第一節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)人工砂石技術(shù)的發(fā)展大致可分為三個(gè)階段：摸索階段、成熟階段和不斷創(chuàng)新的廣泛應(yīng)用階段。

1、人工砂石料加工技術(shù)的摸索階段

我國(guó)的人工砂石料應(yīng)用最早開(kāi)始于上世紀(jì)60年代初建設(shè)的貴州貓?zhí)铀娬?，采用性能落后的錘式破碎機(jī)生產(chǎn)人工砂，且規(guī)模較小。65年映秀灣工程建成了生產(chǎn)能力為160t/h的人工砂石系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“人工砂石系統(tǒng)”），自此拉開(kāi)了我國(guó)人工砂石技術(shù) 研究 、應(yīng)用的序幕。當(dāng)時(shí)，人工砂石料在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)及應(yīng)用還處于一片空白，如何進(jìn)行人工砂石系統(tǒng)的工藝流程設(shè)計(jì)、制砂設(shè)備選型及如何提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本等，都是要在實(shí)踐中探索的問(wèn)題，人工砂石技術(shù)的 研究 進(jìn)入了一個(gè)漫長(zhǎng)的探索階段，這一階段一直延續(xù)至上世紀(jì)80年代末。在此期間，大型的人工砂石系統(tǒng)主要有烏江渡、漫灣及五強(qiáng)溪砂石系統(tǒng)等。

烏江渡右岸砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力500t/h，加工原料為石灰?guī)r，共生產(chǎn)成品骨料420余萬(wàn)m3。烏江渡開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)全部采用人工砂石料作為砼骨料修建大型水電站的先河，為在缺乏天然砂石料地區(qū)修建水電站提供了經(jīng)驗(yàn)。漫灣砂石系統(tǒng)，以灰綠色流紋巖為料源，毛料處理能力500t/h，總計(jì)生產(chǎn)成品骨料280余萬(wàn)m3。五強(qiáng)溪砂石系統(tǒng)是截至當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的人工砂石系統(tǒng)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1150t/h，后經(jīng)過(guò)增容改造，實(shí)際綜合加工能力達(dá)1200t/h，共計(jì)生產(chǎn)成品料585萬(wàn)m3。這一時(shí)期，經(jīng)過(guò)近20年的探索，人工砂石技術(shù)雖然取得了一定的成就，但還很不成熟，尤其是系統(tǒng)設(shè)計(jì)仍然存在著許多缺陷，如工藝設(shè)計(jì)上采用了單一不變的模式：旋回式破碎機(jī)作粗碎；中、細(xì)碎主要采用圓錐破碎機(jī)；棒磨機(jī)濕式制砂等，成品料級(jí)配調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)。另一方面，經(jīng)過(guò)這一時(shí)期的生產(chǎn)實(shí)踐，進(jìn)行了多方面的嘗試，逐步解決了實(shí)際中遇到的很多技術(shù)難題，如花崗巖、石英巖等高SiO2含量巖石對(duì)設(shè)備的超常磨損的 研究 等，為我國(guó)更大規(guī)模地應(yīng)用人工砂石料奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，積累了經(jīng)驗(yàn)。

2、人工砂石料加工技術(shù)的成熟階段

進(jìn)入90年代以后，水電開(kāi)發(fā)的步伐加快，二灘、小浪底、萬(wàn)家寨、大朝山、三峽等一批特大型水電工程的相繼開(kāi)工建設(shè)，為人工砂石技術(shù)的成熟提供了千載難逢的機(jī)遇。尤其是二灘、小浪底工程，主體工程均采用國(guó)際招標(biāo)，外商的直接參與，帶來(lái)了包括人工砂石技術(shù)在內(nèi)的許多國(guó)際先進(jìn)的設(shè)備及技術(shù)，這對(duì)于我國(guó)人工砂石技術(shù)的成熟起到了積極的促進(jìn)作用。

