20世纪90年代以前,大型水电工程施工用的砂石主要或全靠河滩、水下开采获得,开采、运输成本高、资源难寻、配比难符。水下开采使用船舶,装备费用很高;砂石加工设备很简陋,除特大石解小使用破碎机外,只有筛分、洗砂设备和皮带输送机。随着大型水电工程向大江大河的上游开发,从河床开采砂石已是不可能,人们转而向山体获取石块,以制造出所谓人工砂石料。初期的人工砂石料加工,破碎、洗石、制砂的装备能力较小,工艺、装备、技术较落后,生产强度和产品质量都难以满足大型工程的需要。后随着科学技术的发展,耐磨材料、零部件的出现,大容量、高效率破碎、筛分设备的应用,尤其是改革开放后国外先进设备和工艺流程的引进,继而出现了工厂化的现代化意义的砂石料加工系统。
龙滩工程大法坪砂石加工系统,是迄今为止国内技术最先进、效能最高的水电工程砂石料加工系统,是工厂化生产人工砂石骨料和人工砂的一个全新系统:
(1)采用了大容量、高效率、长寿命的设备,且配置合理。如:用作初破的两套METSO LT140E型移动式破碎站和两台SANDVIK JM 1312 HD型单摆杆颚式破碎机,其总破碎能力为2170~2480t/h(以成品骨料粒径200mm为例),最大喂料直径1017mm,成品骨料尺寸125~300mm。两台单机产量为450t/h的TELSMITH 120型圆筒洗石机,属当今世界同类之最大机型。
(2)合理的工艺流程。根据系统产量大、强度高、不同时段所需骨料级配变化的特点,以及龙滩石料岩石易破碎、磨蚀系数小、含泥多的特性,将工艺流程设为4段破碎,其中初破、中破系统为开路生产,细破及制砂系统为闭路循环;并加入了料场弃泥和洗石机洗石时除泥的工序。另外,根据现场情况,在初破系统的布置上有所创新:采用了溜井平洞破碎运输系统、半成品三级转料仓转料系统,使产能加大,成本降低。
(3)成熟而先进的制砂工艺。根据龙滩石料为灰岩(岩石密度为1.6t/m3),石料含泥量大、骨料易于破碎和磨蚀性较小的特点,龙滩采用了成熟先进的“立轴破+棒磨机湿法制砂”工艺,该工艺方法产能大、成本较低、成品质量高;同时,设置了直线振动脱水筛作预脱水,结合自然堆放,保证人工砂具有较低而稳定的含水率。
(4)先进的石粉回收技术。龙滩工程要求,碾压混凝土用砂的细度模数为2.4~2.8,砂中的石粉含量达16%~20%(常态混凝土用砂中的石粉含量为12%~16%),且小于0.08mm粒径的石粉含量大于6%~9%,需要配置的石粉回收能力为31.2~53.1t/h(按日运行14h计)。龙滩石粉回收系统采用了三台德瑞克(DERRICK)强力高效细物料脱水回收装置,配与相应的工艺设施,系统运行效果良好,人工砂的产品质量优良、稳定,经回收后的石粉含水率为20%~25%,经掺入石粉后的碾压混凝土砂中,石粉含量为16%~21%,经测试,每套装置的石粉回收量为20~27t/h,满足了碾压混凝土砂中的石粉配置需要。(www.daowen.com)
(5)有效的质量控制模式。龙滩砂石系统在设备选型、工艺布置、流程控制等方面做的工作,有效地保障了成品的质量,如:中、细破均选用了METSO NP1315型反击式破碎机,其产品粒形好,针、片状石少,使大、中石骨料的品质大为提高;采用调整破碎机开口、控制第二、第三筛分车间筛网孔径、调整圆振动筛角度、控制筛面料量等方法,以控制粗骨料超逊指标;通过调整棒磨机的投棒量、棒径比、进棒磨机料量、给水量来控制砂的细度模数等。
(6)重视了环保和污水处理。系统各车间生产排放的污水,经主排水沟系统流入污水池,由环保型劲马泵清淤系统进行处理后,清水可再利用,干渣、块运至专用弃渣场堆填。环保型劲马泵清淤系统的应用,使砂石加工系统的污水处理和清水回收找到了良好途径,对施工环保具有重要意义。由于龙滩污水灰渣含量高、灰泥沉淀快,对环保型劲马泵清淤系统未作适应性规划、改造,该系统未能发挥应有作用,其后只好将污水排入专用尾渣库。但初步运行表明,只要有足够大的污水池和合理的流放系统,并对泵的铰吸装置作相应改造,该系统是能够正常运行、发挥作用的。
(7)为安全生产,科学管理,龙滩大法坪砂石系统采用了先进的“PLC+录影”系统,以对生产过程进行实时监控。龙滩工程按大坝坝顶高程382m建设,共需生产成品砂石料1412万t,其中骨料939万m3,砂473万m3。按混凝土高峰浇筑强度32.5万m3/月计,砂石系统设计处理能力为2650t/h,设计生产能力为2250t/h。大法坪砂石加工系统于2005年2月全面完建,2005年7月进行生产能力测试表明,多日的平均小时生产能力(碾压砂石料)为2446~2639t/h,其中:砂约870t/h、5~20mm骨料约470t/h、20~40mm骨料约640t/h、40~80mm骨料约540t/h。总产量和各种规格砂石料的产量及其配比,均可超过或满足设计要求。
龙滩大法坪砂石系统生产出了分别用于常态混凝土和碾压混凝土的高质量的砂石料,满足了龙滩工程高强度混凝土生产的需要。统计资料表明:大法坪砂石加工系统,自投产以来,设备和系统稳定运行,其设备月台时完好率均在95%以上;累计生产砂石料1271万t,其中骨料826万t,砂445万t;高峰期2005年3月~2006年3月,13个月共生产砂石料848万t,其中骨料551万t,砂297万t;2005年全年生产成品砂石料735万t,其中骨料478万t、砂257万t;最高月产砂石料93万t。
科学技术要不断地发展,龙滩工程大法坪砂石加工系统还有一些需要改进、完善的地方,如:①花大价钱买来的芬兰产METSO LT140E型移动式破碎站,由于作业场面太小,施展不开,只利用了其破碎机部分,而其附属装置则被闲置;②同样是高价买来的美国产TELSMITH 120型圆筒洗石机,由于设备设计不够合理的先天不足,虽经改造仍未能正常运行;③石粉回收系统,还可以选用更先进、更高效的装置和工艺;④如前所述,由于未作适应性规划、改造,环保型劲马泵清淤系统未能发挥应有的作用;⑤有些设备可用国产品替代进口货,以降低成本等。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。