人工砂石料加工厂设计说明
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人工砂石骨料生产工艺分析摘要:为提高人工砂石骨料生产效率,选择适宜的生产工艺。
本文首先阐述人工砂石骨料生产系统中,较为常见的三种生产工艺.其次,在充分明晰湿法生产工艺、干法生产工艺以及半干法生产工艺优缺点后,以某水电站为具体研究对象,简要介绍人工砂石骨料生产工艺流程,即在分析此系统对砂细度模数、石粉含量、含水率等特殊要求后,依据现实状况,选择最为适宜的人工砂石骨料生产工艺,以供借鉴。
关键词:人工砂石骨料;水利工程施工;生产工艺;石料筛分引言:人工砂石骨料属于基建工程的核心命脉。
而生产工艺作为决定人工砂石骨料产品质量和经济性指标的因素,若生产工艺不完善,易使成品骨料质量无法得到控制,生产成本投入大、生产效率低等不良问题频出。
对此,需要充分明晰人工砂石骨料常见生产工艺优缺点,并严格依据生产需求,选择最为适宜的生产工艺,以提升生产效率。
因此,研究此项课题,具有十分重要的意义。
1人工砂石系统常见的生产工艺1.1湿法生产工艺湿法生产工艺是指以高压水枪冲淋筛面物料的手段实现有机筛分,通常凭借湿法生产的排出料,其含水量会明显大于15%。
湿法生产筛分效率高,粉尘飞扬较少。
对于那些明显小于5毫米的石料筛分生产率,是单法生产工艺生产率的两倍,但此等生产工艺也有一定缺陷,用水量巨大,水资源投入成本高,细砂石粉损失严重等问题都十分突出。
考虑到半成品的含水量相对过高,可能会使得破碎机的耐磨件磨损度出现加快,并一定程度影响碎沙及超碎沙的破碎成效,故在具体采用湿法生产加工期间,要及时借助相应措施落实脱水处理,严格保障半成品含水量低于3%。
1.2干法生产工艺干法生产工艺就是指在骨料生产期间不实现冲击作业,仅在成品碎石进入料仓之前,对其实现冲洗加工,在此工艺作用下,排出沙的含水率一般明显小于2%。
此生产工艺的优点是用水少,石粉流失量相对较少,在原材料清洁石粉含量较低的砂石生产系统中十分适用。
但此生产工艺也存在一定的缺陷。
即扬尘严重,原料含水期间细骨料不易被筛透。
第6章砂石料加工系统6.1工程概况本标段只承担电源电站厂房及引水系统土建和金属结构与机电设备安装工程的施工。
该标段主体及临建工程的混凝土总量约为6.1万m3,浆砌石2.9万m3。
其中三级配混凝土1.53万m3、二级配混凝土 3.8万m3、一级配混凝土0.77万m3,砂浆1.16万m3。
根据招标文件要求,用于主体工程和重要部位的混凝土的骨料,采用经监理人批准后可利用的合格洞挖料,如人工砂产量不足可开采其培河口与恩梅开江左岸交汇处的天然砂砾石料场补充。
恩梅开江沿江两岸分布有砂料场,调查砂料储量约15万m3,主要是细骨料。
试验资料见表6.1-1。
表6.1-1 细骨料筛分试验成果表6.2 砂石骨料加工工作范围本工程砂石骨料加工分人工砂石骨料加工及天然砂石骨料加工。
根据标书要求我公司要负责人工砂石料加工系统及天然砂骨料系统的全部施工详图设计、所有土建施工及机电设备采购、运输、安装、调试及试运行、人工砂石料采石毛料运输、天然砂骨料料源开采、人工砂石骨料加工系统及天然砂骨料系统的运行管理。
6.3砂石骨料加工工作项目6.3.1砂石骨料加工主要工程项目包括(但不限于):(1) 原材料采集本工程人工砂石骨料加工系统不需要另外开挖石料,只是利用合格洞挖料进行毛料运输。
天然砂石骨料只是对其培河口与恩梅开江左岸交汇处的天然砂砾石料场进行骨料开采。
(2) 人工机制砂石料加工系统1) 土建主要包括:场平、半成品料堆和成品料堆、各车间、办公室、带式输送机基础及廊道、供水管敷设、废水处理厂、排水沟、场内道路等。
2) 设备及部分材料的采购、运输、保管。
3) 安装主要包括:各车间所有设备、汽车受料仓及廊道内的给料机、带式输送机、配电、电器设备、钢桁架及管道的安装。
4) 调试、试运行调试车间各种设备、带式输送机、电器设备、管道的试压等;试运行(包括空载试运行和负载试运行)。
5) 砂石系统运行维护砂石加工系统运行期的砂石料生产。
主要工作内容包括:毛料开采运输、砂石加工、给排水、废水处理、成品骨料质量检测、成品骨料计量等所有生产环节。
