典型砂石加工系統工藝設計

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 砂石加工技術的發展

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，由于當時沒有先進的破碎加工技術，所以主要通過篩分的方式選用石料，或采用來自前蘇聯的加工技術與加工設備。然而我國很多地區不具有能夠形成優質天然砂石的河床灘地，使得很多地區的建筑工程無法采用天然型砂石。因當時技術條件限制，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、白云巖等強風化層類巖石。

2 砂石加工系統工藝與技術應用

2.1 全干法生產工藝

典型的干法制砂生產工藝流程為：向制砂機供給粒徑大小在5 ～40mm 范圍內的碎石(礫石)作為原料，需要利用篩分分級設備將粒徑超過了5mm 的碎石以及一些粒徑在2.5 ～5mm范圍內的細碎石返回制砂機再加工，另外，將粒徑小于2.5mm的原料再細分為兩個等級，分別為0.6 ～2.5mm 以及小于0.6mm，對于粒徑小于0.6mm 的細砂料通過空氣分級機除掉多余石粉，然后利用混合設備將粒徑在小于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量都達到人工砂要求的產品。全干法生產工藝其最大的特征就是在整個系統加工過程都無需加水，不僅如此，還需要在所有與制砂有關的環節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。通過這種生產工藝生產出來的人工砂石骨料不但質量好、產量高，同時該工藝生產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的生產成本。

2.2 半干式人工砂石加工技術

近年來，我國在總結傳統干式及濕式人工砂石加工技術優缺點的基礎上，結合多年的加工經驗，研發出了低碳環保的半干式加工技術。這一加工技術的總體原則是“以破代磨、先濕后干、節能環保”。該加工技術分為粗、中、細等3 個破碎階段，粗碎階段為開路生產，中、細破碎階段以閉路循環的方式進行生產。在加工過程中，通過脫泥分級的方式控制材料的含水率，采用立軸制砂設備進行砂石加工，該生產工藝的設備技術參數可以根據加工需要進行調節，包括骨料連續級配和針片狀含量，同時還可對砂的含水率、細度和石粉含量等進行調節。粗、中碎階段都是采用反擊破碎機進行加工，而細碎階段則采用立軸破碎機進行加工。這一加工技術投入使用后，根據實際問題又進行了工藝改進。例如，對于＞2.5mm 的砂石顆粒難以實現再破碎、有效回收加工時流失粉砂、改善細度模數過大以及石粉含量較低等問題，加設了高速立軸破碎機，并經過半年多的試驗，結果表明，含水率平均為3.8%，細度模數為2.73 ～2.91，細度模數與石粉含量均滿足相關要求。

2.3 濕法生產工藝

濕法生產工藝的特點就是各級篩分都需要設置噴水沖洗，對于生產常態用砂或者加工天然河卵石料的人工砂石加工系統較為適用。該生產工藝能夠保證成品質量，但是很難對砂進行脫水，同樣需要處理大量的污水，增加了加工成本。濕法制砂設備中最為常見的就是棒磨機，一般情況下進料粒徑在5 ～25mm 范圍內，在成品中只有很少的砂石粒徑會超過5mm，排出后的產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到沉砂池或者旋轉式分級機用來回收流失細砂。在國內外很多水電工程當中，利用濕法進行生產的時候都通過專門凈化設備來處理泥污水。濕式制砂工藝流程特點為：立軸式沖擊式破碎機和檢查篩分構成閉路循環，在檢查篩篩網上面設置3mm 和5mm 兩種篩網，粒徑不超過3mm 的顆粒以及棒磨機產品經過分級以及脫水之后直接進成品砂倉，而粒徑在3～5mm 范圍內的顆粒還需要進入棒磨機，粒徑超過5mm 的顆粒需要進入立軸式沖擊式破碎機。

3 砂石加工系統有效控制策略

建立健全專業施工作業隊伍，做到專業突出，發揮優勢，在現場設立調度室統籌安排各個專業作業隊施工任務；(2)做好場地規劃，提供合理的施工、堆存場地。特別是現場做好舊設備、材料堆存區域的劃分，確保現場整潔、設備材料分類清晰、運輸車輛隨到隨卸不壓車；(3)由于設備數較多，作業面大，安排工期時盡量分散，降低安裝強度，避免出現高峰集中疊加現象，進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，保證施工各環節的銜接，特別是要加強工程施工管理，不出現窩工和工期滯后現象，確保按期完工和提前完工，為設備安裝提供充足的時間；(5)重點做好關鍵線路上的施工項目，配備經驗豐富、有協調組織能力的現場管理及工程技術人員，加強現場協調與管理，實行骨干人員崗位定編負責制，落實崗位責任，將施工管理及作業落實到具體的部門和人員，確保建筑安裝進度。

4 結語

近年來，傳統的工程建設過程中使用的多是天然砂，但是天然砂作為一種短時間內不可再生資源已經逐漸枯竭，為了滿足市場需求，人工砂石應運而生。我國在人工砂石生產技術上面經過了近40 年積累，從剛開始的逐步摸索到現在已經達到了國際先進水平。人工砂石和天然砂石相比較而言，其系統建設周期、經濟性、產品質量已經環境要求等方面都具備較多優勢。相信在不就的將來人工砂石將全面取代天然砂石。