骨材處理設備指處理骨材（砂和石子是混凝土的骨材，砂子叫細骨材，石子叫粗骨材）的工程設備；主要的骨材處理設備有骨材配料器、骨材篩分機等。
基本介紹
- 中文名：骨料處理設備
- 外文名：Aggregate processing equipment
- 作用：處理骨料
- 學科：土木工程
- 種類：骨材配料器、骨材篩分機等
骨材,骨材配料器,概述,結構組成,防漏料裝置的結構設計,骨材篩分機,概述,分類,篩子性能的影響,
骨材
骨材是指混凝土中的填充材，由於骨材的使用，混凝土可以增加體積、減少水泥使用量並減少混凝土的收縮量，它也提供了混凝土尺寸的穩定性及抗磨損性。
骨材通稱粒料，也就是顆粒材料骨材用量，約占混凝土體積的百分之六十至七十五，顯見其對混凝土性質有相當的影響性。骨材依其顆粒大小分為細骨材及粗骨材兩種，通過#4 篩之骨材為細骨材，停留於#4 篩以上為粗骨材。
混凝土的組成材料水、水泥、骨材及摻料之配合比例，影響新拌混凝土及硬固混凝土之性質。材料性質的不同，材料來源的改變，品管的疏忽都會導致混凝土品質的異常。
骨材配料器
概述
骨材配料器又稱骨料配料器，骨材配料器指稱量骨材（砂和石子是混凝土的骨材，砂子叫細骨材，石子叫粗骨材）的配料設備。它由檢修閘門、進料弧門、稱量筒，感測器懸掛裝置以及卸料弧門等部件組成。配料器上採用的電子秤和電子操縱系統由給定稱量裝置、感測器和平衡指示器三個主要部分組成。工作時，根據某種混凝土配合比設計所需的各種材料的重量，用打孔的辦法記錄在卡片上。通過輸入裝置，將穿孔卡片上的數值轉化為一個電量汛息——電壓訊號，並經放大和拖動伺服機構，在給定稱量裝置內設下預定值。當開始稱量後，設定在稱量裝置上的感測器，產生一與稱量筒中材料重量成比例的電壓。兩電壓都輸入平衡指示器，測定值與預定值不斷比較，當接近預定值時，通過電氣系統控制進料弧門的動作，使供料速度減慢，當達到預定值時，進料弧門完全關閉，稱量完畢。電子操縱系統除能實現粗稱、精稱動作外，還能實現超稱動作，它是混凝土攪拌樓上，實現自動控制的重要設備。
骨材配料器
骨材配料器結構組成
給料系統
給料系統是化工企業機械化貯運系統中的一種輔助性設備，其主要功能是將已加工或尚未加工的物料從某一設備（料斗、貯倉等）連續均勻地餵料給承接設備或運輸機械中去。給料設備的種類很多，目前尚無較完整的分類方法。按其承載機構運動方式的不同，可分為牽引式、迴轉式、振動式和重力式。其中牽引式主要包括膠帶給料機、板式給料機和埋刮板給料機；迴轉式主要包括圓盤給料機、螺旋給料機和葉輪給料機；振動式主要包括電磁振動給料機、慣性振動給料機、往復式給料機、擺動式給料機和振動給料機；重力式給料系統指的是鏈式給料機。
稱量系統
進料式稱量是工業配料過程中常用的一種稱量方式，其有兩種實現方法，分別為零位法和增量法。所謂零位法，即在稱量開始時山給料設備向稱量料斗內給料，當達到稱量斗內的設定值時停比給料，並打開量斗閘門將物料卸出排空，然後再從零位重新稱量下一物料，如此反覆;增量法是在接收、稱量好一種物料後，將電子秤內部計數值清零，再接收另一物料，而不是將料斗排空。由此可見，無論是增量法還是零位法，由於物料本身的特性或者是料斗的原因大概會造成卸料不清，從而造成稱量偏差，但從稱量的實現方式來看，零位法比增量法的稱量精度要高。
在進行進料式稱量時，為了保證稱量的速度和精度，通常採用雙速給料的方式，即先快速給料至料斗設定值的90%~95%，以保證稱量效率，然後慢速給料，以保證稱量精度。
另外一種常見的工業配料的稱量方式即為卸料式稱量，又稱減料法稱量。該方法首先是向料斗內裝入始終多於配方要求的物料，然後自料斗內向外卸料進行稱量，落下的物料的重量就是要配製的物料的重量。該方法還可以省去料斗，直接將感測器安裝在料倉上，料倉中物料總重量減少的數值就是要配製的物料的重量值，此方法山於只稱量從料斗中取走的物料的重量，因此不存在卸料不清的問題，故特別適用於稱量易黏附的物料。但採用此方法，需要設備上同時具備裝料裝置和卸料裝置，使設備複雜程度增加，並且料斗內的物料要始終多於配方要求的物料，故而使感測器的量程增大，精度降低，因此卸料式稱量山於精度太低而減少採用。
