中国葛洲坝集团第五工程有限公司 湖北 宜昌 443000
摘要：砂石加工系统的工艺设计是保证混凝土骨料质量的关键。水电站工程中，骨料成本直接影响工程造价，其主要与砂石料场的选择、开采、加工破碎密切相关。为此，本文将针对水电站砂石料加工工艺与拌和系统进行分析。
关键词：水电站；砂石料；加工；拌和
1.概述
在进行水电站施工的过程中需要使用大量的混凝土，因此在水电站施工的过程中往往需要设计建造相关的混凝土拌和系统，以满足水电站施工的需求。
2.砂石加工系统工艺流程
（1）破碎
对于砂砾石料的硬度较大的宜采用技术先进，性能稳定的进口破碎设备，可以采用美卓生产的C系列颚式破碎机与GP系列圆锥破碎机用作各个破碎车间的破碎设备。粗碎车间主要承担粒径大于150mm物料的破碎任务，其目的是处理超径石和调节原料中的中大石级配。由于料源的级配不均衡，为避免在实际生产过程中石级配不够，可以通过该破碎车间的生产料进行补充。
（2）筛分冲洗
砂石加工系统共设格筛、第一筛分、第二筛分三道筛分。第一筛分为干式筛分，第二筛筛分为湿式筛分。一筛车间筛分出特大石、大石进仓，将粒径大于40mm的多余石料通过胶带机送入中碎车间。二筛车间筛分出中石、小石和砂，并将中石和小石进仓平衡后多余的部分分别送入棒磨车间料仓，筛分楼筛分出来小于5mm的砂子进入螺旋分级机洗泥后，经过直线振动筛脱水后通过胶带机送入成品砂仓。
（3）制砂
砂石系统制砂工艺，采用常规的棒磨机（MBZ2136）制砂。我们采用如下进料流程：棒磨车间进料为二筛车间筛分满足进仓平衡后多余的中石、小石和部分3mm~5mm物料。根据流程计算，我们设置3台MBZ2136棒磨机。
3.关键工艺研究
料场砂砾石料中砂的含量较少，且砂的细度模数偏低，80～300mm的物料较多，通过现场观察大于300mm的物料较少，部分物料的含泥量偏高，料场的整体储量比较紧张，且分布比较分散。因此，总体上采用筛分清洗、破碎、人工制砂补充的加工工艺。鉴于料场分布较分散，料场内各个点的物料粒径组成差别较大，故工艺应能适应不同料场点的工况。
(1)大块度物料的剔除。在开采过程中，尽量避免大料装车;在砂石加工系统受料坑设置篦条筛，将大于300mm的大块料弃掉，小于300mm的物料送入毛料堆场。传统的生产工艺是在受料坑设置超径石的破碎设备，贝奥料场大块度含量不高，300mm以上块度的物料更少，因此，在受料坑设置篦条筛，剔除300mm以上的颗粒，弃料较少，如果在料场选择性装运，弃料将更少，这样不仅能减少破碎机的运行，更可能减少一段破碎，即将超径石(粒径大于300mm)的破碎移至一筛后的工序，一筛的平衡后物料一起进入粗碎，在工艺上减少了加工环节，且配置开口比较大的颚式破碎机，能保证大粒径的物料顺利进入破碎机破碎。
(2)骨料冲洗分级。一筛的功能是将毛料中符合混凝土骨料质量要求的物料全部筛分清洗出来，设置5层筛，上层为双层筛，筛网为150mm与80mm;下层为3层筛，筛网为40，20，5mm。大于80mm的物料进入颚破，80～40，40～20，20～5，小于5mm出成品料。各级平衡料通过颚破进入中碎调节堆。一筛采用湿法筛分工艺，采用0．2MPa的高压水进行冲洗，底部设置洗砂机。为防止细砂流失，设置细砂回收系统，并设置废水处理系统。
(3)超径石的破碎。设置粗碎车间，一筛中大于80mm的物料全部进入粗碎车间，粗碎车间设置2台颚式破碎机，开路生产，开口采用E=100mm，主要对150～300mm的物料进行破碎，150～80mm的物料与80～40mm的平衡料从颚式破碎机通过，破碎后的物料进入中碎调节堆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超径石破碎选择颚式破碎机，该破碎机进料口较大，有利于控制毛料开采的粒径，减少弃料。
