Trong bối cảnh ngành xây dựng cơ sở hạ tầng và bất động sản tăng trưởng liên tục, nhu cầu cát nhân tạo đã tăng trưởng bùng nổ. Các dây chuyền sản xuất cát cỡ trung với công suất 150 tấn/giờ đã trở thành lựa chọn ưu tiên của nhiều nhà đầu tư. Cấu hình thiết bị tối ưu không chỉ đảm bảo năng lực sản xuất mà còn giảm chi phí vận hành và nâng cao chất lượng sản phẩm. Bài viết này phân tích một cách hệ thống kế hoạch cấu hình tối ưu cho dây chuyền sản xuất cát 150 tấn/giờ.
I. Lựa chọn thiết bị cốt lõi và các thông số hiệu suất
1. Giai đoạn nghiền sơ cấp: Máy nghiền hàm PE750×1060
Là "trái tim" của dây chuyền sản xuất, thiết bị này sở hữu cấu trúc nghiền buồng sâu được cải tiến theo công nghệ Krupp của Đức. Với cửa nạp liệu 750×1060mm và được trang bị động cơ Siemens 110kW, máy đạt công suất xử lý 110-250 tấn/giờ. Dữ liệu thực địa từ các mỏ đá granit Phúc Kiến cho thấy:
Khi nghiền đá granit có độ cứng Mohs 7, ở cửa xả 150mm, mức tiêu thụ điện năng riêng chỉ 0,78kWh/tấn.
Cơ cấu điều chỉnh thủy lực cho phép điều chỉnh độ chính xác cửa xả trong vòng ±5mm trong 5 phút.
Tuổi thọ của tấm lót đạt 8.000 tấn, cải thiện 40% so với thiết bị truyền thống.
2. Giai đoạn nghiền trung bình - mịn: So sánh kỹ thuật - kinh tế của các giải pháp kép
Giải pháp 1: Máy nghiền côn thủy lực xi lanh đơn HST250
Nguyên lý nghiền: Nghiền tầng + va đập tốc độ cao (800-900 vòng/phút)
Vật liệu phù hợp: Đá cứng như bazan và diabase (độ cứng Mohs 6-8)
Thông số hiệu suất:
Công suất xử lý: 160-220 tấn/giờ
Hình dạng sản phẩm: Hàm lượng khối ≥90%, hạt dạng vảy/hình kim <5%
Điều khiển thông minh: Thời gian phản hồi bảo vệ quá tải 0,3 giây, độ chính xác tự động bù trục chính ±0,5mm
Chỉ số kinh tế:
Chi phí bộ phận hao mòn: Tuổi thọ lớp lót 1500 giờ, đơn giá 12.000 Yên/bộ
Công suất tiêu thụ: 1,1 kWh/tấn
Lựa chọn 2: Va đập PF1315 Máy nghiền
Nguyên lý nghiền: Nghiền va đập ba buồng + tạo hình tấm va đập
Vật liệu phù hợp: Đá có độ cứng trung bình như đá vôi và dolomit (độ cứng Mohs 3-5)
Thông số hiệu suất:
Công suất xử lý: 130-180 tấn/giờ
Phân cấp sản phẩm: Hàm lượng 0-5mm 42-48%, hàm lượng 5-10mm 35-40%
Cấu trúc rotor: Đường kính 1320mm, được trang bị 12 búa nghiền hàm lượng crom cao (vật liệu Cr26)
Chỉ số kinh tế:
Tuổi thọ búa: 3000 giờ, đơn giá 8.000 Yên/chiếc
Công suất tiêu thụ: 0,9kWh/tấn
3. Tạo hình cát: Máy nghiền va đập trục đứng VSI6X1150
Thiết bị này sử dụng buồng nghiền hỗn hợp "đá trên đá + đá trên sắt" được cấp phép theo công nghệ Metso của Thụy Sĩ, với công suất xử lý 120-180 t/h. Các thông số kỹ thuật chính:
Tốc độ cánh quạt: 1500-1800 vòng/phút (điều chỉnh tần số thay đổi)
Góc phân phối: Điều chỉnh được 35°-45°
Điều khiển mô đun độ mịn: Điều chỉnh liên tục 2,4-3,0
Kiểm soát hàm lượng bột: ≤2,5% đối với sản xuất cát loại III, giá trị MB ≤0,8
Kiểm tra thực tế tại dây chuyền sản xuất ở Chiết Giang đã xác nhận rằng cát sản xuất bằng thiết bị này đáp ứng tiêu chuẩn GB/T14684-2011 loại I, với độ nghiền ≤10% và độ bền ≤8%.
II. Các Điểm Cấu Hình Chính cho Hệ Thống Phụ Trợ
1. Hệ Thống Sàng Lọc và Vận Chuyển
Máy Sàng Rung 3YZS2160
Cấu trúc máy sàng: Lưới sàng polyurethane ba lớp (5/10/20mm)
Thông số rung: Biên độ 10mm, Tần số 980 lần/phút
Hiệu suất sàng: >92% (khi độ ẩm <2%)
Thiết kế đặc biệt:
Thiết bị căng lưới sàng: Căng tự động thủy lực, sai số căng <5%
Thiết bị chống kẹt: Hệ thống làm sạch lưới siêu âm, cải thiện 60% hiệu suất làm sạch
Băng tải B1000×15m
Thông số vận chuyển: Chiều rộng băng tải 1000mm, tốc độ băng tải 2,5m/giây, góc nghiêng 15°
Hệ thống truyền động: Trống điện (15kW) + Bộ ghép thủy lực
Thiết bị an toàn:
Công tắc lệch hai chiều (Ngưỡng báo động ±15mm)
Thiết bị phát hiện rách dọc
Thiết bị giám sát tốc độ (Độ chính xác ±0,1m/giây)
2. Thiết bị hỗ trợ môi trường
Máy hút bụi xung
Lưu lượng khí: 30.000m³/h (Máy nghiền và sàng)
Vật liệu túi lọc: Sợi polyester + màng PTFE
Kiểm soát khí thải: Hạt bụi <8mg/m³, độ đen Ringelmann <Cấp 1
Điều khiển thông minh: Hệ thống làm sạch tự động chênh lệch áp suất, chu trình làm sạch có thể điều chỉnh
Thiết bị giảm tiếng ồn
Đầu vào máy nghiền: Bộ giảm thanh composite (giảm tiếng ồn 28dB)
Xả cát: Bộ giảm thanh điện trở (giảm tiếng ồn 25dB)
Tiếng ồn ranh giới nhà máy: Giá trị đo được 58dB (tuân thủ tiêu chuẩn GB12348-2008 Loại II)
III. Thực hành Tối ưu hóa Quy trình
Quy trình Nghiền Mạch Kín Hai Giai đoạn
Quy trình:
Nguyên liệu thô (≤500mm) → Máy Cấp liệu Rung (S5X1545) → Nghiền sơ cấp bằng máy nghiền hàm → Nghiền thứ cấp bằng máy nghiền côn/máy nghiền va đập → Phân loại sàng rung → Định hình máy tạo cát → Thành phẩm
Các Điểm Kiểm soát Chính:
Tốc độ tải tuần hoàn: 35±5% (điều khiển thông qua bộ điều chỉnh tốc độ biến tần)
Xử lý vật liệu hồi: Lắp đặt băng tải hồi chuyên dụng (chiều rộng băng tải 650mm)
Thiết kế thùng đệm: Dung tích 50m³, được trang bị điều khiển cảm biến mức tự động
