乌江沙沱水电站人工砂石系统加工工艺与质量控制.docx

1乌江沙沱水电站人工砂石系统加工工艺与质量控制周志强中国水利水电第九工程局有限公司贵州贵阳摘要简述了乌江沙沱水电站人工砂石料加工系统的设计规模生产工艺流程车间布置和设备配置情况总结了砂石骨料的质量控制情况和质量统计数据分析了质量控制的成果探索了人工砂石加工系统质量控制的有效途径和方法关键词砂石系统工艺设备选型质量控制概述沙沱水电站是乌江干流梯级开发方案中的第九级是乌江干流在贵州省境内的最后一个梯级水电站本电站装机台总装机容量沙沱水电站大坝属碾压混凝土重力坝工程总计有凝土万其中常态混凝土万碾压混凝土万人工砂石料加工系统布置在乌江沙沱水电站坝址左岸上游处主要承担沙沱水电站主体工程和主要临建工程万混凝土所需砂石料的生产任务共需制备砂石骨料约万其中碎石万砂万砂石系统粗碎车间设计生产能力成品骨料生产能力其中成品碎石生产能力为不含特大石成品砂为满足沙沱水电站高峰月浇注强度万的骨料需求量该系统于年月投产运行年月完2工拆除系统生产工艺流程及布置系统生产工艺流程系统工艺流程简述沙沱水电站砂石系统采用半干式制砂工艺进行流程设计根据半干式制砂以破代磨的工艺技术特点采用了两端开路中间闭路的人工制砂破碎流程即粗碎车间和超细碎车间高速立轴式破碎机采用开路生产中碎车间和细碎车间采用闭路生产各生产车间之间用运输皮带相连接系统生产工艺流程见图系统各车间处理量为满足沙沱水电站大坝浇筑高峰期万月所需的砂石骨料砂石系统的设计处理能力以高峰期需求量进行核算砂石系统生产的源头是粗碎车间以下是为满足生产要求计算的粗碎生产量加工系统高峰月成品骨料生产强度月式中成品骨料高峰月生产强度月混凝土浇筑高峰月强度万月每混凝土用骨料量取加工系统小时成品骨料生产能力式中系统成品骨料小时生产能力3系统月成品骨料生产强度月系统月工作天数取天系统日工作小时数按两班制小时加工系统生产不均衡系数取则取值粗碎车间处理能力式中粗碎车间小时处理能力加工工艺流程及成品骨料输送损耗系数取则取值沙沱砂石系统自年月投产以来经多次系统整改后生产量已完全达到设计要求满足浇筑高峰期的砂石骨料需求量各车间处理能力及各级成品骨料生产能力分别见表表系统生产工艺流程及布置由于本标合同只要求加工系统能生产特大石而无生产强度要求系统设计按能够生产四级配主要生产三级配混凝土用骨料设计故设计成品骨料生产能力不含特大石生产能力破碎工艺及设备选型系统破碎采用粗中细三段破碎工艺粗碎开路中碎制砂与相应的筛分车间形成闭路循环生产工艺可满足各种级配混凝土对各种粒径骨料的不均衡需求粗碎车间4粗碎车间处理能力为车间选用台型反击式破碎机和台型棒条式给料机破碎机的设计排料口开度棒条式给料机的棒条间距车间处理最大进料粒径为系统控制料源粒径为设计工况下粗碎出料最大粒径破碎比粗碎破碎机生产参数见表中碎车间中碎车间处理能力为选用了型和型反击式破碎机各台设计排料口尺寸设计工况下车间的最大出料粒径为设计破碎比中碎车间破碎机生产参数见表制砂车间为达到沙沱水电站大坝浇筑常态及碾压两种混凝土对成品砂石粉含量的不同要求砂石系统采用台低速制砂机和台高速制砂机联合制砂为此系统设置细碎及超细碎车间满足不同生产要求细碎车间细碎车间处理能力为选用了台型立轴式制砂机设计设备线速度为细碎车间设计工况下的进料粒径为出料成砂率为系统中采用立轴式制砂机低速与高速联5合制砂的制砂生产工艺低速制砂机四台用来提高产量破碎原料粒径的骨料破碎后砂中筛分出部分骨料进粉砂车间立式式制砂机破碎破碎后的骨料与破碎后筛分出另一部分的小于料掺和达到改善成品砂的质量砂的细度模数为石粉含量制砂机生产参数见表超细碎车间超细碎车间处理能力为选用了台型立轴式制砂机设计转子线速度车间设计进料粒径出料细度模数为石粉含量筛分工艺及设备选型总结多年的人工砂石生产经验经过经济技术比较筛分设备选用系列圆振动筛该机型广泛用于国内的水电工程建设及冶金采矿煤炭行业中一筛车间一筛车间中碎和洗石车间联合布置成一筛中碎车间选用和振动筛各台筛面安装有高压水冲洗装置振动筛出的粒径为的特大石和粒