2.3　再生骨料制备技术及工艺设备

2.3.1　再生骨料制备工艺技术流程概述

再生骨料的生产过程包括预处理、破碎和筛分三大工艺环节，工艺流程如图2-1所示。

（1）预处理

预处理完成对建筑废物的初级破碎和杂物的人工分拣。预处理阶段建筑废物初级破碎一般采用颚式破碎机，初级破碎主要是将大块的建筑废物破碎至块径400mm以下，便于后续破碎处置和混凝土块中钢筋和骨料的分离。经过初级破碎后，对于未经源头分类的建筑废物需进入人工分拣平台（已进行源头分类的建筑废物可以省去人工分拣环节）。

人工分拣主要是分拣建筑废物中较大的钢筋、布条、塑料、编织物等。未经源头分类的建筑废物成分较为复杂，人工分拣程序保证了大块杂物的去除，同时可以使后续的处置过程更为高效，物料更为纯净，具体如图2-2所示。

（2）破碎和筛分

破碎和筛分是生产建筑废物再生骨料的主要环节，对建筑废物进行细碎和进一步杂质分离。二段破碎设备一般采用反击式破碎机。物料经二级反击式破碎机破碎后首先进入去泥筛去除1mm以下的泥粉，并经电磁除铁器再次去除残留的钢筋、铁块等金属物质，再经风力分拣机去除物料中木屑、塑料等轻物质。

经过分拣去除杂质的物料，经分级筛分出不同规格的再生骨料，对于粒径大于31.5mm的物料返回二段破碎再次破碎，具体如图2-3所示。

破碎工艺状况对产量的影响如表2-7所列。

2.3.2　再生骨料的原料筛选

《再生骨料应用技术规程》（JGJ/T 240—2001）第3.0.1条规定被污染或腐蚀的建筑废物不得用于制备再生骨料。再生骨料及其制品的放射性应符合现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566—2010）的规定。原则上，有害杂质含量不足以影响再生骨料混凝土、再生骨料砂浆、再生骨料砌块或再生骨料砖使用性能的建筑垃圾均能用来生产再生骨料，但下列情况下的建筑垃圾不宜用于生产再生骨料：建筑垃圾来自特殊使用场合的混凝土（如核电站、医院放射室等）；建筑垃圾中硫化物含量高于600mg/L；建筑垃圾已受重金属或有机物污染；建筑垃圾已受硫酸盐或氯盐等腐蚀介质严重侵蚀；原混凝土已发生严重的碱骨料反应。

2.3.3　再生骨料的破碎设备及配置

2.3.3.1　破碎设备

表2-8为通用的主要设备配置方案，其中皮带输送机、除尘设备、降噪设备可根据不同地理位置、环保要求、投资规模予以分别设计、制造、采购，达到投资省、见效快的环保型处置目的。表2-8所列中均为常规破碎设备，下面将对新型破碎设备——BHS立轴冲击式破碎机进行详细介绍。

（1）概述

BHS的双室转子离心式破碎机是立轴冲击式破碎机（VSI）的进一步发展。它以非常经济的生产成本提供给用户极好的破碎产品。在过去十几年里人们对于混凝土和筑路沥青的质量要求越来越高，这就对包括建筑用砂在内的矿山石料提出了更高的质量要求。新的欧洲标准（例如BS EN 13043：2013）和其他有关标准已经对高等级石料中立方型颗粒的含量提出很高的要求。

从原则上讲，采用冲击破碎是满足这种粒型要求的合理破碎工艺，并且它适用于各种岩石的破碎。然而，传统的水平轴冲击式破碎机并不能完全满足石料整型（立方型颗粒含量高）的质量要求，而且衬板磨损严重。因此，大约30年前采用立轴结构的冲击破碎机[也叫立轴冲击式破碎机（VSI）]开始在市场上出现，当时研发这种破碎机的目的是提高石料的立方整型并降低衬板的磨损。简而言之，各种立轴冲击式破碎机（VSI）在它们基本设计原则和物流方向上是相似的，如图2-4所示。

由图2-4可以看出，在圆形的机架内，转子安装在一个立轴上。物料从破碎机顶部向下进入高速旋转的转子1中心，然后在转子内部沿径向改为水平运动，最后经过离心加速被高速地抛离转子2；物料的破碎主要是通过与转子四周固定的圆形冲击墙产生的高速撞击。冲击墙既可以是环状的钢质耐磨衬板，也可以是由细料自动形成的物料层3。破碎后的物料在重力作用下通过机器底部排出4。

目前在破碎机市场上有几种类型的立轴冲击式破碎机（VSI），它们最主要的区别在于转子的设计，这种差别也产生了不同的物料破碎工艺。对于中等硬度以及坚硬岩石的破碎，主要有两种机型被广泛地使用，即开放式平板转子破碎机和封闭式破碎腔型转子破碎机（也称转子离心式破碎机）。开放式平板转子破碎机是由一个开放的水平圆板形转子[图2-4（b）]组成，在它上面环形排列着3～5个镶有衬板的叶轮。这种开放式平板转子破碎机有一个优点，就是它的最大给料尺寸可以达到300mm，但若用它破碎高耐磨的物料经济上不合算。用这种破碎机破碎后的产品质量和用水平轴冲击破碎机生产的产品质量基本一致。

