道砟生产工艺对道砟针片状指数和生产成本影响的分析

范俊权

(云南宇恒铁路工程有限公司，昆明 650224)

我国铁路实施中长期发展规划，云南“八入滇，四出境”铁路网建设进入高潮期。随着六沾复线进入铺轨阶段，玉蒙线、昆明枢纽及东南环线、广昆二线、丽香线、云桂线、蒙河线等新线先后进入铺轨阶段，道砟的需求量将增加，而新建铁路对碎石道砟的质量要求也较高。

2008年12月1日开始实施的《铁路碎石道砟》(TB/T2140—2008)标准，将铁路碎石道砟的针状、片状指数，由(TB/T2140—90)标准规定的50%压缩到了20%，若工艺生产线设备配置不合理，不但增加道砟生产成本，而且道砟针状、片状指数也很容易超标，导致道砟质量不合格。因此，应在改进工艺生产线设备配置、降低碎石道砟针状、片状指数，节约道砟生产成本，提高铁路道砟生产效率等方面进行研究。

1 铁路碎石道砟生产线配置

《铁路采石管理规则》规定“生产铁路碎石道砟的工艺生产线，必须采用两段闭路或多段闭路式工艺”。目前，昆明铁路局生产铁路碎石道砟的采石场采用的基本都是两段闭路式工艺生产线，但设备类型不同、配置各异，生产成本、生产效率、成品率和道砟生产质量差异非常大。

1.1 颚筛细回式

颚筛细回式道砟生产线工艺流程设备配置为两段一闭式全套颚式破碎机配置，主要设备为一破(EP900×1200 1台)→振动筛(3YK2160 1台)→二破(EPX250×1200 4台)。曾在昆明铁路局大丽线原坤和采石场初始设计工艺生产线使用，其工艺流程如图1。

图1 颚筛细回式工艺生产线流程示意

该生产线工艺流程的特点是一级破碎后的石料直接进入振动筛，经筛分后超大部分再进入二破，从而减轻了10%～12%二次破碎工作量;缺点是经过一级破碎后排出的石料块径较大(最大达200 mm)，造成3YK 2160振动筛的第一层筛网磨损严重，筛分效率低，筛网使用寿命短，仅生产5 000 m3左右碎石就必须更换，设备故障率高，生产效率低(道砟生产能力平均40～45 m3/h)，产品的针片状指数高(经检测最高达27%)，造成部分产品质量不合格。

1.2 颚筛细筛回式

颚筛细筛回式工艺流程为两段一闭式全套颚式破碎机配置，主要设备为一破(EP600×900 1台)→振动筛(3YK 1854 1台)→二破(EPX250×1200 2台)→振动筛(3YK 1854 1台)。曾在昆明铁路局昆玉线晋宁乌龙采石场使用，其工艺流程如图2。

颚筛细筛回式生产线工艺流程特点是二破的工作量减轻了10% ～15%，其缺点是生产线有两台振动筛，均为3YK 1854，设备数量增加，生产线结构复杂。经一次破碎至第一台振动筛处理后，部分符合道砟粒径的石料直接进入成品砟仓，这部分产品仅经过了一次破碎，因而成品道砟的针片状指数较高(经检测最高达24%)，造成部分产品质量不合格。道砟生产能力平均为40～50 m3/h。

图2 颚筛细筛回式工艺生产线流程示意

1.3 颚反筛回式

颚反筛回式工艺流程为两段一闭式颚式破碎机与反击式破碎机联合配置，主要设备为一破(EP600×900 1台)→二破(1214反击式破碎机1台)→振动筛(3YK 1854 1台)。该工艺流程曾在昆明铁路局管内成昆线元谋物茂、勤丰营采石场(试验)，沪昆线沾益鑫隆和远鹏采石场先后使用，为两段一闭式颚破与反击破联合配置的道砟生产线，其工艺流程如图3。

颚反筛回式工艺流程生产线设备配置，二破采用了反击破。其优点是破碎效率高，破碎道砟产品针片状指数低;缺点是道砟成品率较低，仅能达到51%～58%，道砟生产能力平均为38～45 m3/h。其次，反击破碎适用于中等强度的岩石，对坚硬岩石(如花岗岩和玄武岩)设备磨损大、维修工作量大、生产成本高，经测算，设备维修成本约为颚式破碎机的1.3～1.5倍。尤其副产品销售量较低的采石场，造成资源极大的浪费，同时生产区扬尘大，对周边环境影响较大。

1.4 颚细筛回式

颚细筛回式工艺流程是经过反复的试验、论证、分析，以及经济、技术对比。为两段一闭式全套颚式破碎机配置，专门生产铁路碎石道砟的生产线。主要设备为一破(PE750×1060 1台)二破(EPX250×1200 4台)→振动筛(3YK 2160 1台)。其工艺流程如图4。

图3 颚反筛回式工艺生产线流程示意

图4 颚细筛回式工艺生产线流程示意

颚细筛回式工艺生产线主要设备配置流程为:毛石由给料机送入一破，经一级破碎后的石料全部进入二级破碎，经二级破碎后进入振动筛，筛分处理后产品分为超大料、合格道砟、细砟和石粉等，超大料由回笼运输带送入二级破碎机，合格料进入成品仓，细砟和石粉进入副产品仓。该生产线工艺流程的优点是，生产线设备单纯，工艺简捷，维修方便，成品率高(可达70% ～75%)，生产成本低，对环境污染小。道砟生产能力平均为70～90 m3/h，由于石料经过一级破碎后直接进入二破，有效降低了成品道砟的针片状指数，经检测，道砟针片状指数为9% ～16%。

各种生产线类型生产效率对比见表1。

表1 各生产线类型生产效率对比

2 结语

道砟生产工艺设计中，具体采用何种生产工艺，主要由岩石类型、生产能力、道砟成品率、副产品利用情况和设备维修成本等因素综合确定。颚筛细回式、颚筛细筛回式两种工艺由于无法满足道砟生产质量(针片状指数)要求，目前已逐渐淘汰，停止使用。颚反筛回式工艺主要适用于副产品销量非常大的生产企业。经过近年来的生产实践，颚细筛回式工艺在铁路道砟生产中具有生产成品率高、生产能力大、设备维修成本低、道砟针片状指数低等特点，目前已在昆明铁路局管内广泛推广运用，并在全路逐步推广。

在今后的工作中，还应不断探索，寻求新的道砟生产工艺方法，最大限度地降低道砟生产成本，提高成品道砟质量，满足铁路高速、重载发展的需要。

［1］中华人民共和国铁道部.TB/T2140—2008 铁路碎石道砟［S］.北京:人民铁道出版社，2008.

［2］中华人民共和国铁道部.铁运［1999］146号令 铁路采石管理规则［S］.北京:人民铁道出版社，2000.

［3］铁道部工务局.铁路工务技术手册(采石)［M］.北京:中国铁道出版社，1990.

［4］李启衡.碎矿与磨矿［M］.北京:冶金工业出版社，2002.

［5］许永贤，曾树谷，张文升.采石场道砟破碎筛分工艺改进技术研究［J］.铁道建筑，2007(9):97-99.