砂石骨料「3段破碎+2級制砂」工藝流程及設備配置案例

某砂石加工系統承擔共計約558萬m³水電站主體建築用混凝土粗、細骨料加工任務,總計需要生產成品骨料約1230萬噸。

綜合考慮工程施工特點、料源巖性及工程對成品骨料的質量和產量要求,該生產系統採用了「三段破碎+兩級制砂」的骨料生產工藝。

以下介紹了該案例中砂石加工系統設計及設備配置情況。

1系統佈置

根據生產工藝,該砂石骨料生產系統主要包括破碎車間、篩分車間、石粉回收車間、成品和半成品堆場以及廢水處理系統等。

2骨料級配

系統骨料生產料源為工程開挖料(約291萬m³)和石料場開採石料(料場開採設計需求量約326萬m³),料源巖性為花崗閃長巖。項目主體工程混凝土高峰時段成品骨料級配見表1。

砂石骨料「3段破碎+2級制砂」工藝流程及設備配置案例

表1 混凝土成品骨料級配參考值

3生產工藝

綜合考慮工程施工特點、料源巖性及項目工程對成品骨料的質量和產量要求,該砂石加工系統採用的骨料生產工藝為「三段破碎+兩級制砂」。

1)破碎工藝

系統破碎加工工藝為「粗碎(顎破、旋迴)+中碎(圓錐)+細碎(圓錐)+整形(立軸)」。系統在配置工藝設備時充分考慮破碎後的骨料粒性,在石料場配置2臺PG4265旋迴破碎機,在砂石加工系統內佈置2臺C125顎式破碎機。

為確保各級骨料產品粒度特性最佳,中碎設備選用3臺HP500圓錐破碎機,細碎設備選用3臺H4800圓錐破碎機。毛料經粗碎、中碎、細碎車間3段破碎後,進入篩分車間及超細碎車間。

粗碎車間:石料場粗碎廠房內配置2臺PG4265旋迴破碎機,破碎後的半成品骨料經長膠帶機運送至生產加工區。目前加工區粗碎車間是由2臺C125型鄂式破碎機維持生產,生產毛料進入粗碎受料倉,破碎後經B1膠帶機進入半成品料堆。

中碎車間:第一篩分車間篩出的大於150mm的骨料,經膠帶機輸送至中碎調節料倉,中碎車間採用3臺HP500圓錐破碎機破碎,破碎後的骨料進入第二篩分車間。

細碎車間:第二篩分車間篩出的大於40mm的骨料經膠帶機輸送至細碎調節料倉,細碎車間採用3臺H4800C圓錐破碎機破碎,破碎後的骨料再經膠帶機進入二篩調節料倉。

2)制砂工藝

考慮到系統生產成品砂的石粉含量不同,採用了「立軸衝擊式破碎機為主+棒磨機輔助」的制砂工藝。立軸制砂車間配置2臺RP108D/D、1臺CV229和1臺PLT9500立軸衝擊式破碎機進行生產,產品為成品小石和砂。

該工序採用閉路循環生產,其目的是強制小石整型,降低針片狀含量,並靈活調整人工砂的顆粒級配。棒磨製砂車間配置2臺MBZ2136棒磨機進行部分人工砂的生產,產品主要用來調節砂產品的細度模數和粒度特性。

制砂車間:

第二篩分車間篩出5~20mm的骨料,經膠帶機輸送至制砂調節料倉,制砂車間採用2臺RP108D、1臺B9100和1臺CV229立軸衝擊破碎機破碎,破碎後的骨料再經膠帶機進入三篩調節料倉。

3)篩分沖洗

系統共設有3個篩分車間:第一篩分車間配置2臺3YKR3060H圓振動篩;第二篩分車間配置4臺3YKR3060圓振動篩;第三篩分車間配置4臺2618V高頻篩。

另設特大石及大石沖洗篩分車間,小石及米石沖洗篩分車間對成品粗骨料進行篩分分級和沖洗。第二篩分車間和第三篩分車間生產的砂通過FC-12、FC-15洗砂機進行脫粉。

4)粗骨料生產出料工藝

成品特大石和部分大石通過第一篩分車間出料,通過中碎車間整形後在第二篩分車間出部分大石,中石通過中細碎車間整形後在第二篩分車間出料。

結合工程實踐經驗及小石的產品粒性,小石經過圓錐破、立軸制砂車間整形後在第二篩分車間、第三篩分車間篩出。

米石通過小石、米石沖洗篩分車間篩分,該工藝還可以改善小石的粒徑分佈以及解決小石遜徑問題。

砂的質量主要通過細度模數、石粉含量和含水率3個指標進行控制。細度模數是衡量人工砂質量的一個重要指標,直接影響到混凝土的和易性、強度、抗滲性及經濟指標。該生產線成品符合規範要求成品砂的石粉含量控制範圍:常態砂為6%~18%,碾壓砂為12%~22%,細度模數應在2.4~2.8範圍內,含水率≤6%。

超、遜徑含量是成品粗骨料的主要控制指標。各級粗骨料均滿足《水工混凝土施工規範》 “超徑含量<5%,遜徑含量<10%”的要求。


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