二灘砂石系統(tǒng)加工規(guī)模為1000t/h（實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)1200t/h），設(shè)備先進(jìn)配套，設(shè)計(jì)布局合理，其多級(jí)破碎＋制砂的多重閉路循環(huán)工藝及依據(jù)地形布置的地下豎井式骨料儲(chǔ)倉(cāng)，使人耳目一新。特別是系統(tǒng)布置采用了地面、地下、空間立體式的布置，成品骨料全部?jī)?chǔ)存于山體中開(kāi)挖的豎井之中，不但解決了場(chǎng)地狹小的難題，而且利用骨料自身重力完成了骨料的垂直運(yùn)輸，無(wú)干擾，最經(jīng)濟(jì)，同時(shí)利于骨料的保溫及砼溫控。小浪底工程連地砂石系統(tǒng)，設(shè)計(jì)處理能力700t/h（后經(jīng)增容達(dá)1000t/h），料源為石英砂巖河卵石，SiO2平均含量為76％，最高抗壓強(qiáng)度達(dá)351MPa，是截止目前國(guó)內(nèi)已建工程砂石料加工原料中最堅(jiān)硬的，對(duì)加工設(shè)備的磨蝕嚴(yán)重。但由于系統(tǒng)采用了國(guó)際著名廠商專(zhuān)門(mén)針對(duì)小浪底這種堅(jiān)硬河卵石設(shè)計(jì)的破磨設(shè)備，針對(duì)不同的粒度采用不同的破碎機(jī)械進(jìn)行多級(jí)破碎，并采用任意循環(huán)的靈活生產(chǎn)工藝，不但保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并且創(chuàng)造了高峰期平均月運(yùn)行時(shí)間595h的全國(guó)最高記錄。

萬(wàn)家寨人工砂石系統(tǒng)是我國(guó)西北地區(qū)的第一座大型人工砂石系統(tǒng)，設(shè)計(jì)處理能力800t/h。該系統(tǒng)針對(duì)人工砂含粉量高、含水量大，易板結(jié)、凍結(jié)、廊道卸料口上方起拱等問(wèn)題，采取用推土機(jī)配合送料、合理安排各卸料口的卸料次序及卸料時(shí)間等措施，取得了較好的效果，為我國(guó)在嚴(yán)寒地區(qū)進(jìn)行人工砂石系統(tǒng)的生產(chǎn)、管理提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。三峽古樹(shù)嶺及下岸溪人工砂石系統(tǒng)，分別采用基坑開(kāi)挖及下岸溪料場(chǎng)開(kāi)采的花崗巖為原料。古樹(shù)嶺人工碎石系統(tǒng)處理能力2650t/h，下岸溪人工砂生產(chǎn)系統(tǒng)處理能力2400t/h。三峽人工砂石系統(tǒng)不僅規(guī)模巨大，而且其設(shè)計(jì)吸取了我國(guó)30余年人工砂石技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，大量引進(jìn)了國(guó)際上先進(jìn)的加工設(shè)備，利用HP圓錐破碎機(jī)作細(xì)碎，并創(chuàng)新地采用了棒磨機(jī)與Barmac聯(lián)合制砂的生產(chǎn)工藝，代表了當(dāng)時(shí)我國(guó)人工砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最高水平。系統(tǒng)至今，經(jīng)過(guò)9年的運(yùn)行，滿(mǎn)足了工程連續(xù)21個(gè)月澆筑強(qiáng)度大于40萬(wàn)m3的高強(qiáng)度用料要求，并多次刷新了砂石料生產(chǎn)供應(yīng)的世界記錄。上世紀(jì)90年代，是我國(guó)由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌的關(guān)鍵時(shí)期，水電建設(shè)市場(chǎng)的業(yè)主負(fù)責(zé)制、招標(biāo)投標(biāo)制、建設(shè)監(jiān)理制、合同管理制的推行和我國(guó)改革開(kāi)放的全面深入，促進(jìn)了水電施工技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)的人工砂石技術(shù)正是依托這些舉世矚目的工程取得了前所未有的成就，并日益發(fā)展成熟。

3、人工砂石料加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新及廣泛應(yīng)用階段

進(jìn)入21世紀(jì)，百色、龍灘、小灣、構(gòu)皮灘、溪落渡等特大型水電站陸續(xù)開(kāi)工，標(biāo)志著我國(guó)的水電建設(shè)進(jìn)入了有史以來(lái)的鼎盛時(shí)期。而這些工程無(wú)一例外地均采用人工砂石料作為砼骨料，以30多年的生產(chǎn)實(shí)踐和取得的技術(shù)成果為基礎(chǔ)，我國(guó)的人工砂石技術(shù)由此進(jìn)入了快速創(chuàng)新的時(shí)代并得以廣泛的應(yīng)用。國(guó)際先進(jìn)技術(shù)與我國(guó)豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，使我國(guó)的人工砂石技術(shù)達(dá)到了、甚至在有些方面創(chuàng)造了世界一流水平。