水利水电工程人工砂石加工技术摘要:随着我国水电建设事业蓬勃发展,混凝土技术也迅速发展起来,混凝土浇筑强度也越来越高,混凝土对砂的技术要求则越来越高,特别是高强度等级和高性能混凝土对骨料的要求很严,按体积计砂石骨料约占水工混凝土的 80%~85%,按重量计约占85%~90%,由此可见砂石骨料的好坏直接影响着混凝土的质量。
但同时,能满足其要求的天然砂数量越来越少,甚至没有,严重地制约了高性能混凝土的发展。
因此对人工砂石加工系统生产技术提出更高的要求。
本文对此进行了探讨。
关键词:水利水电;人工砂石;质量一、前言天然砂石是一种地方性材料,是不可再生的。
目前在我国不少地区出现天然砂资源逐步减少、甚至无天然砂的情况,混凝土用砂供需矛盾尤为突出,用砂高峰时还无砂可用,影响了工程建设的进展。
由于人工砂石料具有不受洪水条件限制、可以均衡生产、岩种单一、级配调整灵活、对环境影响小等优点,上世纪80年代后人工砂石生产在大化、岩滩、东风、天生桥二级、漫湾、五强溪、隔河岩、宝珠寺、江垭、等工程中得到了广泛应用。
上世纪90年代的二滩、三峡等一批巨型、大型工程的兴建,使人工砂石料加工在规模和技术水平上都达到了新的高度。
由于工程建设规模的加大和建设周期的缩短,使工程用砂和强度急剧增加也是人工制砂技术发展的动力。
人工制砂技术的日趋成熟,对水利水电工程的建设起到了积极的推动作用。
二、水利水电工程人工砂石加工技术的注意事项1.优选制砂工艺形式制砂因其重要性和复杂性,是目前国内水利水电工程砂石加工技术投入研究较多的环节,工程实践中常采用的破碎工艺采用如下形式:第一种:冲击式破碎机加棒磨机联合制砂工艺。
其工艺集中了立轴破、棒磨机制砂的优点,二种设备生产出的产品相互取长补短,克服了中径含量、石粉过多流失等问题,目前应用最为广泛,技术最为成熟。
第二种:棒磨机单独制砂工艺。
棒磨机制砂机作为传统的设备,以细度模数可控性强而被水电行业较为普遍应用。
砂石料开采与加工系统组织设计方案砂石加工系统旨在生产本工程砼工程所需的各级粗细骨料,总量约为30.75万m3,骨料需求量约为66.756万t。
该系统的设计处理能力为XXX。
系统位于右岸2#弃渣场,距坝址约2km,由采料场、破碎车间、预筛分车间、筛分车间、调节料仓料仓、成品料仓和胶带输送机等组成。
2.1料场概述莲花台水电站工程提供了4个砂砾料开采料场,根据砂石加工系统布置位置及料场储量,选定右岸2#莲花台料场及左岸3#料场为系统开采料场,其它为备用料场。
2#莲花台料场距坝址平均距离约1km,3#料场位于坝址下游左岸约2.5km处,总储量大于100万m3.采料场需供应砼浇筑总量约80.11万t的毛料。
根据施工进度安排,2007年5月浇筑强度为4.85万m3,2007年10月浇筑强度6.05m3.由于6-9月份为汛期,不浇筑混凝土,砂石系统可备料生产,选月浇筑强度4.85万m3进行开采强度核算,月采运能力为11.97万t。
2.2工程项目布置说明2.2.1道路布置本系统至采料场共设2条主要交通道路,一条为莲花台料场与加工系统间道路,长约1km,一条为3#料场与系统间道路;因3#料场地处加工厂对岸,在2#弃渣场合适位置修筑跨河道路,联系两岸交通。
道路基层均采用泥结碎石路面,厚25~30cm。
采料场均为河滩式料场,料场内部根据开采情况及时修整简易通车道路。
2.2.2电主要为采石场的照明用电,可就近接引。
2.2.3碴场主要为砂砾料场表层局部剥离料的弃渣,弃于监理指定渣场。
2.3主要工程项目施工措施2.3.1采石场开采运输道路施工采石场开采运输道路包括2条砂石加工系统至采石场道路,2#莲花台料场道路利用现有简易道路拓宽形成;3#料场道路因需跨越丹江,采取大块石填筑满足过流,出露水面后采用泥结碎石填筑路面基层满足过车要求。
2.3.2料场开采方法料场的开采为水上平均厚2.5m,水下采用厚度2m,拟采用挖掘机一次性采运。
砂石料加工场施工方案两篇第1条砂石加工场施工方案施工方案1.编制依据和原则1.1编制依据(1)新建工程施工设计图纸;(2)《铁路混凝土工人质量验收标准》(TB10424-20XX););(3)《铁路混凝土工程施工质量补充验收标准》(铁建[20XX]160号);(4)《关于印发混凝土分项工程原材料标准部分修订规定的通知》(铁建[20XX字第152号);(5)砂石加工厂应严格执行《滇西铁路建设指挥部关于印发隧道碴混凝土用粗细骨料生产管理规定的通知》(滇西指材料[20XX 字第45号);(6)地方政府对临时建设项目的相关管理文件和标准。
