【摘要】 在水電站工程建設(shè)中，由于大壩、導(dǎo)流渠、水工建筑等建設(shè)的需要，必須設(shè)置砂石加工系統(tǒng)，以多種粉碎及篩選工藝生產(chǎn)施工所用的原材料，才能保障施工進(jìn)度的要求�，F(xiàn)根據(jù)在廣西某水電站實(shí)際施工中的二次篩分干濕結(jié)合篩分模式，對水電站砂石加工系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)提出一套更新的方案。
【關(guān)鍵詞】 水電站；砂石加工系統(tǒng)；工藝設(shè)計(jì)
一般在水電站的施工過程中，砂石加工采用二次篩分，而根據(jù)篩分的方式，又分為全干法、全濕法以及干濕結(jié)合的方式。在實(shí)際應(yīng)用中，采用全干法進(jìn)行加工的砂石容易產(chǎn)生粉塵污染，而全濕法則容易出現(xiàn)粉含量超標(biāo)的情況，而且根據(jù)石料的不同物理性質(zhì)，其震動篩網(wǎng)的布置及震動頻率設(shè)置也應(yīng)不同。而且根據(jù)水電站不同位置的施工需要，也應(yīng)進(jìn)行砂石材料供應(yīng)量的調(diào)整，因此針對水電站建設(shè)項(xiàng)目的需要設(shè)計(jì)一套砂石加工系統(tǒng)是完全有必要的。
一、砂石加工系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料收集
1、水電站建設(shè)需求量估算及砂石加工系統(tǒng)選址
在進(jìn)行砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)時必須充分了解水電站項(xiàng)目建設(shè)情況，包括選址位置的交通運(yùn)輸是否適宜，產(chǎn)量是否可以滿足各個施工點(diǎn)位的需要。例如某水電站設(shè)置在某村的砂石加工系統(tǒng)設(shè)置于壩址右岸下游4公里處，主要擔(dān)負(fù)廣西某水電站Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ標(biāo)以及臨時建筑工程大約150萬立方米混凝土澆筑所需要的砂石材料的生產(chǎn)任務(wù)。
2、水電站建設(shè)每月砂石需求量及顆粒大小數(shù)據(jù)
如果按照每個月混凝土澆筑3萬立方米計(jì)算，一般要求砂石加工系統(tǒng)的生產(chǎn)處理能力要達(dá)到300T/h。而生產(chǎn)的砂石材料稱為骨料，分為一級、二級和三級三種，以廣西某電站為例，其砂石加工系統(tǒng)以生產(chǎn)二級配骨料為主。
二、砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)方式及主要設(shè)備配置
1、生產(chǎn)工藝方法設(shè)置
砂石加工系統(tǒng)一般分成采石場、石料進(jìn)場公路、石料粗碎車間、制砂車間、成品料堆場、給排水設(shè)施、廢水處理工程、供配電工程以及輔助設(shè)施等組成。而生產(chǎn)工藝根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需要可以采用干法和濕法或者兩者結(jié)合的方式，砂石加工系統(tǒng)制砂段篩分機(jī)采用干法篩分是目前工藝應(yīng)用的一個趨勢，而且在多個大中型的水電站建筑施工中得到了較好的推廣，但是是否適合項(xiàng)目的需求，需要進(jìn)一步的摸索和探討。而本文就選用干濕配合的二次篩分作為選型闡述。
2、主要設(shè)備配備量表
根據(jù)生產(chǎn)工藝設(shè)置進(jìn)行設(shè)備選擇，一般視生產(chǎn)工藝的自動化、半自動化及人工投入進(jìn)行調(diào)整，總體而言需要經(jīng)過給料、粉碎、一次篩分、二次篩分及成品輸送等幾個大步驟。如果是濕分篩選，則需要進(jìn)行脫水處理。主要設(shè)備基本配置表如下：
