БЛОГ

Какое оборудование используется для производства искусственного песка?

# Искусственный песок (искусственно произведенный песок): основное оборудование и логика конфигурации производственной линии

С ростом исчерпания ресурсов естественного песка и усилением экологических политик искусственный песок (искусственно произведенный песок) благодаря широким источникам сырья (рекаменистые гальки, гранит, известняк и т.д.), контролируемой форме частиц и стабильному качеству стал основным заменителем гравия в строительстве и инфраструктурных проектах. Производство искусственного песка не ограничивается одним оборудованием — для этого требуется полная производственная линия, включающая процессы «дробилка — сепарация — формование — мойка песка». Каждый процесс требует специализированного оборудования, которое должно гибко сочетаться в зависимости от характеристик сырья и требований к готовому продукту. В данной статье систематизируются типы основного оборудования для производства искусственного песка, его функциональное позиционирование и логика конфигурации производственной линии, что служит руководством при выборе оборудования для соответствующих проектов.

I. Типы и функции основного оборудования для производства искусственного песка

Процесс производства искусственного песка в основном делится на шесть этапов: «предобработка сырья — первичная дробилка — вторичная/третичная дробилка — формование — сепарация — мойка песка (по желанию)». Каждый этап соответствует специализированному оборудованию, а совместная работа этих устройств обеспечивает соответствие готового песка стандарту ГОСТ 14684-2022 «Песок для строительства» (модуль тонкости 2,3–3,0, содержание грязи ≤3%, содержание игловидных и лепестковых частиц ≤10%).

1. Оборудование для предварительной обработки сырья: вибрационный питатель и щековая дробилка (первичная дробилка)

Исходное сырье (например, рекаменные гальки, руда) сначала требует предварительной обработки для удаления примесей и дробилки до размера, подходящего для последующего оборудования. Основное оборудование включает:

• Вибрационный питатель: Отвечает за равномерную транспортировку сырья к оборудованию для первичной дробилки, чтобы избежать блокировки из-за накопления сырья; некоторые модели оборудуются функцией сепарации (например, решетчатый вибратор), который может предварительно разделить грязь и мелкозернистый порошок от сырья, снижая нагрузку на последующую дробилку. Например, при обработке рекаменных гальок с помощью вибрационного питателя можно отсеять грязь с размером частиц ＜5 мм, повышая эффективность первичной дробилки.
• Щековая дробилка: Как основное оборудование для первичной дробилки, она дробит крупное сырье (размер частиц 50–300 мм) до 50–100 мм, «снижая нагрузку» на этап вторичной/третичной дробилки. Ее преимущества — высокая сопротивляемость сжатию (обрабатывает твердые породы с прочностью ≤320 МПа) и большое приемное отверстие (до 1200×1500 мм), что делает ее подходящей для высокопрочных материалов, таких как гранит и базальт. Это «первый барьер» оборудования для производства искусственного песка из твердых пород.

2. Оборудование для вторичной/третичной дробилки: коническая дробилка и ударная дробилка (основное оборудование для производства песка)

Исходное сырье после первичной дробилки требует дальнейшей дробилки до размера, приближающегося к песку (5–20 мм). Оборудование на этом этапе напрямую влияет на производительность и базовую форму частиц искусственного песка, а основное оборудование делится на две категории:

