生产1230万吨砂石骨料采用的“3段破碎+2级制砂”工艺及设备配置
生产1230万吨砂石骨料采用的“3段破碎+2级制砂”工艺及设备配置分析
某砂石加工系统承担共计约558万m³水电站主体建筑用混凝土粗、细骨料加工任务,总计需要生产成品骨料约1230万吨。综合考虑工程施工特点、料源岩性及工程对成品骨料的质量和产量要求,该生产系统采用了“三段破碎+两级制砂”的骨料生产工艺。
以下介绍了该案例中砂石加工系统设计及设备配置情况。
01系统布置
根据生产工艺,该砂石骨料生产系统主要包括破碎车间、筛分车间、石粉回收车间、成品和半成品堆场以及废水处理系统等。
02骨料级配
系统骨料生产料源为工程开挖料(约291万m³)和石料场开采石料(料场开采设计需求量约326万m³),料源岩性为花岗闪长岩。项目主体工程混凝土高峰时段成品骨料级配见表1。
表1 混凝土成品骨料级配参考值
03生产工艺
综合考虑工程施工特点、料源岩性及项目工程对成品骨料的质量和产量要求,该砂石加工系统采用的骨料生产工艺为“三段破碎+两级制砂”。
1)破碎工艺
系统破碎加工工艺为【粗碎(颚破、旋回)+中碎(圆锥)+细碎(圆锥)+整形(立轴)】。系统在配置工艺设备时考虑破碎后的骨料粒性,在石料场配置2台旋回破碎机,在砂石加工系统内布置2台颚式破碎机。
为各级骨料产品粒度特性佳,中碎设备选用3台HP500圆锥破碎机,细碎设备选用3台H4800圆锥破碎机。毛料经粗碎、中碎、细碎车间3段破碎后,进入筛分车间及细碎车间。
粗碎车间:石料场粗碎厂房内配置2台PG4265旋回破碎机,破碎后的半成品骨料经长胶带机运送至生产加工区。目前加工区粗碎车间是由2台C125型鄂式破碎机维持生产,生产毛料进入粗碎受料仓,破碎后经B1胶带机进入半成品料堆。
中碎车间:筛分车间筛出的大于150mm的骨料,经胶带机输送至中碎调节料仓,中碎车间采用3台HP500圆锥破碎机破碎,破碎后的骨料进入筛分车间。
细碎车间:筛分车间筛出的大于40mm的骨料经胶带机输送至细碎调节料仓,细碎车间采用3台H4800C圆锥破碎机破碎,破碎后的骨料再经胶带机进入二筛调节料仓。
2)制砂工艺
考虑到系统生产成品砂的石粉含量不同,采用了“立轴冲击式破碎机为主+棒磨机辅助”的制砂工艺。立轴制砂车间配置2台RP108D/D、1台CV229和1台PLT9500立轴冲击式破碎机进行生产,产品为成品小石和砂。
该工序采用闭路循环生产,其目的是强制小石整型,针片状含量,并灵活调整人工砂的颗粒级配。棒磨制砂车间配置2台MBZ2136棒磨机进行部分人工砂的生产,产品主要用来调节砂产品的细度模数和粒度特性。
制砂车间:筛分车间筛出5~20mm的骨料,经胶带机输送至制砂调节料仓,制砂车间采用2台RP108D、1台B9100和1台CV229立轴冲击破碎机破碎,破碎后的骨料再经胶带机进入三筛调节料仓。
3)筛分冲洗
系统共设有3个筛分车间:筛分车间配置2台3YKR3060H圆振动筛;筛分车间配置4台3YKR3060圆振动筛;第三筛分车间配置4台2618V高频筛。
另设特大石及大石冲洗筛分车间,小石及米石冲洗筛分车间对成品粗骨料进行筛分分级和冲洗。筛分车间和第三筛分车间生产的砂通过FC-12、FC-15洗砂机进行脱粉。
4)粗骨料生产出料工艺
成品特大石和部分大石通过筛分车间出料,通过中碎车间整形后在筛分车间出部分大石,中石通过中细碎车间整形后在筛分车间出料。
结合工程实践经验及小石的产品粒性,小石经过圆锥破、立轴制砂车间整形后在筛分车间、第三筛分车间筛出。
米石通过小石、米石冲洗筛分车间筛分,该工艺还可以小石的粒径分布以及解决小石逊径问题。
砂的质量主要通过细度模数、石粉含量和含水率3个指标进行控制。细度模数是衡量人工砂质量的一个重要指标,直接影响到混凝土的和易性、强度、抗渗性及经济指标。该生产线成品符合规范要求成品砂的石粉含量控制范围:常态砂为6%~18%,碾压砂为12%~22%,细度模数应在2.4~2.8范围内,含水率≤6%。
、逊径含量是成品粗骨料的主要控制指标。各级粗骨料均满足《水工混凝土施工规范》 “径含量<5%,逊径含量<10%”的要求。
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