粗、中、細(xì)三段破碎＋制砂機(jī)是我國(guó)沿用了幾十年的砂石生產(chǎn)工藝模式，至今，與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)的新的砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念已經(jīng)形成，并因其具有良好的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性而得以推廣應(yīng)用。這種新的的設(shè)計(jì)理念概括起來(lái)就是：①砂石加工“多碎少磨，以破代磨，破磨結(jié)合”；②注重環(huán)保，營(yíng)造“綠色糧倉(cāng)”；③分部采用計(jì)算機(jī)集中控制、攝像監(jiān)控，少人值班，系統(tǒng)高度自動(dòng)化。通過(guò)多段破碎，減少骨料磨碎；以破碎代替棒磨，破碎機(jī)制砂和棒磨制砂結(jié)合，不但可提高成品料質(zhì)量，極大的減少單位產(chǎn)品的耗鋼量、降低加工成本，而且可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，減少制砂耗水量及相應(yīng)的廢水量的排放，有利于環(huán)保。

第二節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程

工藝流程結(jié)構(gòu)是整個(gè)加工系統(tǒng)的關(guān)鍵，它直接影響著人工砂石加工系統(tǒng)的投資、生產(chǎn)成本、砂石骨料質(zhì)量及主體工程的順利進(jìn)行與否。

工藝流程結(jié)構(gòu)不僅和給料粒度，產(chǎn)品細(xì)度、級(jí)配和粒形有關(guān)，而且還和巖性、破碎機(jī)性能、生產(chǎn)規(guī)模等因素相關(guān)聯(lián)。

目前在水利水電工程人工砂石加工系統(tǒng)中，生產(chǎn)工藝一般有二段破碎加制砂、三段破碎加制砂，其中又有二次篩分、三次篩分、四次篩分、骨料洗泥、骨料整形等。

1、生產(chǎn)工藝流程確定的主要因素和原則

生產(chǎn)工藝流程的確定應(yīng)充分考慮加工系統(tǒng)的原始條件，工藝的可靠性、先進(jìn)性、成熟性、簡(jiǎn)捷性、經(jīng)濟(jì)性及主要破碎設(shè)備的先進(jìn)性、匹配性等。盡量減少物料的破碎段數(shù)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)，這有利于簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝。

根據(jù)加工系統(tǒng)的處理規(guī)模、巖石巖性、混凝土級(jí)配、成品骨料質(zhì)量要求等，生產(chǎn)工藝有多種選擇，但選擇的生產(chǎn)工藝必須適合其工程項(xiàng)目。

（1）破碎比。

破碎比的定義為入破粒度對(duì)產(chǎn)品粒度的比值，它是確定破碎段數(shù)的主要因素，一般而言，破碎給料粒度越大，產(chǎn)品粒度要求越細(xì)，破碎段數(shù)越多。

雖然破碎比是確定破碎段數(shù)的主要因素，然而生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備性能和巖石巖性也有重要影響。

（2）生產(chǎn)規(guī)模。

人工砂石加工系統(tǒng)規(guī)模越大，可供選用的設(shè)備型號(hào)越多，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的工藝配置方案也越多。若有多種滿(mǎn)足要求的生產(chǎn)工藝可供選擇，必須通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。人工砂石加工系統(tǒng)規(guī)模越小，可供選用的設(shè)備型號(hào)越少，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的工藝配置方案也不多。

人工砂石加工系統(tǒng)規(guī)模大，通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定最優(yōu)方案，不僅可以節(jié)省投資，而且可以降低生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益往往十分可觀。

人工砂石加工系統(tǒng)規(guī)模小時(shí)，經(jīng)濟(jì)因素比重將降低，如何簡(jiǎn)化流程將變成首要考慮的課題。

（3）產(chǎn)品粒形要求。

對(duì)于一些對(duì)粒形有特殊要求的情況，即使破碎比已達(dá)到要求，但粒形仍不合符要求，往往需要進(jìn)行整形，從而影響流程結(jié)構(gòu)。

