[科普中国]-骨材处理设备

骨材

骨材是指混凝土中的填充材，由于骨材的使用，混凝土可以增加体积、减少水泥使用量并减少混凝土的收缩量，它也提供了混凝土尺寸的稳定性及抗磨损性。

骨材通称粒料，也就是颗粒材料骨材用量，约占混凝土体积的百分之六十至七十五，显见其对混凝土性质有相当的影响性。骨材依其颗粒大小分为细骨材及粗骨材两种，通过#4 筛之骨材为细骨材，停留于#4 筛以上为粗骨材。

混凝土的组成材料水、水泥、骨材及掺料之配合比例，影响新拌混凝土及硬固混凝土之性质。材料性质的不同，材料来源的改变，品管的疏忽都会导致混凝土品质的异常。

骨材配料器概述骨材配料器又称骨料配料器，骨材配料器指称量骨材（砂和石子是混凝土的骨材，砂子叫细骨材，石子叫粗骨材）的配料设备。它由检修闸门、进料弧门、称量筒，传感器悬挂装置以及卸料弧门等部件组成。配料器上采用的电子秤和电子操纵系统由给定称量装置、传感器和平衡指示器三个主要部分组成。工作时，根据某种混凝土配合比设计所需的各种材料的重量，用打孔的办法记录在卡片上。通过输入装置，将穿孔卡片上的数值转化为一个电量汛息——电压讯号，并经放大和拖动伺服机构，在给定称量装置内设下预定值。当开始称量后，设置在称量装置上的传感器，产生一与称量筒中材料重量成比例的电压。两电压都输入平衡指示器，测定值与预定值不断比较，当接近预定值时，通过电气系统控制进料弧门的动作，使供料速度减慢，当达到预定值时，进料弧门完全关闭，称量完毕。电子操纵系统除能实现粗称、精称动作外，还能实现超称动作，它是混凝土搅拌楼上，实现自动控制的重要设备。1

结构组成给料系统

给料系统是化工企业机械化贮运系统中的一种辅助性设备，其主要功能是将已加工或尚未加工的物料从某一设备（料斗、贮仓等）连续均匀地喂料给承接设备或运输机械中去。给料设备的种类很多，目前尚无较完整的分类方法。按其承载机构运动方式的不同，可分为牵引式、回转式、振动式和重力式。其中牵引式主要包括胶带给料机、板式给料机和埋刮板给料机；回转式主要包括圆盘给料机、螺旋给料机和叶轮给料机；振动式主要包括电磁振动给料机、惯性振动给料机、往复式给料机、摆动式给料机和振动给料机；重力式给料系统指的是链式给料机。

称量系统

称量系统是混凝土配料机的关键部分，该系统主要由称料斗、悬挂装置及称量系统传感器、配料控制仪等组成。配料机的称量系统主要是用于石子、沙子、水泥等的称量。

进料式称量是工业配料过程中常用的一种称量方式，其有两种实现方法，分别为零位法和增量法。所谓零位法，即在称量开始时山给料设备向称量料斗内给料，当达到称量斗内的设定值时停比给料，并打开量斗闸门将物料卸出排空，然后再从零位重新称量下一物料，如此反复;增量法是在接收、称量好一种物料后，将电子秤内部计数值清零，再接收另一物料，而不是将料斗排空。由此可见，无论是增量法还是零位法，由于物料本身的特性或者是料斗的原因大概会造成卸料不清，从而造成称量偏差，但从称量的实现方式来看，零位法比增量法的称量精度要高。

在进行进料式称量时，为了保证称量的速度和精度，通常采用双速给料的方式，即先快速给料至料斗设定值的90%~95%，以保证称量效率，然后慢速给料，以保证称量精度。

另外一种常见的工业配料的称量方式即为卸料式称量，又称减料法称量。该方法首先是向料斗内装入始终多于配方要求的物料，然后自料斗内向外卸料进行称量，落下的物料的重量就是要配制的物料的重量。该方法还可以省去料斗，直接将传感器安装在料仓上，料仓中物料总重量减少的数值就是要配制的物料的重量值，此方法山于只称量从料斗中取走的物料的重量，因此不存在卸料不清的问题，故特别适用于称量易黏附的物料。但采用此方法，需要设备上同时具备装料装置和卸料装置，使设备复杂程度增加，并且料斗内的物料要始终多于配方要求的物料，故而使传感器的量程增大，精度降低，因此卸料式称量山于精度太低而减少采用。

