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隨著基礎設施建設的日益發展和資源的不斷開采，我國不少地區的天然砂資源已近枯竭、品質也日益下降，顆粒級配不合理。另外，出于防洪和生態平衡的考慮，國家已明文禁止一些河段天然砂的采掘，部分地區現有天然砂資源已不能滿足需求，使得河砂資源日漸緊缺，價格逐漸上漲。因此，很多地區需要使用機制砂替代河砂。

機制砂的生產工藝是直接影響機制砂質量的重要因素，優良的生產工藝、合理的設備選擇是保證質量的前提。本文分享機制砂生產工藝及設備選型。

機制砂的生產工藝流程一般可分為以下幾個階段:塊石→粗碎→中碎→細碎→篩分→除塵→機制砂。即:制砂過程是將塊狀巖石，經幾次破碎后，制成顆粒小于4.75mm的機制砂。常見工藝流程圖見圖：

一般在機制砂的生產中振動給料機位于入料倉和顎式破碎機之間，可把塊狀、顆粒狀物料從貯料倉中均勻、定時、連續地給到受料裝置中去，在砂石生產線中可為破碎機械連續均勻地喂料，并對物料進行粗篩分。

根據設備性能要求，配置設計時應盡量減少物料對槽體的壓力，一般要求倉料的有效排口不得大于槽寬的1/4，物料的流動速度控制在6～18m/min。對給料量較大的物料，料倉底部排料處應設置足夠高度的攔礦板，但攔礦板不得固定在槽體上。為使料倉能順利排出，料倉后壁傾角設計為55°～65°。

自然界的巖石在破碎機中能夠粉碎主要克服兩種內聚力。雖然目前市場上出現的破碎機械類型繁多，但按施加外力的方法不同，物料的常用破碎方式見表1。

在機制砂的生產過程中，一般采用三級破碎工藝，即粗碎、中碎、制砂機破碎。不同破碎階段選用的破碎機也不盡相同，在粗碎中常用的是顎式破碎機，中碎一般采用反擊式破碎機，制砂機械一般以沖擊式破碎居多。

制砂機械一般采用棒磨機、反擊式制砂機或沖擊式制砂機，三者的性能見表3。

由表3可看出棒磨機生產的機制砂級配良好，反擊式破碎機生產的機制砂級配良好但粒型較差，而沖擊式破碎機生產的機制砂級配不良但粒型較好。有些人士認為應采用棒磨機，因為棒磨機生產過程中磨棒對石料粉磨有選擇性、逐步粉磨，過磨現象少。但是棒磨機存在產量低、運行成本高、人工勞動強度大等缺陷，不建議生產中采用。在實際生產中建議采用反擊式和沖擊式破碎機聯合制砂，可獲得粒型好、機配好、產量高的機制砂。

機制砂的生產中機制砂產品級配的主要影響因素是篩分環節，其中振動篩的篩孔形狀、尺寸及篩面傾斜角大小是影響機制砂質量的關鍵參數；機制砂生產中有較大含量的石粉顆粒，且對級配要求較高，不宜選用長方形和圓形篩孔，一般采用正方形方孔篩。篩孔尺寸的選擇直接影響機制砂的質量和生產量。

研究表明，篩網尺寸越大生產的機制砂細度模數越大，石粉含量越低；篩網尺寸越小生產的機制砂細度模數越小而石粉含量越大。據相關學者研究，一般制砂工藝中推薦篩孔尺寸為3.5～4.5mm。為物料達到較好的篩分效率和處理量，根據振動篩廠家的經驗篩面的傾角出廠一般為20°左右為宜。

機制砂的生產過程中會有10%～20%的石粉(75μm的顆粒)，適量的石粉可以改善機制砂混凝土工作性差的缺陷，增大混凝土抗壓、抗折強度，但石粉含量過高會影響機制砂混凝土的性能，所以要對機制砂進行除粉。常用的除粉工藝的設備及其特點見表4。

機制砂的除粉工藝是機制砂石粉含量控制的關鍵，既要機制砂中粉料含量滿足不同等級混凝土使用要求，又對級配影響較小，建議采用干法制砂分級機或輪式洗砂機除粉。北方天氣寒冷、干旱、水資源缺乏地區，應多采用干法人工砂石料生產工藝。

優良的機制砂生產工藝、合理的設備選擇是生產機制砂質量的保證，決定了機制砂混凝土的性能，是配置優良機制砂混凝土的保證。在設計機制砂生產線時，要根據具體情況，選擇合適的設備和生產工藝，保證生產。