毕业论文课题相关文献综述
{title}毕业论文课题相关文献综述
{title}文 献 综 述
本人的毕业设计题目是机制砂工艺及设备选型优化问题研究。
天然砂资源是一种短时间内不可再生、区域分布很不平均的地方资源，随着基础设施建设的日益发展和资源的不断开采，我国不少地区的天然砂资源已近枯竭、品质也日益下降颗粒级配不合理。另外，出于防洪和生态平衡的考虑，国家已明文禁止一些河段天然砂的采掘，部分地区现有天然砂资源已不能满足需求，使得河砂资源日益紧缺，价格逐渐上涨。因此，很多地区需要使用机制砂替代河砂。我国多年来就十分注重机制砂混凝土的研究[9]。特别是公路建设行业的点多面广，机制砂生产设备难以大型化和规模化，其生产线往往存在设备选型不合理，生产工艺落后的缺点。这必然导致生产的机制砂的质量大打折扣。因此，优良的机制砂生产工艺，合理的设备选择是现机制砂行业亟待解决的问题。
机制砂是根据国家标准，选定符合工程需要的岩石，通过现代生产工艺配置的破碎、制砂、筛分、吸尘、清洗等设备所生产出来的岩石颗粒。其各项技术指标，不仅能稳定地达到事先设定的指标值，而且可因工程对砂的质量要求的变化，通过适当调整工艺来满足新的质量要求[5]。机制砂与天然砂相比有如下优点：1、机制砂能有效、稳定地按国家标准和工程质量要求来控制砂的颗粒级配等技术指标满足工程质量要求。2、机制砂的颗粒都是具有棱角的立方体，而天然砂颗粒多数已趋磨圆，机制砂较天然砂有较大的比表面积，因而用机制砂配制的混凝土强度更高。3、机制砂生产可以和碎石的生产工艺结合在一起，有利于矿产资源的综合利用，减少染，从而大大降低机制砂的生产成本。4、机制砂可以跟随大型工程就地取材、就地生产，从而降低工程造价[14]。
在大型工程建设中，对砂石的要求是非常高的，天然砂一般情况下达不到这些大型工程的要求，因此高品质的建筑人工砂石料就受到了人们的青睐，又因为这些大型的工程对砂石料的需求很大，因此当务之急是研发生产高产高效的新型制砂机来满足工程建设对人工砂石的需求量，这也是解决我国对砂石料短缺的一个方法。机制砂石的生产工艺根据原料的具体工矿条件不同，应该选择最合适的工艺设计方案。其多种影响因素中以进料粒度大小、原料硬度、产品出料规格和粒度等几个因素最为重要，在设计生产线工艺方案时必须慎重。
机制砂工艺流程：石料经料仓由振动给料机均匀地送进颚式破碎机进行破碎，粗碎后的石料由胶带输送机送到反击式破碎机进一步破碎；细碎后的石料由胶带输送机送进振动筛进行筛分，筛分出几种不同规格的石子，满足粒度要求的石子由成品胶带输送机送往成品料堆；不满足粒度要求的石子由胶带输送机返料送到反击式破碎机进行再次破碎，形成闭路多次循环[15]。成品粒度可按照用户的需求进行组合和分级，为保护环境，可配备辅助的除尘设备。
人工沙石料的破碎一般采用三段破碎或俩段破碎，破碎段数的选择要根据岩石的可碎（磨）性来进行确定，对较难破碎的岩石一般采用破碎比小的三段破碎工艺，对较易破碎的岩石一般采用破碎比较大的俩段破碎工艺或采用第一段破碎比小的设备和第二段破碎比大的设备相配合的俩段破碎工艺。三段破碎一般采用旋回破碎机 圆锥破碎机 圆锥破碎机或颚式破碎机 圆锥破碎机 圆锥破碎机，俩段破碎一般采用旋回破碎机 反击式破碎机或反击式破碎机 反击式破碎机。三段破碎的第一段和第二段一般采用开路生产，第三段采用闭路生产。俩段破碎第一段一般为开路生产，第二段一般为闭路生产，闭路生产可保证大石、中石和小石级配的可调性[14]。
常用破碎机性能[9]
名称 | 破碎方法 | 运动方式 | 粉碎比 | 适用范围 | 物料种类 |
颚式破碎机 | 压碎为主 | 往复 | 4~6，中碎最高达10左右 | 粗碎，中碎 | 硬质，中硬物料 |
圆锥式破碎机 | 压碎为主 | 回转 | 粗碎4~6，中、细碎3~17 | 粗碎，中、细碎 | 硬质，中硬物料 |
辊式破碎机 | 压碎为主 | 旋转（慢速） | 3~8 | 中碎，细碎 | 硬质，软质物料 |
锤式破碎机 | 冲击 | 旋转（快速） | 单转子式10~15，双转子式30左右 | 中碎，细碎 | 硬质，中质，软质物料 |
反击式破碎机 | 冲击 | 旋转（快速） | 10以上，最高达40 | 中碎 | 中质物料 |
冲击式破碎机 | 冲击 | 旋转（快速） | / | 细碎 | 中质物料 |
制砂机械一般采用棒磨机、反击式制砂机或冲击式制砂机[8]。棒磨机生产的机制砂级配良好，反击式破碎机生产的机制砂级配良好但粒型较差，而冲击式破碎机生产的机制砂级配不良但粒型较好。有些人认为应采用棒磨机，因为棒磨机生产过程中磨棒对石料粉磨有选择性、逐步粉磨，过磨现象少。但是棒磨机存在产量低、运行成本高、人工劳动强度大的缺陷。所以硬岩制砂时常采用冲击式破碎机与棒磨机联合制砂，这样有利于控制成品砂的级配组合和粒型；较低强度的灰岩制砂，可以采用冲击式破碎机制砂加以粗砂整形干式制砂的工艺。