电气控制系统

电气控制系统是配料机的核心部件，它的功能是实现整个配料机的称量、显不、操作及完成各种自动配料程序。该系统主要山配料控制仪和强电回路两部分构成。2

防漏料装置的结构设计总体设计方案

为了解决上面提到的平皮带机给料形式的配料机经常出现的撒料、漏料及损伤输送带的问题，对皮带配料机的防漏料装置的机械结构进行设计，储料斗位于整个装置的上方，在储料斗出料口内侧增加焊接挡板，外侧设置可调节的橡胶挡板，当平皮带机开始工作时，绝大部分砂石骨料在出料口内侧焊接挡板的左斜挡板与右斜挡板之间，很少及个别的砂石骨料会进入到焊接挡板及橡胶挡板之间，减少和避免了骨料与橡胶挡板的直接接触和磨损，避免了漏料撒料及损伤皮带的现象发生。

焊接挡板结构设计

新增焊接挡板由左、右支架，左、右斜挡板构成，新增焊接挡板位于储料斗内侧下方，左斜挡板与右斜挡板夹角为87°，对骨料的输送起引导作用，使大部分骨料能够落到平皮带机上，保证了送料的安全，其中左支架与左斜挡板相连，右支架与右斜挡板相连。

弹性挡板结构设计

弹性挡板山左支柱、左调节块、左立挡板、右立挡板、右调节块、右支柱构成，其中左支柱、左调节块和左立挡板从左到右依次相连，右支柱、右调节块和右立挡板从右到左依次相连。弹性挡板位于储料斗的下方外侧，通过左调节块与右调节块，可以分别调节左立挡板与右调节块上下移动，保证弹性挡板与平皮带机的间隙，从而防比料的漏出。2

骨材筛分机概述骨材筛分机是利用散粒物料与筛面的相对运动，使部分颗粒透过筛孔，将砂、砾石、碎石等物料按颗粒大小分成不同级别的振动筛分机械设备。筛分机筛分过程一般是连续的，筛分原料给到筛分机械（简称筛子）上之后，小于筛孔尺寸的物料透过筛孔，称为筛下产物；大于筛孔尺寸的物料从筛面上不断排出，称为筛上产物。3

分类筛分机分固定筛和活动筛两类，活动筛又分转动筛和振动筛。固定筛大多采用篦栅装在破碎机进口上方，以防止超规格的物料落入。转动筛大多由板筛折成多角形或圆形筒体而成，其结构简单、寿命长,但生产率低、机体笨重、庞大，但很少采用。

固定筛

固定筛是最简单、也是最古老的筛分机械，筛面由许多平行排列的筛条构成，排列的方向与筛上料流的方向相同或垂直。筛面成水平安装（脱水时）或倾斜安装，工作时固定不动，物料靠自重沿筛面下滑而筛分。固定筛分为固定筛格和条形筛二种。格筛筛孔一般为方形或圆形，条形筛孔一般为筛缝；筛面角度一般为25度至85度之间。前者筛条较粗、筛缝较大（一般≥25 mm），用于粗粒级筛分；后者筛条较小（一般0.25～1 mm），用于料浆的初步脱水。固定格筛是在选矿厂应用较多的一种，一般用于粗碎或中碎之前的预先筛分。它结构简单，制造方便。不耗动力、可以直接把矿石卸到筛面上。主要缺点是生产率低、筛分效率低，一般只有 50～60% 。

弧形筛和旋流筛属于新型固定筛。弧形筛筛面沿筛上料流方向呈圆弧形，筛条与筛上料流方向垂直；旋流筛的筛面是圆锥形，筛条近似与母线平行。它们可用于料浆的初步脱水、脱泥或脱介，工作时皆利用料浆沿筛面运动时产生的离心力强化筛分。固定筛构造简单，寿命长，尤其不消耗动力，没有运动部件，设备成本和使用成本低。因此，虽然生产能力和筛分效率较低，但仍在广泛使用。

滚动筛

滚筒筛的工作部分为圆柱面或圆锥面筛筒，沿筛筒的对称轴线装有转轴，整个筛子绕筒体轴线回转，轴线在一般情况下装成不大的倾角。圆锥面筛筒水平安装，物料从圆筒的小端给入，并随筛筒旋转被带起，当达到一定高度时，因受重力作用自行落下，细级别物料从筒形工作表面的筛孔通过，粗粒物料从圆筒的另一端排出，如此不断起落运动实现物料的筛分。圆筒筛的转速很低、工作平稳、动力平衡好。但是其筛孔易堵塞变型、筛分效率低，工作面积小，生产率低，可用于粗、中粒物料的筛分和脱水。选矿厂很少用它来作筛分设备。

振动筛

振动筛结构由四部分组成，高频振动电机、一级固定格筛和二级分级固定格筛、振动弹簧及机壳。支承或吊挂筛箱采用的是弹簧组件，筛箱的振动依靠激振器。振动筛是一个弹性振动系统，其振幅受给料量和其他动力学因素的影响而可以改变。振动筛运动特点是频率高、振幅小，筛面倾斜度与筛分筛率成反正，筛面倾斜度越大流动速度越快，物料在筛面上作跳跃运动，因而生产率和筛分效率都较高。振动筛适用于选煤厂的各种筛分作业，种类很多。