1.2编制原则(1)安全应用、经济合理原则;(2)节约土地、节约投资、环保节能、防灾减灾的原则;(3)因地制宜、综合利用原则;(4)充分利用现场条件,尽可能减少孔渣转运环节,缩短工艺路线;5]为便于施工、运营和管理,道路被视为连接各环节;[6]生产辅助设备的建设应安排在附近,以方便生产运行管理。
2.项目概况本单位承担了位于云南省XX市龙盘镇的新XXX站项目的建设。
负责的主要工作面是XXX隧道1号、2水平隧道、罗达双线中桥、XXX隧道1号水平隧道。
砂石加工厂位于一号混凝土搅拌站附近。
3.建设标准3.1砂石加工场标准1+进料设备、颚式破碎机、冲击式破碎机、分层振动筛、清洗设备;2储存区按等候区和合格区设置,筒仓按4设置。
3有配套的环保设施和设备,如沉淀池、洗车池等。
;4砂石加工场地排水坡度为2,筒仓排水坡度为3。
5砂石加工场应分区硬化,按重负荷面积、一般重负荷面积、一般面积处理。
砂石加工场料场、料仓,进出料主车道、为重载区,先用土石混合碴硬化压实,再用C20混凝土硬化25厘米。
底板混凝土浇筑模板采用钢模板或木模板加工。
模板安装应牢固,并预留筒仓隔墙的基础位置和水沟位置。
底板的坡度由测量组现场测量,并按3°的坡度控制。
倾斜方向是从筒仓底部到筒仓口。
6砂石加工厂设备基础应高出硬化地面30cm。
中华人民共和国电力行业标准水电水利工程砂石加工系统设计导则条文说明主编部门国家电力公司中南勘测设计研究院批准部门中华人民共和国国家经济贸易委员会目次范围引用标准基本资料料场选择天然砂石料场开采运输规划人工砂石料场开采运输规划砂石加工厂工艺设计环境保护措施范围中型水利水电工引用标准中提到的初步设计阶段等同于本导则第章中提到的可行性研究总则例如基本资料开采河水泥沙含量是砂石加当地气象条件是确定砂石料开采和加工期的重要依据一般冰冻期不宜生产砂石料每年月至次年月是选定由于初步设计阶段料场勘察工作深实际贮不能满足工程因此并达到相应深主要建筑物工艺布地形图是绘制砂石加工厂平面布置图及剖面图所必须的基本混凝土生产以便选择砂石确定砂石加工厂生产规模砂石加工厂工艺流程计算所需各级混凝土级配可从混凝土需经砂石加工厂加工后才能使用不同岩性的岩石大型砂石料场选择本条基本上采用中第已扣除上覆无用层及夹层的体积可采储量是指按料场的开采条件和设进行开采规划设计后可采得的有用层储量设计需要量即砂石原料需用量或需要储量根据混凝土和其它砂石用中第第选定料场的可采储量取值是考虑到不同设计阶段料场储量的勘探误差段勘察储量误差应不超过详查阶段勘察储量误差应不超过普遍认为砂石料料源选择应贯彻就地取材优当地缺乏则应尽可能综合比较多个方案以选择技术经济指标最优的单个或组合本条具体论述了一般情况下择优选择天然砂石料源的原运距有远如仅仅考虑运距则可能要开采多个储量较小的料场才能满足需要运输条件都不一样因一般情况天然砂石料源距主体工程其综合成本与距主体工程因当天然砂石料主料场到主体工程的距离大于就应一般情况铁路和水路的运输单价约为公路运输单价的当料场与砂石用户之间有现成的铁路或即使运距远一些但其间的运输能力已经饱和因此必须调查已有铁路或水路的设计运输能力和工程施工期间当地可能达确定是否需要提前开采上游以避免形特别是截流后河道的水流条件可能发生储例如丹江口水电站原设计选定王家营大区料场作为砂石料料源左岸二期而原设计未推荐的羊皮滩料场却由于洪水将其表面厚达变为储量丰工程所需砂石料全部由该料大规模的开采河滩或水下料场可能改变河流原主航道的由于其所需抛运五强溪等大型水电工程采用人工砂石料生产混凝土这为我们在天然我其水能蕴藏量占全国的而今后人石灰岩具有抗压强度适中硬度中等破碎产品粒形较好其料场一般基本无覆盖或覆盖层较薄但夹采用石灰取得了不少成功的经验在有几种岩性可供选择时硅质灰岩和富含燧石结核的灰岩其拌制的混凝土可能产生碱骨料反应二氧化设施制砂设备磨损严重宜尽量避免使用必须使用时应充分考虑天然砂石料作为料源并且砂石料的表也磨损是金属零件失效的三种主要原因约有损的磨料磨损一般是指非金属硬粒或凸体在与