CN112108255B - 一种自带整形功能的立磨制砂系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自带整形功能的制砂立磨系统，属于机制砂技术领域，该系统由皮带机、带有整形功能的制砂立磨、提升机、振动筛、双转笼选砂机、收尘器、风机组成。本发明在立磨制砂系统的基础上新增了机制砂整形功能，降低了机制砂成品中的针状、片状颗粒比例，产品质量性能更加优越；本发明在实现多级配机制砂生产的同时，简化了立磨制砂系统流程，具有明显的节能效果。

Description

一种自带整形功能的立磨制砂系统

技术领域

本发明涉及机制砂制备领域，尤其涉及一种自带整形功能的立磨制砂系统。

背景技术

随着城镇化水平的提高，建筑行业迅猛发展，混凝土的需求量巨大，细骨料是构成混凝土的主要材料，传统的混凝土细骨料一般是天然河砂。天然河砂的开采会对生态环境造成巨大的破坏，为了保护生态环境，全国大部区域规定了严禁开采天然河砂，在混凝土领域尤其是大型项目的建设，鼓励使用机制砂；同时随着混凝土行业的发展，混凝土的功能被细分，需要有不同粒级的细骨料来制备不同性能要求的混凝土。随着生态环境的要求与混凝土技术的发展，机制砂将大规模取代河砂，成为混凝土细骨料的主要来源。

现有的机制砂尤其是细砂制备工艺主要采用破碎机和球磨机作为主要的破碎设备，通过多级破碎或破碎机与球磨机联合的方式实现机制砂的生产。通过破碎机多级破碎的方式生产机制砂，目前最常使用的设备为立轴冲击式破碎机，依靠“石打石”或“石打铁”的方式实现岩石颗粒破碎，主要从矿石的天然解理或缺陷处碎裂，产品多为针片状，球形度较差；而对于机制砂，球形度是很重要的技术指标，球形度差、针片状多的机制砂会使混凝土拌合物的流动性变差，需水量变高，同时对混凝土的强度也会产生影响，不利于工程应用；且使用破碎机生产机制砂，破碎机对2mm以下的砂石制备效率低下，使用破碎机生产中、细砂一般通过增加破碎级数的实现，不仅会增加成品中的细粉含量，且能耗也较高。而使用球磨机生产机制砂，虽工艺成熟，产品球形度高，质量好，市场认可度高，但球磨机本身是一种粉磨装备，生产过程中必然要产生大量的细粉(≤0.075mm)，而细粉对于机制砂是一种有害颗粒(属于废品，需要除去)，且球磨机生产机制砂能耗高，产量低，因而球磨机作为制砂设备未能大面积推广。基于以上的问题，目前常规的机制砂生产设备及主要工艺均有一定缺陷，亟待优化和解决。

立磨作为一种粉磨设备，一般用于水泥生料和熟料的粉磨中，立磨利用料床粉磨的原理实现物料的粉碎，效率较高，可替代破碎机生产机制砂。中国专利公布号CN110732382A公布了一种制砂立磨及其生产工艺，该专利通过设备优化了立磨产品细粉多的问题，使立磨可用于机制砂的生产，机制砂生产的能耗大幅降低，更加环保。立磨虽效率高，中砂和细砂的产出率高，但立磨的粉磨原理为料床粉磨，依靠剪切力进行物料破碎，产品球形度虽略优于立轴破碎机，但仍旧不可避免的球形度较差，针片状颗粒的数量依旧较多。同时对于中国专利公布号CN110732382A和中国专利公布号CN110237919A公布的立磨制砂系统，工艺复杂、投资较大，能耗较高。

综上所述，需要针对优化立磨机制砂的球形度、简化立磨机制砂工艺系统等问题进行研究，以使立磨机制砂系统适用性更广，投资更低，更加节能高效。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种优化立磨机制砂的球形度的制砂系统，既优化机制砂性能，又充分发挥立磨高效破碎作用，利于带整形功能的制砂立磨与振动筛、选砂机联合组成简单高效的工艺系统，降低立磨机制砂系统的生产能耗和建设成本。

本发明公开了一种自带整形功能的立磨制砂系统，包括皮带机、振动筛、提升机、选砂机、收尘器、系统风机，还包括带有整形功能的制砂立磨，立磨由磨盘、磨辊、立磨加压装置、立磨壳体、制砂整形室组成，整形室中填充有整形介质。

皮带机、带有整形功能的制砂立磨、提升机、振动筛、选砂机沿料路依次相连；选砂机、收尘器、系统风机沿气流依次相连。

工艺流程：块状制砂原料送入带整形功能的制砂立磨，经过立磨的粉碎与整形由立磨整形装置排出，由提升机喂入振动筛，振动筛由两层筛板，最上层筛板的筛上物料返回带整形功能的立磨进行循环粉碎，两层筛板之间的小块状物料为粗砂，第二层筛板下的小颗粒与粉状物料喂入选砂机，选砂机实现小颗粒机制砂与粉体的分离，制得小颗粒机制砂。

