典型砂石加工系統(tǒng)工藝設(shè)計

劉 欣

（中國水利水電第八工程局有限公司有限公司，湖南 長沙 410000）

1 砂石加工技術(shù)的發(fā)展

建國早期的建筑砂石主要為大型江河以及古河床探底。在20 世紀(jì)中期，我國大興土木，需要大量砂石，而砂石主要為這些天然石料，由于當(dāng)時沒有先進(jìn)的破碎加工技術(shù)，所以主要通過篩分的方式選用石料，或采用來自前蘇聯(lián)的加工技術(shù)與加工設(shè)備。然而我國很多地區(qū)不具有能夠形成優(yōu)質(zhì)天然砂石的河床灘地，使得很多地區(qū)的建筑工程無法采用天然型砂石。因當(dāng)時技術(shù)條件限制，主要是采用人工的形式制備混凝土粗骨料，即以鐵錘砸碎如石灰石、白云巖等強風(fēng)化層類巖石。

2 砂石加工系統(tǒng)工藝與技術(shù)應(yīng)用

2.1 全干法生產(chǎn)工藝

典型的干法制砂生產(chǎn)工藝流程為：向制砂機供給粒徑大小在5 ～40mm 范圍內(nèi)的碎石(礫石)作為原料，需要利用篩分分級設(shè)備將粒徑超過了5mm 的碎石以及一些粒徑在2.5 ～5mm范圍內(nèi)的細(xì)碎石返回制砂機再加工，另外，將粒徑小于2.5mm的原料再細(xì)分為兩個等級，分別為0.6 ～2.5mm 以及小于0.6mm，對于粒徑小于0.6mm 的細(xì)砂料通過空氣分級機除掉多余石粉，然后利用混合設(shè)備將粒徑在小于0.6mm、0.6 ～2.5mm、2.5 ～5mm 三種料混合均勻，這樣便能夠得到各項質(zhì)量都達(dá)到人工砂要求的產(chǎn)品。全干法生產(chǎn)工藝其最大的特征就是在整個系統(tǒng)加工過程都無需加水，不僅如此，還需要在所有與制砂有關(guān)的環(huán)節(jié)中全部采取遮擋防雨措施，另外，在皮帶機機頭的位置還安裝了合金橡膠清掃器以提升石粉回收量。通過這種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出來的人工砂石骨料不但質(zhì)量好、產(chǎn)量高，同時該工藝生產(chǎn)獲得的人工砂石具有較高的粉含量，利用這種人工砂制備的混凝土具有很好的延展性，能夠降低膠凝材料的使用量，也即能夠減少整個工程建設(shè)的生產(chǎn)成本。

2.2 半干式人工砂石加工技術(shù)

近年來，我國在總結(jié)傳統(tǒng)干式及濕式人工砂石加工技術(shù)優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年的加工經(jīng)驗，研發(fā)出了低碳環(huán)保的半干式加工技術(shù)。這一加工技術(shù)的總體原則是“以破代磨、先濕后干、節(jié)能環(huán)保”。該加工技術(shù)分為粗、中、細(xì)等3 個破碎階段，粗碎階段為開路生產(chǎn)，中、細(xì)破碎階段以閉路循環(huán)的方式進(jìn)行生產(chǎn)。在加工過程中，通過脫泥分級的方式控制材料的含水率，采用立軸制砂設(shè)備進(jìn)行砂石加工，該生產(chǎn)工藝的設(shè)備技術(shù)參數(shù)可以根據(jù)加工需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括骨料連續(xù)級配和針片狀含量，同時還可對砂的含水率、細(xì)度和石粉含量等進(jìn)行調(diào)節(jié)。粗、中碎階段都是采用反擊破碎機進(jìn)行加工，而細(xì)碎階段則采用立軸破碎機進(jìn)行加工。這一加工技術(shù)投入使用后，根據(jù)實際問題又進(jìn)行了工藝改進(jìn)。例如，對于＞2.5mm 的砂石顆粒難以實現(xiàn)再破碎、有效回收加工時流失粉砂、改善細(xì)度模數(shù)過大以及石粉含量較低等問題，加設(shè)了高速立軸破碎機，并經(jīng)過半年多的試驗，結(jié)果表明，含水率平均為3.8%，細(xì)度模數(shù)為2.73 ～2.91，細(xì)度模數(shù)與石粉含量均滿足相關(guān)要求。