三、砂石加工系統(tǒng)工藝流程設(shè)計(jì)分步分析
砂石加工系統(tǒng)工藝流程一般分成三部分進(jìn)行控制，原料粉碎成毛料半成品，二次篩選成成品，細(xì)碎控制分選運(yùn)輸及處理等。作為工藝設(shè)計(jì)中最為重要的是二次篩選。下面進(jìn)行分步設(shè)計(jì)的詳解。
1、粉碎半成品生產(chǎn)
在采石場及原料場，采用爆破采石和初步分選之后，選擇粒徑小于700mm的石料用反鏟裝汽車運(yùn)輸至存儲料倉庫，為了不占用進(jìn)站道路，一半會進(jìn)行高位傾倒，從較高位置采用溜井直接輸送至儲料倉庫，進(jìn)而節(jié)省汽車爬升及運(yùn)輸距離。
在儲料處理倉庫，設(shè)置臺板振動放礦機(jī)、縱板式放礦機(jī)及顎式破碎機(jī)，用作選礦及輸送和運(yùn)輸�？v板式放礦機(jī)將石料供給顎式破碎機(jī)破碎成粒徑小于300mm的石料，然后由三臺皮帶輸送機(jī)運(yùn)至粗碎車間。在粗料破碎車間，皮帶機(jī)將石料送至受料斗后，由棒條式振動給料機(jī)給料反擊式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后的骨料再由皮帶機(jī)運(yùn)往半成品料倉。對于初篩粒徑小于30mm的碎石，如果含泥量高于3%則立即作為廢料處理，由位于棒條式振動給料機(jī)底部的皮帶輸送機(jī)運(yùn)往棄料場。如果含泥量低于3%時則作為有用料從皮帶機(jī)運(yùn)往半成品料倉庫。
其分選流程為：①反鏟裝自卸汽車→溜井→雙臺板振動放礦機(jī)→自卸汽車運(yùn)至粗碎車間受料。②反鏟裝自卸汽車→溜井→縱板式放礦機(jī)→顎式破碎機(jī)→皮帶輸送機(jī)運(yùn)至粗碎車間受料斗→棒條式振動給料機(jī)→反擊式破碎機(jī)?→皮帶機(jī)→半成品料倉。在進(jìn)行分選運(yùn)輸過程中，使用了三臺皮帶機(jī)進(jìn)行輸送，這屬于半自動化的生產(chǎn)模式，比人工運(yùn)輸及分選更具有經(jīng)濟(jì)性，輸送速度快、給料均勻、更利于破碎機(jī)的粉碎和運(yùn)行。
2、成品料生產(chǎn)系統(tǒng)
1）一次預(yù)篩
使用2臺振動給料機(jī)向皮帶機(jī)輸送給料，送至預(yù)篩分振動篩進(jìn)行沖洗篩分，將半成品毛料分為大于80mm、40～80mm、5～40mm三級粗骨料和小于5mm的人工砂，生產(chǎn)三級骨料時，40～80mm骨料由皮帶機(jī)輸送至成品料堆場大石倉儲存；5～40mm和小于5mm的骨料由皮帶機(jī)送至卸料區(qū)，由小車送入調(diào)節(jié)料倉；而大于80mm的骨料和40～80mm骨料經(jīng)溜槽進(jìn)入鋼制料斗，經(jīng)自同步振動給料機(jī)送圓錐破碎機(jī)破碎后返回預(yù)篩分和振動篩篩分，形成循環(huán)生產(chǎn)。如果是需要加大40～80mm級的產(chǎn)量，則需要在循環(huán)生產(chǎn)中進(jìn)行加設(shè)一層篩網(wǎng)，使用兩條皮帶機(jī)間的落差進(jìn)行一次分選。
2）篩分系統(tǒng)
篩分系統(tǒng)一般由1個調(diào)節(jié)料倉和篩分樓組成，調(diào)節(jié)料下底配置有自同步振動給料機(jī)，篩分樓布置有圓振動篩，調(diào)節(jié)料倉骨料經(jīng)皮帶機(jī)送入振動篩沖洗分成20～40mm、5～20mm、2.5～5mm和小于2.5mm細(xì)骨料，其中20～40mm骨料經(jīng)皮帶機(jī)輸送至成品堆場中石倉，5～20mm骨料經(jīng)皮帶機(jī)輸送至成品堆場小石倉，2.5～5mm細(xì)骨料經(jīng)皮帶機(jī)送入細(xì)碎車間中轉(zhuǎn)料倉用于生產(chǎn)人工砂。分篩系統(tǒng)是整個砂石加工系統(tǒng)中調(diào)整最多的部分，因?yàn)楦鶕?jù)生產(chǎn)的需要，石料的粒徑需求會有所不同，因此根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整篩網(wǎng)篩孔的大小，可以加大某個粒徑砂石材料的生產(chǎn)產(chǎn)量及速度。