采用振动筛原理的有：直线振动筛、水平振动筛、摇动筛、偏心筛、旋转振动筛、圆振筛、香蕉振动筛、概率筛等等。按其传动机构的不同，又可以分为以下几种：偏心振动筛、惯性振动筛、自定中心振动筛、共振筛。

共振筛也曾被大量使用，但因其结构复杂、工作稳定性差、调整困难、维修量大等缺点，目前已不再制造。椭圆振动筛的筛分效果较好，但结构复杂，目前应用不多。限定中心式圆振动筛，俗称偏心式振动筛、半振动筛或陀旋筛，工作时筛子中部作圆周运动，给、排料端作椭圆运动，其主要缺点是传给地基的动负荷较大，另外需要曲轴和较多的轴承，结构复杂，已经被淘汰。偏心轴式自定中心圆振动筛的曲轴制造成本较高，因此这种筛子很少制造。3

筛子性能的影响筛板和筛孔的形状

筛分粒度在25 mm以上，一般用冲孔或钻孔筛板，孔眼多数采用圆孔，菱形排列。25 mm以下可用编织筛网，编织筛网为方孔。25 mm的筛孔，可以用冲孔筛板，或编织筛网，编织筛网应防止筛条滑动，筛孔变形。对于1 mm以下筛分（包括脱泥、脱水、脱介）采用条缝筛板0.5 mm以下的可以用条缝筛板（用螺杆穿筛条上圆环或焊接的）或尼龙筛网。不论是筛板或筛网，本身须绷紧，并和筛箱紧固，这是十分重要的。既可以延长筛板、筛网、筛箱的寿命，提高筛分效率，而且可以减轻噪音。对于50 mm以上的筛板，经常由钢筋或轻轨制成。尤其是固定筛使用旧钢轨更是合适。棒形筛条都制成楔形的，上宽下窄，便于物料通过。圆形筛孔，以圆的直径标明筛孔的大小，能保证通过的粒度都小于筛孔的尺寸，其筛下产品基本不含大于筛孔的大小，但天上石麟形的对角线是边长的1.414倍，有的资料认为通过方孔的最大颗粒，相当于通过圆孔的最大粒度的1.23倍。矩形筛孔以矩形的短边作为筛孔的名义尺寸，在这种情况下，超过筛孔尺寸的粒度，特别是扁平颗粒将顺着筛眼长边透筛。还有一些不规则形状的筛孔，如一些编织筛网。概率筛的筛孔常大于分离粒度而用筛孔的投影进行计算。无论如何，筛分产品的粒度是衡量粒度标准。

筛面的长度和宽度

筛面的宽度决定筛分机的处理能力，若筛面宽物料的通过能力大；筛面的长度决定筛分机的筛分效率，筛面越长物料经过筛分的时间越长，筛分越彻底，但是，过长的筛面对提高筛分效率并不显著，而仅仅多余地加长了筛分机的尺寸。我国现有筛分机其筛面长度，粗粒级的筛分3.5~4 m，中细粒级的筛分5.5~5.6 m，脱水、脱介6.5 m。

筛面的倾角

筛面倾角的大小，影响筛上物料的移动速度。倾角大，物料的移动快，处理能力高。筛面的倾角和筛子的结构形式与筛分产品的质量要求有关。一般筛孔在50 mm以上，作预先筛分时，都采用圆运动筛分机，如惯性振动筛和自定中心振动筛，其倾角为15°~20°。而直线运动的筛分机，一般作水平安装，其倾角为零度，物料在筛面上运动，依靠筛面对物料的抛射力，这种筛分机一般用于煤的脱水、脱泥和脱介。

振幅****和频率

振幅是指筛箱行程的一半，频率是指筛箱分种往复振动的次数。筛箱除筛面倾角外必须具备足够大的速度才能使筛面上的物料前进。经试验研究得出煤用振动筛筛箱的加速度不超过70~80 m/s2,振幅大致为2~5 mm，转速为800~1500 r/min。

为了测量直线运动筛分机的振幅，一般直线振动筛筛帮上都画着测量振幅的三角形，在测量三角形画着一组平行于基线的平行线，上面标有刻度，表示三角形相应截割的宽度。当筛箱振动，人在视觉上的滞留，将看到两个三角形，斜边的交点所指截宽，就是筛分机的行程（两倍的振幅）。

抛射角

抛射角是筛箱运动方向与筛面所形成的角度。如抛射角较大，有利于物料透筛，但处理量较小。直线运动筛主要靠抛射作用推动物料前进，并使细粒透筛。直线运动筛的抛射角一般在30°~55°之间，我国采用45°，圆运动筛分机，也有抛射作用，但其抛射角不固定，并与筛分机的频率和振幅有关。

处理量

过大地加大处理量（单位面积或是单位宽度的处理量），严重的影响筛分效率，使筛上物中含小于筛孔粒级的数量增加。4