零件表面作相对运动时使零件表面材料耗失的一种磨损方式磨料对金属材料的磨损性主要与以下因素有关磨料的硬度硬度高的磨料比硬度低的磨料磨料的成分磨料中二氧化硅的含量越高磨料所受应力的大小所受应力越大则对金属的磨损性越强与磨料的表面形状有关石英砂岩总厚度石英岩饱和抗压强度的平均值介于之间最高值为硬度为莫氏石英岩二氧化硅含量大于石英砂岩二氧化硅含量在砂石加工系统建成后年共生产万粗碎旋回破碎机动锥和定锥衬板磨损厚度共达中细碎反击式破碎机锤头寿命平均每副仅振动筛筛网平均钢耗棒磨机制砂平均棒耗砂平均棒耗仅溜槽和料仓磨损也十使得系统有效运行时间并对系统的生产能岩石饱和抗压强度的平均值为二氧化硅含量的平均值为减三峡水电工程利用坝基开挖料生产粗骨料万大大降低了因调整混凝土骨料的需用级配是最且水泥用量可能有一定程度当对混凝土骨料的需用级配则可考虑采用本条或项的方法需通过技术刘家峡水电工程砾石天然级配与主体工程的混凝土骨料加权平均级配比较接近对混凝土骨料需用级配进行了适当调整三门峡水利工程共需混凝土骨料万开采后的天然特大石还有一定数量的超径特大石为控制级配共需开采石料万才能满足要设计采用将超径石破碎的方法只需开采砂石料万就能满足要求这样可少开采砂石料万但还是要弃料万运输损按毛料生产混凝土总量近万约需天然砂石料万距坝址储量万分别为仅为因此设计采用将超径石和部分大于的多余骨料进行破碎并生各料场的天然级配且有一定的互补性在这种情况下不同料场按一定比例同时开采可使天然砂石的综合级配与混凝土骨料需用达到降低综合生产成运输设备将葛洲坝水利枢纽工程主体工程混凝土量万需混凝土骨料约万南村坪等天然砂石储量达万各料场砂石级配三江坝超径石较多胭因此设计开采规划时对天然砂石料开采级配与混凝土骨料需用级配进行综合平衡后确定采用组合开采地形条有的料场适合水下开采砂石料开采及这样将引起生产费用对降低砂石综合生产单价可能关键是天然砂石料与人工砂石天然砂石料和人工砂石料拌制混凝土所采用则对混凝如天然砂堆存虽然可以保证混凝土生产系统也要相万安水利工程混凝土总量万需混凝土骨料余万罗塘为主要料场料场砂石含量偏低罗塘料场仅特别含量偏低云洲料场仅罗塘料场仅设计弃料率仍达施工中虽以混合三级配即弃料率仍高达开采加工后的总净料量万总弃料量万万尽管有开采不大合理等原因但主要如果工程附近有较理想的人工砂石料场则可大大减少弃因此重点是对不同料场的岩性并充分考虑利用工程开挖渣料的可供利用的坝基开挖料达万黑云母含量达加工成砂后的游离云母含量仍有故坝基开挖料只能生产粗骨料砂料料源需在三个设计单位对三个料场进行了综合技加工费用差别不是太大影响而运输费用又取决于工程采用何种对外交通方案因采用人工料场组合方案时应注意以下问题弹性性徐变性能以及经济性等都有不同程度的影响因此必须通过混凝土试验确定各项技术性前期工程采用主体工程粗骨料采用坝基开挖料白云岩或斑状花岗岩个不设计单位对不同岩性的粗细骨料进行了大量的混需专门修如选定料场在两则开采前的准备工程量将比只开采一个料场要大天然砂石料场开采运输规划停采期备料量按砂石最大需用量的倍计算主要考虑以及堆存后的砂石料不都有一个汛期避洪的问题曾经于年汛王家营料场河道岸边涌浪高达由于缺乏经验尽事后采取了相应确定了撤退到安全虽多次遇水下天然砂石料场由于河水封冻或即使河水没有封但开采上岸后由于含水量较大一般无由于含水率一般低于砂刘家峡水电站一年内日平均气温低于设计时未考虑冬季生产砂石料由于施工进度计划改变加之筛分系统投产时已临近冬季故从实际生产情况由于毛料含水率低于很少有冻结现使加工冬季可正常生产砂石料据统计非冰冻期砂石生产成本约冰冻期砂石生产成本达每年月中旬至次年月中旬为冬季因砂石加工系统每年仅按半年生产进行设计冬在没有保温采暖措施的情况下砂石生产会出现以下问题跑偏砂砾石下滑倾角为堆存设备运转困难成品料堆内设加热排管并设蒸汽故障多因此一般情陆上开采方式与水下开采方式相比具有砂石开采损耗少开采不受洪水采运强度这里所陆基水下开采的料场近年来选用反铲的较多实际工程中现在仍多选用链斗式采砂船但应考虑进动水开采细砂的流失率相对较大且随着流速的增加而增特别是在料场天然砂率偏小或砂所付出的代价往往很高在技术经济比较后细度模数增加砂的流失仅为本条中开采允许流速是考虑不同料场的开采条件而规定的链斗式采在不考虑细砂流失的条