不同的破碎機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品粒形是有差別的，例如旋回破碎機(jī)、液壓圓錐破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)破碎產(chǎn)品中方圓粒含量較高，而石打石立軸沖擊式破碎機(jī)產(chǎn)品中方圓粒含量最高。

產(chǎn)品粒形不僅和破碎機(jī)性能有關(guān)，而且和巖石巖性有關(guān)。粒狀晶結(jié)構(gòu)的巖石容易生產(chǎn)方狀石料，而層狀晶結(jié)構(gòu)的巖石容易生產(chǎn)片狀石料。

（4）破碎設(shè)備性能。

破碎機(jī)結(jié)構(gòu)往往直接影響破碎流程結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品粒度組成，例如HP型圓錐破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)有較高的破碎比，可以減少破碎段數(shù)。

旋回破碎機(jī)、液壓圓錐破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)破碎產(chǎn)品中方圓粒含量較高，而石打石沖擊式破碎機(jī)產(chǎn)品中方圓粒含量最高。

（5）巖石巖性。

巖石晶形結(jié)構(gòu)和硬度是影響破碎工藝流程結(jié)構(gòu)和設(shè)備選型的重要因素之一。粒狀晶結(jié)構(gòu)的巖石容易生產(chǎn)方狀石料，而層狀晶結(jié)構(gòu)的巖石容易生產(chǎn)片狀石料。

硬度較大的巖石不容易破碎，需要選用破碎力大的破碎設(shè)備。而硬度較小的巖石容易破碎，可以選用反擊式破碎機(jī)來(lái)破碎。

2、主要破碎設(shè)備選型

（1）一次破碎。

砂石加工系統(tǒng)的處理規(guī)模、巖石巖性和給料粒度決定一次破碎的設(shè)備選型。一次破碎一般都為開(kāi)路生產(chǎn)，處理料場(chǎng)來(lái)料。常用的一次破碎設(shè)備有：旋回破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)。

旋回破碎機(jī)：運(yùn)行平穩(wěn)、給料順暢、進(jìn)料粒徑和處理能力都大、適應(yīng)任何巖石、產(chǎn)品粒形好，基礎(chǔ)工程量大，一次性投資較高，但當(dāng)砂石加工系統(tǒng)的處理規(guī)模達(dá)到或超過(guò)1200t/h時(shí)，選用旋回破碎機(jī)作一次破碎，可以減少設(shè)備安裝數(shù)量，簡(jiǎn)化流程，同時(shí)一次破碎車(chē)間的一次性投資也不高。

對(duì)于處理規(guī)模較大的加工系統(tǒng)，為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性、可靠性、成品骨料質(zhì)量，一次破碎應(yīng)該選用旋回破碎機(jī)，并能降低后續(xù)破碎的負(fù)荷，減少后續(xù)破碎的投資。加工系統(tǒng)處理規(guī)模越大，越能充分體現(xiàn)旋回破碎機(jī)的優(yōu)越性。

一次破碎選用旋回破碎機(jī)的生產(chǎn)實(shí)例

顎式破碎機(jī)：適應(yīng)任何巖石、但處理能力較小。給料環(huán)節(jié)多、易卡料、排料粒徑大、產(chǎn)品粒形差、針片狀含量高。但當(dāng)砂石加工系統(tǒng)的處理規(guī)模小于800t/h時(shí)，選用鄂式破碎機(jī)作一次破碎，可以節(jié)省投資。

對(duì)于處理規(guī)模較小的加工系統(tǒng)，如果骨料質(zhì)量要求不甚嚴(yán)格，可選用顎式破碎機(jī)。顎式破碎機(jī)破碎比小，會(huì)增加下段破碎的負(fù)荷，因產(chǎn)品粒形差，在后續(xù)工藝上需采用整形來(lái)獲得合格的成品砂石骨料。

一次破碎選用鄂式破碎機(jī)的生產(chǎn)實(shí)例

反擊式破碎機(jī)：基礎(chǔ)工程量較小、破碎比大、產(chǎn)品粒形好、一次性投資低，但只適合破碎石灰?guī)r、大理巖等中硬物料以下、磨蝕性低的巖石。

對(duì)于處理中硬以下、低磨蝕性巖石的加工系統(tǒng)，如破碎物料為石灰?guī)r、大理巖等低抗壓強(qiáng)度、低磨蝕性的巖石，應(yīng)選用反擊式破碎機(jī)。

