五强溪人工砂石系统工艺布置

导读:由于进料块度的要求，人工砂石系统所选用的中碎设备一般产量较大，所以中碎车间多为单机生产，一旦设备出现故障，整个系统只有停产或将超径石丢弃．根据五强溪人工砂石系统的工艺流程计算．从粗碎车间破碎后的半成品料，大于150mm的超径石占25%，如把它们丢弃，不仅造成很大的浪费并需占用大量土地．现将中、细碎车间台二为一之后可避免上述情况的发生．其办法是：将筛分楼超径石的出料胶带机头部装一个带翻板门的分岔漓槽，当中碎设备出现故障时，将分岔溜槽打到接通进细碎设备的一边，超径石便可进入反击式破碎机进行破碎，不会造成弃料。

除工艺流程、设备选型外，工艺布置的好坏，对于系统的投资，生产运行及管理等方面有很大的影响。

1．地形条件 五强溪人工砂石系统位于右岸坝址下游1．5km的红砂溪沟内。

该沟长为400m。

沟底高程90-70m，沟底宽度10-30m。

均为水田。

两例边坡20°-35°，沟口靠沅水上游倒为河滩地。

在55-65m高程河滩上部为台地。

高程在66-73m之间．两者总宽约60m，长300m．台地上部紧靠山坡。

坡度约30°-35°，无发展余地，在台地和山坡边有两条公路通过．一条为从大袱角至坝区的进场公路，一条为上变电所的简易公路。

2．总体布置 根据工艺流程，充分考虑地形地貌的特点，种用红砂溪沟作半成品堆场．利用弃碴填平河滩至73m高程，布置成品堆场．筛分楼和制砂车间布置在台地上面的山坡开挖基础上，中细碎车间布置在半成品堆场与筛分楼之间，便于构成闭路循环生产。

3．粗碎车间布置在采石场附近，节约投资 粗碎车间原计划布置在红砂溪口下游侧的106m高程上。

其优点有：(1)车间距半成品料堆近，破碎后的骨料只需通过两条28m长的胶带机便可按4#胶带摇臂堆料机进入半成品料堆；(2)车间距大坝基坑近，可利用基坑出碴做原料；(3)粗碎车间的进料高程123m比采石场的取料面高程低．因此运石料的汽车是重载下坡，空载上坡，可节省燃料．但车间距采石场距离较远，约1．5km．除原有勘探公路外，还需修1km左右的公路．由于运送石料都为20—30t的大型自卸汽车，对路基、路面的宽度和质量要求较高．而这段路程措途山脊和深沟相间，修路的费用很高．经方案比较，将粗碎车间布置在采石场附近的119m高程上。

粗碎后的半成品料通过四条胶带机运送列半成品料堆．虽然这四条胶带机的投资和土建费用与修路的费用相差无几，但这四条胶带机可以回收，并可减少运行费用。

4．中细碎车间合二为一，运行方便 为了便于系统的运行和管理，五强溪人工砂石系统将中碎和细碎布置在一个车间里，其优点是：开路或半闭路工艺流程，粗碎后的半成品骨料通过预筛分后，小于150mm的骨料上筛分楼筛分，大于150mm的超径石进中碎车间破碎，然后再上筛分楼筛分。

由于进料块度的要求，人工砂石系统所选用的中碎设备一般产量较大，所以中碎车间多为单机生产，一旦设备出现故障，整个系统只有停产或将超径石丢弃．根据五强溪人工砂石系统的工艺流程计算．从粗碎车间破碎后的半成品料，大于150mm的超径石占25%，如把它们丢弃，不仅造成很大的浪费并需占用大量土地．现将中、细碎车间台二为一之后可避免上述情况的发生．其办法是：将筛分楼超径石的出料胶带机头部装一个带翻板门的分岔漓槽，当中碎设备出现故障时，将分岔溜槽打到接通进细碎设备的一边，超径石便可进入反击式破碎机进行破碎，不会造成弃料。

