Sau đây là phân tích toàn diện về toàn bộ quy trình và các điểm kỹ thuật chính của dây chuyền nghiền và sản xuất cát xử lý các vật liệu cứng như sỏi và đá granit, được sắp xếp một cách có hệ thống dựa trên thông lệ công nghiệp và các thông số hiệu suất thiết bị:
I. Đặc điểm nguyên liệu thô và lựa chọn thiết bị
Phân tích đặc tính vật liệu
Đá cuội
Tính chất vật lý: Độ cứng Mohs 6-7 (gần giống thạch anh), cường độ nén 200-300 MPa, hàm lượng silic 65%-80%, khả năng chống mài mòn cao.
Thách thức trong quá trình xử lý: Hàm lượng silic cao làm tăng tốc độ mài mòn thiết bị, đòi hỏi thiết kế buồng nghiền chống mài mòn; kiểm soát hình dạng hạt đạt được thông qua nghiền tầng.
Ứng dụng điển hình: Cốt liệu xây dựng, đá dằn đường sắt, trạm trộn bê tông.
Đá granit
Tính chất vật lý: Độ cứng Mohs 6-7, cường độ nén 100-250 MPa, hàm lượng thạch anh 40%-60%, cấu trúc đặc.
Thách thức trong quá trình xử lý: Cấu trúc tinh thể thạch anh dễ bị nghiền quá mức; Yêu cầu kiểm soát cổng xả tối ưu cho kích thước hạt thành phẩm; cần xử lý chống gỉ khi hàm lượng sắt cao.
Ứng dụng điển hình: Cốt liệu cao cấp, đá trang trí, cát nhân tạo.
Cấu hình thiết bị lõi
Giai đoạn nghiền sơ cấp
Máy nghiền hàm: Kích thước xử lý ≤800mm, chiều rộng cửa nạp 600-1200mm, phạm vi điều chỉnh cửa xả 50-250mm.
Ưu điểm kỹ thuật: Cấu trúc đơn giản, chi phí bảo trì thấp, phù hợp để nghiền sơ cấp các vật liệu có độ cứng cao.
Nghiên cứu điển hình: Dây chuyền sản xuất 2000 tấn/giờ sử dụng máy nghiền hàm PE1200×1500 đạt sản lượng hàng ngày là 30.000 tấn.
Giai đoạn nghiền trung bình
Máy nghiền hình nón: Máy nghiền hình nón thủy lực đa xi lanh dòng GPY/HPY được khuyến nghị sử dụng nguyên lý nghiền nén lớp để nâng cao chất lượng hình dạng hạt.
Thông số chính:
Tốc độ quay: 300-900 vòng/phút
Điều chỉnh độ mở cửa xả: 6-50mm
Công suất động cơ: 160-500kW
Đột phá kỹ thuật: Dòng GPY tích hợp thiết bị bảo vệ thủy lực tự động xả vật liệu trong điều kiện quá tải, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.
Giai đoạn nghiền mịn và tạo cát
Máy nghiền thủy lực hai trục: Vật liệu được nghiền thông qua chuyển động quay tương đối của hai trục, đạt hàm lượng kim và vảy <8% với độ phân cấp liên tục.
Ưu điểm kỹ thuật:
Tuổi thọ lớp lót trục: Vật liệu hợp kim crôm cao trên 3000 giờ
Năng suất sản phẩm: ≥90%
Tiêu thụ năng lượng: Thấp hơn 20%-30% so với máy tạo cát va đập
Giải pháp thay thế: Máy tạo cát VSI (loại va đập trục đứng) phù hợp với các trường hợp yêu cầu hình dạng hạt đặc biệt, nhưng chi phí hao mòn cao hơn.
II. Quy trình điển hình
Quy trình dây chuyền sản xuất khô
Thiết kế quy trình
Máy cấp liệu (Máy cấp liệu rung) → Máy nghiền hàm (Nghiền sơ cấp) → Máy nghiền côn (Nghiền thứ cấp) → Máy tạo cát → Máy sàng rung → Hệ thống loại bỏ bụi.