反擊式破碎機(jī)的破碎比大，加工系統(tǒng)可采用二段破碎，大大簡(jiǎn)化加工系統(tǒng)工藝，減少加工系統(tǒng)的投資。

（2）二次破碎和三次破碎。

二次破碎和三次破碎一般采用閉路工藝。常用的二次和三次破碎設(shè)備有反擊式破碎機(jī)和圓錐破碎機(jī)。圓錐破碎機(jī)又有單缸和多缸二種系列。

反擊式破碎機(jī)的破碎比大、產(chǎn)品粒形好，在破碎石灰?guī)r、大理巖等低抗壓強(qiáng)度、低磨蝕性的巖石時(shí)，有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。特別是進(jìn)料粒度較大，破碎比高的特點(diǎn)，可以采用二段破碎，簡(jiǎn)化工藝。

選用反擊式破碎機(jī)二段破碎的生產(chǎn)實(shí)例

多缸圓錐破碎機(jī)的破碎力、破碎比都大，排料調(diào)節(jié)范圍寬，在調(diào)整產(chǎn)品級(jí)配上有較大的靈活性。在性能、破碎產(chǎn)品質(zhì)量上都優(yōu)于單缸圓錐破碎機(jī)。HP型多缸圓錐破碎機(jī)在三峽工程體現(xiàn)出無(wú)以倫比的高性能。小灣水電站為世界第一高拱壩，為了保證混凝土質(zhì)量，孔雀溝砂石系統(tǒng)三次破碎采用高性能HP500圓錐破碎機(jī)，生產(chǎn)高品質(zhì)的中小石。

利用多缸圓錐破碎機(jī)破碎比高的特點(diǎn)，采用二段破碎工藝，從而簡(jiǎn)化加工工藝。例如：瀑布溝水電站左岸砂石加工系統(tǒng)，采用HP300多缸圓錐破碎機(jī)作二次破碎來(lái)破碎花崗巖，使加工系統(tǒng)只有二段破碎，并減少了系統(tǒng)的投資。

（3）制砂。

人工砂生產(chǎn)工藝一般有濕法和干法兩大類(lèi)，但目前國(guó)內(nèi)水利水電工程人工砂的生產(chǎn)常用的還是濕法生產(chǎn)工藝。常用立軸沖擊式破碎機(jī)和棒磨機(jī)兩種設(shè)備來(lái)生產(chǎn)成品砂。

立軸沖擊式破碎機(jī)：生產(chǎn)效率高、砂顆粒粒形好、運(yùn)行成本低、土建及安裝工程量小，且能對(duì)中小石進(jìn)行整形。但砂的細(xì)度模數(shù)一般在3.2左右（排料皮帶，成品砂需用篩網(wǎng)來(lái)控制），砂級(jí)配不甚理想，中間級(jí)別偏低，需閉路生產(chǎn)。

棒磨機(jī)：砂的細(xì)度模數(shù)容易調(diào)整（在實(shí)際生產(chǎn)中可做到FM=2.4～3.0的范圍內(nèi)來(lái)調(diào)節(jié)生產(chǎn)）、砂級(jí)配好、生產(chǎn)穩(wěn)定，但生產(chǎn)效率低、運(yùn)行成本高、土建及安裝工程量大。

因此，在對(duì)成品砂質(zhì)量要求高的工程項(xiàng)目，常采用立軸沖擊式破碎機(jī)與棒磨機(jī)聯(lián)合制砂的工藝，在工藝中棒磨機(jī)主要起調(diào)節(jié)作用，生產(chǎn)中砂和細(xì)砂。兩種設(shè)備生產(chǎn)的砂摻和在一起，從而使成品砂的級(jí)配組成趨于更合理，提高了成品砂的質(zhì)量。此制砂工藝從三峽工程開(kāi)始至今已近10年，在水利水電工程上得到了廣泛的應(yīng)用，目前已是很成熟的制砂工藝。

