标题：干法制砂
开发与应用
干法制砂生产线：摆脱了环境限制、降低了生产成本、人工砂的级配更好、更加利于环保，而且不受水源和环境的限制。研究机制砂是指由岩石破碎，经筛分后粒径在5mm以下的大小不同的颗粒。重庆地区机制砂应用最早是从石屑开始，80年代初，重庆住宅建设进入高潮，天然卵石无法满足房屋构件生产的需要，碎石厂应运而生。当时，石屑作为废物被大量抛弃，一些预制构件厂将石屑运回，用于小构件的生产，主要替代特细砂，试验发现石屑替代特细砂后试件强度大幅度提高。之后，石屑逐步扩大到在预应力空心板中使用，经检测发现，不仅每立方米混凝土可节约15～19公斤水泥，而且构件质量得到改善。正式开发应用机制砂，并进行系统试验研究的单位是铁五局成渝高速公路指挥部。1990年5月，成渝高速公路中梁山隧道开始建设，为降低工程造价，减轻从四川简阳购买天然中砂的压力，成渝高速公路指挥部决定在普通混凝土、泵送混凝土、防水混凝土、喷锚支护和砌石砂浆中全面使用机制砂。为此，就近建了四条专业砂石生产线，并就地取材，利用工程开挖的石灰岩作为原材料，总计生产了约10万吨机制砂，共浇筑混凝土12.6万m3，砌石1.7万m3。为了获取科学的结论，抽取了2583组各种试件，对机制砂及机制砂配制混凝土的工作性能、物理力学性能、长期耐久性能进行了较系统的试验研究，大量数据证明，机制砂在成渝高速公路工程中的应用是成功的。从而，为重庆市机制砂开发应用奠定了基础。 1993年，重庆建科院开展了用长江鹅卵石破碎生产的机制砂配制C50高强混凝土的试验研究，并成功应用于鹅岭鹰冠大厦工程。重庆建科院相继又开展了石灰石机制砂配制混凝土的研究工作。其实，精明的企业家们早就盯上机制砂这块领地和它潜在的经济效益。只是在等待生产条件成熟的时机。重庆市建科院、重庆建筑大学、重庆交通学院、一些大型施工企业和搅拌站，都加大了对机制砂或石屑配制混凝土的应用试验研究，均取得很好的成果。
系统试验与工程应用均表明：石灰岩机制砂配制的高强、普通、抗渗、泵送混凝土、与天然中砂混凝土一样具有优良的物理、力学、长期耐久性能，完全可以替代四川德阳和简阳中砂。山友机械工程技术人员还根据机制砂棱角多、0.315mm以下颗粒少、含粉量较大、配制的混凝土流动性差，不利用于泵送的缺点，研究出机制砂和特细砂复合后配制泵送混凝土的优化方案，解决了机制砂混凝土可泵性差，易堵管的技术难题。 1999年，在市建委和市技术监督局的重视和支持下，由市建委下达编制《混凝土用机制砂质量标准与检验方法》的科研任务，该课题主要由重庆市建科院承担。课题组在认真总结近年来机制砂应用研究成果的基础上，又进行了大量试验和调研工作。主要针对市内6家机制砂厂和不同的制砂工艺流程的产品，以及重庆小泉、乐山一带碎石厂所生产的石屑，进行筛分、级配、含粉量、压碎指标等性能的测试和对比研究，共取得近千个数据。课题组在编制过程中还参考了云南和贵州的地方标准，以及其它行业标准，在2000年7月21日完成了重庆市地方标准《混凝土用机制砂质量标准及检验方法》的编制工作，并通过了市建委组织的专家组鉴定，经重庆市技术监督局批准为地方强制性标准，于2000年11月20日发布实施。自此以后，重庆工程界对机制砂的认识发生了很大的转变，相当多的重点工程，如黄花园大桥、鹅公岩大桥、嘉陵江复线桥等工程都使用了机制砂。重庆生产的机制砂逐步地替代了四川简阳中砂，取得了显著的社会效益和经济效益。目前，重庆武隆江口电站、渝合、渝竹、渝黔高速公路以及重庆轻轨一号线等工程也开始大规模使用机制砂
干法制砂质量问题
机制砂在应用中有三项主要指标备受关注：含粉量、压碎指标和细度模数。机制砂在生产过程中，不可避免地附带有少量粒径小于0.08mm的石粉。按天然砂质量标准，小于0.08mm颗粒定义为泥，而对泥的含量限制是非常严格的。机制砂中的石粉显然与泥不同，大量试验研究与工程应用实践表明：机制砂中含有一定量的石粉对改善中低强度等级混凝土的工作性有较大的帮助，对混凝土强度几乎没有影响。但石粉含量较高时，对配制高强混凝土的强度有不利的影响。由技术要求可以看出一般的制砂生产线没有对细度模数、石粉含量进行有效的调整控制技术，是很难做出质量稳定符合要求的机制砂，往往存在a细度模数偏大（一般>3.0~3.7），b石粉超标，c级配区中<0.6㎜比例偏小（往往低于30%）,并且污染大、故障率高，因此不适合应用于高等级混凝土建设工程。而高等级混凝土以C30~C80高性能混凝土为主。所用机制砂应达到如下技术要求：