几种制砂机对比[4、6]
名称 | 破碎方法 | 影响因素 | 成产机制砂方法 | 机制砂特点 |
棒磨机 | 压碎 | / | 将某一粒径碎石经过棒磨机进行破碎，经过筛分得到机制砂 | 细度模数较好，级配良好，石粉含量偏低 |
反击式破碎机 | 冲击 | 转子转速、反击式破碎机板锤间隙 | 反击破制砂即块石经过粗碎和中碎后通过振动筛粒径小于5mm的物料，是料厂生产碎石的副产品 | 机制砂级配良好，各级含量相对均匀，级配曲线平滑，但棱角较多，粒型较差 |
冲击式破碎机 | 冲击 | 破碎机转子的线度，物料含水量，给料量，入料粒径 | 将某一粒径碎石经过立式冲击破碎机进行破碎，经过筛分得到机制砂 | 机制砂级配呈俩头多，中间少，粒型呈圆型颗粒状，粒型较好 |
机制砂的生产中机制砂产品级配的最主要的影响因素就是筛分环节[11]，振动筛大约分为圆振动筛、直线振动筛、椭圆振动筛、多单元组合振动筛、弧形筛、高频振网筛等，一般说的圆振动筛用于大、中块物料分级；而直线振动筛用于中、细粒物料分级，也可用于脱水；椭圆振动筛用于大、中粒物料分级；多单元组合振动筛用于中、小块，含粉料多，且粘湿物料粒度分级；弧形筛用于细物料筛分和脱水，而高频振网筛用于中、细颗粒物料干、湿分级，故选振动筛设备类型规格及台数，应充分考虑能满足工艺流程中所处理物料的物理、化学性质，满足工艺流程中所需规模，满足对筛分后产品质量的要求。且上、下工序所选用的设备负荷率应均衡，应选用工作可靠、操作方便、维修简单、耗电少、生产费用低的产品。[15] 选择一个运行可靠、技术先进、经济合理的砂石料生产工艺布置是一项复杂的系统工程设计，我们不仅要考虑给料粒度，成品骨料的要求，岩石的岩性，还要对破碎筛分设备，辅助设施进行合理匹配。就我国现状看，目前常用的生产工艺流程和设备配置已趋成熟，但还需进一步优化，尤其是制砂工艺，如何能满足用户的级配需求，如何符合环保要求，而经济性又最大化，应根据每个项目的特点，定出每个项目不同的工艺流程，且对每个项目进行对方案比较，从中选出最合理的工艺生产流程和设备设施配置，只有这样才能使所选工艺流程最合理，设备利用率最好，经济最优。
参考文献1、谢广元.选矿学，中国矿业大学出版社，2012. 2、段希祥.碎矿与磨矿，冶金工业出版社，2012. 3、陈华辉.耐磨材料应用手册，机械工业出版社，2012.4、李 兵. 立式冲击式破碎机与棒磨机联合制砂工艺的研究与应用[A].中国水利水电工程第二届砂石生产技术交流会[C].四川宜宾，2008：377-388.5、徐 建，蔡基伟. 人工砂与人工砂混凝土的研究现状[J].国外建材科技，2004，25（3）：20-24.6、陈光华.反击式破碎机的研制和应用[J].选煤技术，1989（3）：8-10.7、李永杰，毛铁牛.立式冲击破碎机制砂工艺与研究[J].贵州水利发电，2008（2）：1-5.8、罗建国，荆禄波，梁胜国.浅析机制砂的制备技术与质量管理[J].山西交通科技，2009，5：43-45.9、李婷婷.机制砂在吉茶高速公路中的应用研究[D].武汉：武汉理工大学，2009.10、游秋波.干法生产加工机制砂关键技术[J].城市道桥与防洪，2011（5）：167-169.11、张路霞，李云峰.振动筛筛分效率的影响因素分析[J].煤矿机械，2008（11）：74-76.12、高伟.机制砂的制备工艺及应用分析.中国建材科技，2011（03）.13、裴至善.旋盘破碎机制砂工艺及质量控制.人民长江.1998(06).14、辛全争，宁梅珍.人工砂石系统工艺流程设计与主要设备选型.15、郑鸣皋，朱雨东.机制砂石料生产工艺流程布置原则和设备选型.《砂石》2010第6期.16、张义芳.人工砂石系统工艺及质量控制方法研究.国防科技大学.17、朱俊利，郎学刚，贾希娥.机制砂生产现状与发展.矿治.2001(12).18、B.P.Hudson.Manufactured Sand for concrete.5th ICAR Symposium,E2-2-2-1.Austin,Texas.1997.19、蔡肃川，任荣.浅析立轴冲击式破碎机与棒磨机联合制砂工艺.水力发电.2007（1）.20、赵勇智.高速公路机制砂生产工艺与性质分析.《交通世界》.2013（15）.21、D.S.Prakash Rao and Giridhar Kumar.Investigations on Concrete with Stone crushed Dust as Fine Aggregate[J].The Indian Concrete Journal,2004,(6):45~50.
