《淺談水電工程人工制砂設(shè)備選型問題-第一節(jié)》

導(dǎo)語：簡述了水電工程人工制砂工藝的發(fā)展歷程,針對獅子坪水電站人工制砂設(shè)備選型的實踐,提出了關(guān)于水電工程人工制砂機設(shè)備選型時應(yīng)注意的幾個問題。

1 制砂工藝的發(fā)展

制砂工藝的發(fā)展隨著水電事業(yè)的高速發(fā)展,對人工砂石料的  需求量越來越大,而且水電工程又是一個技術(shù)含  量非常高的建筑工程,對人工砂石料的要求非常  高,這是針對安全、質(zhì)量、工期等各方面的嚴格要  求而提出來的。因此,創(chuàng)新并完善水電工程先進  的人工砂石工藝一直是水電工作者長期努力和追  求的目標,其重點和難點則是因為其一方面要在  規(guī)定的各個施工峰值達到量的需求,而另一方面  則還要達到質(zhì)的要求。

人工砂的檢測指標較多,主要包括以下幾種:

(1)級配要求———滿足DL/TS5112-2000;

(2)Ⅱ區(qū)標準中砂;

(3)細度模數(shù)要求:FM=2. 6±0. 2;

(4)石粉含量要求:≤0. 16 mm含量;

①常態(tài)混凝土8% ~12%;

②碾壓混凝土16% ~22%;

(5)針片狀含量: <5%;

(6)含泥量要求: <1%;

(7)含水率要求:≤6%

若要達到以上的要求需要設(shè)備和工藝進行保  證,因此,砂石料生產(chǎn)線的成功與否,主要決定于  制砂工藝的成敗。同時,在成功設(shè)計制砂生產(chǎn)線  的前提下,如何使投資更節(jié)省,運行更經(jīng)濟,環(huán)保  效果更好,綜合效益更佳的工藝技術(shù)方案,是設(shè)計  院和承包方一直追求的目標,從而使每個工程項  目都有很大的效益回報。

1. 1 傳統(tǒng)的制砂工藝方案(以磨為主制砂)

在上世紀90年代以前,水電工程人工制砂的工藝手段主要是采用棒磨機制砂。但在使用中由于產(chǎn)量低,運行成本高,污水處理和石粉回收困難等原因,大家都在尋找更加有效的破碎設(shè)備以取代棒磨機的制砂工藝,其優(yōu)缺點見表1。

有資料(小灣電站)表明:棒磨機花崗巖生產(chǎn)砂(成品砂)的指標為:

(1)電耗8~12 kW·h/;t

(2)水耗3~4 m3/;t

(3)鋼耗1. 3~1. 5 kg/t。

從中可以看出,以每kW·h電0. 5元,每t水0. 8元,每噸錳度6 500元計算得出:直接運行成本Q取低值(電耗8 kW·h,水耗3 m3,鋼耗1. 3 kg計算),得:Q=8×0. 5+3×0. 8+1. 3×6. 5=14. 85(元/t)

該值未考慮固定資產(chǎn)投入,人員工資,基建及安裝以及環(huán)保和石粉回收,若加上前級的生產(chǎn)成本等,則費用將大幅上升。因此,各生產(chǎn)單位都在尋求更好的設(shè)備和工藝以取代棒磨機。

1. 1. 1 20世紀90年代興起的制砂工藝———“立式制砂機”(以破代磨制砂)我國水電系統(tǒng)在三峽工程中大規(guī)模地選用了立軸沖擊式破碎機進行人工砂的生產(chǎn),起初是想取代棒磨機工藝和旋盤制砂機。但在使用過程中發(fā)現(xiàn)其存在以下幾個主要問題:

(1)產(chǎn)砂率低(35%左右);

(2)級配達不到要求,兩頭大,中間小;

(3)細度模數(shù)偏粗(FM≥3. 3);

(4)成品砂率低———占總處理量的18%左右;

(5)循環(huán)量大;

(6)篩分量大。

在工程上,為了解決級配和細度模數(shù)的難題,采取了折衷的辦法進行工藝的改進和調(diào)整,但始終未能完全擺脫棒磨機和濕法工藝的過程。

對于“立軸破”的“石-石”生產(chǎn)方式,雖然減少了耐磨件的材料消耗,但在單機的材料消耗上未體現(xiàn),而把矛盾和費用轉(zhuǎn)嫁到了其他如設(shè)備購置和運行成本上。“立軸破”的“石-石”生產(chǎn)方式的鋼耗低,是以犧牲以下各項成本為代價的:

(1)棒磨機的購置;

(2)運行成本(能耗、水耗、鋼耗);

(3)大量物料循環(huán)而增加的篩分機;

(4)皮帶機的購置、能耗、損耗;

(5)自生的能耗;

(6)增大輔助設(shè)備。

下一節(jié)將談到立式制砂機+棒磨機”的制砂工藝及問題和建議  《淺談水電工程人工制砂設(shè)備選型問題-第二節(jié)》

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