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當前，河沙禁采，機制砂需求倍增，大型化、規模化的砂石生產線成為新的投資熱點。然而一般的生產線往往存在設備選型不合理，生產工藝落后的缺點，這必然導致生產的機制砂質量大打折扣。因此，優良的機制砂生產工藝、合理的設備選擇是機制砂行業亟待解決的問題。

一、機制砂生產流程

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，制成顆粒小于一定粒度的機制砂

機制砂是由碎石破碎而得到的，因此母巖的化學成份和礦物組成決定了機制砂是否含有害物質，以及是否存在堿集料反應活性；母巖的強度決定了機制砂的力學性能壓碎值。因此，機制砂生產對母巖的強度有較高要求，一般要求火成巖不宜小于100MPa，變質巖不宜小于80MPa，水成巖不宜小于60MPa。

二、機制砂生產對設備的要求

1、機制砂生產中振動給料機的技術要求

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，并對物料進行粗篩分。

根據設備性能要求，配置設計時：

1) 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。

2) 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。

3) 為使料倉能順利排出，料倉后壁傾角可以設計為55°~65°。

2、機制砂生產中破碎機選用原則

2.1 破碎方法及原理

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

2.2 破碎機械的選用原則

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或圓錐式破碎機，制砂機械一般以沖擊式破碎居多。

2.3 制砂機選用原則

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。

以往采用棒磨機較多，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。

3、振動篩對機制砂生產的影響

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。

1) 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。

2) 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。

3) 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。

4、機制砂除粉設備選取

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下表：

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。通過本文分析，為制備出級配優良的機制砂，應選取合格的母巖，根據母巖情況調整振動給料篩尺寸，粗碎宜采用顎式破碎機，中碎宜采用反擊式破碎機，制砂機宜采用立式沖擊式破碎機，除粉宜采用干法分級機除粉，如采用濕法除粉推薦采用輪式洗砂機。