选砂机的选粉风量由选砂机下方进入选砂机，将选砂机分离出的粉料带出选砂机，再经过收尘器实现气固分离，最后由系统风机将气固分离后的气体排入大气。

所述的带整形功能的制砂立磨，具体的，是在立磨的腔体内新增整形室，整形装置主要由整形室、整形介质、驱动装置组成，整形室位于立磨磨盘下方或侧下方，整形室中填充有整形介质，整形介质依靠立磨磨盘的转动提供动力在整形室内滚动。经磨辊碾压后的物料先进入整形室，在整形室中调节机制砂球形度，后排出立磨进行粒径分选。

优选的，所述的整形介质为耐磨的球状或锻状。

作为本发明的进一步优化，所述的整形介质可以为陶瓷球或陶瓷锻。

作为本发明的进一步变化，，所述的整形介质可以为钢球或钢锻。

作为本发明的一种优化，所述的制砂立磨整形室中的整形介质的滚动设单独的动力驱动，整形过程驱动与立磨驱动分开，不会影响立磨的高效运行。

进一步优选的，所述的整形介质的加装级配需要根据原料的整形室中的停留时间决定。

所述的，带有整形功能的机制砂立磨系统，简化了立磨制砂系统的流程，经立磨碾磨、整形后的物料经斗提直接送入振动筛中，振动筛上层粗颗粒回到立磨继续碾磨，成品粗砂直接被选出进入成品粗砂库中，降低了后续设备的负荷。通过双转笼选砂机实现后续工艺的中砂、细砂和粉料的分选。

优选的，所述的振动筛设有两层筛板，筛板的筛孔分别为4.75mm和2.36mm，筛选出2.36-4.75mm的颗粒为粗砂，小于2.36mm的小颗粒与粉体喂入双转笼选砂机，分选出中砂与细砂，并剥离出小于0.075mm以下的粉体，分离出的粉体通过收尘器、系统风机带入收尘器实现粉体收集，送入粉体库备用其他原料。

进一步优选的，所述的振动筛第二层筛上物料出口下设三通阀，当不需要2.36-4.75mm的粗砂时，将该粗砂返回立磨进行循环粉碎，系统只制取中砂与细砂。

进一步优选的，所述的双转笼选砂机为下部喂料，并设有撒料机构；

进一步优选的，所述的撒料机构为撒料盘，撒料盘表面为耐磨材质。

进一步优选的，双转笼选砂机可通过调整选砂机的选砂浓度，双转笼速度以及转笼参数等，实现机制砂级配的合理调控，同时降低机制砂成品中的细粉含量。

本发明具有以下优点：

1.本发明采用带有整形室的制砂立磨，可以有效对经立磨磨辊碾压以后的物料进行整形，可有效提升立磨机制砂的形貌与质量。

2.本发明的立磨机制砂系统流程较为简洁，通过振动筛与选砂机两道分级装置组合，可制得粗砂、中砂与细砂，并分离出细粉，实现多级制砂功能。

3.本发明对出立磨物料进行先筛分再风选，降低了选砂机物料量，进而降低了风选风量，进而实现系统节能。

4.本发明通过分级装置调节，可实现粗砂、制砂、细砂同步制备，也可以实现只有中砂与细砂的制备，系统调节灵活。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的技术方案，下面对本发明所述技术方案的工艺流程图进行介绍。

附图1为本发明的实施例中提供的带有整形功能的立磨机制砂系统流程。

附图2为本发明的实施例中优选的制砂立磨增加整形仓的改造示意图。

附图3为本发明的实施例中提供的双转笼选砂机结构示意图。

附图1中：1、皮带机，2、自带整形功能的制砂立磨，3、提升机，4、振动筛，5、选砂机，6、收尘器，7、系统风机。

附图2中：整形室21、整形介质22、出料口23。

附图3中：上转笼51，导风叶片52，上壳体53，下转笼54，细砂下料锥55，下壳体56，撒料机构57，细砂出料口58，中砂出料口59，进风口510。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施例进行描述，以下的实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，并不用于限定本发明。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或科学术语应当是本发明所属领域技术人员所理解的通常含义。术语相连或连接应做广义理解。

如图1所示，一种自带整形功能的立磨制砂系统，该制砂系统包括皮带机1、自带整形功能的制砂立磨2、提升机3、振动筛4、选砂机5、收尘器6、系统风机7。

皮带机1、带有整形功能的制砂立磨2、提升机3、振动筛4、选砂机5沿料路依次相连；选砂机5、收尘器6、系统风机7沿气流依次相连。

块状制砂原料由皮带机1送入带整形功能的制砂立磨2，经过立磨的粉碎与整形由立磨整形室11排出，由提升机3喂入振动筛4，振动筛4由两层筛板，最上层筛板的筛上物料返回带整形功能的立磨2进行循环粉碎，两层筛板之间的小块状物料为机制砂B，第二层筛板下的小颗粒与粉状物料喂入选砂机5，通过选砂机5实现小颗粒机制砂与粉体的分离，制得小颗粒机制砂。