序号项目≥C60C30-C55≤C30ⅠⅡⅢ ​​1石粉含量%<3.0<5.0<7.02泥块含量%0<1.0<2.03单级最大压碎指标%<20<25<304细度模数2.6-3.0​​5颗粒级配级配区2​​6松散堆积紧度>1350kg/m3​​注石粉、泥块含量以亚甲兰试验MB值<1.40为前提；
机制砂生产线，具有：
（1）细度模数及级配区调整：制砂机、砂石粉分离机配备变频调速控制系统，可以根据原材料 的特性调整生产模式，达到快速方便调整机制砂的细度模数和石粉含量，是国内最先进的生产工艺。
（2）石粉含量（砂当量）调整：通过砂石粉分离机把石粉含量调整到使用要求范围内。
（3）环保性能好：配备专用除尘系统，扬尘小、运行时噪音小于90dB。
（4）占地小，生产线布局紧凑，自动化程度高：平面占地35米×20米，生产运行每班只需2个工 作人员。
主要特点
(1) 工艺流程设计科学、合理，有效保证机制砂的质量和产量；
(2) 可以破碎中、高硬及特硬物料；
(3) 自动化配置高，最大限度的减少人力资源的成本；
(4) 成品砂级配优、细度模数可调；
(5) 设备运行时噪音小、粉尘污染少。
目前，机制砂石生产线已在全国各地广泛投入使用，所产砂、石各项性能指标完全符合国家《建筑用砂》GB14684-2001、《建筑用卵石、碎石》GB14685-2001标准，该生产线设备的开发和推广对机制砂取代天然砂开启了历史先河。
发展潜力与优越性
(1) 保护建设沿线生态环境
天然砂越来越少，能够采挖区域与河流，经过多年开采，资源在迅速减少，有的地区天然砂已枯竭或接近枯竭，有些地区与河流，为了保持自然景观、保护江堤河坝、保护生态平衡，规定严禁开采。因此天然砂的数量和质量都远远满足不了今后国家基础设施建设及其它建设的需要，为此只有积极推广机制砂，才能缓解这一突出矛盾。
(2) 机制砂质量可靠
机制砂的原材料是采用和碎石一样高品质的岩石经破碎、筛选制作而成的，机制砂的品质非常稳定。机制砂的生产过程是在可控的情况下进行的，细度模数、级配、石粉含量都是可调可控的，而天然沙受所处环境的不同其级配和材质是有变化的，所以机制砂在总体品质上相对于天然沙具有无可比拟的优势。
(3) 生产机制砂可使大量废石资源再利用
据了解，全国各地的一些采石矿经多年开采，尾矿（石屑）废弃，堆积如山，既污染环境占用土地，又浪费资源，如福建一家碎石有限公司反映，生产1吨规格石料，将会产生0.2-0.25吨石屑尾矿，该公司每年生产200万吨规格石料，即每年产生石屑尾矿50万吨，全国各地采石厂按此比例计算，石屑尾矿数量十分可观。生产机制砂是变废为宝，既充分利用资源，解决了砂子不足的难题，又处理了大量尾矿；既减少了污染，又增加了财富。可以说是统筹兼顾，一举数得。
（4）降低工程造价
机制砂的原料主要选用碎石生产后产生的废料石屑（0~5㎜），其主要的开采、生产、破碎成本已经在碎石生产中分摊，如果是碎石、制砂复合生产线，其机制砂相当于白得，可大大降低砂、石料的总体采购成本。
选用机制砂一方混凝土可省水泥约17kg,可节省5元左右；并且可减少外加剂的使用量；
（5）满足工程及时稳定的供应
采用天然河砂会受到天时、地域等的限制，在结冰期、洪水期等时期都有可能影响供应；由于资源的有限性，还有很多地区天然砂贮量不足、质量不合格，或者没有天然砂，还有些地区因为环保政策禁采天然砂，这都要影响砂的供应和价格，从而影响工期和造价。
采用机制砂不受结冰期、洪水期影响，可以把生产线建在混凝土搅拌站、梁场等需用现场,按需生产、贮备，利用级配多余部分碎石和石屑生产机制砂，可最大程度保证供应，为工程按期完成提供坚实的保障。生产费用，经济效益非常可观。
综合分析：机制砂在全国有广阔的市场，可谓生命力强，前景可望。
石粉的用途
石灰岩：1、可做为沥青混凝土搅拌站用的矿粉；
2、可用于火电厂脱硫；
3、可给水泥厂供料；
4、用在防水涂料厂当原料；
5、制做免烧砖。
玄武岩：1、做特种耐酸、碱水泥生产原料；
2、制作玄武岩纤维的原料；
3、制做免烧砖；
4、制作铸石。
干法制砂生产线流程图
干法制砂生产线[1]是由多个破碎设备组合而成的，包括：给料机、粗细碎机、制砂机、圆振动筛、洗砂机等，设备与设备间的物流传送由输送带来完成，具体的流程示意图如下：  制砂生产线流程图