水利工程論文-索風(fēng)營水電站人工砂石骨料生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與探討摘要：簡述了索風(fēng)營水電站人工砂石骨料系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)模、工藝流程、布置和設(shè)備配置；根據(jù)高RCC壩對砂細(xì)度模數(shù)、石粉含量、含水率等指標(biāo)的特殊要求，針對石灰?guī)r的特性，采用立軸式制砂機以破代磨半干式制砂工藝，結(jié)合粉砂、水回收利用與環(huán)保工程配套，消除粉塵大氣污染，人為控制細(xì)度模數(shù)、石粉含量，分析半干法生產(chǎn)RCC人工砂的控制方法；探索了灰?guī)r生產(chǎn)RCC人工砂的優(yōu)化工藝。關(guān)鍵詞：水利工程施工RCC人工砂工藝優(yōu)化砂水回收環(huán)境保護索風(fēng)營水電站0概述索風(fēng)營水電站位于貴州省修文與黔西縣交界的烏江六廣河段，電站裝機容量60MW，大壩的壩型為RCC重力壩，最大壩高115.8m。本工程主體及臨建工程的混凝土總量約116萬m3，其中碾壓混凝土(RCC)為65.85萬m3,常態(tài)混凝土50.15萬m3?；炷恋木C合配比為大石16.32%中石29.19%小石22.4%砂32.08%。根據(jù)施工總進度安排，砂石系統(tǒng)建成后共需加工砂石成品料約254.1萬t，其中大石41.48萬t中石74.18萬t小石56.92萬t砂81.52萬t。加工砂石骨料的料源，有26萬m3可利用工程開挖的渣料，尚有98萬m3需用石灰?guī)r進行人工機械破碎，石灰?guī)r取自距砂石系統(tǒng)附近的對穿巖料場。據(jù)施工進度、混凝土澆筑強度曲線，本工程最大月混凝土澆筑強度為11.24萬m3，故索風(fēng)營水電站人工砂石骨料系統(tǒng)的生產(chǎn)能力按11.24萬m3設(shè)計，能同時或獨立生產(chǎn)常態(tài)砂、碾壓砂及噴錨混凝土所需的各級配骨料，但考慮到各施工期對骨料的不同需求，設(shè)有6.4萬m3的成品儲存量來調(diào)節(jié)骨料的生產(chǎn)與耗用的平衡。系統(tǒng)采用先進的中央控制和電視監(jiān)控系統(tǒng)，主要加工設(shè)備采用了(法國產(chǎn))國際最先進的石灰?guī)r破碎設(shè)備及國內(nèi)一流的篩分、脫水及分級設(shè)備，共安裝有設(shè)備69臺套，裝機容量2800kW該系統(tǒng)于2001年9月26日開工，2002年4月12日聯(lián)動試機投產(chǎn)成功，比合同工期提前了16d。1系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程及布置1.1系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程系統(tǒng)工藝流程見圖1，經(jīng)平衡計算各車間的處理量見表1。表1索風(fēng)營水電站人工砂石骨料系統(tǒng)各車間的處理量項目或車間骨料直徑/mm合計80804040202052.555骨料配比/%16.3229.1922.4032.09100成品料/t123220170242755粗碎車間處理量/t267257.4168.5125.513.318.3850中碎車間處理量/t941381864691555篩分(一)車間處理量/t9430731259108880細(xì)碎車間處理量/t23356201490篩分(二)車間處理量/t5451422839701.2破碎工藝及設(shè)備選型破碎采用粗、中、細(xì)3段破碎，其中：粗碎采用開路；中、細(xì)碎采用與相應(yīng)的篩分車間形成閉路循環(huán)生產(chǎn)工藝。(1)粗碎車間：設(shè)計生產(chǎn)能力為850t/h。車間內(nèi)設(shè)置2臺Nordberg公司生產(chǎn)的NP1313反擊式破碎機，作者簡介：王忠錄(1964-)，男，貴州省貴陽市人，高級工程師，從事水利水電建設(shè)施工管理工作。（該文已發(fā)表于貴州水力發(fā)電2004年第3期）。