选砂机5的选粉风量由选砂机5下方进入选砂机，将选砂机分离出的粉料带出选砂机，再经过收尘器6实现气固分离，最后由系统风机7将气固分离后的气体排入大气。

经立磨碾磨后的物料经斗提直接送入振动筛中，振动筛上层粗颗粒回到立磨继续碾磨，成品粗砂(2.36～4.75mm)直接从B口被选出进入成品粗砂库中，降低了后续设备的负荷。2.36mm粒径以下的物料通过双转笼选砂机实现中砂、细砂和粉料的分选。中砂(1.18～2.36mm)从双转笼选砂机的下部出料口C口中选出，细砂(0.075～1.18mm)从双转笼选砂机的上部出料口D口中选出，粉料(≤0.075mm)经过收尘器收集，进入粉料库中。

优选的，所述的振动筛设有两层筛板，分别为4.75mm和2.36mm，用于分选出成品粗砂(2.36～4.75mm)。

如图2所示，一种自带整形功能的立磨制砂系统，其主要粉碎装置为立磨2，带有整形装置，原料由磨机原料入口进入立磨，经磨辊碾压后的物料，从磨盘甩出，物料进入整形室21中，在整形室中填充有整形介质22，通过物料与整形介质的相互摩擦，实现机制砂的整形。经过整形以后的物料，再经过改造后的立磨整形室21的出料口23，经整形以后的物料从出料口排出立磨。

优选的，所述的整形介质为耐磨的球状或锻状，整形介质可以为陶瓷球或陶瓷锻，也可以为钢球或钢锻。整形介质的加装级配需要根据原料的整形室中的停留时间决定。

所述的双转笼选砂机包括上转笼51、导风叶片52、上壳体53、下转笼54、细砂下料锥55、下壳体56、撒料机构57、细砂出料口58、中砂出料口59、进风口510。经立磨碾压和整形后的物料，在经振动筛分选后，≤2.36mm的物料由撒料机构57从a口进入双转笼选砂机中，经撒料机构57分散以后，随风带入下转笼54中，经过下转笼的变频调速，实现中砂的分离。其余物料随风进入静叶片和上转笼51之间，经过上转笼51的分选，实现细砂与粉料的分离，细砂经细砂下料锥55，由细砂出料口58排出，气体携粉料由b口排出，进入收尘装置中，实现粉料分离。

双转笼选砂机为转笼下部喂料，并设有特制的撒料机构，撒料机构内部需加装耐磨钢板或耐磨浇注料，双转笼选砂机内有上下两个转笼，通过两个转笼的变频调速实现物料的三分离(中砂、细砂、粉料)。

为了提高选砂效率，在实现机制砂级配的合理调控的同时降低成品机制砂中的细粉含量，双转笼选砂机可通过系统风量、双转笼选砂机的不同变频调速以及导流叶片的参数对系统进行调控。

该技术优化了立磨制砂系统，增加了立磨机制砂的整形功能，使立磨更加适合于机制砂行业，提高了机制砂的球形度；通过双转笼选砂机的应用，可有效调配机制砂级配，降低成品细粉含量，有效提高了立磨机制砂的产品质量。同时简化了立磨机制砂的生产流程，降低了立磨机制砂的建设成本，通过工艺的简化，也在不降低成品产质量的同时，降低了系统生产能耗，利于立磨机制砂的大型化和规模化生产。

本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换的方式形成的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自带整形功能的立磨制砂系统，其特征在于：立磨带有整形装置，整形装置由整形室(21)、整形介质(22)、驱动装置组成，整形室(21)在制砂立磨磨盘的下方或侧下方，整形室(21)中填充整形介质(22)；带有整形功能的立磨制砂系统包括皮带机(1)、带有整形功能的外循环立磨(2)、提升机(3)、振动筛(4)、选砂机(5)、收尘器(6)、系统风机(7)，皮带机(1)、带有整形功能的外循环立磨(2)、提升机(3)、振动筛(4)、选砂机(5)沿料路依次相连，选砂机(5)、收尘器(6)、系统风机(7)沿气流依次相连。

2.根据权利要求1所述的自带整形功能的立磨制砂系统，其特征在于：所述整形室(21)中的整形介质为球状或锻状介质。

3.根据权利要求2所述的自带整形功能的立磨制砂系统，其特征在于：所述整形室(21)中的整形介质(22)的滚动依靠立磨自身提供的动力或设单独的动力驱动。

4.根据权利要求3所述的自带整形功能的立磨制砂系统，其特征在于：所述的整形介质(22)为陶瓷球或陶瓷锻。

5.根据权利要求3所述的自带整形功能的立磨制砂系统，其特征在于：所述的整形介质(22)为钢球或钢锻。

6.根据权利要求5所述的自带整形功能的立磨制砂系统，其特征在于：所述的选砂机(5)为双转笼选砂机，实现中砂、细砂和粉料的分离。