转子离心式破碎机是前些年市场上引起人们广泛关注的立轴冲击式破碎机（VSI）。这种破碎机通常有一个封闭的圆盘形转子或者封闭的星形转子，每个转子一般有3个破碎室[图2-5（a）和图2-5（b）]。在大多数情况下破碎物料的给料粒度可以达到50mm。

与开放式平板转子相比，离心式转子具有以下优点：在转子内物料沿着预定的轨迹逐粒被加速并以确定的速度和方向高速飞离转子；在离心力作用下由死料区自动形成的物料层确定了转子内物料的加速运动轨迹，同时构成了磨损保护层，减小了转子内部的磨损。

转子本身不是破碎工具，而是一个物料加速器。物料的破碎过程发生在转子外部固定的圆形冲击墙上，这些冲击墙既可以是环形钢质破碎衬板，也可以是自动形成的物料层（也叫砂床）。使用钢质破碎衬板能够达到很好的破碎效果，但衬板破碎的应用范围被物料耐磨性能所限制。如果破碎工艺的主要目的是提高物料的立方整型，那么采用砂床破碎就足以达到要求。这种破碎机另一个优点是破碎比与耐磨衬板的磨损无关。基于这种特性，任何物料无论其耐磨性能如何均能经济地使用转子离心式破碎机进行破碎，可获得立方型颗粒含量超过80%的高质量产品，同时提高了破碎面的比例。

（2）结构决定BHS转子离心式破碎机适用性能

结构方面，BHS转子离心式破碎机适用于所有类型物料的破碎和成形：从软质物料到硬质物料，无论是低磨耗材质还是高磨耗材质。双腔式转子可用于破碎特高硬度和特高磨耗的物料。

1）立方体成型　进料颗粒在转子中利用离心力高速旋转，然后对准抛甩到破碎衬板上。其系统特性能避免物料破碎时产生随机效应，由此可获得立方体化程度极高的产品。

2）剥离式破碎　通过有针对性地对每个物料颗粒进行冲击破碎，强度较低成分的物料比强度较高的物料更容易破碎。这样可有目的地去除易被破碎的物料，从而显著提高产品的质量[磨耗值（即洛杉矶法值）、抗冻性]。对于由不同强度成分组成的原矿和工业矿产可通过剥离破碎得到最大量的最终产品。

（3）磨损部件

机器设备的所有受力部分均采用易于更换的耐磨件进行保护，这些磨损件采用特殊铸钢，优化设计，无需进行耐磨堆焊处理或备用转子。

1）快速联接型设计　BHS转子离心式破碎机的机体和驱动装置已整体安装在机座上。大型机盖采用液压升降装置开启并可旋转360°，以便于更换耐磨部件。

2）润滑装置　BHS转子离心式破碎机安装有带集成监控的循环油润滑装置，以确保设备运行的安全性，降低设备的维护费用。

3）振动感应装置　安装在底座和机体之间的橡胶弹性元件能吸收运行产生的振动，并消除其对支撑结构的影响。当设备在运行中产生大幅度震动时，振动传感器将自动停机。

（4）转子离心式破碎机结构分类

BHS转子离心式破碎机既可以使用砂床也可以使用环形破碎衬板。可根据具体使用要求相应降低磨损费用或提高破碎比。可随时按要求进行改装，且只需几分钟便能完成。

1）RSMX环形衬板结构（见图2-6）

① RSMX适用于岩石、砾石和道砟的破碎和整形，也适用于高磨耗材料的破碎整形，如河卵石、花岗岩、斑岩、片麻岩、硬砂岩、石英石、水泥熟料、玻璃等。

② 适用于破碎高磨耗性物料，如铝矾土、硅铁合金、磨料。

③ 剥离式破碎，适用于钢厂的各类钢渣或焚烧厂炉渣的破碎。

2）BHS转子离心式破碎机（见图2-7）

① BHS适用于中等硬度和中等磨耗性物料的破碎整形，如河卵石、石灰石、白云岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、碎砖块。

② 剥离式破碎适用于如泥砾石及其他外层包裹较软物质的石料、中等磨耗性的矿渣、工业用矿料、矿石表层。

③ 冷沥青的再生利用。

3）BHS-Sonthofen制造的转子离心式破碎机　采用两室的星形转子，它的出现标志着VSI破碎机的发展又向前迈进了一步。在2001年，这种新型设计的破碎机荣获BAUMA创新奖。理论分析和广泛的实践测试均证明不是三室转子而是离心两室转子能够使转子内的物流达到最佳（见图2-8）。因为在转子内物料由垂直给料变为水平加速是阻碍物料流动的主要瓶颈，且三室阻碍了物料离开转子。由于两室转子更好的物流特性，与三室转子相比在物料破碎的性能方面得到了以下的提高：a.在相同的驱动电机功率下最大生产能力提高了15%～25%；b.粉尘废气量减少10%；c.由于结构简单，耐磨保护好，转子的磨损降低了大约25%。

如果采用砂床配置进行破碎操作，那么破碎工艺的目的应该是以较低的磨损成本获得较高的石料立方整型，这种砂床破碎工艺尤其适用于破碎坚硬和高耐磨的物料。当然对于成分不均一的物料（如水泥块），可以在破碎后将相对软的物料成分与坚硬且有市场价值的石料进行选择性分离。如果提高物料的破碎比是整个破碎工艺的目的，例如在制砂生产时，那么转子离心式破碎机就应该采用环形钢质衬板。低的或中等耐磨的石料或者脆硬的物料是这种破碎生产方式最理想的原料。

