熟知。
实施例1
参照附图1和2，选用不同粒度的石灰岩、花岗岩及河卵石用作制砂原料。原料输送机2将储存仓1中的上述原料送入杂质分离机3中进行杂质分离，然后进入颚式预破碎机4中将分离的石质原料预破碎至小于80mm左右的尺寸范围，再通过原料输送机2将其送入细碎机5中进行制砂，将小于80mm左右的原料用细碎机5粉碎至小于25mm左右，输送到成品筛分机6中，成品筛分机6筛出小于5mm左右的砂粉并送入成品分级机7中；本实施例的布料板7.3与分级板7.4呈85度夹角相连，用风量为1174m³/h鼓风机吹向落入成品分级机7中的布料板7.3上的砂粉，此时，这些砂粉因其粒度及重量的不同向不同距离的分级板7.4上飘去并散落到各个集料运输管7.5中，形成不同级别的砂料，再将其分别回收。本实施例的成品分级机7上方的引风机7.6将飘浮在空中的0-0.16mm的石粉抽走并回收成为一个级别；另回收有0.16-5mm级别的砂粉，在回收过程中，大于5mm的碎石在成品筛分机6中被返回到细碎机5中并进行再粉碎或直接利用。
实施例2
参照附图1和2，选用不同粒度的玄武岩、尾矿石用作制砂原料。原料输送机2将储存仓1中的上述原料送入杂质分离机3中进行杂质分离，然后进入锤式破碎机4中将分离的石质原料预破碎至小于80mm的尺寸范围，再通过原料输送机2将其送入棒磨式制砂机5中进行制砂，将小于80mm的原料用棒磨式制砂机5粉碎至小于25mm，输送到成品筛分机6中，成品筛分机6筛出小于5mm的砂粉并送入成品分级机7中；本实施例的布料板7.3与分级板7.4呈70度夹角相连，用风量为2504m³/h鼓风机吹向落入成品分级机7中的布料板7.3上的砂粉，此时，这些砂粉因其粒度和重量的不同向不同距离的分级板7.4上飘去并散落到各个集料运输管7.5中，形成不同级别的砂子，再将其分别回收。本实施例的成品分级机7上方的引风机7.6将飘浮在空中的0-0.15mm的石粉抽走并回收成为一个级别；另回收有0.15-2.5mm级别和2.5-5mm的砂粉。在回收过程中，大于5mm的碎石在成品筛分机6中被返回到细碎机5中并进行再粉碎或直接利用。
实施例3
参照附图1和2，选用不同粒度的花岗岩、河卵石、尾矿石用作制砂原料。原料输送机2将储存仓1中的上述原料送入杂质分离机3中进行杂质分离，然后进入反击破式破碎机4中将分离的石质原料预破碎至小于80mm左右的尺寸范围，再通过原料输送机2将其送入冲击式制砂机5中进行制砂，将小于80mm左右的原料用冲击式制砂机5粉碎至小于25mm左右，输送到成品筛分机6中，成品筛分机6筛出小于5mm左右的砂粉并送入成品分级机7中；本实施例的布料板7.3与分级板7.4呈90度夹角相连，用风量为2100m³/h鼓风机吹向落入成品分级机7中的布料板7.3上的砂粉，此时，这些砂石因其粒度及重量的不同向不同距离的分级板7.4上飘去并散落到各个集料运输管7.5中，形成不同级别的砂料，再将其分别回收。本实施例的成品分级机7上方的引风机将飘浮在空中的0-0.13mm的石粉抽走并回收形成一个级别；另回收有0.13-3mm，3-5mm的石粉或砂粉，在回收过程中，大于5mm的碎石在成品筛分机6中被返回到细碎机5中并进行再粉碎或直接利用。
本发明的干法机制建筑集料即制砂分级方法和设备在制砂过程中不用一滴水，纯属干法制砂。所使用的原料可为各种石质原料或废弃的石质尾矿，使该技术领域的原料资源综合利用率达到百分之百。生产过程中经多极破碎，所生产的石粉、机制砂、碎石可供应于干混砂浆、商品混凝土应用。石粉更可以进一步利用生产环保型免烧砖瓦、轻型防火建材，以及各种建材混合料。本发明可随建筑市场要求提供0-25mm各级配石粉、机制砂以及碎石。因而产品应用广泛，需求量大，尤其是干混砂浆项目，可节约烘干，除杂质等多项成本，并适合干混砂浆对各种级配砂的要求。