并列運行，處理最大進料粒徑為750mm，單機破碎能力可達470t/h。(2)中碎車間：主要處理預(yù)篩分后的粒徑大于80mm和部分4080mm的石料，設(shè)計生產(chǎn)能力為700t/h。車間內(nèi)設(shè)置2臺Nordberg公司生產(chǎn)的NP1213反擊式破碎機，并列運行，其單機破碎能力可達350400t/h。圖1索風(fēng)營水電站人工砂石骨料系統(tǒng)工藝流程(3)細(xì)碎車間：主要處理篩分(二)車間后的粒徑大于5mm和篩分(一)經(jīng)脫水后的2.55mm的石料，設(shè)計生產(chǎn)能力為500t/h，車間內(nèi)設(shè)置2臺Nordberg公司生產(chǎn)的VI400制砂機，并列運行，其單機破碎能力可達250300t/h，產(chǎn)砂率為3035%。由于該機的產(chǎn)砂率偏低，砂的細(xì)度模數(shù)偏大(M=3.33.8)，為滿足設(shè)計對砂的細(xì)度模數(shù)(M=2.22.9)的要求，又增設(shè)了2臺PL-8500立式破碎機來處理VI400制砂機經(jīng)篩分處理后的回頭料，其單機破碎能力可達80160t/h，產(chǎn)砂率為50%65%。1.3篩分工藝篩分車間主要起篩洗及分級作用，分預(yù)篩分、篩分(一)、篩分(二)等車間。(1)預(yù)篩分車間：設(shè)計生產(chǎn)能力為850t/h，車間內(nèi)設(shè)2臺2YRK1845重型振動篩。振動篩采用雙層篩網(wǎng)，上層篩網(wǎng)孔為75mm75mm，下層篩網(wǎng)孔為37.5mm37.5mm。對大于80mm的石料經(jīng)梭槽進入中碎NP1213破碎；4080mm的石料由膠帶輸送機送入成品倉，小于40mm的全部石料進入圓筒洗石機(圓筒洗石機單機生產(chǎn)能力230t/h，2臺并列運行)，洗去泥土及小于2mm的石粉后，由膠帶輸送機送入篩分(一)車間；小于2mm的石粉經(jīng)排水溝排入砂水回收系統(tǒng)，進行處理后再回收利用。(2)篩分(一)車間：設(shè)計生產(chǎn)能力為560t/h，車間內(nèi)設(shè)1臺2YRK2460圓振篩。圓振篩采用雙層篩網(wǎng)，上層篩網(wǎng)孔為37.5mm37.5mm，下層篩網(wǎng)孔為19mm19mm。其中2040mm和205mm的石料分別經(jīng)膠帶輸送機送入成品倉；2.55mm的全部石料經(jīng)ZKR1230脫水篩處理后，由膠帶輸送機送入制砂轉(zhuǎn)料倉；小于2.5的粉砂流入1號回收池處理后再利用。(3)篩分(二)車間：設(shè)計生產(chǎn)能力為700t/h，車間內(nèi)設(shè)1臺3YRK2460圓振篩。圓振篩采用3層篩網(wǎng)，上層篩網(wǎng)孔為37.5mm37.5mm，中層篩網(wǎng)孔為19mm19mm，下層篩網(wǎng)孔為5mm5mm。篩分(二)主要承擔(dān)中碎以后骨料的篩分。其中大于40mm的骨料返回預(yù)篩分車間；4020mm及205mm的石料可經(jīng)膠帶輸送機送入篩分(一)或轉(zhuǎn)料倉；小于5mm的石料直接由膠帶機送入砂篩分車間。(4)砂篩分車間：設(shè)計生產(chǎn)能力為500t/h，車間內(nèi)設(shè)4臺2YRK2460圓振篩(主要處理2臺VI400制砂機生產(chǎn)的砂料)和2臺YRK2056圓振篩(主要處理兩臺PL-8500生產(chǎn)的砂料)。PL-8500生產(chǎn)的砂料含粉率可達20%以上，從而改善了RCC用砂的石粉含量。1.4設(shè)備配置根據(jù)砂石料的特性和系統(tǒng)工藝流程計算后，系統(tǒng)主要設(shè)備的配置見表2。1.5系統(tǒng)布置索風(fēng)營水電站砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)由儲料場、粗碎車間、中碎車間、細(xì)碎車間、篩分車間、半成品料倉、轉(zhuǎn)料倉、成品料倉及砂、水處理系統(tǒng)等組成。