件其允许工作流速可达开运输强度相对较低但水流流速将会增导致砂的流失率增加开采范围和开采深度将会减小导致开采水位偏低则相反因此需进行综合比较后确且砂石系统全系统生产规模相对较小因此一般情况下和汛期宜一人工砂石料场开采运输规划尤其是覆盖在保证它对砂应进行认直接影响开采效在钻机口径与爆破装药系数相相应减少采场单位体积所需的钻孔量如果所则在连续挤压爆破时一从而降低采运机械效钻孔梯级高度和钻当岩层倾向边坡的倾角大于且岩层层理较为发育时其宽度可根据运输设备的类型与规格确应尽可能减少料场但最低开采高程一般不宜低于料场附近地面的最低高也就是满足工程进度要求降低开采运输费用水开采程度和加工工艺流程等进行技术经洞室爆破不易控制块度大块率偏往往要进行二次解炮影响生产效率因此对洞室爆破做了在初期其开采运输方案选定后即可根据选定的方案选择钻孔和采只有这样才能做到既满足高从而节但挖除覆盖修建公路十分困难时宜采用溜井国外已有成功的经验我国二滩水电站坝头开挖的石渣运输采用溜井运输在某些砂石料场溜井运输应是砂石加工厂工艺设计并结合地形条件主要有以下好处减少无效运输毛料加工成为成品料一般有由于毛料运输作业班制与成品加工作业班制可能不同毛料加工成为成品砂石厂址设在混凝土工厂附乌江渡而大为减少系统土建工程五强溪水电工程人工砂石系统即属此种类型在料场附近仅布置粗碎车间而加工系统则布置在料场与坝区之间半成品料和成总之对各种可行的厂址位置进行比较砂石系统建设费根据以往各水电工程砂石系统厂区布置以及冶金部门选矿厂布置的经验可知砂石系统布置较理想的自然地形坡度为坡度太缓或平地布则物料难以自流中型砂石加工厂与主体工程施工进度密切相国内许多大中型工程的施工企业均是采用棒磨机电源其粉尘和废水对周围环境影响较为严重一般采取三段破碎加工天然砂石料时可根据天然砂石级配与所需混凝土骨料级配间差异大小来开采运输天然砂石级配与混凝土需用骨料级配较接近的砂石料场是可节省砂石加工系级配平衡后的少量余料可作为弃天然砂石级配与混凝土需用骨料级配差异较大的砂石料如不采用工艺流程对天然砂石级配加以调整则级配平衡后制砂设同样也会提高砂石综合生产单价根据砂的细度模数宜在细度模数往往偏粗循环负荷量相对较检修较为方便筛分车间高度相对较低等优点但车间数量相对较多检修不够方便开路流程无循环负荷量但级配调整灵活性较差棒磨机制出的砂具有较好的粒形和粒度组成且结构简是国内外广泛采用的制砂但由于其单位能耗高具有单位能耗需与筛分设备构成闭路循环筛分后的成品砂只占破碎机处理量约另外一般在筛分机上通过高压水冲洗基本上能消除仅在筛分才能满足其特别是料源为岩性变化较大的如仅根据典型粒度特性曲线来确定破碎产品粒度则可从而导致系统运行后骨料的生产级配与实际使用级配难以平衡因此大型人工砂石系统工艺流程计算所需通常工艺流程计算有部分筛分效率法和简易计算法两种部分筛分效率法与简易计算法相比因此同一作业设备的类型和规占且单台价格较磨蚀性强的岩石时对设备的磨损十分严重更换易以保证设备维是分析部分人工砂据乌江渡水电站左岸人工砂石系统粗碎采用型液压旋回破碎机进料粒度小于多年平均处理量为铭牌处理量为即中碎采用型标准圆锥破碎进料粒度实际最大处理量约破碎腔内已满料铭牌处理量为实际最大处理量仅为铭牌处理量的五强给料粒度组成等因素破碎机的铭牌处是指标准条件下松散密度为开路破细粒料都有砂石系统粗碎破碎机的给料粒度组成与其基本砂石系统中细碎破碎机的给料粒度一般为或其给料粒度组成因此造成中细碎设备的实际最大处故粗碎设备负荷系数可取中细碎设备负荷系数可取本条内容基本摘自棒磨机一般按三班制连续生产设计以保证成品砂细度模成砂率等技术指螺旋分级机的主要作用是对小于的物料进行分级或其溢流物而砂石加工厂则相反其溢流物料一般作为弃料返砂物料为所以便获得较大的沉降面积和脱水段长度提高脱水效果的目据国外资料介圆筒洗石机与槽式洗石机相比具有单机处理量大允许最大进料粒度大清洗时间可调整过去水电工程一般按型通用固定式带式输送机选进行带式输送机的功率和张力计算但在实际运行中发其主要原因是设计对料流量的波动估计不足托辊制造质量其主要原因是水电工程运行工况十分恶劣往往在污浊湿态其传动滚筒和橡胶带之间的摩擦系数值远小于型通用固定式带式所列最差工况下的致使输送带无法满足因此建议采用有关国际标准进行带式输送机的功其