I. Thiết bị nghiền sơ cấp: Máy nghiền hàm
Máy nghiền hàm đóng vai trò là thiết bị cốt lõi trong giai đoạn nghiền sơ cấp của quá trình chế biến đá cẩm thạch, được thiết kế để xử lý các nguyên liệu đá cẩm thạch thô có đường kính không quá 1,2 mét. Hoạt động theo nguyên lý nghiền nén, máy tạo áp lực lên vật liệu thông qua chuyển động qua lại của các hàm cố định và di chuyển, mang lại hiệu quả nghiền cao. Đặc điểm thiết kế chính của máy là cấu trúc khoang sâu hình chữ V, giúp tăng đáng kể lưu lượng vật liệu bằng cách kéo dài thời gian lưu trong buồng nghiền. Theo dữ liệu sản xuất thực tế, máy nghiền hàm được trang bị khoang sâu hình chữ V đạt năng suất nghiền tăng 15%-20% mỗi giờ so với các máy nghiền truyền thống. Chúng cũng cung cấp tỷ lệ nghiền (tỷ lệ giữa kích thước đầu vào và kích thước đầu ra) là 5-8, đáp ứng hiệu quả nhu cầu cấp liệu cho các giai đoạn nghiền trung bình và mịn tiếp theo.
II. Thiết bị nghiền trung bình và mịn: Máy nghiền hình nón và Máy nghiền va đập
Máy nghiền hình nón
Hoạt động theo nguyên lý nghiền tầng, thiết bị này liên tục nén, uốn và cắt vật liệu trong buồng nghiền. Sản phẩm thu được chủ yếu có cấu trúc hình khối, với các hạt hình kim và hình vảy có thể kiểm soát dưới 10%. Cửa xả của máy có thể điều chỉnh thủy lực từ 3 đến 60 mm, cho phép điều chỉnh vô cấp để đáp ứng các yêu cầu về kích thước hạt khác nhau. Ví dụ, khi sản xuất cát xây dựng, cửa xả có thể được đặt ở mức 10-20 mm để tạo ra các sản phẩm trung gian có kích thước đồng đều. Đối với sản xuất cốt liệu mịn, cửa xả có thể được giảm xuống còn 3-5 mm.
Máy nghiền va đập
Phù hợp cho các hoạt động nghiền trung bình và mịn, máy này sử dụng các tấm va đập quay tốc độ cao để đập vật liệu, khiến chúng bị nứt dọc theo các khe nứt tự nhiên. Kích thước hạt xả của máy có thể được kiểm soát chính xác bằng cách điều chỉnh khe hở giữa tấm va đập và tấm búa, với kích thước tối thiểu có thể điều chỉnh dưới 50 mm. Thiết bị này đặc biệt phù hợp để xử lý các vật liệu có độ ẩm cao, chẳng hạn như đá cẩm thạch khai thác trong mùa mưa. Hiệu suất nghiền của máy cao hơn khoảng 12% so với máy nghiền hình nón, đồng thời giảm 8% độ mài mòn thiết bị.
III. Thiết bị tạo cát: Máy tạo cát va đập
Máy tạo cát va đập tích hợp chức năng nghiền mịn và tạo hình. Sử dụng phương pháp nghiền "đá trên đá" hoặc "đá trên sắt", máy có thể nghiền mịn vật liệu đến kích thước 0-5 mm. Cát thành phẩm có hạt tròn đều với sự phân bố kích thước hạt hợp lý, đáp ứng tiêu chuẩn GB/T 14684-2011 "Cát cho Xây dựng". Trong sản xuất thực tế, thiết bị này đạt hiệu suất tạo cát từ 50-80 tấn/giờ, với mô đun độ mịn của cát được kiểm soát ổn định trong khoảng từ 2,6 đến 3,0 để đáp ứng các yêu cầu về cường độ bê tông khác nhau. Ví dụ, sản xuất bê tông C60 và cường độ cao hơn cần cát loại I với mô đun độ mịn từ 2,8-3,0. Máy tạo cát va đập cho phép kiểm soát chính xác bằng cách điều chỉnh kích thước hạt cấp liệu và tốc độ quay.
IV. Thiết bị hỗ trợ: Phân loại, Rửa và Nghiền
Máy sàng rung
Với thiết kế sàng nhiều lớp, máy có thể phân loại đồng thời cát thô, cát trung bình và cát mịn. Ví dụ, sàng rung ba lớp (với các lỗ lưới 5mm, 2,5mm và 1,2mm) đạt được độ phân loại hạt cát chính xác với hiệu suất trên 95%.