图2-9（a）是三室转子破碎机和两室转子破碎机的比较。从图中可发现，在相同的转子线速度和给料情况下两种转子的破碎机都具有几乎相同大的破碎比，且可以明显地看出采用衬板破碎比采用砂床破碎能获得更大的破碎比。在顶部的图例中也说明了采用BHS两室转子比BHS三室转子能得到更高的破碎生产能力。

转子离心式破碎机有一个基本特点：即使随着破碎衬板磨损的不断增加，产品的高质量却依然保持稳定。这对于转子离心式破碎机的使用者来说非常重要。关于这一点可以从图2-9（b）中看出，这里显示的是安装在转子室出口的离心块以及转子四周的环形钢质衬板的磨损。

BHS生产能力从50t/h至400t/h。它们实际的生产能力和产品质量主要取决于转子的线速度（40～70m/s）、给料的类型以及给料的粒度分布。对于脆硬的物料，BHS转子离心式破碎机的给料尺寸可以达到150mm，坚硬的物料可以达到80mm。这些最大给料尺寸都远远大于传统的三室转子离心式破碎机。

除了破碎结果本身，还有其他的一些重要的技术性能涉及能否有效地操作使用破碎机，让用户满意。例如，日常维护简单、检修方便和操作控制容易。BHS两室转子离心式破碎机不仅显示出极佳的破碎效果，而且还具有其他一些令人感兴趣的优点：如用户无需存储一个表面经过硬化处理的转子备件，所有的耐磨衬板都可以很容易地用手更换。由于这种破碎机采用旋转开启式上盖，所有耐磨衬板均可以很方便地被更换，破碎机的钢结构支座上配备有全橡胶减震器。除此以外在机架上还安装有振动控制系统，它在机器非正常使用状态下出现过大震动时发出报警信号；润滑油循环润滑系统减少了破碎机日常维护时间，并且可以由中央控制室对某些机器参数实现在线控制。

（5）转子离心式破碎机内部结构及功能说明

从转子离心式破碎机上方中央处将物料送入破碎机，物料在转子中进入大尺寸破碎腔，这在很大程度上能保证运行时不会堵塞并能增大物料的通过能力。在转子中，物料被加速，加力抛出，通过新型BHS双腔式转子的结构设计，物料能获得最大的破碎能量。然后，每个物料颗粒被抛出后与固定的破碎墙（环形衬板或砂床）碰撞产生破碎效果，形成立方体颗粒（图2-10）。

双腔式转子优点主要有高通过能力、降低物料堵塞、物料定向抛出、减小磨损和最佳节能设计等。

最小的磨损方面：BHS转子离心式破碎机的磨损被降低到最小。已获专利的BHS双腔式转子设计结构简单，在破碎腔中会形成一个物料层，以减少转子自身的磨损。对于硬度较高的石料，建议使用砂床作为破碎墙，应用石打石的破碎原理，无需进行耐磨堆焊或预备备用转子。耐磨件的磨损完全不会影响BHS转子离心式破碎机的破碎效果，这也是该设备区别于其他传统破碎机的显著特点。

（6）实践结果

1）鹅卵石（采用衬板破碎工艺生产机制砂）　实践结果如图2-11所示。

2）玄武岩（采用衬板破碎和砂床破碎的破碎结果比较）　实践结果如图2-12所示。

3）花岗岩（生产立方形石料）　实践结果如图2-13所示。

4）石灰石（生产立方形石料）　实践结果如图2-14所示。

5）鹅卵石（衬板的磨损对破碎结果的影响）　实践结果如图2-15所示。

（7）德国BHS转子离心式破碎机与巴马克BARMAC特点介绍及对比

德国BHS转子离心式破碎机RSMX（VSI制砂机）特点介绍和对比具体见表2-9。

2.3.3.2　设备辅件

破碎机设备辅件主要包括电机、润滑冷却系统、支撑结构等。具体介绍如下。

（1）电机

根据用户的实际应用，在破碎试验和实际经验的基础上来确定电机功率。

（2）润滑冷却系统

在环境温度升高而使物料温度升高的情况下，可在润滑系统中增加冷却泵功率调整装置。

（3）支撑结构

如果要独立安装设备，可安装钢结构工作平台。工作平台的结构尺寸完全满足设备的维修保养使用，并能承受和吸收设备在运行过程中产生的震动负荷。

（4）控制系统

可单独提供一套独立的电器控制系统，如需要也可提供变频控制器，控制系统可带监控功能，在没有中心控制系统的情况下才需要该独立控制系统。

（5）安全系统

破碎机的安全技术标准符合欧盟CE标准。使用附加的密钥传输系统可更加有效地执行保养和维修所需的安全措施。

（6）耐磨件

根据加工物料的磨耗特性，可选择不同类型的耐磨部件，用户能够得到最符合实际应用的耐磨件，快速更换系统，环形衬板有两种选型，如果有足够的空间可放置起吊装置，则可选择可快速更换的环形衬板，否则也可手动单件更换环形衬板。

（7）空气炮系统

如物料极易结块，则可给破碎机安装空气炮系统。

该破碎机技术参数（包括型号、转子直径、圆周速度等）列于表2-10，尺寸和重量列于表2-11。

① 物料通过能力取决于转子转速和进料的级配比例。

② 进料粒径取决于石料种类、转子转速和最大粒径石料的级配比例（方形筛孔）。

① 标准设计型的重量不包括电机和附件。

破碎机设备外形见图2-16。

注：物料通过能力取决于转子转速和进料的级配比例；进料粒径取决于石料种类、转子转速和最大粒径石料的级配比例（方形筛孔）；标准设计型的重量不包括电机和附件。以上所有数据适用于标准设计型。