文 献 综 述
本人的毕业设计题目是机制砂工艺及设备选型优化问题研究。
天然砂资源是一种短时间内不可再生、区域分布很不平均的地方资源，随着基础设施建设的日益发展和资源的不断开采，我国不少地区的天然砂资源已近枯竭、品质也日益下降颗粒级配不合理。另外，出于防洪和生态平衡的考虑，国家已明文禁止一些河段天然砂的采掘，部分地区现有天然砂资源已不能满足需求，使得河砂资源日益紧缺，价格逐渐上涨。因此，很多地区需要使用机制砂替代河砂。我国多年来就十分注重机制砂混凝土的研究[9]。特别是公路建设行业的点多面广，机制砂生产设备难以大型化和规模化，其生产线往往存在设备选型不合理，生产工艺落后的缺点。这必然导致生产的机制砂的质量大打折扣。因此，优良的机制砂生产工艺，合理的设备选择是现机制砂行业亟待解决的问题。
机制砂是根据国家标准，选定符合工程需要的岩石，通过现代生产工艺配置的破碎、制砂、筛分、吸尘、清洗等设备所生产出来的岩石颗粒。其各项技术指标，不仅能稳定地达到事先设定的指标值，而且可因工程对砂的质量要求的变化，通过适当调整工艺来满足新的质量要求[5]。机制砂与天然砂相比有如下优点：1、机制砂能有效、稳定地按国家标准和工程质量要求来控制砂的颗粒级配等技术指标满足工程质量要求。2、机制砂的颗粒都是具有棱角的立方体，而天然砂颗粒多数已趋磨圆，机制砂较天然砂有较大的比表面积，因而用机制砂配制的混凝土强度更高。3、机制砂生产可以和碎石的生产工艺结合在一起，有利于矿产资源的综合利用，减少染，从而大大降低机制砂的生产成本。4、机制砂可以跟随大型工程就地取材、就地生产，从而降低工程造价[14]。
在大型工程建设中，对砂石的要求是非常高的，天然砂一般情况下达不到这些大型工程的要求，因此高品质的建筑人工砂石料就受到了人们的青睐，又因为这些大型的工程对砂石料的需求很大，因此当务之急是研发生产高产高效的新型制砂机来满足工程建设对人工砂石的需求量，这也是解决我国对砂石料短缺的一个方法。机制砂石的生产工艺根据原料的具体工矿条件不同，应该选择最合适的工艺设计方案。其多种影响因素中以进料粒度大小、原料硬度、产品出料规格和粒度等几个因素最为重要，在设计生产线工艺方案时必须慎重。
机制砂工艺流程：石料经料仓由振动给料机均匀地送进颚式破碎机进行破碎，粗碎后的石料由胶带输送机送到反击式破碎机进一步破碎；细碎后的石料由胶带输送机送进振动筛进行筛分，筛分出几种不同规格的石子，满足粒度要求的石子由成品胶带输送机送往成品料堆；不满足粒度要求的石子由胶带输送机返料送到反击式破碎机进行再次破碎，形成闭路多次循环[15]。成品粒度可按照用户的需求进行组合和分级，为保护环境，可配备辅助的除尘设备。
人工沙石料的破碎一般采用三段破碎或俩段破碎，破碎段数的选择要根据岩石的可碎（磨）性来进行确定，对较难破碎的岩石一般采用破碎比小的三段破碎工艺，对较易破碎的岩石一般采用破碎比较大的俩段破碎工艺或采用第一段破碎比小的设备和第二段破碎比大的设备相配合的俩段破碎工艺。三段破碎一般采用旋回破碎机 圆锥破碎机 圆锥破碎机或颚式破碎机 圆锥破碎机 圆锥破碎机，俩段破碎一般采用旋回破碎机 反击式破碎机或反击式破碎机 反击式破碎机。三段破碎的第一段和第二段一般采用开路生产，第三段采用闭路生产。俩段破碎第一段一般为开路生产，第二段一般为闭路生产，闭路生产可保证大石、中石和小石级配的可调性[14]。
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