高速公路瀝青路面碎石生產(chǎn)設(shè)備選型配置與工藝流程研討

柏林

【摘 要】 本文結(jié)合新疆克塔高速公路鐵廠溝段K72碎石加工廠實(shí)際生產(chǎn)，通過對高速公路瀝青路面原材料碎石生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)的研討，提出了保證碎石質(zhì)量，提高生產(chǎn)加工效率的設(shè)備選型及設(shè)備配置順序流程的方法，以期解決石料流水作業(yè)與生產(chǎn)需求協(xié)調(diào)性不一致的矛盾。

【關(guān)鍵詞】 碎石 ?質(zhì)量 ?生產(chǎn) ?設(shè)備

1 概述

近十幾年來，由于高等級公路工程快速發(fā)展，瀝青路面碎石集料的需求量越來越大。目前，碎石的來源主要以社會供應(yīng)為主，其特點(diǎn)是廠家眾多、設(shè)備配套性差、針片狀多、施工現(xiàn)場碎石來源廣泛，嚴(yán)重影響了瀝青路面工程質(zhì)量。

2 工程及任務(wù)簡介

施工段起點(diǎn)樁號K58+056，終點(diǎn)樁號K80+866，路線全長 ? ? 22.810km。路面結(jié)構(gòu)為4cm上面層AC-13C、6cm中面層AC-20C、7cm下面層AC-25C，下承層為32cm水泥穩(wěn)定砂礫。

3 計(jì)劃工程量

0～3mm67688.5t;3～5mm16148.8t;5～10mm35887.3t;10～15mm52453.9t;15～20mm18488.1t;20～30mm6920.2t，合計(jì)197586.8t。

4 集料質(zhì)量要求

（1）瀝青混合料的粗集料應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范中粗集料的技術(shù)指標(biāo)要求，參見《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》-JTG F40-2004表4.8.2及表4.8.3、表4.8.7。

（2）細(xì)集料指粒徑小于4.75mm的礦料，分為3-5mm和小于 3mm兩種。細(xì)集料的技術(shù)要求按照現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》-JTG F40-2004表4.9.2及表4.9.4的技術(shù)要求。

（3）根據(jù)上述要求，碎石加工廠控制的主要加工指標(biāo)為即石料的級配組成、針片狀顆粒含量、棱角性、含泥量、砂當(dāng)量、亞甲藍(lán)值、小于0.075mm顆粒含量等。

5 石料加工設(shè)備的簡介和選擇

（1）母料特性。碎石母料為石方開挖段的凝灰?guī)r棄料，料源充足，山皮風(fēng)化料已單獨(dú)剝離堆存。經(jīng)試驗(yàn)檢測，滿足相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)。

（2）設(shè)備要求。集料的指標(biāo)要求與加工設(shè)備及其工藝密切相關(guān)。針片狀顆粒含量主要通過沖擊破碎整形消除降低;碎石粒徑主要由篩孔尺寸來保證，篩孔的通過率做為控制空隙率的關(guān)鍵因素，受振動篩分的振動篩制約，各級設(shè)備相互制約，必須相互配套。

（3）設(shè)備類型選擇。根據(jù)工程中碎石總用量和周期用量，選定不同產(chǎn)量的破碎機(jī);根據(jù)工程質(zhì)量要求，選定不同破碎機(jī)理的破碎機(jī)。初步確定設(shè)備組合由三級破碎組成。鄂式碎石機(jī)是初級破碎設(shè)備，主要用于將由山體開采的大塊徑的碎石母料進(jìn)行中等粒度破碎，分粗破和細(xì)破兩種。反擊式破碎機(jī)是路面用骨料的的主要加工設(shè)備，是石料生產(chǎn)的二級破碎機(jī)。主要是對經(jīng)鄂式碎石機(jī)初級破碎后的石料進(jìn)行二次加工成所需規(guī)格的集料。沖擊式破碎機(jī)是整個(gè)碎石加工的細(xì)碎和整形環(huán)節(jié)，其最顯著的特點(diǎn)是物料落入進(jìn)料斗，反復(fù)碰撞，充分利用“石打石、鐵打石”的原理，經(jīng)環(huán)形孔落下。