• Коническая дробилка: Подходит для вторичной/третичной дробилки сырья из твердых пород (например, гранит, кварцит). Использует принцип «слоистая дробилка», дробя материал посредством сжатия подвижного и неподвижного конусов. Готовый продукт имеет полную форму частиц и низкое содержание игловидных и лепестковых частиц (≤5%). Ее преимущества — большая производительность (часовая производительность одной машины 100–500 тонн) и длительный срок службы износных частей (футеровка из марганцовой стали может использоваться 3000–5000 часов). Часто используется на этапе вторичной/третичной дробилки крупных производственных линий искусственного песка для «подачи» материала в ударную дробилку.
• Ударная дробилка (дробилка для производства песка): «Основное оборудование» для производства искусственного песка, напрямую дробит и форматирует сырье размером 50–100 мм в песчаные частицы 0,15–5 мм. Принцип работы заключается в том, что материал с помощью высокоскоростного вращающегося импеллера выбрасывается и сталкивается с ударной пластиной в корпусе машины или с самим материалом («режим камень о камень»), обеспечивая дробилку и оптимизацию формы частиц. В зависимости от твердости сырья ударная дробилка имеет два режима дробилки:
  • «Режим камень о камень»: Материал сталкивается друг с другом, подходит для твердых пород (например, гранит), может снизить износ износных частей и сделать форму готовых частиц более округлой;
  • «Режим камень о металл»: Материал сталкивается с металлической ударной пластиной, имеет более высокую эффективность дробилки (на 20–30% выше, чем в «режиме камень о камень»), подходит для сырья средней и низкой твердости (например, известняк, рекаменные гальки).
  Ключевое преимущество ударной дробилки — непрерывная гранулометрическая композиция готового песка, а модуль тонкости можно контролировать путем регулирования скорости вращения импеллера (1000–1800 об/мин). Например, при скорости 1500 об/мин можно производить среднезернистый песок с модулем тонкости 2,6, удовлетворяя потребности в песке для бетона.

3. Оборудование для формования и сепарации: вертикальная ударная формовочная машина и вибрационная решетка

После вторичной/третичной дробилки форма частиц некоторых видов сырья (например, рекаменных гальок) может не соответствовать требованиям к высококачественному искусственному песку (например, избыточное содержание игловидных частиц). В этом случае требуется специальное оборудование для формования и сепарации:

• Вертикальная ударная формовочная машина: Не является独立ным оборудованием для дробилки, а скорее «дополнением» для оптимизации формы частиц. Она использует принцип «многоразового удара и трения» — материал многократно сталкивается с внутренней стенкой корпуса и другими частицами, удаляя острые края и углы игловидных частиц. После формования содержание игловидных частиц снижается до ≤3%, а форма частиц становится более кубической, что улучшает сцеплением песок с цементом в бетоне. Часто используется после ударной дробилки в производстве высококачественного песка для бетонных изделий и дорожных покрытий.
• Вибрационная решетка: «Ключевое оборудование» для сепарации гранулометрических фракций искусственного песка. Обычно использует 3–4 слойные решетки с разными размерами ячеек (например, 5 мм, 2,5 мм, 1 мм), разделяя материал на три фракции:
  • Крупные частицы (＞5 мм): Возвращаются в ударную дробилку для повторной дробилки, повышая выход готового продукта;
  • Среднезернистый песок (1–5 мм): Основной готовый продукт, направляется на этап мойки или напрямую в бункер для хранения;
  • Мелкозернистый порошок (＜1 мм): Может быть использован как добавка в бетон или утилизирован как отход (в зависимости от требований к качеству).
  Современные вибрационные решетки оборудуются системами вибрации высокой частоты, что обеспечивает эффективность сепарации ≥95% и снижает накопление материала на решетках.

4. Оборудование для мойки песка (по желанию): спиралевая мойка песка и вибрационная обезвоживающая машина

Если искусственный песок имеет высокое содержание грязи (＞3%) или соли (например, сырье из морских гальок), требуется этап мойки для улучшения качества:

• Спиралевая мойка песка: Использует принцип «гидродинамической сепарации» — песок смешивается с водой в спиральном барабане, а грязь и мелкозернистый порошок удаляются вместе с водой. После мойки содержание грязи в песке снижается до ≤1%, а качество песка соответствует требованиям к высококачественному песку для бетонных конструкций. Преимущество — простая конструкция, низкое энергопотребление и высокая эффективность мойки (обработка 50–200 тонн в час).
• Вибрационная обезвоживающая машина: После мойки песка имеет высокое содержание влаги (15–20%), что затрудняет хранение и транспортировку. Обезвоживающая машина использует вибрацию и вакуумные системы для снижения содержания влаги до ≤8%, что удобно для длительного хранения и предотвращает комкование песка.