国内外机制砂生产设备研究分析

机制砂是指经除土处理，由机械破碎、筛分制成的粒径小于4.75mm的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒，但不包括软质、风化的颗粒，俗称人工砂。随着国内建设飞速发展及相关政策相继出台，天然砂供应已远不能满足需求，机制砂作为天然砂的一种替代资源已占据越来越重要地位，近几年需求都在以每年16%以上的速度增长。机制砂设备根据原料特点、地域资源、上下游产品政策等的不同，存在很大的差异。

机制砂生产线分类

(1)根据石粉分离方式，可分为湿法制砂和干法制砂。

湿法制砂主要针对于河卵石等含泥量较大的原料制砂，可有效降低含泥量，但细砂流失严重，且需充足水源。干法制砂主要针对以山采碎石为原料的制砂，细砂无流失，石粉含量可控，砂子级配更合理，但对原材料的含泥量要求严格。

(2)根据工艺流程，可分为单独制砂和联合制砂。

单独制砂是指采用原材料石子直接经过制砂线完全转化为成品砂的制砂方式，联合制砂是指将碎石开采或破碎过程中产生的副产物粗砂混合一部分精品砂制成混合砂的一种制砂方式。前者产量相对较低，后者一般规模较大，适合一些大型工程项目。

(3)根据结构形式，可分为平面式制砂和楼式制砂。

不同机制砂设备技术特点

根据机制砂生产线各设备的具体功能，具体介绍如下：

(1)破碎设备。

目前，用来制砂的破碎设备主要是反击式破碎机和立轴冲击式破碎机，立轴冲击式破碎机属于第三代制砂机，在效率、粒形、级配方面有显著的优势，已逐渐取代反击式破碎机。

立轴冲击式破碎机分石打铁和石打石两种形式，前者成砂率高、石粉少，但铁耗量较大，尤其对于硬度很高的矿石不适用，国内厂家多采用该结构，后者粒形好、不存在铁损耗问题，但对原材料含水率要求严格，美卓(metso)、山特维克(sandvik)、寿技研(kemco)采用该结构，特雷克斯(terex)既有石打铁结构也有石打石结构。

立轴冲击破碎机的转子有两孔(BHS)、三孔(美卓等)、五孔(寿技研)三种形式，其中三孔型转子最为普遍，五孔型转子对物料的研磨效果增强，对成品料整形效果明显，比较适合生产精品砂。济南大学的赵方等人对立轴冲击破碎机进行了专门的研究，指出转子孔数、破碎腔结构、反击板角度等参数对成品砂质量有重要的影响，存在最优组合。

三一重工通过深化研究，开发出了五孔石打铁、石打石通用型高效破碎机。

(2)筛分设备。

制砂线的筛分设备有滚筒筛、直线筛、圆振筛和空气筛四种。滚筒筛筛分效率相对较低，直线筛容易出现堵网现象，均已逐渐被圆振筛替代，空气筛由日本寿技研公司研制，专门用于楼式制砂线，在我国已申请专利保护(200780052433.X矿物的分选方法及其分选装置)。

(3)选粉设备。

选粉设备主要目的是实现砂、粉的分离，典型设备有选粉机和空气筛两种。选粉机主要用于平面式制砂线，空气筛与楼式制砂线配套使用。

(4)加湿设备。

加湿机可增加成品砂含水率，减少砂离析和扬尘。分螺旋加湿机和自落式滚筒加湿机，前者易磨损，功耗高，属老一代加湿机，后者磨损小，功耗低，国内近两年才出现。

(5)特殊功能设备。

为达到更好的成品砂性能，制砂线还有一些特殊功能设备，如寿技研公司的回收过滤器，用来回收粉料中细砂；如上海世邦的粒优机，用来优化成品砂粒形；比如级配调整机，用来调整级配；比如细砂回收机，用来回收污水中的细砂。

国内外机制砂设备对比

(1)国外设备技术先进，但价格昂贵，是国内设备价格2～3倍。代表厂家有瑞典的山特维克(sandvik)、芬兰的美卓(metso)、美国的特雷克斯(terex)、日本的寿技研(kemco)等。

(2)国内设备技术创新不足，价格相对便宜，品牌众多，九成以上厂家基本无研发能力，只是简单的代工或贴牌生产。

机制砂设备发展趋势

(1)生产线向大产能方向发展。为对砂石开采进行规范整理，多地都已经推出关三家开一家的砂石厂开采资质政策。

(2)生产线向联合制砂方向发展。

(3)机制砂质量要求逐渐提高。级配、粒形、含粉量控制等要求越来越被重视，配方研究的深入，如何节省水泥、外加剂等，会提升对机制砂质量的要求。

(4)国产设备技术及性能提升速度加快，设备国产化份额迅速增加。

(5)百家争鸣的格局将被打破，会被市场自然整合、集中所替代，逐渐形成以合资公司和国内几家大型企业争分市场的局面。

总结

(1)根据不同划分原则，制砂线分为干法和湿法、平面式和楼式、单独式和联合式。

(2)现有制砂线比较合理的设备组合方式为冲击式破碎机、圆振筛(或空气筛)、选粉机(或洗砂机)，再选配以辅助设备如加湿机、粒优机、回收过滤器、级配调整机等。

(3)国内机制砂设备技术创新不够，九成以上的厂家无研发能力。

(4)制砂线向大产能、联合制砂方向发展，且市场对机制砂的质量要求逐渐提高。

(5)机制砂设备国产份额将迅速增加，形成以合资公司和国内几家大型企业争分市场的局面。