径为的大石一部分进入成品料仓剩余和粒径大于的骨料一起进入中碎破碎设备粒径小于的骨料进入型号为的洗石机进行清洗二筛车间6选用型号为的振动筛台粒径大于的骨料返回一筛车间粒径和的骨料一部分进入三筛车间在三筛车间筛分分级后进入成品料仓另一部分进入号调节料仓作为细碎车间的制砂料源粒径小于的砂进入成品砂仓三筛车间三筛车间筛面上安装高压水冲洗装置选用型号为的振动筛台来自二筛车间的骨料经三筛车间分级后粒径的骨料进入成品中石仓粒径为的骨料进入成品小石仓粒径的进入号调节料仓粒径小于的进入成品砂仓四筛车间四筛车间设置有型号为的振动筛台型号为的高频振动筛台高频振动筛振动频率高处理能力大四筛车间将细碎车间的出料分级成三种骨料粒径大于的骨料返回号调节料仓的部分进入成品料仓部分进入号调节料仓作为进入超细碎车间进一步破碎的料源以调节成品砂的细度模数和石粉含量粒径小于的直接进入成品砂仓系统设备配置列表砂石系统设备本着便于操作工作可靠节省投资能耗及其它消耗低的原则进行选型根据系统工艺流程各车间处理量车间布置及成品的质量要求选用了满足本系统生产需要且最大程度节省投资7的加工处理设备砂石系统主要设备见表本系统工艺特点及生产过程中的质量控制工艺特点结合半干式制砂工艺多年的发展及其在石灰岩地区成功运行的实例沙沱水电站砂石加工系统根据料源的岩性特点采用了半干式制砂工艺具体工艺流程见砂石系统工艺流程图两端开路中间闭路的人工制砂破碎流程系统根据半干式制砂的以破带磨工艺技术特点采用了两端开路中间闭路的人工制砂破碎流程即粗碎车间和超细碎车间高速立轴式破碎机采用开路生产中碎车间和细碎车间采用闭路生产粗中碎均采用反击式破碎机根据沙沱水电站蚂蟥湾料场的料源特点粗碎车间选用了台美卓矿机的型反击式破碎机中碎车间选用了台和台型反击式破碎机低速立轴式破碎机和高速立轴式破碎机联合制砂本系统采用低速立轴式破碎机和高速立轴式破碎机联合制砂工艺细碎车间的低速立轴式破碎机将粒径的骨料破碎后出料中一部分的骨料进入超细碎车间进行高速破碎超细碎车间采用开路生产方式出料与细碎车间出料中粒径小于的砂混合后经皮带运送到成品砂仓生产出来的砂的石粉含量可达细度模8数骨料级配合理各项指标均满足碾压混凝土用砂要求成品砂石料的质量指标工程承包合同对细骨料砂和粗骨料碎石的质量指标见表和表生产过程中的质量控制沙沱水电站砂石系统对成品骨料砂的质量进行过程控制项目部实验室在生产过程中对成品骨料砂的各项指标进行跟踪检测并将检测结果及时反馈到生产部门从而指导生产业主中心实验室合同监理单位用位单位定期进行联合取样检测对成品骨料砂的质量进行监督控制毛料的质量控制沙沱水电站砂石加工系统的毛料来源有两个一个是从水淹坝弃渣场回采的电站大坝和厂房基坑开挖弃渣一个是蚂蟥湾料场爆破作业开采的石料其中回采料约占毛料总量的开采料约点毛料总量的毛料的质量对成品骨料的质量有直接影响为保证成品骨料的质量毛料质量主要有杂质含量和超径石两个指标杂质含量控制毛料里的杂质主要包括泥土和风化岩块以及民爆物品包装袋等废物由于前期电站大坝基坑和厂房开挖标承包商无序弃渣水淹坝弃渣场堆存的石渣中无用料和有用料混杂严重为保证砂石料质量在毛9料回采时尽量挑选含泥量小的区域进行回采必要时将含泥量重的废料转运出去在蚂蟥湾料场开采时为保证有用层毛料的质量在每层台阶开采时都是先把覆盖层剥离干净在覆盖层的剥离作业中严格按先覆盖后毛料的原则组织施工在施工时先进行顶部覆盖层的开挖剥离将剥离料运至指定弃渣场堆放在遇到溶蚀断层时在爆破作业前采用人工配合机械的方式清除开采区内的泥夹层和泥团验收合格后方可进行爆破爆破后集中人力清除爆堆中由于爆破力作用分布不规则的泥团并在挖运装车时边挖边清除增加反铲挖掘机甩渣次数和挑选的工序集中清除不合格料在料场运输道路边设置质检点每车毛料经质检员检查及时清除少量泥团泥团较多无法清除的作为废料处理保证进入粗碎车间毛料的含泥量不超过超径石控制砂石加工系统粗碎车间破碎机最大进料粒径为为了保证该设备的正常可靠运行料场开采毛料的最大粒径必须小于超径石量控制在以内在爆破设计时采用缩小