立軸沖擊式破碎機(jī)和棒磨機(jī)聯(lián)合制砂工藝的應(yīng)用實(shí)例

立軸沖擊式破碎機(jī)的破碎機(jī)理使其產(chǎn)品顆粒粒形優(yōu)良，多呈立方體，對(duì)破碎物料能進(jìn)行整形。利用這一特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)制砂的同時(shí)，從立軸沖擊式破碎機(jī)產(chǎn)品中分出成品中小石，中小石的針片狀含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于15%，從而提高了成品中小石的質(zhì)量。此工藝在小灣水電站、溪洛渡水電站、三板溪水電站等工程得到很好的應(yīng)用。

一些對(duì)成品砂要求不高、混凝土總量低、臨建用混凝土的項(xiàng)目，只采用立軸沖擊式破碎機(jī)來(lái)生產(chǎn)砂。例如：瀑布溝水電站左岸加工系統(tǒng)、構(gòu)皮灘水電站馬鞍山加工系統(tǒng)等。

濕法生產(chǎn)，存在細(xì)砂和石粉流失的問(wèn)題，在很多項(xiàng)目中實(shí)測(cè)表明，流失的砂和成品砂的比例為0.3：1左右，甚至還更高，成品砂中石粉含量偏低。為了保證成品砂的質(zhì)量，在工藝中設(shè)置了細(xì)砂、石粉回收裝置，這在中大型加工系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。據(jù)考證，實(shí)際運(yùn)行效果并不理想，設(shè)備使用條件苛刻、投入費(fèi)用和運(yùn)行成本高。

國(guó)家對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越嚴(yán)格，系統(tǒng)廢水不達(dá)標(biāo)不能排放。為了成品砂的質(zhì)量和環(huán)保要求，細(xì)砂和石粉必需回收，但采用怎樣的工藝和設(shè)備來(lái)得到一個(gè)較為理想的回收效果，還需進(jìn)一步 研究 、探索。

隨著RCC工程項(xiàng)目的不斷增多，采用何種工藝來(lái)生產(chǎn)成品砂是我們面臨的一個(gè)課題，因RCC砂的石粉含量要求17±2%左右。如采用濕法生產(chǎn)，雖然成品砂的質(zhì)量較好，但石粉含量偏低，且石粉回收效果不理想。如采用干法生產(chǎn)：成品砂中的石粉含量得到了保障，細(xì)度模數(shù)能用篩網(wǎng)孔徑來(lái)控制，但因立軸沖擊式破碎機(jī)的破碎機(jī)理，造成其產(chǎn)品砂級(jí)配不甚理想，中間級(jí)別偏低。

干法工藝生產(chǎn)的成品砂能否滿(mǎn)足RCC和常態(tài)砼的規(guī)范要求，還需作進(jìn)一步 研究 、探索。白色水利樞紐工程、索風(fēng)營(yíng)水電站在這方面作出了嘗試，其主體工程大壩以RCC為主，砂石加工系統(tǒng)分別采用4臺(tái)、2臺(tái)立軸沖擊式破碎機(jī)干法生產(chǎn)成品砂。結(jié)果如何，還有待于專(zhuān)家們的進(jìn)一步考證。

干法制砂工藝的總體投入、運(yùn)行成本低，并且與濕法相比，用水量大大降低（濕法生產(chǎn)：每生產(chǎn)1m3成品砂需耗4m3左右的水），同時(shí)廢水的處理也大大降低，不需要石粉回收系統(tǒng)。但怎樣才能很好地解決干法制砂存在的問(wèn)題。這是有侍進(jìn)一步 研究 的問(wèn)題。

美卓礦機(jī)有限公司在國(guó)外已應(yīng)用多年的V7干法制砂系統(tǒng)，解決了干法生產(chǎn)存在的問(wèn)題。成品砂的細(xì)度模數(shù)、級(jí)配、石粉含量可人為控制，沒(méi)有粉塵的排放，且可加入一定的含水，使成品砂在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中不易發(fā)生分離、揚(yáng)塵。

3、篩分設(shè)備選型

一個(gè)好的并且有效的砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)，不僅應(yīng)該有好的合適的破碎設(shè)備，而且還應(yīng)該有好的合適的篩分設(shè)備。為了使成品砂的細(xì)度模數(shù)、石粉含量合符要求，并且流程結(jié)構(gòu)合理，篩分設(shè)備的正確選型也是十分重要的。