(4)平衡料的破碎。由于料场为砂砾石料，抗压强度较高，磨蚀性强，设置中碎车间，配置2台多缸圆锥破碎机，开口采用E=25mm。颚破后的物料及一筛后成品料的平衡料进入中碎圆锥破碎机，闭路生产，主要补充成品40～20mm、20～5mm两级料的不足，同时生产部分人工砂。
(5)粗骨料的补充与平衡。圆锥破碎机破碎后的物料进入二筛，设置3层筛，筛网尺寸40，20，5mm。大于40mm的物料返回圆锥破碎机破碎，40～5mm的物料进入立轴破碎机，小于5mm的物料直接与三筛的成品砂混合，采用干式筛分。
(6)成品砂的补充与细度模数调整。天然砂平均含量仅有20%，且细度模数偏低，通过洗泥，会流失一部分细砂，总的含砂量会减少，采用立轴破碎机制砂工艺，可以补充天然砂的不足。三筛采用干式筛分，立轴与三筛构成闭路循环。实际上成品砂由天然砂、中碎产生的流程砂、立轴破碎机生产的人工砂掺混而成。
(7)大坝填筑料生产工艺。大坝填筑所需的过渡层料、坝基排水垫层料和下游护坡砂砾石垫层料质量要求较高，在大坝填筑期间由该系统生产，并将二筛、三筛筛分后的物料按一定比例混合，同时补充部分天然砂和80～40mm的物料，混合后的物料直接堆存于填筑料堆场。通过筛分车间溜槽的调节，由该系统生产的大坝填筑料能很好地控制级配，从而有效地保证了质量。
4.砂石料拌和系统分析
本文研究混凝土拌和系统须采取分阶布置方法，即为通过开挖形成两个台阶，进行分别布置。成品骨料堆积场地须要布置在主干道的两侧，场地必须平整、稳定，堆料前需对场地进行处理和检测，不同骨料之间应使用挡墙进行有效分隔，防止混合产生反应影响拌和及使用，挡墙主要由浆砌石构成，由皮带机负责运送；拌和装置与附属设施、实验办公用房等须布置在高程略高于堆料场的平台上，平台之间使用皮带机连接，以便于骨料运输。
砂石料与垫层料生产级配可随意进行调节；设备选型实现了技术和经济的有效统一；结构设计合理、可行；粗骨料冲洗与砂子含粉量调节措施简单可行；内设新型电气控制系统；混凝土拌和站的骨料堆存系统有利于骨料的长时间保温。
砂石料与垫层料生产工艺设计灵活度有待进一步提升；制砂车间运行不够稳定；构筑物结构设计还需进行优化升级；混凝土拌和系统的骨料堆存与拌和上料工艺不够合理。
5.砂石料加工及混凝土拌和系统实施效果分析
5.1实施状况
系统建设初期，根据工程现有能力和工期要求，决定采取分期法进行破碎设备安装，以此在最短的时间内促成生产能力。建设初期，在砂石料加工系统的中碎车间中设置一台反击破碎机，细砂车间中设置一台PL破碎机。根据系统试运行与工程进展现状，设计方案中配置的另外一台PL破碎机无需再次安装，已有生产能力足够。
5.2实施效果
（1）砂石料加工系统
系统经过多次改造和调整，现已完全达到预期能力，产品质量优异，很好地满足了工程所需。另外，通过对PL制砂机生产方式的改进，实际情况中仅需一台设备即可满足用料需求，生产能力提高到40ｍ3/ｈ，极大地节省了施工成本，经济效益突出。
（2）混凝土拌和系统
系统规范建成后，其实际的生产能力可以达到标准限度，拌和装置及附属设施性能良好，运行效果优异。此外，通过对微机控制措施的合理运用，使得原本复杂的运行管理变得十分便利和稳定，从本质上保证了混凝土生产的质量和效率。
结束语
砂石料场的选择会受到自然条件、产地位置、骨料储量等多种因素影响，从目前工程进展情况来看，充分证明本文选用方案科学、合理、经济，启示我们必须重视砂石料场的优化选择，切实提高项目总体效益。
参考文献：
[1]李俊,王蕾,张晓璐,刘清海,郭坚,黄冬梅.砂石料加工废水沉淀池中颗粒絮凝沉降过程模拟研究[J].水力发电,2016,42(11):106-109.
[2]邢长明.人工砂石料质量控制试述[J].建材与装饰,2016,(44):24-25.
论文作者:杨帆
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/18
标签：物料论文; 砂石论文; 料场论文; 骨料论文; 车间论文; 系统论文; 破碎机论文; 《防护工程》2017年第26期论文;