Các thông số chính:
Tỷ lệ nghiền: 4:1 (nghiền sơ cấp) × 3:1 (nghiền thứ cấp) × 2:1 (nghiền thứ cấp) = Tổng tỷ lệ nghiền 24:1
Vận tốc tuyến tính của rotor: 28-35 m/s (giai đoạn tạo cát)
Hiệu suất loại bỏ bụi: Bộ thu bụi túi lọc ≥99%, Nồng độ khí thải <10 mg/m³
Các tình huống phù hợp: Khu vực khan hiếm nước, khu vực có yêu cầu nghiêm ngặt về môi trường.
Nghiên cứu điển hình
Dây chuyền sản xuất khô công suất 500 tấn/giờ, được cấu hình với máy nghiền hàm PE900×1200 + máy nghiền côn HPC400 + sàng rung 2YKR3075, đạt mức tiêu thụ điện năng toàn diện 25 kWh/tấn và tuân thủ 100% quy định về phát thải bụi.
Quy trình Dây chuyền Sản xuất Ướt
Thiết kế Quy trình
Máy cấp liệu → Nghiền sơ cấp → Sàng ướt → Nghiền côn thứ cấp → Máy tạo cát → Máy rửa cát → Sàng tách nước.
Kiểm soát mức tiêu thụ nước
Lượng nước tiêu thụ trên mỗi tấn vật liệu: 0,5-1,2m³ (Tỷ lệ sử dụng nước tái chế ≥85%)
Loại máy rửa cát: Máy rửa cát gầu ngoạm (công suất 50-200 tấn/giờ) hoặc Máy rửa cát xoắn ốc (công suất 100-500 tấn/giờ)
Ưu điểm kỹ thuật:
Loại bỏ đáng kể bùn và đất sét, với hàm lượng đất sét thành phẩm <0,5%
Giảm hao mòn thiết bị và kéo dài tuổi thọ của các bộ phận chịu mài mòn
Các tình huống áp dụng: Các dự án có hàm lượng đất sét nguyên liệu >3% và yêu cầu cao về độ sạch của thành phẩm.
Nghiên cứu điển hình
Dây chuyền sản xuất ướt với công suất mỗi giờ 800 tấn, được cấu hình với máy nghiền hàm PE750×1060 + máy nghiền côn HPT300 + máy rửa cát XS3500, đạt mức tiêu thụ nước hàng ngày chỉ 400m³ trong hệ thống tuần hoàn nước. Cấp phối cát hoàn thiện tuân thủ theo tiêu chuẩn GB/T 14684-2022.
III. Hướng dẫn Tối ưu hóa Kỹ thuật
Điều khiển Thông minh: Theo dõi áp suất buồng nghiền và dòng điện động cơ theo thời gian thực thông qua cảm biến, với khả năng tự động điều chỉnh độ mở cửa xả.
Nâng cấp Vật liệu Chống mài mòn: Việc sử dụng lớp phủ cacbua vonfram và lớp lót composite gốm giúp kéo dài tuổi thọ của các bộ phận chịu mài mòn thêm 30%-50%.
Thiết kế Mô-đun: Tích hợp các bộ phận nghiền, sàng và tạo cát, giảm thời gian lắp đặt xuống còn 7-15 ngày.
Sản xuất Xanh: Có hệ thống thu hồi nhiệt thải sử dụng nhiệt ma sát của máy nghiền để gia nhiệt sơ bộ vật liệu, giảm mức tiêu thụ năng lượng 10%-15%.
IV. Tham khảo Dữ liệu Ngành
Xu hướng Thị trường: Sản lượng cát nhân tạo toàn cầu đạt 4,5 tỷ tấn vào năm 2024, trong đó Trung Quốc chiếm hơn 60% và đạt tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) 8,2%.
Cơ cấu Chi phí: Mua sắm thiết bị (35%), tiêu thụ năng lượng (25%), nhân công (15%), bảo trì (10%) và các chi phí khác (15%).
Định hướng chính sách: “Ý kiến chỉ đạo về thúc đẩy giảm thiểu chất thải xây dựng” của Bộ Nhà ở và Phát triển Đô thị - Nông thôn yêu cầu đến năm 2025, các dự án xây dựng mới phải sử dụng 80% cát sản xuất bằng phương pháp cơ học.
Thông qua việc lựa chọn thiết bị khoa học và tối ưu hóa quy trình, các dây chuyền nghiền và sản xuất cát cho vật liệu cứng có thể đạt được hiệu quả vận hành, tiêu thụ ít năng lượng và thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu tổng thể cho xây dựng cơ sở hạ tầng.