炮孔间排距合理装药等措施尽量减少超径石在毛料装运时将大于的块石挑选出来集中进行二次爆破解小或采用破碎锤冲击破碎在粗碎车间破碎机下料口处再进行一次挑选禁止超径石卸入进料口粗骨料的质量控制粗骨料的质量控制指标主要有三个一是骨料含泥量指标二是针片10状颗粒含量指标三是骨料超逊径指标粗骨料的含泥量控制首先是控制毛料的含泥量杜绝含泥块的毛料进入系统其次对已经经过粗碎车间加工的半成品料进行多级冲洗并根据半成品料含泥情况调整冲洗时间和冲洗水量对大于的骨料在筛分机上设置高压水冲洗对小于的骨料采用双螺旋洗石机充分搓洗再在筛分机上用高压水冲洗以确保骨料的含泥量达到标准要求粗骨料的针片状含量控制人工砂石骨料生产中受料源特性开采方法破碎工艺及设备性能等综合因素的影响都会产生一定数量的针片状石料骨料中针片状含量越多对混凝土的质量影响越大因此必须采用有效的生产工艺严格控制针片状石料的含量沙沱水电站砂石加工系统料源采用大坝开挖回采料及蚂蟥湾料场开采石料岩性为中等可破碎性灰岩岩性为厚层中厚层灰岩含少量燧石结核和条带地层中厚白云质灰岩含少量燧石团块参照国内对灰岩的加工经验系统在设计时粗骨料的破碎设备为反击式破碎机生产出来的的粗骨料的针片状含量在以内生产的骨料针片状含量远小于合同规定的粗骨料的超逊径控制根据系统工艺设计主要在一筛分车间利用筛分机进行骨料筛分分级即大石在一筛分车间筛分分级中石小石在二筛分车间和三筛分车间分级在实际生产过程中为11控制骨料的超逊径首先确定筛分机筛网的合理尺寸选用质量较好的筛网其次对筛分出的成品质量情况进行及时跟踪检测和信息反馈如发现骨料超逊径变幅较大需停机对筛网进行全面检查发现筛网磨损较严重的及时进行更换处理以保证骨料质量成品砂的质量控制成品砂质量控制的主要指标为细度模数石粉含量及含水率细度模数的控制合同对砂的要求为中砂细度模数为本系统采用台制砂机和台制砂机联合制砂通过调配制砂机组合来综合调控成品砂的细度模数当回收细砂的量较大时开启台立轴式制砂机和一台制砂机确保成品砂的细度模数在之间加强成品砂的质量检测每吨为检验批次进行质量检测并及时将检测数据反馈到生产车间生产车间根据检测数据进行制砂机调配以保证细度模数满足合同要求石粉含量控制沙沱水电站常态混凝土及碾压混凝土对成品砂的石粉含量要求相差较大常态砂的石粉含量要求控制在之间而碾压砂的石粉含量要求为成品砂仓由隔墙分为两部分分别堆存常态混凝土用砂和碾压混凝土用砂系统采用台低速制砂机台高速制砂机及台美国爱斯太克公司生产的型高频振动筛联合制砂采用粉砂设备制砂可有效调节和控制砂12的石粉含量以确保常态混凝土和碾压混凝土对成品砂石粉含量的不同要求对成品砂按每吨为检验批次进行质量检测并及时将检测数据反馈到生产车间生产车间根据检测数据调整细砂回收设备运行强度以保证石粉含量满足不同混凝土的质量要求含水率控制成品砂的含水率直接影响混凝土的质量合同要求成品砂的含水率小于系统采用了机械脱水方式对从一筛车间及三筛车间回收的细砂进行机械脱水将制砂车间粉砂车间调节料仓运输胶带机及成品砂仓等部位全部进行了雨篷覆盖通过采用半干式制砂技术使二筛车间和三筛车间加工的制砂原料含水率控制在以内在制砂车间使成品砂的含水率控制在合同要求的范围内对成品砂按每吨为检验批次进行质量检测并及时将检测数据反馈到生产车间生产车间根据检测数据进行制砂原料的含水率调整和控制以保证砂的含水率满足合同要求质量统计数据和质量控制成果分析粗骨料的质量情况系统投产至年月粗骨料质量检测成果见表细骨料的质量情况系统投产至年月细骨料质量检测成果见表和表质量检测结果表明砂石加工系统生产的粗骨料和细骨料的各项质量指标均达到合格标准也满足业主合同要求结束语13贵州沙沱水电站人工砂石生产系统采用半干式制砂工艺实行全过程质量控制从投产至结束运行系统生产的砂石骨料各项质量指标均满足规范和合同要求为沙沱水电站混凝土施工质量提供了保障也为沙沱水电站长期安全稳定运营奠定了基础文章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