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五强溪人工砂石系统加工设备的改造

按照五强溪工程总体施工网络计划，主体工程混凝土高峰时期月平均浇筑强度为12.4万m3，相差的砂石料产量为18.6万m3／月。

根据石英岩的加工特性和系统骨料级配平衡分析，证明五强溪人工砂石系统加工设备设计容量和备用系数偏小，部分工艺流程不够合理。

于是，经设计、建设、监理、施工等单位共同商议，决定对系统部分设备和工艺流程进行增容改造。

（1）在原有二台粗碎机的基础上再增加一台粗碎设备，以解决粗碎机衬套、衬板磨损快、修理时问长等客观因素与半成品生产的矛盾，从而保证半成品系统的正常、连续生产。

（2）增设预筛分超径石处理车间，对半成品进行筛分，并对超径石进行破碎处理，以减轻下段中碎机的生产压力，同时减少超径石对半成品运输皮带和筛分楼等设备的冲击磨损。

（3）增设石膏回收处理车间，主要是让筛分楼分离出来的砂子和系统中回收的废砂经过石屑车问再次筛分、清洗之后，便可直接送入成品料包，从而大大减少或避免砂子在制砂车间“重复加工”的损失，提高了砂子产量，同时也提高了棒磨机的制砂效率。

（4）细骨料的加工，尽管有从奥地利进口的且各方面性能较好的反击式破碎机生产中石和小石，但从系统的级配平衡分析可以看出，小石的缺日仍然很大，这是系统增容改造的关键问题之一。

所以在筛分楼前后分别增设了、二细碎车间和四台短头圆锥破碎机，平均投入1-2台运行便可大大缓解小石供求紧张的状况。

（5）在预筛分超径石处理车间未扩建之前，增加2＃中碎机，一方面弥补1＃中碎机机况不佳、停机故障较多、生产能力有限等方面的不足；另一方面在系统生产高峰期，除了处理超径石外，还可以帮助处理一都分特大石进行系统的级配平衡。

（6）在对上述车间设备和工艺流程进行增容、改造的同时，对系统中101＃、102＃、35＃、36＃、45＃、46＃等26条明显运力不足的运输胶带分别采取加大皮带宽度、提高带速、加大功率等措施进行了彻底的技术改造，以提高整个系统的配套生产能力。

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三峡下岸溪砂石系统制砂工艺

(1)制砂工艺的演变与发展。

传统的制砂工艺是采用棒磨机以磨制砂，乌江渡右岸砂石系统、漫湾砂石系统、五强溪砂石系统采用传统的棒磨机制砂工艺。

棒磨机制砂，设备可靠，产品粒度均匀，级配有规律性，质量稳定，粒形好，粉末少，软硬岩石均适用，是常用的制砂设备。

但棒磨机制砂钢耗能耗大，成本高，且处理量小，土建工程量大，占用场地大。

三峡下岸溪砂石系统成品砂石生产能力要求达到1920t／h，其中砂生产能力为782t／h，采用常规制砂设备需要配置MBZ2136棒磨机20台，占用场地大，制砂成本高。

施工设计阶段针对该问题通过广泛考察与研究，结合国际、国内破碎制砂设备的性能进行全面优化设计，在保证系统运行可靠性的前提下，考虑整个系统的技术先进性和经济合理性，采用立轴式冲击破碎机与棒磨机联合制砂工艺，采用5台立轴式冲击破碎机 6台MBZ2136棒磨机联合(破磨联合)制砂工艺，取得了巨大成功。

此工艺在小湾孔雀沟、构皮滩、金安桥、向家坝、溪洛渡、官地等工程得到广泛应用，提高了成品砂的质量，大大降低了生产运行成本，简化了生产工艺，减少制砂耗水量及相应的废水量的排放，更有利于环保。

随着筑坝技术的成熟，碾压混凝土对人工砂的石粉含量和含水率提出了更严格的要求，碾压混凝土成品砂石粉含量可达到22％，传统的棒磨机制砂和破磨联合湿式制砂，石粉流失量大，石粉含量难以达到配合比要求。

在此情况下，光照砂石系统首创采用立轴式冲击破碎机单独制砂与粗砂整形干式制砂工艺，成品砂的三项指标：石粉含量、细度模数、含水率均达到了混凝土配合比要求。

近此工艺在云南阿海也得到了成功应用。

(2)相关因素分析。

棒磨机单独制砂的工艺已经淘汰；硬岩制砂时，一般采用立轴冲击破碎机与棒磨机联合制砂工艺，这样有利于控制成品砂的级配组合和粒型；较低强度的灰岩制砂，可以采用立轴冲击破碎机制砂加以粗砂整形干式制砂的工艺，采用此工艺时需要合理调节立轴冲击破的线速度和进料粒径，确保成品砂的级配达标，避免出现“两头多，中间少”的现象，影响混凝土的质量。

同时两种制砂工艺都要辅以相应的措施保证石粉含量。

前者一般石粉含量偏低，需要石粉回收装置进行回收添加；后者则易出现石粉含量偏高的现象，一般都用洗砂机分级去粉或用脱粉机降尘减粉。

阿海和梨园左岸砂石系统都采取了去粉措施。

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