粗碎車間設(shè)在左岸進場公路旁的山坡上，2臺破碎機對稱布置；半成品倉，上部設(shè)定點Y型架皮帶機堆料，堆料高度為27m，料倉長75m，寬65m，容量為3.5萬m3；成品倉由大石倉、中石倉、小石倉、2個砂倉組成，寬50m，長265m，總?cè)萘?.81萬m3。生產(chǎn)中經(jīng)圓筒洗石機及脫水篩排放的小于2mm的砂、泥污水，經(jīng)四級砂、水回收處理系統(tǒng)后，粉砂經(jīng)2臺4PS砂泵回收至螺旋分級機脫水后直接摻入成品砂中，主要用于調(diào)整砂的細(xì)度模數(shù)；廢水經(jīng)三級處理后回收利用(設(shè)計回收60%，實際回收達90%)；污泥排放到污泥回收池，用挖掘機挖裝運至棄渣場。2系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)點與存在問題系統(tǒng)建成投產(chǎn)后，首先配合索風(fēng)營電站“建設(shè)綠色環(huán)保水電站，開發(fā)清潔能源”的目標(biāo)，在污水排放及治理大氣污染上做了很多工作，在石粉回收及廢水處理的回收利用方面都取得了較為明顯效果。表2系統(tǒng)主要設(shè)備選型與配置設(shè)備名稱規(guī)格型號銘牌產(chǎn)量/(th-1)設(shè)計產(chǎn)量/(th-1)數(shù)量/臺進料粒徑/mm功率/kW反擊式破碎機NP13134708502750200給料篩B13-56-2V5008502075011槽式給料機900210070270180603007.5電子吸鐵器PCDC-1012.2圓振篩2YKR1845500850230030圓筒洗石機TX183623033024075反擊式破碎機NP1213400700280300200脫水篩ZKR123070502.54*2圓振篩3YRK2460280880700108045立式破碎機VI40030050022.560400圓振篩2YRK2460280500130424037立式破碎機PL-85009016010022.540200圓振篩YRK2052150350130204018刮泥機SFJ-16/28060202.511砂泵4PS250250202.545螺旋分級機FG-1510075202.515脫水篩ZKR144515010002.57.5*2電磁振動給料機ZG8200802自動識別電子皮帶稱1000850108022003年7月至12月主體工程需用骨料7.7萬m3，為了滿足RCC對用砂的要求而進行了工藝改進和調(diào)整，解決了砂的細(xì)度模數(shù)及石粉含量問題。2004年1月至4月主體工程需用骨料21.6萬m3，工藝改進主要解決了細(xì)度模數(shù)的穩(wěn)定性及提高石粉含量問題。2.1關(guān)于粗碎、中碎、預(yù)篩分設(shè)備選型及工藝改進(1)在粗碎、中碎設(shè)備的選型上，根據(jù)石灰?guī)r強度不高、易碎的特性，所選用的NP1313、NP1213反擊式破碎機具有破碎比大，產(chǎn)品粒形好，能耗低等特點。粗碎設(shè)計單機生產(chǎn)能力為470t/h，但在破碎機開口為18cm時的實際生產(chǎn)能力可達760t/h，達到了設(shè)計總產(chǎn)量的89%；中碎設(shè)計單機生產(chǎn)能力為350t/h，但在破碎機開口為6cm時的實際生產(chǎn)能力可達480t/h，達到了設(shè)計總生產(chǎn)能力的73%，說明本系統(tǒng)中粗碎、中碎在設(shè)備配置上富裕過大。因此，只要粗碎、中碎處理的設(shè)計生產(chǎn)能力不超過1500t/h，仍以采用2臺設(shè)備較為合理。(2)原設(shè)計中在棒條給料機下設(shè)有YKR1022圓振篩，將小20mm的骨料送入TX1530圓筒洗石機處理后再經(jīng)1號皮帶進入半成品料倉。但在毛料含泥量較高時，受圓筒洗石機處理能力的限制，使處理后的污水排放造成了污染，環(huán)保費用較高，故應(yīng)該用皮帶機輸送出去作棄料處理，可大大降低下一工序的處理難度，這既能滿足環(huán)保要求，同時也可降低運行成本。(3)本系統(tǒng)的中碎設(shè)備配置雖有富裕，但經(jīng)預(yù)篩分進入的梭槽坡度(35)偏小，影響堆料而造成中碎產(chǎn)量偏低，為此增設(shè)了附著式振搗器。對大