含水率一般在左右呈半流态含水砂料有向其在上带面的动堆积角几乎为致使上带面的物料最大截面积大为减少因此选用带宽应比计由于其上带面难以形成较深凹槽运行工况较差时往往造成砂溢出胶带机的情况因此带宽一般不能小于关系到建厂工期能否缩运行是否稳定均衡设施是砂石成品堆场在保证砂石厂建成后能正常运行的前提下应进行多方案的设计比较工本条主要内容摘自国内水电工程人工砂石系统粗碎车间大部分靠近料场设破碎后的半成品料主要解决毛料运料仓容直设施之间平面及立面的关系集中布置具有布运行管理维修不够目前国内水电工程砂石系统筛分车间大主要是解决其前后工序中设备贮料时间主要取决于运输系统能力与设备处据筛分车间中间料仓的贮料时间一般为布置紧只需一套维修起重设备生产圆锥破碎机对给料方式要求较严格不允许物料直接落入破必须通过分配盘均匀地分散喂入破碎腔内否则易造成由于其给料宽度较窄运行时将造成锤头和衬板磨损本条主要内容摘自则只能以堆存毛料为主但由于毛料中一般含有部分过大块石加工时需经汽车二次转运至砂石系统毛料运输费用则宜以堆存半成品为主单位面积存量相对较小半成冬季砂石生产作业有困难时只能以储存成品骨料为主另外砂石厂的处理能力需相对增大设备及土建刘家峡水电站位于我国西北寒冷地区曾进行过冬季砂石生胶带机全面采取胶带机廊道的外墙采用一层刨花板贴并安装了蒸汽排管采暖共装有台马力的立即使砂石厂停产锅炉房仍需照常供气保温采但是生产损耗大劳动率低因内容摘自环境保护措施特别是以灰岩废水中悬物含量高洗泥机排出的废水含泥量达对以往大部分水电工程砂石系统产生的其原因主要是当时对环境保护没有足够的重视水电站往往建在人烟稀少远离城镇废水中仅则处理设施工艺复杂国家于年颁布了污水中悬物最高允许排放浓度为应考虑对废水人工砂石系统废渣一般为总处理量的因此大型砂石系统转运措施和一般宜在砂石系统附近选择山谷地形修建渣坝来堆中规定车间空气中有害物质的最高允许浓度为含有最高允许浓度为游离二氧化硅含量在以下的粉尘最高允许浓度为一般可采用在破反击式或锤式破碎机系冲击又不宜大量喷水规定工业企业的生产车间和作业场所的工作地点的噪声标准为控制噪声的措施一般有安装声级一般在隔音控制室内的声级高于。
第三章人工砂石料加工厂设计3.1 设计概述本加工系统粗碎采用旋回破碎机,毛料由自卸汽车从白石岩采石场运至汽车受料坑;中碎采用强力反击式破碎机开路生产;立轴冲击式破碎机制砂(立式冲击破碎与检查筛分组成闭路,干法生产)。
在工艺流程中为满足碾压混凝土对砂子的质量要求,采取立轴破干法生产与棒磨机联合制砂工艺,以调整砂中石粉的含量。
砂石料加工厂的设计范围包括石料粗碎到成品骨料供应的全部加工工艺设计、设备的配置以及系统的总体布置设计。
系统选用的关键设备——破碎机、筛分设备均选用技术先进、单机产量高、质量可靠的国内大型生产厂家制造、在国内水利水电系统运行经验成熟的设备。
根据工艺流程的需要,系统设置了粗碎加工、半成品堆场、预筛分与洗石车间、中细破车间、筛洗分级车间、立轴制砂车间、棒磨制砂车间、成品骨料堆场和成品骨料装车仓等部分。
所设计的砂石加工厂满足可靠、优质、安全生产砂石骨料的需要,可满足戈兰滩水电站主体工程混凝土施工的需要。
3.2 系统的规模3.2.1 人工砂石料加工系统设计依据(1)人工砂石料加工系统生产任务戈兰滩水电站工程混凝土总量168万m3,其中主体工程混凝土量155万m3,其它临建混凝土量13万m3。
包括常态、碾压和泵送三种类型,不同强度等级以及不同级配的各种类混凝土,常态混凝土总量47万m3,碾压混凝土总量90万m3。
工程所需砂石料总用量及分级用量见表3-1。
表3-1 砂石料分级用量汇总表(2)系统生产能力要求根据混凝土浇筑施工高峰月强度8.67万m3/月要求,按混凝土初凝时间最大仓面浇筑能力(碾压混凝土控制),需要混凝土系统小时生产能力为260m3/h。
砂石加工系统总处理能力确定为25.2万t/月,成品料生产能力为700t/h。
3.2.2 毛料处理能力根据招标成品料生产能力的要求,并考虑到整个加工过程中的加工损耗、运输损耗、堆存损耗、石粉流失、不均衡系数等综合因素,结合我单位类似工程运行经验取22%,则毛料处理能力为:700t/h×(1+22%)= 854t/h设计处理能力取900t/h。