2.3.4　砂石骨料生产系统

砂石骨料是砂、卵（砾）石、碎石、块石、料石等材料的统称，其是水利工程中混凝土和堆砌石等构筑物的主要建筑材料。

石一般是指粒径大于4.75mm的骨料，在混凝土应用中称为粗骨料，常用的有碎石及卵石两种：碎石是天然岩石或岩石经机械破碎筛分制成的粒径大于4.75mm的岩石颗粒；卵石是由自然风化、水流搬运和分选堆积而成的粒径大于4.75mm的岩石颗粒。卵石和碎石中颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒。平均粒径指该粒级上下限粒径的平均值。

砂一般是指粒径小于4.75mm的颗粒，属于混凝土骨料中的细骨料。一般包括河砂、人工砂、山砂、淡化海砂、湖砂等。砂子的粗细按细度模数分为4级。

1）粗砂　细度模数为3.7～3.1，平均粒径为0.5mm以上。

2）中砂　细度模数为3.0～2.3，平均粒径为0.5～0.35mm。

3）细砂　细度模数为2.2～1.6，平均粒径为0.35～0.25mm。

4）特细砂　细度模数为1.5～0.7，平均粒径为0.25mm以下。

细度模数越大，表示砂越粗，普通混凝土用砂的细度模数范围在3.7～1.6，以中砂为宜，或者用粗砂加少量的细砂，其比例为4∶1。事实上，砂石骨料在混凝土中的作用非常重要，它起着骨架作用，传递应力，即使没有水泥浆，骨料亦可支撑载重，同时抑制收缩，防止开裂。其中砂子主要是填充石子的空隙，使混凝土更加密实；另外和水泥浆组成水泥砂浆，提高混凝土的和易性和流动性。

粗骨料粒径划分如下：

1级配5～20mm；

2级配5～20mm，20～40mm；

3级配5～20mm，20～40mm，40～80mm；

4级配5～20mm，20～40mm，40～80mm，80～120（150）mm。

细骨料（砂）的质量要求如表2-12所列。

传统的砂石料生产过程为山石爆破粉碎后经过颚式破碎机初步破碎，然后根据石头硬度和产品需要的细度选择反击式破碎机或者圆锥式破碎机进行中度破碎处理，最后经过制砂机处理成标准砂石料的颗粒。湿式制砂还要求配备洗砂机对砂石料进行清洗处理，最后形成清洁高质量的建筑用砂石料。根据各地情况不同，一些地区是直接采用河道里面的河卵石或者鹅卵石直接进行加工处理，根据石头含砂量和粒度大小可选用的设备为颚式破碎机、欧版颚式破碎机、反击式破碎机和圆锥式破碎机、制砂机等。

2.3.4.1　砂石骨料生产工艺分类及设备选型影响因素

（1）砂石骨料生产工艺分类

砂石骨料生产工艺分类包括：单段砂石骨料生产工艺；多级砂石骨料生产工艺；机制砂生产线生产工艺；固定式生产线生产工艺；移动式生产线生产工艺。

（2）影响砂石生产线工艺设备选型的因素

影响砂石生产线工艺设备选型的因素有：物料的易碎性；物料的给料粒径；成品料的出料粒径；生产现场的地域局限性；生产成品的粒形要求。

常见骨料生产线设备选型匹配见表2-13。

特定应用场景下的产品性能特点——破碎设备选型匹配列于表2-14。

2.3.4.2　砂石骨料生产线实例分析

（1）时产200t经典二级破碎砂石生产线方案（图2-17）

1）转运　用铲车（或自卸车）将原料运至原料仓。

2）给料、破碎　由安装于原料仓下的除土振动筛分喂料机（ZSW300），经过除土的原料直接进入颚式破碎机（PE900×1060）破碎后直接进入二段破碎机。原料中所筛分出的杂土，经一条皮带机输送出去，再经一个圆振筛（2YKF1545）筛分，筛分后的杂土经皮带输送机输送到废土堆；筛分后的≥20mm的物料输送至破碎机下方的主料皮带，运送至一个封闭圆振筛（2YKF2460）进行筛分。经给料机除土后的原料输送到破碎机（AF250单段建筑废物破碎机）进行破碎。

3）轻物质分离　破碎后的物料先经过人工分选平台进行预分选，剔除出大块的轻物质，再通过磁选除去钢筋，然后再输送至轻物质分离器（QZF96-01）分离出轻物质和物料中未除去的杂土。

4）筛分　分离过轻物质的物料用皮带输送机输送至一个封闭圆振筛（2YKF2460）进行筛分，筛分出的0～10mm的物料用作再生砖制作的原料（这部分成品可以设计再筛分，筛分出0～3mm、3～6mm、6～10mm物料），筛分出的10～31.5mm的物料用作再生骨料。

筛分出的10～31.5mm的物料经轻物质分离器再次分离残余的轻物质，然后经皮带输送机输送至一台砖混分离设备，分离出混凝土骨料和红砖骨料；混凝土骨料再用一个圆振筛（2YKF1860）分离成10～20mm和20～31.5mm两个规格成品，红砖直接进入料库。