比如說如果需要增加人工砂產(chǎn)量，則可以將20～40mm、5～20mm的骨料部分或全部經(jīng)備選皮帶機(jī)輸送至細(xì)碎車間中轉(zhuǎn)料倉進(jìn)行人工砂閉路生產(chǎn)。而小于2.5mm的細(xì)骨料經(jīng)砂水濃縮器進(jìn)入螺旋洗砂機(jī)混合洗砂后，再經(jīng)直線振動脫水篩脫水后由就可以由皮帶機(jī)送至人工砂料，由卸料小車輸送至成品堆場。
3）制砂車間
制砂車間選用自同步振動給料機(jī)和立軸沖擊式破碎機(jī)進(jìn)行制砂和分選，其工藝流程為中轉(zhuǎn)料倉下設(shè)振動給料機(jī)→皮帶機(jī)→破碎機(jī)→皮帶機(jī)→VI300破碎機(jī)→返回篩分車間調(diào)節(jié)料倉，這樣就形成了粒徑小于2.5mm的人工砂的閉路生產(chǎn)。特別是在加大了人工砂產(chǎn)量的時候，在篩分車間已經(jīng)進(jìn)行了二次粒徑分選，大大減少了制砂車間的運(yùn)載率。而如果對于人工砂的需求量減少時，則可以關(guān)閉該部分制砂車間，僅靠二次篩分即可以滿足生產(chǎn)需要。
四、系統(tǒng)改良及工藝調(diào)整
在實(shí)際生產(chǎn)過程，經(jīng)常會發(fā)生一篩采用濕法生產(chǎn)經(jīng)洗砂機(jī)返出的人工砂與5～40 mm的顆粒匯合后進(jìn)入立軸式破碎機(jī)料倉，經(jīng)洗砂機(jī)返出的人工砂由于含水率較高極易粘附在皮帶上，造成皮帶下方堆積物較多，不僅施工面貌差，而且造成皮帶運(yùn)輸效率低，導(dǎo)致砂石加工系統(tǒng)效率大大降低，不利于水電站建筑施工。
因此應(yīng)該根據(jù)水電站施工現(xiàn)場的需求，對砂石加工系統(tǒng)進(jìn)行工藝調(diào)整和改良，以適應(yīng)不同時期的砂石成品需要。首先是對于骨料過細(xì)的情況，首先對二篩改用濕篩法生產(chǎn)，將經(jīng)過濕篩分出來的人工砂引至洗砂機(jī)進(jìn)行分級和脫水。一篩改用干法生產(chǎn)，將一篩的洗砂機(jī)改為用皮帶機(jī)輸送小于40mm的混合料，并將原篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸進(jìn)行調(diào)整；二篩采用濕法生產(chǎn)，調(diào)整噴淋水管布局，并將原篩分樓的篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸進(jìn)行調(diào)整。
篩分樓篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸調(diào)整表
五、結(jié)束語
通過對砂石加工系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)及調(diào)整，能夠更貼合工程實(shí)際需要，特別是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，多留有幾個預(yù)留端口，采用閉合設(shè)計(jì)及關(guān)閉篩網(wǎng)等方式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的同步滿足。隨著砂石加工系統(tǒng)的進(jìn)一步運(yùn)用，邊生產(chǎn)邊改造成就成為砂石加工系統(tǒng)的一大特色，因此需要多做試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對材料分篩進(jìn)行多方設(shè)計(jì)論證，才能最大程度的滿足施工要求，為其他砂石系統(tǒng)的改進(jìn)提供借鑒。
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