電氣控制系統
電氣控制系統是配料機的核心部件，它的功能是實現整個配料機的稱量、顯不、操作及完成各種自動配料程式。該系統主要山配料控制儀和強電迴路兩部分構成。
防漏料裝置的結構設計
總體設計方案
為了解決上面提到的平皮帶機給料形式的配料機經常出現的撒料、漏料及損傷輸送帶的問題，對皮帶配料機的防漏料裝置的機械結構進行設計，儲料斗位於整個裝置的上方，在儲料斗出料口內側增加焊接擋板，外側設定可調節的橡膠擋板，當平皮帶機開始工作時，絕大部分砂石骨料在出料口內側焊接擋板的左斜擋板與右斜擋板之間，很少及個別的砂石骨料會進入到焊接擋板及橡膠擋板之間，減少和避免了骨料與橡膠擋板的直接接觸和磨損，避免了漏料撒料及損傷皮帶的現象發生。
焊接擋板結構設計
新增焊接擋板由左、右支架，左、右斜擋板構成，新增焊接擋板位於儲料斗內側下方，左斜擋板與右斜擋板夾角為87°，對骨料的輸送起引導作用，使大部分骨料能夠落到平皮帶機上，保證了送料的安全，其中左支架與左斜擋板相連，右支架與右斜擋板相連。
彈性擋板結構設計
彈性擋板山左支柱、左調節塊、左立擋板、右立擋板、右調節塊、右支柱構成，其中左支柱、左調節塊和左立擋板從左到右依次相連，右支柱、右調節塊和右立擋板從右到左依次相連。彈性擋板位於儲料斗的下方外側，通過左調節塊與右調節塊，可以分別調節左立擋板與右調節塊上下移動，保證彈性擋板與平皮帶機的間隙，從而防比料的漏出。
骨材篩分機
概述
骨材篩分機是利用散粒物料與篩面的相對運動，使部分顆粒透過篩孔，將砂、礫石、碎石等物料按顆粒大小分成不同級別的振動篩分機械設備。篩分機篩分過程一般是連續的，篩分原料給到篩分機械（簡稱篩子）上之後，小於篩孔尺寸的物料透過篩孔，稱為篩下產物；大於篩孔尺寸的物料從篩面上不斷排出，稱為篩上產物。
骨材篩分機
骨材篩分機分類
篩分機分固定篩和活動篩兩類，活動篩又分轉動篩和振動篩。固定篩大多採用篦柵裝在破碎機進口上方，以防止超規格的物料落入。轉動篩大多由板篩折成多角形或圓形筒體而成，其結構簡單、壽命長,但生產率低、機體笨重、龐大，但很少採用。
固定篩
固定篩是最簡單、也是最古老的篩分機械，篩面由許多平行排列的篩條構成，排列的方向與篩上料流的方向相同或垂直。篩面成水平安裝（脫水時）或傾斜安裝，工作時固定不動，物料靠自重沿篩面下滑而篩分。固定篩分為固定篩格和條形篩二種。格篩篩孔一般為方形或圓形，條形篩孔一般為篩縫；篩面角度一般為25度至85度之間。前者篩條較粗、篩縫較大（一般≥25 mm），用於粗粒級篩分；後者篩條較小（一般0.25～1 mm），用於料漿的初步脫水。固定格篩是在選礦廠套用較多的一種，一般用於粗碎或中碎之前的預先篩分。它結構簡單，製造方便。不耗動力、可以直接把礦石卸到篩面上。主要缺點是生產率低、篩分效率低，一般只有 50～60% 。
弧形篩和旋流篩屬於新型固定篩。弧形篩篩面沿篩上料流方向呈圓弧形，篩條與篩上料流方向垂直；旋流篩的篩面是圓錐形，篩條近似與母線平行。它們可用於料漿的初步脫水、脫泥或脫介，工作時皆利用料漿沿篩面運動時產生的離心力強化篩分。固定篩構造簡單，壽命長，尤其不消耗動力，沒有運動部件，設備成本和使用成本低。因此，雖然生產能力和篩分效率較低，但仍在廣泛使用。
滾動篩
滾筒篩的工作部分為圓柱面或圓錐面篩筒，沿篩筒的對稱軸線裝有轉軸，整個篩子繞筒體軸線迴轉，軸線在一般情況下裝成不大的傾角。圓錐面篩筒水平安裝，物料從圓筒的小端給入，並隨篩筒旋轉被帶起，當達到一定高度時，因受重力作用自行落下，細級別物料從筒形工作表面的篩孔通過，粗粒物料從圓筒的另一端排出，如此不斷起落運動實現物料的篩分。圓筒篩的轉速很低、工作平穩、動力平衡好。但是其篩孔易堵塞變型、篩分效率低，工作面積小，生產率低，可用於粗、中粒物料的篩分和脫水。選礦廠很少用它來作篩分設備。
振動篩