生产线采用二级破碎，主机使用给料机、建筑废物专用破碎机和振动筛分设备、轻物质分离设备和砖混分离设备以及德国BHS转子离心式破碎机，除尘采用芬兰BME公司先进的环保除尘设备，其主要包含有振动喂料+振动筛分、颚式破碎机、无缠绕单段反击式破碎机、“亚飞”轻物质分离器、砖混分离设备、德国BHS破碎机、BME粉尘抑制系统。

5）建筑废物破碎　PE系列颚式破碎机，其特点有：破碎比高达15左右，粒度均匀；垫片式排料口调整装置，调节范围大，运行可靠；生产效率高，能耗低，与普通细颚破相比，同规格处理能力提高20%～35%，能耗降低15%～20%；破碎腔深而且无死区，提高进料能力与产量；采用双曲面颚板磨损小，同等工艺条件下，颚板寿命可延长3～4倍以上，对高磨蚀性物料更为明显；润滑系统安全可靠，部件更换方便，保养工作量小。

AF250破碎机为具有钢筋切除装置的建筑废物专用破碎机，主机不会堵塞，再生骨料粒型好，变三级破碎为单段破碎，其主要特点有：带有钢筋切除装置，主机不会堵塞；变三级破碎为单段破碎，简化工艺流程；出料细，过粉碎少、颗粒成型好；半敞开的排料系统，适合破碎含有钢筋的建筑废物；破碎机匀整区的衬板上设计有钢筋的凹槽，物料中混有的钢筋在经过这些凹槽后被捋出而分离；配套功率小，耗电低，节能环保，结构简单，维修方便，运行可靠，运营费用低。

目前可供选择的破碎建筑废物的各类设备均属于传统的矿山机械设备，如颚式破碎机、反击式破碎机等。建筑废物成分的复杂性，对建筑废物处理装备要求专业化。例如，建筑废物中含有的钢筋是传统破碎机不能破碎的，在生产中也往往会出现如钢筋缠绕破碎机转子、破碎腔堵塞严重、生产效率低下等问题，若要真正适用于建筑废物，还需要采用带有钢筋剪切装置的建筑废物专用破碎机。

DPF系列建筑废物专用破碎机为带有钢筋剪切装置的建筑废物专用单段破碎机。它“吃”下去的是砖头、混凝土块之类的建筑废物，“吐”出来的却是可替代天然砂石的再生建筑骨料，像“剪刀”一样可把建筑废物中的钢筋剪断，几乎不会出现转子被钢筋缠绕的现象，不堵塞主机。

6）破碎后物料筛分　YK（F）系列采用块偏心激振器及轮胎联轴器，具有结构先进、激振力强、振动噪声小、易于维修、坚固耐用等特点。经多条砂石及建筑废物生产线生产实践证明，该系列圆振动筛性能特点为：通过调节激振力改变和控制流量，调节方便稳定；振动平稳、工作可靠、寿命长；结构简单、运行可靠、质量轻、体积小、便于维护保养；可采用封闭式结构机身，防止粉尘污染；噪声低、耗电小、调节性能好，无冲料现象。

7）钢筋处置　经由建筑废物破碎机处置后的钢筋多是小段钢筋，经磁选设备选出后放入液压打包机打包处理，工艺特性如下：

① 破碎机钢筋切断装置，剔除钢筋；

② 多级电磁除铁，磁选分拣；

③ 输送过程中人为分拣；

④ 最后液压打包，码垛堆放。

8）骨料洁净处理

① 循环风设计：减少扬尘，提高设备效率；

② 一次除杂率可达90%以上，并可多级串联，最大程度上保证除杂效果；

③ 目前国内最为先进；

④ 保证建筑废物成品骨料的洁净度；

⑤ 设计理念先进；

⑥ 维修方便，电机消耗低。

9）环保方面设计　环保方面采用芬兰进口BME除尘设备，应用生物纳膜抑尘技术、收尘封技术、云尘封技术和易尘封技术，系统投资成本低，生产成本小，占地面积小，无粉尘收集处理困扰等。

为了有效地控制粉尘的排放量，减少其对周围环境的影响，本项目设计采取以防为主的方针——从工艺设计料堆防尘，破碎源头降尘和收集泄漏的少量粉尘三级除尘处理方案。

破碎车间的粉尘具有进料粒度大、排料粒度大、破碎比小、建筑废物通过能力大、破碎腔落差大、速度高等特点，因此粉尘以大颗粒物为主。针对大颗粒物的处理，BME设计具体的除尘方案如下。

① 使用1台百诺抑尘机Hybrid对于该段破碎所产生的粉尘进行处理。该机型同时具备喷射纳膜和干水雾两种特性，在振动筛分喂料机及建筑废物倒料口处喷射水雾对物料进行初步的润湿，捕捉飞扬的扬尘可以很好地解决细颗粒物扩散的问题，并对物料在振动以及下落时碰撞产生的粉尘进行捕捉和团聚；同时在颚式破碎机进料口喷洒生物纳膜，和大块建筑废物一起进入破碎机，在破碎过程中进行混拌，由此对产生的粉尘进行吸附和包裹，从而加大灰尘的重量而形成凝聚和沉降作用，加快其下落速度。

② 在破碎机落料口的输送带安装使用12m易尘封（不含钢架主板），达到落料口完全密封的要求，加强粉尘凝聚和沉降作用，确保该处粉尘不再飘扬。

③ 在破碎机下料口设计安装1台收尘封TF-37，用于抽取颚式破碎机下料口的粉尘，这部分由于冲击力较大，产尘量较大且扩散速度快。通过该机器的疏导，可确保包裹后的粉尘在易尘封中沉降，且残留的含尘空气被抽取后通过3次水幕萃洗，完全过滤灰尘后排放，水中沉积下的粉尘形成泥屑，后经专用皮带排出后做统一处理。