2.3 濕法生產(chǎn)工藝

濕法生產(chǎn)工藝的特點就是各級篩分都需要設(shè)置噴水沖洗，對于生產(chǎn)常態(tài)用砂或者加工天然河卵石料的人工砂石加工系統(tǒng)較為適用。該生產(chǎn)工藝能夠保證成品質(zhì)量，但是很難對砂進(jìn)行脫水，同樣需要處理大量的污水，增加了加工成本。濕法制砂設(shè)備中最為常見的就是棒磨機，一般情況下進(jìn)料粒徑在5 ～25mm 范圍內(nèi)，在成品中只有很少的砂石粒徑會超過5mm，排出后的產(chǎn)品通過螺旋分級機以及旋流器劃分成為人工砂以及廢污泥水，最后將廢污泥水傳輸?shù)匠辽俺鼗蛘咝D(zhuǎn)式分級機用來回收流失細(xì)砂。在國內(nèi)外很多水電工程當(dāng)中，利用濕法進(jìn)行生產(chǎn)的時候都通過專門凈化設(shè)備來處理泥污水。濕式制砂工藝流程特點為：立軸式?jīng)_擊式破碎機和檢查篩分構(gòu)成閉路循環(huán)，在檢查篩篩網(wǎng)上面設(shè)置3mm 和5mm 兩種篩網(wǎng)，粒徑不超過3mm 的顆粒以及棒磨機產(chǎn)品經(jīng)過分級以及脫水之后直接進(jìn)成品砂倉，而粒徑在3～5mm 范圍內(nèi)的顆粒還需要進(jìn)入棒磨機，粒徑超過5mm 的顆粒需要進(jìn)入立軸式?jīng)_擊式破碎機。

3 砂石加工系統(tǒng)有效控制策略

建立健全專業(yè)施工作業(yè)隊伍，做到專業(yè)突出，發(fā)揮優(yōu)勢，在現(xiàn)場設(shè)立調(diào)度室統(tǒng)籌安排各個專業(yè)作業(yè)隊施工任務(wù)；(2)做好場地規(guī)劃，提供合理的施工、堆存場地。特別是現(xiàn)場做好舊設(shè)備、材料堆存區(qū)域的劃分，確保現(xiàn)場整潔、設(shè)備材料分類清晰、運輸車輛隨到隨卸不壓車；(3)由于設(shè)備數(shù)較多，作業(yè)面大，安排工期時盡量分散，降低安裝強度，避免出現(xiàn)高峰集中疊加現(xiàn)象，進(jìn)而降低施工資源配置成本；(4)在施工過程中，加強施工組織工作，保證施工各環(huán)節(jié)的銜接，特別是要加強工程施工管理，不出現(xiàn)窩工和工期滯后現(xiàn)象，確保按期完工和提前完工，為設(shè)備安裝提供充足的時間；(5)重點做好關(guān)鍵線路上的施工項目，配備經(jīng)驗豐富、有協(xié)調(diào)組織能力的現(xiàn)場管理及工程技術(shù)人員，加強現(xiàn)場協(xié)調(diào)與管理，實行骨干人員崗位定編負(fù)責(zé)制，落實崗位責(zé)任，將施工管理及作業(yè)落實到具體的部門和人員，確保建筑安裝進(jìn)度。

4 結(jié)語

近年來，傳統(tǒng)的工程建設(shè)過程中使用的多是天然砂，但是天然砂作為一種短時間內(nèi)不可再生資源已經(jīng)逐漸枯竭，為了滿足市場需求，人工砂石應(yīng)運而生。我國在人工砂石生產(chǎn)技術(shù)上面經(jīng)過了近40 年積累，從剛開始的逐步摸索到現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。人工砂石和天然砂石相比較而言，其系統(tǒng)建設(shè)周期、經(jīng)濟性、產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)環(huán)境要求等方面都具備較多優(yōu)勢。相信在不就的將來人工砂石將全面取代天然砂石。