（4）設(shè)備型號確定。按照預(yù)算工期六個(gè)月估計(jì)處理能力粗略估算。197586.8t/6個(gè)月/24天/16小時(shí)/0.8（工作效率）=108t/小時(shí)。按照配合比最大需求量（0-3檔）生產(chǎn)持續(xù)時(shí)間估算。67688.5/350/24=8.1個(gè)月。超過預(yù)算工期2.1個(gè)月。所以，此種規(guī)格料需要特別加工或者外購。據(jù)此計(jì)算，配置設(shè)備生產(chǎn)能力110t/h，可滿足需求，加大配置，除去0-3檔，其余料超出預(yù)算量，應(yīng)使用其他措施予以協(xié)調(diào)。

6 工藝流程

破碎生產(chǎn)線中設(shè)備的配置對于整條生產(chǎn)線能否高效運(yùn)行至關(guān)重要。即使是選擇相同的設(shè)備，設(shè)備的放置順序也會對生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響。最終流程采用，料倉--振動給料機(jī)--顎式破碎機(jī)--反擊式破碎機(jī)--沖擊式破碎機(jī)--振動篩--皮帶運(yùn)輸機(jī)分堆集料。

7 生產(chǎn)情況及技術(shù)改造

（1）運(yùn)行調(diào)試。上料調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)沖擊式破碎機(jī)經(jīng)常性過熱，先后對整形機(jī)采取延長降溫油路、外置水循環(huán)降溫，效果均不理想。啟動一臺反擊破時(shí)沖擊式破碎機(jī)油溫正常，細(xì)集料減少幅度較大。同時(shí)啟動兩臺反擊破時(shí)，沖擊式破碎機(jī)油溫加速上升，細(xì)集料出料率顯著提高。分析其原因，進(jìn)入沖擊式破碎機(jī)細(xì)集料含量較多，包裹在腔內(nèi)高速轉(zhuǎn)動的葉輪及導(dǎo)流板側(cè)壁之間的空腔內(nèi)，細(xì)集料依靠自身重量下降速度較慢，使得進(jìn)料和已破碎整形的料?；旌弦黄?，阻滯流暢的下料，導(dǎo)致電機(jī)過熱。

（2）系統(tǒng)改造。研究分析，解決沖擊式破碎機(jī)下料流暢的方法，一是對混合料中的細(xì)集料增加振動篩剔除。二是加大其沖擊式破碎機(jī)破碎腔，也即更換沖擊式破碎機(jī)。還有一種辦法就是降低整個(gè)系統(tǒng)的石料流量。但降低石料流量會造成碎石生產(chǎn)效率降低，更換破碎機(jī)停機(jī)需要二十天。故采用第一種方案，增加一套振動篩和一條主線皮帶，保持原有沖擊式破碎機(jī)前流程不變。即改動反擊破碎機(jī)至沖擊式破碎機(jī)之間的主皮帶走向，石料直接進(jìn)入第一套振動篩，篩分出0-3mm的細(xì)集料，分理出超徑料。其余石料增加一條主皮帶進(jìn)入沖擊式破碎機(jī)，沖擊式破碎機(jī)后增加一套3YK1548振動篩（30-275t/h）和集料皮帶。經(jīng)試驗(yàn)檢測，兩套篩下集料各項(xiàng)指標(biāo)完全滿足要求。而且大粒徑的粗集料經(jīng)過第一道振動篩直接進(jìn)入集料倉，大大降低了沖擊式破碎機(jī)的負(fù)荷，電力消耗減小。尤其是最大需求量的細(xì)集料0-3mm出料率明顯提高，降低了其外購的資金壓力，此方案高效經(jīng)濟(jì)。

8 結(jié)語

路面集料的加工生產(chǎn)，直接影響著路面工程的各個(gè)方面。路面施工配合比的限制，使各種規(guī)格集料的出料配比與路面工程需求不可能完全協(xié)調(diào)，如采用雙輥破碎機(jī)等加工措施，對富余的3-5mm石料等進(jìn)行再加工，使其更加接近施工配合比的要求，這些方面還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探索。

參考文獻(xiàn)：

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[3]《新疆瀝青路面材料質(zhì)量控制手冊》20130101.

[4]《新疆瀝青路面施工質(zhì)量管理和控制技術(shù)手冊》20130101.endprint