筛分车间的粉尘浓度大，且细粒级含量多、飞逸性强、覆盖面积大，导致处理难度极大，历来为选厂粉尘处理的难点。

对于筛分部分，由于经过前期纳膜的包裹和处理，在筛分处几乎没有建筑废物新鲜断裂的情况出现，故此只需做一些预防性和补充处理即可，这也是抑尘技术最大的优势。为了进一步加强除尘效果，可用百诺抑尘机；该设备可喷射超细荷电干雾，雾粒直径仅为5～100μm，对于同等直径的灰尘具有很强的捕捉能力，可以很好地解决超细颗粒物扩散的问题进行包裹加强，并对物料在振动以及下落时碰撞产生的粉尘进行捕捉和团聚，加强后续效果。

10）信息化、智能化设计　该生产线可预留配备相应的数据算法及生产工艺数据，能根据喂料、破碎、筛分、输送等模块的数据化反馈调整相应的设备运转状况，从而达到各个模块相互匹配的理想化生产状态。相比于传统生产线的现场观察，调整能够提高整条生产线运转效率20%。其具备以下特点。

① 各个设备工艺状况上相互配备，达到最优生产状况。

② 根据生产状况的不同，自动寻找最优生产工艺状态，显著提高生产效率。

③ 智能化锤头，及时反馈锤头磨损情况和调整出料粒度并及时反馈整条生产线运营状况，进行自动寻优调整。

④ 远程监控、预警、诊断，可以通过手机、平板电脑等电子工具对现场生产状况进行了解，根据现场反馈的情况及时与现场沟通，便于管理。

⑤ ERP、SCM、CRM系统，可根据客户要求对ERP管理系统里的内容进行设定，并进行数据存档和远程反馈，如日报表、周报表和销售报表等生产数据，便于管理人员对生产状况的把握和调整检测，有效提高企业生产管理水平。

11）主机设备及定岗定员　定岗定员见表2-15。

主机设备清单见表2-16。

（2）日产500t单段破碎石灰石生产线方案

如图2-18所示。

物料经铲车进入料仓，流经给料机ZSW630，通过自身出料口的箅条分出0～80mm和＞80mm的物料；0～80mm的物料经皮带输送机进入振动筛2YKF1848筛分；＞80mm的物料经皮带输送机送至重锤破ZPC1620破碎。经振动筛2YKF1848筛分，分出0～10mm和＞10mm的两种物料：0～10mm的物料通过输送机送至成品料堆；＞10mm的物料经皮带输送机送至重锤破ZPC1620破碎。经重锤破ZPC1620破碎后的物料通过皮带输送机送至（1）号振动筛2YKF3070进行筛分，共分出＞30mm、20～30mm、＜20mm的3种物料，＞30mm的物料经皮带输送机返回重锤破ZPC1620进行再次破碎，20～30mm物料通过皮带输送机送至成品料堆，＜20mm的物料经皮带输送机送至（2）号振动筛2YKF3070进行筛分，共分出10～20mm、5～10mm、0～5mm的3种物料，分出的这3种物料分别通过皮带输送机送至成品料堆。各个设备可以根据当地环保要求添加除尘设备。

经典石料线流程（普通原料，衡阳南方水泥公司时产400t机制砂生产线方案）见图2-19。物料经铲车进入料仓，流经给料机ZSW500送至颚式破碎机PE1000×1200破碎。之后通过皮带输送机送至反击破PF1620进行破碎。破碎之后的物料经皮带输送机送至振动筛YKF2460进行筛分，共分出＞60mm、0～60mm两种物料：＞60mm的皮带物料经皮带输送机返回反击破PF1620进行再次破碎；0～60mm的物料通过皮带输送机送至中转料仓，经中转料仓分成两条相同产量的生产线进行破碎，物料通过电磁振动喂料机GZD130-6进入德国制砂机BHS RSM×1222破碎。破碎之后的物料经皮带输送机送至振动筛2YKF2865进行筛分，共分出0～5mm、＞5mm的两种物料：0～5mm的物料经皮带输送机送至斗式提升机NE200，进入砂石选粉机YND1000；＞5mm的物料经皮带输送机返回德国制砂机BHS RSM×1222破碎。经砂石选粉机YND1000共分出0～0.075mm、0.075～5mm两种物料，分出的这两种物料分别通过皮带输送机送至成品料堆。各个设备可以根据当地环保要求添加除尘设备。

（3）较硬原料（350～400t/h花岗岩生产线方案）

如图2-20所示。

物料经铲车进入料仓，流经振动筛分给料机ZSW500，送至颚式破碎机PE1000×1200破碎。破碎后的物料通过皮带输送机进入中转料仓，经电机振动给料机GZG110-4，流经皮带输送机进入圆锥破碎机PYT-B1200破碎，破碎之后经皮带输送机送至圆振动筛2YK2460筛分，共分出＞35mm、0～35mm的两种物料：＞35mm的物料通过圆锥破碎机PYT-B1200再次破碎后经皮带输送机送至圆振动筛YK2460进行筛分；0～35mm的物料通过皮带输送机进入冲击式破碎机PCX1400破碎制砂后经皮带输送机送至（1）号圆振动筛2YK2460筛分，共分出＞30mm、20～30mm、0～20mm的3种物料。＞30mm的物料通过皮带输送机返回冲击式破碎机PCX1400再次破碎；20～30mm的物料通过皮带输送机送至成品料堆；＜20mm的物料经皮带输送机送至（2）号圆振动筛2YK2460进行筛分，共分出10～20mm、5～10mm、0～5mm的3种物料，分出的这3种物料分别通过皮带输送机送至成品料堆。各个设备可以根据当地环保要求添加除尘设备。

