破碎筛分设备在砂石骨料行业的应用

砂石,是砂、卵(砾)石、碎石、块石、料石等材料的统称。粒径大于5mm的砂石可称为粗骨料,即常说的石子;粒径小于5mm的砂石可称为细骨料,又称为砂。实际应用中,砂石也可称作“砂石骨料”、“骨料”、“集料”,或简称为“砂”。砂石主要用于与水泥、其它添加剂合用以拌制混凝土或砂浆,是在混凝土或砂浆中起骨架或填充作用的粒状松散材料,具有十分良好的硬度和稳定的化学性质。混凝土结构中,砂石约占其质量的6/7。

在砂石市场中,根据砂石的来源又可以将砂石划分为:①天然砂石:河砂、河卵石、海砂、海石、山砂、山石等,主要在河水冲击积累、海沙沉淀等自然力的作用下形成。②人造砂石(机制砂):是人类利用机械加工的手段将一些自然材料和废弃材料按照科学标准加工而成。③副产骨料:矿渣碎石、膨胀矿渣、煤渣等,在工业过程中一些环节产生的副产品可以直接用来做骨料。

由于砂石主要应用于建筑领域,关于建筑用沙的详细要求如下:

建筑用沙的详细要求

砂石的应用

工程建设中应用最大量、最广泛的材料是混凝土,与其他用于结构的建筑材料相比,混凝土是耗能最低的材料,普通混凝土耗能约为钢的1/25至1/40,而砂石是混凝土组成材料中重要和用量最多的原材料,占混凝土质量的6/7左右,是混凝土、砂浆的骨架,因此砂石又称为“骨料”。哪里有建设,哪里就有砂石,砂石行业为我国基础建设作出了重要贡献。

砂石作为大宗基础性建材,总消耗量未有直接统计数据,根据其使用特性,考虑其与水泥一样主要用于生产混凝土,水泥消费量的增长情况可间接反映混凝土消费量的增长,从而变相匡算出砂石消费量的增长情况。但实际生产中,砂石也可单独或与非水泥建材混合使用,如:铺设铁轨、公路等。因此,砂石实际的消费量会显著大于通过水泥-混凝土-砂石的匡算数据。

按照砂石约占混凝土质量的6/7,水泥约占混凝土质量的1/7,参考中国砂石协会的统计,考虑砂石10-20%的单独使用情况,2005-2014年中国砂石消费量匡算数据及增长情况如下:

2005 2014 年中国砂石消费

现阶段我国每年砂石骨料消费量约在180亿吨左右,按平均价格25-30元/吨计算,直接产值超过4,500亿元,带动运输等行业产值至少2,000亿元。

机制砂发展现状

近年来随着城镇化建设的展开,目前我国一半以上的地区都出现天然骨料资源严重短缺的状况,特别是北京、上海、深圳等一线特大城市和经济发展较快的地区,区域性天然骨料供需矛盾十分突出。另一方面,由于天然骨料短时期内不可再生,经过几十年的过度和无序开采,我国原来砂资源丰富的地区目前的天然砂也大为减少或者接近枯竭,并导致了河堤桥梁倒塌、耕地和海洋生态被破坏等诸多问题和隐患。基于此,各级政府不断加大天然砂石的监管力度,并取得了显著成效。

在天然砂石资源相对紧张和开采监管力度越来越严的背景下,机制砂石的研发、开采、开发极大地满足了我国建设对砂石骨料的基本需求。在一些发达国家和地区(如日本、英国等)已100%采用机制砂作为建筑用砂。我国从20世纪60年代起,水电系统的土木建设工程就开始就地取材,进行机制砂石生产和应用的研究,并开始在工程上使用,著名的水电工程如三峡、小浪底等都是机制砂石建设。机制砂的使用至今已有50多年的历史。目前全国很多地区都在生产和使用机制砂,有些地区还将工业废渣、建筑垃圾和废石加工利用。

机制砂与河沙、海砂等天然砂相比,具有无泥质和其他有害杂质、资源丰富、受到政策鼓励等优点。具体如下:

不同类型砂石对比

由于机制砂具有资源广泛、受到政策鼓励等诸多优势,机制砂成为砂石的主要品种,并与资源综合利用相结合是行业未来发展的必然趋势。目前,我国砂石产业中机制砂石的产量比例已经超过70%,并对天然砂形成加速替代趋势,预计“十二五”期末,机制砂的普及比率将上升至75%左右,届时机制砂石的加工不论在规模产量上还是在技术水平上也都将达到新的高度。

2005-2014 年机制砂普及比率情况

机制砂的发展不仅弥补了天然砂资源匮乏的不足,也开辟了节约资源、保护环境的新途径。目前各级部门都在积极出台相关政策鼓励机制砂石的开发和应用。砂石工业“十二五”发展规划(草案)(2012年)指出“产业结构向机制砂石调整转型,机制砂成为行业发展的新方向”。《关于机制砂石行业发展的指导意见的研究报告》(2013年)也提出应“充分认识加强机制砂石行业管理的重要性”,并制定了“促进机制砂石供应能力持续增长、提高资源综合利用水平”等主要工作任务。2014年3月,福建省发布《关于在全省推广应用机制砂的通知》(闽建建[2014]7号文),这在省级政府层面尚是首例,《通知》明确指出“为保护有限河砂资源,避免过度开采、滥采,影响生态以及江河防洪堤、航运和桥梁使用安全,有必要通过推广应用机制砂解决建设工程用砂量问题”。新的砂石国家、行业标准也在加紧制定当中。

2005-2014年机制砂消费量增长情况如下:

2005 2014 年机制砂消费量增长情况

设备市场需求分析

砂石生产线是一种生产建筑用砂和石料的专用生产线设备,是破碎筛分成套设备的一个重要的行业应用方向。

在工艺流程的设计中,与单机设备相比,砂石成套设备生产线由于各级破碎设备匹配合理,空间交叉布局严谨,因此它具有占地面积小,投资经济效益高,碎石料品质好,石粉产出率低等特点,同时配有先进的电控操作系统,确保了整个流程出料通畅,运行也相当可靠,操作方便且高效节能。由砂石生产线制成的砂粒度均匀、耐压强度高,远比天然砂、普通锤式打砂机生产的砂更符合建筑要求,更能提高建筑质量。

实际应用中,作为机制砂加工原料的材料类型较多,主要是鹅卵石和山石。这两类原材料在各地储量均比较丰富,分布广泛,具有较高的经济性。一般情况下,机制砂原材料中,软质物料和硬质物料2比例约9:1。

根据行业经验数据及发行人销售情况,砂石生产线投资和砂石骨料产能之间存在以下相对简化的函数关系,即:

砂石生产线投资和砂石骨料产能关系

根据机制砂当年新增消费量,假设产销量相当(即忽略砂石库存量),不考虑产能利用率和设备单价变动对设备市场规模的影响,根据机制砂当年新增产能及单位产能所需投资进行匡算,2014年机制砂设备新增市场容量约59--134亿元。实际生产过程中,由于机制砂设备磨损很快,设备的正常使用寿命约3-5年,按照年25%更新率估算,2014年机制砂设备更新市场容量约41-92元。因此,2014年,中国机制砂设备总的市场规模约在100-226亿元之间。

机制砂设备市场容量

按照设备销售价格中位数匡算的2005-2014年中国机制砂设备市场容量如下:

砂石领域破碎筛分设备市场规模

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