3.3 工艺方案与设备配备方案的选择3.3.1 总体工艺方案根据砂石料加工系统地形高差大,料场岩性为石灰岩,较易破碎,磨蚀性小的特点。
根据混凝土浇筑强度较高,三级配混凝土骨料为主,兼顾一、二级配混凝土骨料生产的特点,原料最大粒径与产品粒径之比较大,工艺设计要能灵活调整,满足混凝土浇筑的需要。
根据原料最大粒径与产品粒径之比较大的特点。
根据RCC混凝土用砂和常规混凝土用砂石粉含量要求不同的特点。
根据以上特点,工艺设计要求能灵活调整,满足混凝土浇筑的需要,从而总体工艺流程选择三段破碎,湿法和干法联合生产的工艺,粗碎、中碎均为开路生产,立轴破制砂和检查筛分组成干法闭路生产,并补充棒磨机开路生产作为调节砂细度模数的总体工艺方案。
3.3.2 工艺设备的选择根据总体工艺方案和加工系统的特点,工艺设备有多种配置的选择。
破碎设备类型对本系统各工艺流程的适应性见下表3-2。
表3-2 破碎设备对各工艺流程的适应性表注:表中“○”表示“能适应”。
从上表可知,系统的设备配置有很多组合方案,如果再按每类设备的不同型号规格,进行组合,就有更多的方案。
每类方案其可靠性、安全性、合理性与经济性都不相同。
比如最经济的当属全反击方案(即粗、中、细都用反击破碎机的方案),但它也有许多缺点,在设计中我们已就各个方案进行综合比较,而在此仅就选择方案基本设计思想进行说明。
3.3.3 粗碎设备的选择(1)颚式破碎机颚式破碎机具有结构简单,工作可靠,自重较轻,价格便宜,外形尺寸小,配置高度低,进口尺寸大,排料开口容易调整的优点,能破碎各种硬度岩石,广泛用作小型砂石加工厂的粗碎设备。
须配给料设备,对加工规模较大、砂石料质量要求较高的生产系统,因破碎比小,后续工艺较复杂,需要采用多段破碎流程,才能获得合格的成品砂石料。
从而整个加工方案分析砂石料单价较高,对加工灰岩是不经济的,不适宜本工程使用。
(2)反击式破碎机粗碎用反击破碎机的优点是结构较简单,基础工程量较少,而破碎机的破碎比大、产品粒形好。
缺点是反击式破碎机使用粉尘大,对料场来料粒径适应性较差,需要增加超径块石的专门设施,钢耗大,且操作环境很差,需用从国外进口,设备购置费高。
初级反击破碎机作粗碎也不经济,且交货工期无法保证。
(3)旋回破碎机具有运行平稳,进料粒径和处理能力大,相同排料开口较颚式破碎机在大1.5~2.0倍,产品粒形好,单位产品能耗低,可挤满给料,无须配给料设备的优点。
但其设备结构复杂,自重大,机体高,价格贵,维修复杂,土建工程量大。
一般适用大型砂石加工厂的粗碎设备。
且我单位现有2台完好的PXZ0913液压旋回破碎机闲置,可以利用到本工程。
结合本工程特点和我单位自身条件,粗碎采用⑶方案,配置PXZ0913液压旋回破碎机2台。
3.3.4 中碎设备的选择中碎设备可以选择反击破碎机,也可以选择圆锥破碎机。
国产圆锥破碎机有标准、中型、短头三种破碎腔,弹簧和液压两种支承方式,具有工作可靠和磨损轻,扬尘少,不易过粉碎的优点。
在清江隔河岩工程的应用中,我们已取得较好的使用经验。
进口圆锥破碎机中又可选择HP型、S型及GP型。
S型及GP型都为单缸液压破碎机。
总体上,S型及GP型其性能、产品粒形等不如HP型优越。
HP型圆锥破碎机性能较优越,在三峡工程的应用中,我们已取得较好的使用经验。
但是在选用上,国内外都存在上下流程设备的配置问题。
反击破碎机具有结构较简单,基础工程量较少,破碎比大、产品粒形好,产量高的优点。
适用于易破碎的、磨蚀性指数低的灰岩作料源的人工砂石料加工厂的中碎设备。
因此设计中,将反击破碎机作中碎设备是比较适合的,大大简化工艺流程。
至于生产中,粉尘比较高的问题,设计中考虑了喷雾压尘,必要时采用除尘设备来解决。
3.3.5 制砂工艺与设备选择人工砂的生产,可分为棒磨机制砂和破碎机制砂两大类。
棒磨机制砂具有工艺稳定、成熟的特点。
破碎机制砂有立轴冲击式破碎机和旋盘层压破碎机等类形式,但目前应用较多的是立轴冲击式破碎机。
立轴冲击式破碎机比棒磨机体积小、基础简单、效率较高的优点。
但立式冲击破碎机制砂是不完全制砂,需要闭路循环,流程中循环量较大。
成品砂的细度模数较大、颗粒较粗,且颗粒级配不甚理想,尤其是在生产石灰岩砂时,容易产生粗砂与石粉较多,中间级别颗粒偏少的缺点。
为此需要辅以容易调节、质量稳定的棒磨机来作为调节。