2.3.5　制砂生产线系统

作为建筑基础原材料的砂石业，为建筑和交通业的快速发展创造了条件。然而我国砂石工业的发展长期依靠天然砂，由于天然砂资源的逐年减少，用低品位石灰岩矿或其他废旧矿石生产砂石料代替天然砂已经成为必然选择。近年来我国砂石业整体保持稳定发展势头，天然砂石的开采、使用得到控制，人工砂逐步进入市场；人工砂应用市场的扩大也表明我国砂石业整体水平在提高。

（1）天然砂

自然生成的，经人工开采和筛分的粒径小于4.75mm的岩石颗粒，包括河砂、湖砂、山砂、淡化海砂，但不包括软质、风化的岩石颗粒。

（2）机制砂

经除土处理，由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒，但不包括软质、风化的岩石颗粒。

（3）砂的类别

砂按技术要求分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。

（4）含泥量

天然砂中粒径小于75μm的颗粒含量（Ⅰ类砂含泥量≤1.0%）。

（5）石粉含量

机制砂中粒径小于75μm的颗粒含量（Ⅰ类砂含泥量≤10.0%）。

（6）砂的规格

砂按细度模数分为粗、中、细3种规格。

① 粗砂：3.7～3.1μm。

② 中砂：3.0～2.3μm。

③ 细砂：2.2～1.6μm。

制砂生产线从工艺上可分为干法制砂工艺和湿法制砂工艺两种。

干法制砂工艺晚于湿法工艺，是在传统湿法制砂生产线的基础上进一步推出的。干法制砂生产线主要系列产品由如下设备组成：料斗、振动给料机、皮带输送机、冲击式制砂机、SZZ振动筛、提升机、高效选粉机、料仓组等。这种工艺是相对于湿法制砂而言的，在砂子生产过程中，对于砂子中的泥粉进行洗出的过程不需要水，因此称之为干法制砂生产线。

短流程干法制砂系统以原装德国BHS制砂机和空气筛为核心，由给料机、调控板、回收过滤器、除尘器组成的闭环控制系统，自动控制细度模数为核心技术，具体表现如下。

① 制砂设备采用德国原装BHS制砂主机，在发挥低消耗、低成本、粒形好、级配稳定等特点的同时，通过采用两腔冲击转子，大大提高了破碎性能，降低了动力。

② 采用空气筛分选技术，可将破碎物中的合格产品与超标品同时分离，分级精度比以前更精确，75μm以下的粉尘会被除尘器吸走，产品可经调控进行级配调整，超标品会被返送回破碎程序。

③ 通过采用返回式闭路系统，大幅度地增产了原来难以生产的在0.7～1.5mm之间的粒度，粒形可以与天然砂相媲美（实积率达到57%～59%）。短流程干法制砂系统其细度模数2.2～3.0间可以自由简单地调节，并且通过喷淋装置可以设定适当的含水率。

④ 系统效能显著，进料粒度大，成砂率高，达到60%～70%成砂率；电耗低，系统砂吨电耗小于2.3kW·h（石灰石原料）。

⑤ 此系统是框架式结构，占地面积小，施工周期短，土建投资小，系统采用全封闭式结构，无粉尘，无噪声，无排放，粉尘排放远远小于30mg/m3（标）的国家标准指标。

干法制砂生产线具有以下优点：减少湿法生产线中水的消耗，达到环保的目的；去除掉砂中泥粉，达到建筑用砂的标准；在去除掉泥粉的同时留下适量的石粉，以增强人工砂在混凝土中的优点。

干法制砂生产线控制原理说明如图2-21所示。

湿法制砂工艺线（以某市600t制砂线为例）如图2-22所示。

湿法人工砂石料生产工艺历史比较长，适用于南方多雨、水资源丰富的地区。南方地区温度高、雨水多，砂石原料中红色泥土含量多，风化程度较高；相对北方地区，同种物料硬度更小，加工易成细粉，包裹在砂子、骨料表面，影响砂子、骨料质量。物料经料仓进入到ZSW630振动，给料机流入PE1200×1500颚式破碎机进行破碎，破碎后的物料通过皮带输送机送达中转料仓，中转料仓将物料分开进入PFG1822反击式破碎机和两台PYS-B1636粗圆锥破碎机，物料经破碎之后通过皮带输送机送至（1）号2YK3270振动筛，筛分出来的＞30mm的物料经皮带输送机送至PYS-B1626细圆锥破碎机破碎；破碎后的物料再经皮带输送机送至（1）号2YK3270振动筛再次筛分，20～30mm的物料经皮带输送机送至成品料堆，＜20mm的物料经皮带输送机送至（2）号2YK3270振动筛；筛分出来的10～20mm和5～10mm的物料经皮带输送机送至成品料堆，0～5mm的物料经皮带输送机送至螺旋洗砂机除泥之后送至成品料堆。