振動篩結構由四部分組成，高頻振動電機、一級固定格篩和二級分級固定格篩、振動彈簧及機殼。支承或吊掛篩箱採用的是彈簧組件，篩箱的振動依靠激振器。振動篩是一個彈性振動系統，其振幅受給料量和其他動力學因素的影響而可以改變。振動篩運動特點是頻率高、振幅小，篩面傾斜度與篩分篩率成反正，篩面傾斜度越大流動速度越快，物料在篩面上作跳躍運動，因而生產率和篩分效率都較高。振動篩適用於選煤廠的各種篩分作業，種類很多。
共振篩也曾被大量使用，但因其結構複雜、工作穩定性差、調整困難、維修量大等缺點，目前已不再製造。橢圓振動篩的篩分效果較好，但結構複雜，目前套用不多。限定中心式圓振動篩，俗稱偏心式振動篩、半振動篩或陀旋篩，工作時篩子中部作圓周運動，給、排料端作橢圓運動，其主要缺點是傳給地基的動負荷較大，另外需要曲軸和較多的軸承，結構複雜，已經被淘汰。偏心軸式自定中心圓振動篩的曲軸製造成本較高，因此這種篩子很少製造。
篩子性能的影響
篩板和篩孔的形狀
篩分粒度在25 mm以上，一般用沖孔或鑽孔篩板，孔眼多數採用圓孔，菱形排列。25 mm以下可用編織篩網，編織篩網為方孔。25 mm的篩孔，可以用沖孔篩板，或編織篩網，編織篩網應防止篩條滑動，篩孔變形。對於1 mm以下篩分（包括脫泥、脫水、脫介）採用條縫篩板0.5 mm以下的可以用條縫篩板（用螺桿穿篩條上圓環或焊接的）或尼龍篩網。不論是篩板或篩網，本身須繃緊，並和篩箱緊固，這是十分重要的。既可以延長篩板、篩網、篩箱的壽命，提高篩分效率，而且可以減輕噪音。對於50 mm以上的篩板，經常由鋼筋或輕軌製成。尤其是固定篩使用舊鋼軌更是合適。棒形篩條都製成楔形的，上寬下窄，便於物料通過。圓形篩孔，以圓的直徑標明篩孔的大小，能保證通過的粒度都小於篩孔的尺寸，其篩下產品基本不含大於篩孔的大小，但天上石麟形的對角線是邊長的1.414倍，有的資料認為通過方孔的最大顆粒，相當於通過圓孔的最大粒度的1.23倍。矩形篩孔以矩形的短邊作為篩孔的名義尺寸，在這種情況下，超過篩孔尺寸的粒度，特別是扁平顆粒將順著篩眼長邊透篩。還有一些不規則形狀的篩孔，如一些編織篩網。機率篩的篩孔常大於分離粒度而用篩孔的投影進行計算。無論如何，篩分產品的粒度是衡量粒度標準。
篩面的長度和寬度
篩面的寬度決定篩分機的處理能力，若篩面寬物料的通過能力大；篩面的長度決定篩分機的篩分效率，篩面越長物料經過篩分的時間越長，篩分越徹底，但是，過長的篩面對提高篩分效率並不顯著，而僅僅多餘地加長了篩分機的尺寸。我國現有篩分機其篩面長度，粗粒級的篩分3.5~4 m，中細粒級的篩分5.5~5.6 m，脫水、脫介6.5 m。
篩面的傾角
篩面傾角的大小，影響篩上物料的移動速度。傾角大，物料的移動快，處理能力高。篩面的傾角和篩子的結構形式與篩分產品的質量要求有關。一般篩孔在50 mm以上，作預先篩分時，都採用圓運動篩分機，如慣性振動篩和自定中心振動篩，其傾角為15°~20°。而直線運動的篩分機，一般作水平安裝，其傾角為零度，物料在篩面上運動，依靠篩面對物料的拋射力，這種篩分機一般用於煤的脫水、脫泥和脫介。
振幅和頻率
振幅是指篩箱行程的一半，頻率是指篩箱分種往復振動的次數。篩箱除篩面傾角外必須具備足夠大的速度才能使篩面上的物料前進。經試驗研究得出煤用振動篩篩箱的加速度不超過70~80 m/s2,振幅大致為2~5 mm，轉速為800~1500 r/min。
為了測量直線運動篩分機的振幅，一般直線振動篩篩幫上都畫著測量振幅的三角形，在測量三角形畫著一組平行於基線的平行線，上面標有刻度，表示三角形相應截割的寬度。當篩箱振動，人在視覺上的滯留，將看到兩個三角形，斜邊的交點所指截寬，就是篩分機的行程（兩倍的振幅）。
拋射角
拋射角是篩箱運動方向與篩面所形成的角度。如拋射角較大，有利於物料透篩，但處理量較小。直線運動篩主要靠拋射作用推動物料前進，並使細粒透篩。直線運動篩的拋射角一般在30°~55°之間，我國採用45°，圓運動篩分機，也有拋射作用，但其拋射角不固定，並與篩分機的頻率和振幅有關。
處理量
過大地加大處理量（單位面積或是單位寬度的處理量），嚴重的影響篩分效率，使篩上物中含小於篩孔粒級的數量增加。
