人工砂生产工艺及工程适应性.docVIP

不同人工砂生产工艺及工程适应性 随着国家基本建设的日益发展，混凝土骨料的需求越来越大。天然砂以生产工艺简单、价格低廉曾被大量采用。经过几十年的开采，我国许多河道天然砂资源已过度开采，出于对资源和环境的保护，国家和各地政府相继出台了限制和禁止天然砂开采的政策和法规。自上世纪60年代起，我国水电系统开始了就地取材进行机制（人工）砂的研究和生产，几十年来已经积累了成熟、丰富的人工砂生产经验，现已在全国各行各业得到了广泛的应用。 现在的人工砂生产工艺大体分为湿法、干法和半干法三种。不同的人工砂生产工艺，有不同的特点和适应性。不同工程应选择何种人工砂生产工艺，是值得探讨研究的。下面就此问题进行阐述。 湿法生产工艺： 该生产工艺最早在国内采用的、是最成熟的人工砂生产工艺，至今仍被得到广泛的应用。工艺流程见下图： 制砂原料为制石系统比例调节转来粒径5~40mm的骨料到制砂调节仓，通过振动给料器给棒磨机喂料。棒磨机是湿法制砂的核心设备，为中心排矿圆筒式棒磨机。物料和水从圆筒两端进入，筒内装有约30吨不同直径的钢棒，圆筒转动时，物料在钢棒间研磨破碎，破碎后与水一起从圆筒中心排出，进入“螺旋分级机”，在叶片的搅动中进行清洗、分级。制石系统产生的≤5mm（或≤2.5mm）的砂也进入“棒磨机”（数量少时或进入“螺旋分级机”）。合格的砂进入脱水筛脱水后输出到成品砂料堆，细颗粒的泥（石粉）随水排出。 该制砂工艺有如下优点： 产品为完全砂，无需用隔筛闭路循环； 可以通过调节进料量、进水量、装棒量方便地调节砂的细度模数和颗粒级配； 通过水洗，含泥量（石粉含量）可以得到有效的控制； 由于是研磨破碎，砂的粒形较好，表面较光滑； 由于整个生产过程为湿法，避免了生产中的粉尘飞扬，有利于环境保护。 但有比较突出的缺点：生产中需消耗大量的水（占整个系统用水量的80%），供水和污水处理设备投入和运行成本较大。 干法生产工艺： 由于湿法制砂用水量大的问题，干法生产工艺在许多年前已被提出，由于粉尘回收工艺的限制，一直未能得到推广和应用，近年来在水电系统已有少量的应用。工艺流程见下图： 干法工艺成品砂有两个来源，一是制石系统≤5mm的部分，二是制砂系统生产的成品砂。制砂系统原料为制石系统比例调节转来粒径5~40mm的骨料到制砂调节仓，通过振动给料器给立轴冲击破碎机喂料。立轴冲击破碎机是干法制砂的核心设备，立轴破碎机分为石打铁型和石打石两种型式，制砂采用的是石打铁型。转子将物料沿直径方向甩出，撞击到腔体的反击板上得到破碎。由于立轴破得到的产品不是完全砂，必须经隔筛将＞5mm的物料返回到料仓，实行闭路循环重复破碎。 干法制砂工艺最大的优势是较湿法制砂工艺生产成本大大降低，其体现在： 制砂的核心设备立轴冲击破碎机，除担当制砂功能外，有些还兼顾着制石系统的细碎、整形的功能，工艺设备投入少，建设成本低廉； 立轴破进料粒径大，生产能力大，单位加工成本低； 制砂工艺无需用水，节省了供水和污水处理设备投入和运行成本。 但相对湿法制砂工艺有如下缺点： 粒形较差，表面较粗糙； 含泥量（石粉含量）较高； 细度模数和颗粒级配调节较困难； 粉尘污染较重。 半干法生产工艺： 半干法生产工艺是在本世纪初为克服湿法制砂水体污染和干法制砂粉尘污染的缺点而研发的，在水电系统得到了较为广泛的应用。工艺流程见下图： 半干法并列布置了湿法和干法的两套系统，既发挥了干法制砂的生产能力大、生产成本低的优势，又一定程度上解决了细度模数调节的问题。由于同时布置了湿法和干法的两套系统。初期建设投入较湿法生产工艺更大。 成品砂的级配调节仓来源于三部分：一路是制石系统≤5mm的部分，二是立轴破制砂生产的成品砂，三是棒磨机制砂生产的成品砂。 成品砂的主要来源于干法制砂系统，因使用该系统生产成本较低。湿法制砂系统主要是利用来调节细度模数或颗粒级配。 半干法生产工艺的特点是初期建设投入较其他两种方法要大，但生产运行成本相对较低，特别是砂石生产总量大时。水电系统砂石需求总量动辄千万吨或几千万吨，总体成本节省是非常明显的。但它属于干法生产的缺点也是非常突出的。