The骨料的形状在各种建筑应用中发挥着至关重要的作用，特别是在混凝土和沥青混合物中。形状良好的骨料可以增强这些材料的机械性能、可加工性和耐久性。与细长或片状骨料相比，更立方或圆形的骨料通常更受欢迎。细长和片状的骨料会导致最终产品的强度降低、可加工性差和孔隙率增加。因此，改善骨料的形状是骨料生产行业中的一个关键问题。
为了实现最佳的骨料形状，必须采用系统的方法，将技术专长和工艺优化整合在一起。这个方法主要包括以下几个关键要素：
原材料的地质性质是决定骨料最终形状的基础。火成岩，如玄武岩和花岗岩，由于其固有的硬度和结构完整性而受到高度青睐。它们致密的矿物成分和晶体结构使其在破碎过程中能够裂解成相对立方的颗粒。这种均匀的碎裂是由于这些岩石内部应力的均匀分布，促进了尺寸均衡的骨料的生产。
相比之下，像石灰石这样的沉积岩则面临着明显的挑战。石灰石由层状沉积物组成，随着时间的推移被压实，在受到传统的压缩型破碎机作用时，更容易破裂成扁平或细长的碎片。石灰石的层状结构使其沿着薄弱平面破裂，导致产生不理想的颗粒形状。然而，当用水平或垂直冲击破碎机处理，并且在石灰石的磨蚀性较低的情况下，这些破碎机可以利用冲击力使材料更随机地破碎，从而产生形状更好的颗粒。
含有高粘土或杂质的岩石对骨料质量构成重大风险。这些杂质会干扰岩石基质的均匀破碎，导致颗粒不规则断裂，形成延长或片状形状。例如，粘土在破碎过程中可以作为润滑剂，改变应力分布并导致颗粒形态的不确定性。因此，在生产之前，进行全面的地质评估和材料测试，以确保所选的原材料有利于生产良好形状的骨料，是至关重要的。
颚式破碎机是骨料生产行业中最常用的初级破碎设备之一。它们的工作原理是压缩，活动的颚向固定的颚移动，将物料压碎在它们之间。这种简单而有效的设计使颚式破碎机适用于从软岩到中硬岩等各种原材料。
颚式破碎机的一大关键优点是在初级破碎阶段具有高破碎比。它们能够高效地将大型岩石粉碎成更小的碎片，这些碎片可以在后续的破碎阶段进一步加工。这种高破碎比有助于将原材料破碎成更易于处理的尺寸，以便在后续加工中获得形状更好的骨料。
然而，在直接改善骨料形状方面，颚式破碎机存在一些限制。基于压缩的破碎动作可能并不总是生成最立方或圆形的颗粒。相反，颗粒可能呈现不规则形状，边缘锐利。尽管如此，颚式破碎机在材料的初步破碎中发挥着至关重要的作用，为后续破碎过程中的形状改善奠定基础。
圆锥破碎机因其能够生产颗粒形状优良的骨料而备受推崇，特别是在二次和三次破碎阶段。它们通过将物料压缩在一个偏心旋转的锥形衬板和一个凹形碗之间来工作。圆锥破碎机独特的设计特点显著提高了其在塑形骨料方面的效果。
在需要额外成型，特别是对于更具挑战性的材料时，可以在生产线上添加垂直轴冲击式破碎机（VSI）作为锥式破碎机的辅助手段。VSI在生成优良颗粒形状方面非常有效，是制造砂的理想工具。然而，它也有一些权衡。
VSI技术的进步，例如全自磨或半自磨破碎系统以及钢钢系统转子设计和冶金的改进，帮助缓解了这些问题。例如，当VSI从基于岩石的全自磨系统过渡到全钢转子和砧系统时，能源效率通常会提高。
从流程图设计的角度来看，为了生成立方体产品，建议以尽可能最低的压碎比进行操作。较高的压碎比，尤其是在最后的破碎阶段，往往会导致立方体形状不佳或减少。“最佳实践”策略是在二次破碎中接受较高的压碎比，以便在三级破碎中降低压碎比。这种方法允许在过程的后期阶段更好地控制颗粒形状。
在闭路循环中同时操作二次破碎机和三级破碎机，并且设置更宽的下闭合尺寸以及增加来自筛分筛的再循环负荷，也可以改善颗粒形状。在闭路系统中，超大颗粒会被返回到破碎机进行进一步处理。这种重复处理有助于将颗粒破碎成更均匀的形状。比如ZENITH圆锥破碎机，具有高铰点和高抛投，可以在闭路中生产出非常立方的产品。以它们最低可接受的偏心速度操作这些破碎机可以进一步最大化产量。
在破碎过程中，筛分可以用于根据颗粒的形状分离集料。可以使用专业的筛分设备来去除延长和片状颗粒。例如，可以设计一种具有特定孔径形状和方向的筛分设备，只允许立方体或近立方体颗粒通过，同时拒绝不合适的形状。这可以显著提高集料产品的整体形状质量。
数字图像分析是聚合物生产中质量控制的强大工具。通过使用相机和图像处理软件，可以量化聚合物的形状特征。可以测量的参数包括长宽比、形状因子、结构因子、球形度、圆度和角度。该信息可以用于实时调整破碎过程。例如，如果分析显示过多的细长颗粒，则可以修改破碎机的操作参数以纠正该问题。
对集料产品进行定期取样和测试是至关重要的。可以进行物理测试，例如片状物和延伸指数测试，以测量不理想颗粒形状的比例。还可以进行抗压强度测试，以确保成型集料符合所需的机械性能标准。通过持续监测产品质量，可以快速识别和处理任何与理想形状和质量的偏差。
改善骨料的形状需要一种综合的方法，包括选择合适的原材料、使用适当的破碎和成型设备、优化破碎工艺以及严格的质量控制。通过仔细考虑这些方面，骨料生产商可以提高其产品的质量，以满足现代建筑应用的高性能要求。无论是用于高强度混凝土还是耐用的沥青路面，良好形状的骨料都是确保建筑项目长期性能和完整性的关键。