Máy rửa cát và máy thu hồi cát mịn
Máy rửa cát loại bỏ bùn và phù sa khỏi các hạt cát thông qua quá trình xả nước, trong khi máy thu hồi cát mịn sử dụng lốc xoáy để thu hồi cát mịn bị mất (kích thước hạt 0,075-0,6mm). Kết hợp lại, chúng làm giảm hàm lượng bùn trong cát xuống dưới 0,5%, cải thiện đáng kể chất lượng cát. Các tính toán cho thấy việc sử dụng kết hợp các thiết bị này có thể làm tăng giá cát thị trường lên 10%-15%.
Thiết bị nghiền
Thiết bị này xử lý đá cẩm thạch thành bột có kích thước từ 80 đến 2500 mesh, đáp ứng nhu cầu trong các ngành công nghiệp hóa chất, sơn phủ và giấy. Ví dụ, bột đá cẩm thạch 200 mesh có thể được sử dụng trong lớp phủ hiệu ứng đá với tỷ lệ pha trộn 60%-70%. Bột siêu mịn hơn 800 mesh được dùng làm chất độn cho nhựa và cao su, giúp tăng cường độ bền và khả năng chống mài mòn của sản phẩm.
Ứng dụng chính của cát chế tạo máy trong đá cẩm thạch
I. Ứng dụng trong ngành xây dựng
Làm cốt liệu xây dựng
Cát chế tạo máy có kích thước hạt đồng đều (cấp phối liên tục) và khả năng chống mài mòn tuyệt vời, được sử dụng rộng rãi trong đường cao tốc, đường sắt, xây dựng đô thị và các lĩnh vực khác. Ví dụ, trong lớp nền của mặt đường cao tốc, hỗn hợp cát chế tạo máy và đá dăm theo tỷ lệ 3:7 giúp tăng đáng kể khả năng chống lún của mặt đường.
Phân loại và các trường hợp ứng dụng
Cát loại I (Môđun độ mịn 3.0-3.7): Thích hợp cho bê tông cường độ cao C60 trở lên, chẳng hạn như móng cọc cho nhà cao tầng và dầm chính cầu;
Cát loại II (Mô đun độ mịn 2,3-3,0): Thích hợp cho bê tông C30-C60, chẳng hạn như nhà ở thông thường và đường đô thị;
Cát loại III (Mô đun độ mịn 1,6–2,2): Thích hợp cho bê tông và vữa dưới C30, chẳng hạn như tường và sàn.
II. Ứng dụng công nghiệp
Chất độn phủ hiệu ứng đá
Khi được sử dụng làm chất độn với tỷ lệ 60–70% theo thể tích, cát nhân tạo giúp tăng cường khả năng chống chịu thời tiết và độ chân thực của lớp phủ. Ví dụ, một số loại lớp phủ hiệu ứng đá đã kéo dài tuổi thọ từ 5 đến 8 năm sau khi sử dụng cát nhân tạo, đồng thời đạt được kết cấu đá chân thực hơn.
Nguyên liệu thô đá granite nhân tạo
Trộn cát nhân tạo với nhựa theo tỷ lệ 3:1 và đóng rắn dưới nhiệt độ và áp suất cao sẽ tạo ra đá granite nhân tạo có cường độ trên 80 MPa. Vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong trang trí nội thất, mặt bàn bếp và các ứng dụng tương tự.
III. Bảo vệ Môi trường và Tái chế Tài nguyên
Việc sử dụng chất thải đuôi khoáng để sản xuất cát giúp giảm thiểu tích tụ chất thải rắn và ô nhiễm môi trường. Thống kê cho thấy việc xử lý 10.000 tấn chất thải đuôi khoáng có thể tiết kiệm khoảng 10 mét vuông đất trong khi sản xuất được khoảng 8.000 tấn cát nhân tạo. Với giá thị trường hiện tại dao động từ 40 đến 102 nhân dân tệ/tấn, lợi ích kinh tế là rất đáng kể. Ví dụ, một công ty xử lý 500.000 tấn chất thải đuôi khoáng hàng năm đạt lợi nhuận 20 triệu nhân dân tệ.
Ví dụ về Quy trình Sản xuất
Lấy một nhà máy chế biến đá cẩm thạch làm ví dụ, quy trình sản xuất của nhà máy như sau:
Nghiền thô: Vật liệu thải được nghiền bằng máy nghiền hàm đến kích thước ≤300mm;
Nghiền trung bình: Tiếp tục nghiền bằng máy nghiền côn đến kích thước ≤60mm;
Nghiền mịn: Được nghiền mịn bằng máy tạo cát va đập đến kích thước 0-5mm;
Phân loại: Sàng rung phân tách vật liệu thành cát thô (2,5-5mm), cát trung bình (1,25-2,5mm) và cát mịn (0,63-1,25mm);
Thành phẩm: Cát đã rửa đạt tiêu chuẩn sau khi xử lý qua máy rửa cát.
Quy trình này đạt hiệu suất sử dụng nguyên liệu thô trên 90% và giảm 15% mức tiêu thụ năng lượng trên một đơn vị sản phẩm so với các phương pháp truyền thống.
