在建铁路用石场材料产量及级别扼制

　　1道碴级配及清洁度的要求

　　1 1道碴级配要求

　　部颁标准铁路碎石道碴（ TB2140 90） （简称新标准，下同）要求道碴级配应符合1的规定。

　　1 2道碴清洁度指标

　　（ 1）黏土团及其他杂质含量百分比不大于0 5% ；（ 2）粒度0 1 mm以下粉末含量的质量百分比不大于1%.

　　2大中型铁路采石场常用破碎筛分工艺流程

　　鉴于新标准对道碴产品级配中的细粒（ 0 16 mm ）和粗粒（ > 63 mm ）的质量百分比控制在较小的范围内，粒度要求较旧标准更为严格，因此，在大中型铁路采石场设计中，已趋向于选择粒度控制严格的流程A和粒度控制较严格的流程B，如1所示。

　　下面分别就流程A和流程B来分析产量、副产品比率、级配、清洁度的影响因素。

　　假设：

　　振动筛上、下层筛孔有效边长分别为A 1、A2；振动筛上、下层筛孔有效边长分别为A 1%、A2%；在粗碎机排矿口为C时，道碴产品中0 A 1粒度的产品百分比为B1； 0 A 2粒度的产品百分比为B 2；在中碎机排矿口为C%时，道碴产品中0 A 1 %粒度的产品百分比为B 1 %； 0 A 2 %粒度的产品百分比为B 2 %；在流程A中筛上、下层筛分有效率分别为0 85，筛上、下层筛分有效率分别为0 8；在流程B中上、下层筛分有效率分别为0 8.

　　（ 1）流程A道碴产量

　　（ 2）流程B道碴产量

　　线路/路基以式中，表示道碴经胶带输送在破碎机或振动筛入口、出口的流量， Q为合格道碴产量。

　　（ 3）道碴产品产量、级配、清洁度影响因素及其控制方法从流程图及计算式中可以看出，产量、级配、清洁度首先受物料组成、粉末含量及黏土团的影响；其次，物料经过破碎后粒度组成受破碎机产品粒度曲线的影响；再次，作为从破碎机排放的产品中筛起合格级配产品的筛分作业以及工艺流程不同也直接影响着产品的产量和级配。

　　因此，在设计过程中，对进入破碎筛分作业的原物料进行预筛分（选择合适的爆破参数，降低物料中的细粒细末含量），调整破碎机排矿口宽度，选取合理的振动筛筛孔有效边长，是使破碎筛分工艺流水线既满足产品级配和清洁度要求，又能提高产品产量的*佳设计方案。

　　3满足产品级配、清洁度要求的工作点的选定

　　在暂不考虑原进料粒度对破碎机产品粒度组成的影响和对筛分效率影响的前提下，当破碎机排矿口宽度和振动筛筛孔有效边长发生变化时，产品的产量、粒度以及筛分效率也发生变化。其内在变化规律可分为两项：其一是破碎机处在不同排矿口宽度时，得到的产品粒度级配是不同的；其二是排矿口宽度为定值，而振动筛筛孔有效边长不同时，产品级配中各粒度范围的颗粒过筛概率也不同，*终使产品级配也不同。抓住这两点，通过设计计算，可筛除不合理的工作点状态，找出符合要求的工作点。

　　3 1破碎机产品粒度组成、排矿口宽度和筛孔有效边长的设计调定范围

　　（ 1）破碎机产品粒度组成

　　大中型铁路采石场普遍采用颚式破碎机进行破碎作业，为编程设计方便起见，本文选用诺德伯格型（Norberg）颚式破碎机的典型产品粒度组成表格。

　　（ 2）排矿口宽度和有效边长的设计调定范围按1规定，道碴级配中小于16 mm的粒度为05%，而大于63mm的粒度应小于3% ，为减少计算工作量，预先确定排矿口宽度和筛孔有效边长的计算范围。根据1、2要求，振动筛1二层筛孔有效边长必须小于56 mm，下层筛孔有效边长必须大于16 mm.从2可见，当排矿口宽度大于64 mm时，产品中56 63 mm的颗粒含量将超过标准，故上层筛孔有效边长不应大于63 mm.为减少副产品所占比率，下层筛孔有效边长应小于25mm.

　　从2可知，当排矿口宽度小于51mm时，产品中56 63 mm的颗粒含量为0，即小于56 mm的产品比率为100%，所以排矿口宽度应不小于51mm.排矿口宽度过大时，流水线中的回笼量又过大，从设备合理使用角度来看，回笼系数不应大于2 0，故排矿口宽度应不大于152 mm.

　　综上所述，振动筛筛孔有效边长取值范围为：上筛孔56 65 mm，下筛孔16 25 mm.排矿口宽度取值范围为51 152 mm.

　　3 2振动筛筛分工况及对各种颗粒的筛分效率

　　在理想筛分条件下振动筛的上层筛筛分出大于A上层的粗粒，下层筛筛分出小于A下层的细粒，因而得到A下层上层粒度范围的产品。实际上，振动筛筛分效率一般都低于90% ，且大小不同的颗粒过筛概率也不同，尤其当粒度与筛孔有效边长的比值为0 75 1 00时，颗粒过筛概率*低。如2所示，当粒径为d的颗粒垂直通过边长为a，网丝直径为s的筛孔时，其过筛概率制当s /a = 0 1 0 2， d a，且颗粒以一定角度进入筛面时，各种粒度范围的颗粒过筛概率的经验公式可表示为

　　P = 1 - d ka 2

　　式中， k为概率系数。

　　在筛分16 63 mm规格的道碴时，取k= 11，故有P = 1 - d 11a 2

　　3 3计算机程序设计及运算结果

　　计算机程序略。

　　程序运行结果见3.

　　4结论

　　为满足产品产量、级配和清洁度要求，在设计、使用中应用注意下列问题：

　　（ 1）选用合适的爆破参数，减少超大块和细粒的比例；（ 2）在粗碎前对原物料进行预筛分，以减少入料颗粒中细粒的比例；（ 3）严格控制原物料的含泥量，除尘系统以干式为宜；（ 4）破碎机排矿口宽度宜为51 102mm，振动筛筛孔有效边长，上筛孔57 65mm同步筛孔15 25mm；（ 5）选用较高筛分效率的振动筛；（ 6）建议放宽维修用碴规定中对16 25 mm范围的百分比要求，以提高道碴产量降低副产品比例。