这样可以互相补充,即采用立式冲击破与棒磨机相结合的联合制砂工艺。
这是比较合适的。
实际上,成品砂是由立式冲击破碎砂,棒磨机和部分筛下料(<3mm部分)以及石粉四大部分掺和而成的。
使砂产品的颗粒组成更合理。
由以上对工艺方案与设备配置的分析中,我们的选择是:(1)自卸汽车运输毛料至粗碎车间的布置方案。
(2)总工艺流程是三段破碎,粗碎、中碎开路生产,而超细碎采用闭路循环干法生产的工艺,并采用棒磨机与立式冲击破碎机联合制砂的方案。
(3)主要破碎设备配置PXZ0913旋回破碎机作粗碎设备;中碎为PFQ1212型反击式破碎机;细碎制砂采用立轴冲击式破碎机PL9000与棒磨机(BMZ2136)联合制砂的工艺。
3.4 砂石料加工系统工艺流程设计工艺流程设计以合理、可靠、可调、保证产品质量为原则,根据系统生产总量大,生产强度高,不同时段需要的骨料级配有所变化的特点,考虑到所破碎的岩石为灰岩的特性,将工艺流程设计为三段破碎,其中粗碎、中碎均为开路生产,超细碎则为可调节的闭路循环干法生产,采用立轴破与棒磨机联合制砂的工艺流程,以调节砂中石粉的含量。
工艺流程中还设置了直线振动脱水筛作予脱水,结合自然堆存,保证人工砂具有较低而稳定的含水率。
整个工艺过程流畅、简洁,设备负荷较低。
从根本上保证骨料产品的质量。
系统设计工艺流程简图见图3-1。
图3-1 系统工艺流程简图3.4.1 本系统采用的主要加工工艺根据本合同工程的特点对关键工艺的研究,本系统采用如下破碎加工筛洗工艺:(1)破碎破碎采用粗碎、中碎二段开路生产,超细碎采用闭路干法生产工艺。
各段破碎的粒径范围及破碎比详见表3-3。
表3-3 各段破碎粒径范围及破碎比详表粗碎选用PXZ0913液压旋回破碎机,用于处理来自白岩石料场的块石。
中碎选用PFQ1212强力反击式破碎机,用于处理预筛分后,>80mm和部分多余的80~40mm粒径的超大石和大石。
(2)筛分冲洗本系统设预筛分、分级筛分和检查筛分三种筛分工艺,预筛分和分级筛为水洗筛分,检查筛分为干筛工艺。
(3)洗泥工艺本系统在预筛分与洗石车间设洗泥工艺。
选用XLZ1118旋洗石机,用于处理半成品中≤40mm混合料中的泥土。
3.4.2 工艺流程计算3.4.2.1 破碎设备产品粒度特性破碎设备产品粒度特性综合考虑相关设备厂家提供的试验数据及我公司隔河岩、三峡、水布垭和龙滩大法坪等人工砂石系统有关试验数据,破碎设备产品粒度特性选定见表3-4。
表3-4 破碎设备破碎产品粒度特性表3.4.2.2 流程计算根据上述工艺流程简图和破碎设备产品粒度特性,戈兰滩人工砂石料加工系统工艺流程计算结果见图3-2。
(3)车间处理量根据流程计算表的结果和系统总处理量计算出各车间处理量见表3-13。
图3-2 系统工艺流程计算图Q 4Q Q Q表3-13 车间处理量3.4.3 主要设备选型与配置(1)选型原则①为提高系统长期运行的可靠性,系统加工关键设备选用在类似工程取得运行成功经验、技术领先、质量可靠,使用经验成熟的国内大型厂家生产的先进设备;②设备生产能力、产品粒度满足工艺和质量要求,并能适应混凝土级配的变化;③尽量选用相同规格型号的设备,以简化机型,方便维护;④尽量选用便于操作、工作可靠、节省投资、能耗及其它消耗低,以及能降低运行管理费用的设备。
(2)设备选型与配置①粗碎根据我公司所承建并运行的人工砂石料加工系统所使用的液压旋回破碎机经验和粗碎车间处理量的要求,粗碎选用2台PXZ0913液压旋回破碎机用于处理来自白岩石料场的块石。
单机处理量为625~770t/h。
液压旋回破碎机在葛洲坝、隔河岩、三峡和水布垭等人工砂石加工系统的使用情况证明,设备产品性能稳定,维修方便,运行成本低。
特别适合人工砂石加工系统的粗碎。
设备负荷为69%。
②中碎中碎车间处理量为503.32t/h,中碎选用3台PFQ1212反击式破碎机,用于处理预筛分后,>80mm和部分多余的80~40mm粒径的超大石和大石。
单机处理量为224t/h,该机型在水布垭和龙滩大法坪等人工砂石加工系统使用经验成熟,设备产量高,性能稳定,很适合本工程特点。
设备负荷为75%。
③超细碎立轴破制砂车间处理量为377.74t/h,超细碎选用2台PL9000立轴式破碎机,用于制砂。