湿法人工生产砂石料具有以下优点：生产出来的骨料、砂子表面清洁，观感性好，质较好；采用大量水冲洗，生产环境没有粉尘污染。

干法短流程制砂生产线相比传统的湿法生产线有以下几个优点。

1）摆脱了环境的限制　干法短流程制砂生产线不受水源和环境的限制，在水资源匮乏的地方也可以进行人工制砂，而传统的湿法生产线必须在水资源丰富的地方进行机制砂，并且在北方的冬季一般无法进行生产，否则生产出来的砂子没有足够的水源清洗，砂子里面含泥粉和石粉量太多，将严重影响砂子的级配。

2）降低了生产成本　传统的湿法生产线在生产砂子的同时需要有大量的水进行洗砂，在一定程度上让使用者增加了水资源方面的投入量，而干法生产线则不需要水方面的投资，在一定程度上降低了资金的投入。

3）更加利于环保　湿法生产线在生产过程中需要大量的水对砂子进行清洗，从一定角度来讲对于水资源是一种浪费，并且对于在生产过程中产生的石粉的冲洗也是对矿产资源的一种浪费。而干法生产线则不需要用水进行清洗，并且对生产过程中产生的石粉能够合理利用，从而在某种程度上节约了水资源和矿产资源，比湿法生产线更加环保。

4）让人工砂的级配更好　通过选粉机之后人工砂里面的泥粉可以去除掉，以达到建筑用砂的标准，且人工砂中的石粉含量也可以通过选粉机控制在国家规定范围内，从而提高混凝土的抗压强度和混凝土的和易性。

2.3.6　建筑废物破碎生产线系统

建筑废物破碎生产线工艺方面，建筑废物处理设备与普通的破碎分选设备相比，无论产品质量还是处理工艺都有着本质的区别[9～11]。

① 所采用的“三选一洗”处理工艺（人工分选、双极磁选、多点风选、成品水洗）可以将有机物、金属材料、骨料充分分离，便于分类回收和利用。

② 振动筛分除土特别有利于保证成品骨料中含杂量、含泥量满足绿色建筑工程材料生产的要求，从而保证了后道工序产出砌块、绿化砖等工程材料的质量。

③ 除尘风选系统的特别设计既实现了风选功能，也避免了粉尘污染，有利于保证工作环境的干净整洁。

④ 水洗系统采用特殊设计的清洗机，既实现含泥量清洗、有机物漂选，还完成了骨料一次强化；同时由于清洗水循环利用，淤泥自然滤干，所以十分节能，又没有废水排放问题。

建筑废物破碎生产线配置方面，传统建筑废物生产线配置以颚式破碎机+反击式破碎机配置为主，配备相应的除铁和除土设备。单段反击式锤破进料比大、破碎比大、产量大、功率低，只用一台主机就可以替代传统模式破碎，简化工艺流程，变多级破碎为一级破碎，成本降低26%，产量增加12%。

固定式生产线，厂区规划科学，具有示范性；用水、电方便；粉尘可以得到很好的治理；噪声污染可得到很好的控制和治理；原材料和再生骨料得到很好的储存。然而，其缺点为基础建设投资大、施工周期长、不可移动作业，对原料开采局限性大、人工成本高、环保投入大。

双筛分振动给料机除土系统，可有效去除原料中的杂土，简化工艺流程，减少占地面积，降低设备投资；轻物质处理器系统，利用旋风气流分级技术，以一种均衡的速率给入，并且通过给料辊进到气流分级的分离室，然后在强气流的作用下灰尘和轻物质被分离；灰尘和轻物质被直接导入沉降室同成品物料分离，分离了灰尘和轻物质的物料从分离器的另一个出口排出。设备采用循环风设计，减少扬尘，提高设备效率，一次除杂率可达80%以上，并可多级串联，最大限度地保证除杂效果。

针对建筑废物有大块的木头和塑料等杂质物料进入破碎系统难以处理等问题，在保障安全的前提下可预留出专门的人工分选平台和车间，能有效去除原料中的大型杂质物料，提高成品质量。

采用源头和成品双极除铁工艺，有效保障了设备的运转效率和成品的纯净度。对收集的铁质原料采用液压打包机进行打包，便于储存和搬运。

为了有效地控制粉尘的排放量，减少其对周围环境的影响，设计采取以防为主的方针，从工艺设计上尽量减少生产中的扬尘环节，选择扬尘少的设备；对于胶带机输送的物料尽量降低物料落差，加强密闭，减少粉尘外逸；物料的装卸、倒运及物料的露天堆场等处考虑喷水增湿，减少扬尘；扬尘点采用高效袋式除尘器除尘；采用三级除尘处理方案，即减尘方案、降尘方案、除尘方案。

通过对整条生产线的优化设计和密封性的加强，减少粉尘的产生，此方案可以减少后续扬尘量60%～75%，有效降低后续降、除尘负荷。降尘主要通过高效喷雾装置将悬浮的粉尘尽快降下，减少污染；采用喷雾装置，确保水的雾化效果。此方案可减少约20%～30%的扬尘量，并有效控制刮风天气及汽车装卸料时的间断性扬尘。该方案可使粉尘排放量不大于40mg/m3（标），完全达到国家标准；目前除尘设备主要有旋风除尘器、电除尘器、袋式除尘器和水除尘器等。

通过在破碎设备内增加相应的剪切装置，能对进破碎机物料内含的钢筋进行剪切破碎，防止钢筋缠绕转子和损坏设备，大大提高了设备运转的安全性和运转率。