《淺談水電工程人工制砂設備選型問題-第一節》

導語：簡述了水電工程人工制砂工藝的發展歷程,針對獅子坪水電站人工制砂設備選型的實踐,提出了關于水電工程人工制砂機設備選型時應注意的幾個問題。

1 制砂工藝的發展

制砂工藝的發展隨著水電事業的高速發展,對人工砂石料的  需求量越來越大,而且水電工程又是一個技術含  量非常高的建筑工程,對人工砂石料的要求非常  高,這是針對安全、質量、工期等各方面的嚴格要  求而提出來的。因此,創新并完善水電工程先進  的人工砂石工藝一直是水電工作者長期努力和追  求的目標,其重點和難點則是因為其一方面要在  規定的各個施工峰值達到量的需求,而另一方面  則還要達到質的要求。

人工砂的檢測指標較多,主要包括以下幾種:

(1)級配要求———滿足DL/TS5112-2000;

(2)Ⅱ區標準中砂;

(3)細度模數要求:FM=2. 6±0. 2;

(4)石粉含量要求:≤0. 16 mm含量;

①常態混凝土8% ~12%;

②碾壓混凝土16% ~22%;

(5)針片狀含量: <5%;

(6)含泥量要求: <1%;

(7)含水率要求:≤6%

若要達到以上的要求需要設備和工藝進行保  證,因此,砂石料生產線的成功與否,主要決定于  制砂工藝的成敗。同時,在成功設計制砂生產線  的前提下,如何使投資更節省,運行更經濟,環保  效果更好,綜合效益更佳的工藝技術方案,是設計  院和承包方一直追求的目標,從而使每個工程項  目都有很大的效益回報。

1. 1 傳統的制砂工藝方案(以磨為主制砂)

在上世紀90年代以前,水電工程人工制砂的工藝手段主要是采用棒磨機制砂。但在使用中由于產量低,運行成本高,污水處理和石粉回收困難等原因,大家都在尋找更加有效的破碎設備以取代棒磨機的制砂工藝,其優缺點見表1。

有資料(小灣電站)表明:棒磨機花崗巖生產砂(成品砂)的指標為:

(1)電耗8~12 kW·h/;t

(2)水耗3~4 m3/;t

(3)鋼耗1. 3~1. 5 kg/t。

從中可以看出,以每kW·h電0. 5元,每t水0. 8元,每噸錳度6 500元計算得出:直接運行成本Q取低值(電耗8 kW·h,水耗3 m3,鋼耗1. 3 kg計算),得:Q=8×0. 5+3×0. 8+1. 3×6. 5=14. 85(元/t)

該值未考慮固定資產投入,人員工資,基建及安裝以及環保和石粉回收,若加上前級的生產成本等,則費用將大幅上升。因此,各生產單位都在尋求更好的設備和工藝以取代棒磨機。

1. 1. 1 20世紀90年代興起的制砂工藝———“立式制砂機”(以破代磨制砂)我國水電系統在三峽工程中大規模地選用了立軸沖擊式破碎機進行人工砂的生產,起初是想取代棒磨機工藝和旋盤制砂機。但在使用過程中發現其存在以下幾個主要問題:

(1)產砂率低(35%左右);

(2)級配達不到要求,兩頭大,中間小;

(3)細度模數偏粗(FM≥3. 3);

(4)成品砂率低———占總處理量的18%左右;

(5)循環量大;

(6)篩分量大。

在工程上,為了解決級配和細度模數的難題,采取了折衷的辦法進行工藝的改進和調整,但始終未能完全擺脫棒磨機和濕法工藝的過程。

對于“立軸破”的“石-石”生產方式,雖然減少了耐磨件的材料消耗,但在單機的材料消耗上未體現,而把矛盾和費用轉嫁到了其他如設備購置和運行成本上。“立軸破”的“石-石”生產方式的鋼耗低,是以犧牲以下各項成本為代價的:

(1)棒磨機的購置;

(2)運行成本(能耗、水耗、鋼耗);

(3)大量物料循環而增加的篩分機;

(4)皮帶機的購置、能耗、損耗;

(5)自生的能耗;

(6)增大輔助設備。

下一節將談到立式制砂機+棒磨機”的制砂工藝及問題和建議  《淺談水電工程人工制砂設備選型問題-第二節》

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