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蘇阿皮蒂水電站大型砂石加工系統工藝流程、破碎制砂設備選型配置

破碎和制砂設備是人工砂石骨料加工系統的核心設備。要實現砂石加工系統長期可靠運行、高效生產,生產線配置和設備選型至關重要。本文以幾內亞蘇阿皮蒂水電工程為例,分享大型人工砂石生產系統中破碎、制砂設備選型配置情況。該水電工程主要建筑物有碾壓混凝土重力壩,壩后廠房,進場公路及橋梁等。1.砂石加工系統工藝砂石骨料加工系統工藝設計以生產三級配碾壓混凝土砂石骨料為主,可生產二級配混凝土砂石骨料,同時要滿足不同工況時產品級配平衡要求。

本工程混凝土總量約為345萬㎡,其中碾壓混凝土300萬㎡,常態混凝土54萬㎡,需砂石骨料總量約940萬噸。

系統規模按照滿足混凝土澆筑高峰19.62萬㎡/月進行設計,系統設計生產能力為:毛料設計處理能力1700t/h,成品骨料生產能力1360t/h,其中人工砂生產能力約480t/h。

根據前期混凝土參考配合比,大石(40-80)mm、中石(20-40)mm、小石(5-30)mm、人工砂(<5)mm,生產總量分別為155.48、199.75、251.54、333.23萬噸。

砂石加工系統按不低于35%的成品砂產量確定生產工藝。2.砂石加工系統工藝流程1)根據本工程的特點和對關鍵工藝的分析,料源為輝綠巖開采料。本系統采用如下加工工藝(見圖1)。圖1項目砂石加工系統工藝流程簡圖破碎:采用粗碎、中細碎、超細碎的破碎流程。篩分:采用預篩分、第一篩分、第二篩分的流程。粗碎開路、第一篩分與中細碎閉路、第二篩分與超細碎閉路。2)工藝流程平衡計算。主要破碎設備產品粒度特性,綜合考慮相關設備廠家提供的同類巖石的實驗數據選定,見表1。根據以上工藝流程計算,各主要車間設計處理能力如表2。3.破碎設備選型原則破碎設備是人工砂石生產系統的關鍵,其選型應遵循如下原則:1)設備的形式和數量應能滿足設計的處理能力和相應的工藝要求;2)設備的類型要適應當地的維修技術條件和工人操作運行經驗,并考慮后續工程利用的可能性;3)應盡量選用相同規格型號的設備,以簡化機型,方便維修;4)便于操作,性能可靠,節省投資,能耗及其他消耗,降低運行管理費用;5)盡量采用技術成熟、性能好的定型產品。

4.破碎設備選型與應用在砂石骨料生產的工藝流程設計和實際生產中,考慮不同配合比變化時各粒級砂石用量的變化,設計中已考慮了級配調整的因素,同時考慮到砂石生產的不連續性,設備選型中設備的負荷系數取偏低值,使系統生產能力具有一定的調節提升能力,以保證系統生產的月產量。

根據項目中砂石加工系統的工藝設計和系統特點,綜合考慮相關設備廠家提供的同類巖石的實驗數據,選定主要破碎設備。

1)粗碎設備粗碎設備主要處理的母巖料源為輝綠巖,飽和抗壓強度平均197MPa,定性為難碎巖石。旋回破碎機或顎式破碎機均適用破碎堅硬巖石。該項目砂石加工系統設計要求粗碎車間處理量為1700t/h,由于采石場爆破后的毛料中小于150mm的石料約占20%,這部分石料可直接通過給料機,故破碎機的實際需求處理量為1360t/h。

(1)旋回破碎機具有處理能力大、產品粒形好、單位能耗低、無需給料設備等優點,缺點是結構復雜、自重較重、價格較高、土建工程量較大。

(2)顎式破碎機具有結構簡單、自重較輕、價格較低、土建工程量較小等優點,缺點是處理能力較小、產品中針片狀含量較高、需給料設備。

(3)綜合比較旋回破碎機和顎式破碎機的優缺點,后粗碎首選臺美卓公司的C150顎式破碎機,單機處理能力,620-800t/h,設備負荷率63.4%,其最大進料粒徑可達到1000mm。

2)中、細碎設備中、細碎車間的功能主要是處理半成品料和各級成品料的超徑石,同時根據粗骨料需求情況,隨時調節生產不同級配的骨料產出量。

鑒于該項目輝綠巖屬堅硬巖石,破碎特性較差,且項目在海外,設備的備品備件供應困難。根據國內若干工程實例,為了保證系統運行的可靠性、產品質量、石粉含量等保證加工系統生產滿足工程建設需要,中細碎設備宜采用高性能多缸圓錐破碎機,其具備石粉產量高骨料粒形較好等優勢。

(1)中碎車間處理量為1100t/h,首選3臺HP500(中碎)圓錐破碎機,單機處理能力為,510-700t/h,設備負荷率63%。

(2)細碎車間處理量為710t/h,首選3臺HP500(細碎)圓錐破碎機,單機處理能力為345-430t/h,設備負荷率63%。

3)制砂設備制砂車間是砂石加工系統的最后一道破碎工序,通常的制砂設備是立軸沖擊式破碎機與棒磨機制砂相結合。

傳統的制砂設備還可用錘式破碎機、反擊式破碎機。本砂石加工系統主要生產碾壓混凝土用砂,為滿足其石粉含量要求,系統采用全干法生產,要求碾壓混凝土砂的石粉含量在18-20%之間,細度模數為2.7±0.2。

1)超細碎車間處理量為1400t/h,選用5臺立軸沖擊破碎機,單機處理能力為大于315t/h,設備負荷率均為75%。

2)選用2臺高速立軸沖擊破輔助超細碎車間對部分粗砂進行破碎,調整成品砂細度模數和石粉含量,處理量為100t/h。

該項目砂石生產系統各車間主要設備見表3。表3砂石加工系統主要設備表該項目砂石加工系統在加工工藝流程和設備選型上,綜合考慮了原料特性、產品用途、項目區域性、售后便捷性等特點,以及碾壓混凝土及常態混凝土對石粉含量的不同要求,選擇可靠的設備廠家和技術成熟的高性能設備,既能保證系統長期運行的可靠性,同時在設備選用和工藝流程上兼顧經濟性。

參考資料:水電與新能源,韓雨等(文章以傳播行業知識為目的,供學習交流,如涉及侵權,請聯系刪除。)。

制砂設備

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