正如前面在破碎設(shè)備所論述的，任何只用破碎設(shè)備的砂石加工系統(tǒng)都不可能按所需要的比例進(jìn)行砂石料生產(chǎn)。只有破碎機(jī)和篩分設(shè)備配合使用，才能有效地按所需要的比例進(jìn)行砂石料生產(chǎn)。

篩分設(shè)備有許多型號(hào)和規(guī)格，正確選用篩分設(shè)備型號(hào)和規(guī)格，并和破碎機(jī)匹配，可以提高破碎設(shè)備的生產(chǎn)能力，并節(jié)省投資和生產(chǎn)成本。例如，在大規(guī)模砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)，配用大型香蕉篩，可以減少篩子使用臺(tái)數(shù)，簡(jiǎn)化流程。

篩網(wǎng)材質(zhì)的選擇，不僅關(guān)系到篩網(wǎng)的使用壽命，而且還關(guān)系到篩網(wǎng)開(kāi)孔率和篩分效率。鋼絲篩網(wǎng)開(kāi)孔率和篩分效率都較高，但使用壽命非常短，而樹(shù)脂篩網(wǎng)開(kāi)孔率和篩分效率都較低，但使用壽命非常長(zhǎng)。

4、輔助設(shè)施和自動(dòng)控制

破碎設(shè)備生產(chǎn)效率的發(fā)揮不僅和篩分設(shè)備的匹配有關(guān)，而且還和料倉(cāng)大小和給料設(shè)備選型密切相關(guān)。例如，實(shí)倉(cāng)設(shè)計(jì)不夠，很難保證破碎機(jī)連續(xù)、穩(wěn)定和滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)。

自動(dòng)化控制不僅可以使破碎設(shè)備處于最佳運(yùn)行和自我保護(hù)狀態(tài)，而且還可以和給料設(shè)備連鎖，使破碎機(jī)總是處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，加和不加自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以使破碎機(jī)的效率相差20%～30%。

總之，選擇一個(gè)運(yùn)行可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的砂石料生產(chǎn)工藝是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，不僅要考慮給料粒度，成品骨料的要求、巖石巖性等，而且還要對(duì)破碎設(shè)備，篩分設(shè)備，輔助設(shè)施進(jìn)行合理匹配，同時(shí)還要選用自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

每個(gè)工程項(xiàng)目都有其自身特點(diǎn)，從而也就決定了具有不同的生產(chǎn)工藝。計(jì)算機(jī)技術(shù)的推廣應(yīng)用，使得我們能夠非常容易地對(duì)每一項(xiàng)目進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選出最合理的工藝生產(chǎn)流程和設(shè)備設(shè)施配置。

水利水電工程經(jīng)過(guò)幾十年的生產(chǎn)實(shí)踐，在砂石料加工系統(tǒng)工藝方面積累了很多保貴的經(jīng)驗(yàn)，也有不少的教訓(xùn)?？梢哉f(shuō)目前常用的生產(chǎn)工藝和設(shè)備配置已較成熟，但制砂工藝還需進(jìn)一步完善和發(fā)展。

第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 分析

人工制砂設(shè)備（機(jī)制砂設(shè)備）和工藝技術(shù)是控制人工砂質(zhì)量和生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。各個(gè)制砂機(jī)采用不同工作原理，以棒磨式制砂機(jī)為制砂設(shè)備的工藝方法，在我國(guó)已經(jīng)有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，一直在我國(guó)水利工程建筑人工制砂領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。棒磨式制砂機(jī)制砂，相對(duì)其他制砂機(jī)投資大，設(shè)備運(yùn)行成本高，比新型制砂設(shè)備要高出30%，且制砂過(guò)程產(chǎn)生大量污水需要處理，容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。隨著新型制砂設(shè)備和工藝技術(shù)的發(fā)展，以"石打石"制砂機(jī)為代表的新一代制砂設(shè)備，使人工砂生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。其產(chǎn)品粒形好，質(zhì)量容易控制，成品砂單價(jià)低。近年來(lái)在水利工程逐漸得到了推廣和應(yīng)用，并取得了顯著的工程效益。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外建筑、水利工程人工制砂技術(shù)實(shí)踐的總結(jié)與探索，人工制砂生產(chǎn)實(shí)踐中存在的問(wèn)題和改進(jìn)措施，總結(jié)出今后人工制砂技術(shù)的發(fā)展方向。沖擊式制砂機(jī)將成為人工制砂設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)。

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