系统设计规模粗碎处理能力槟榔江苏家河口水电站和松山河口水电站工程混凝土总量77.9万m3,混凝土量及骨料量。松山河口水电站砂石加工系统混凝土量统计根据招标文件提供的参考资料,苏家河口与松山河口水电站高峰月混凝土浇筑强度相互叠加,总的高峰月混凝土浇筑强度为6.37万m3/月,松山河口砂石加工系统成品砂月生产强度计算。
松山河口水电站砂石加工系统成品砂月生产强度计算项目数值混凝土高峰月强度Q/(万m3月-1)6.37混凝土骨料比重k1/(tm-3)2.2砂级配比例k2/%37成品砂高峰月生产强度Qmp/(t月-1)51850根据中成品骨料高峰月强度可计算粗碎车间的处理能力,加工系统小时成品骨料生产能力计算见式(1),粗碎车间处理能力计算见式(2)。
Qhp=Qmp/(m×n)(1)式中:Qhp为系统成品骨料小时生产能力,t/h;Qmp为系统月成品骨料生产强度,t/月;m为系统月工作天数,取25d;n为系统日工作小时数(按2班制),n=14h.
则:Qhp=51850/(25×14)=148.14(t/h),取值Qhp=150(t/h)Q=Qhp×C1×C2(2)式中:Q为粗碎车间小时处理能力,t/h;C1为加工系统生产不均衡系数,取C1=1.2;C2为加工工艺流程损耗系数,取C2=1.35.
根据式(1)、式(2)可计算出粗碎车间小时处理能力Q=150×1.2×1.35=243t/h,取值Q=250t/h.级配平衡计算级配平衡计算根据系统工艺流程及系统所选设备的破碎特性计算,系统工艺流程,级配平衡计算。
松山河口水电站砂石加工系统工艺流程简续根据料场爆破开采的毛石料筛分级配重量、破碎设备特性选择合适的粗碎设备;在粗碎、中碎车间完成破碎后,再根据筛分后的各级级配重量、设备特性选择合适的车间破碎设备。
系统前期主要选型存在的问题和处理设备选型遵循的主要原则(1)为提高砂石系统长期运行可靠性,砂石加工系统关键设备采用技术领先、质量可靠、单机生产能力大、使用经验成熟的国际先进设备。(2)设备配置应适合料源特点,满足砂石加工系统生产能力和质量的要求,并考虑适当的负荷率。(3)尽量选用相同规格型号的设备,以简化机型,方便管理维修。(4)尽量选用便于操作、工作可靠、节省投资、节省能耗及其他消耗,以及能降低运行管理费用的设备。
系统前期破碎设备的选择(1)破碎岩石的特性。根据招标资料提供的数据,本系统需破碎的岩石的岩性属坚硬、可破碎性结晶灰岩。(2)粗碎设备选择。粗碎车间设计生产能力为250t/h,设备选用2台PE750×1060颚式破碎机,该机处理最大进料粒径为630mm,处理坚硬岩类时其运行成本较低。PE750×1060颚式破碎机在产品为150mm(即≤150mm的骨料含量≥90%)时,单台机处理能力为150t/h,本系统设计单台处理能力为125t/h,设备的负荷率为63%,系统最大设计处理能力为250t/h,最大负荷率为83%.
(3)中碎设备选择。中碎车间的处理能力为190t/h,设备选用PF1315反击式破碎机。该机具有产量大、出料粒径容易控制、产品粒形好、能耗低等特点。反击式破碎机在产品为50mm时(即≤50mm的骨料含量≥90%)时,单台处理能力为200t/h,设备的负荷率为79%.
(4)制砂设备选择。本系统成品砂主要通过制砂车间生产,制砂车间处理能力为450t/h,设备选用PL8500SD和PL8500两台立轴式制砂机。
PL8500SD立式制砂机设计单台处理能力为300t/h,PL8500立式制砂机单台处理能力为150t/h,PL8500SD和PL8500立式制砂机在最佳制砂效果时设备的通过能力分别为300~380t/h和150~200t/h,设备负荷率为79%.
破碎设备存在的问题及处理松山河口水电站人工砂石加工系统通过运行一段时间后发现选择的破碎设备存在一些问题,导致系统的生产质量和数量无法满足设计要求,同时运行成本相对较高,系统必须进行整改才能满足电站的供应需求。
粗碎设备的使用情况使用情况砂石加工系统生产约1万多t后,发现颚式破碎机的动颚板和静颚板的牙全被磨平,无法再继续使用,只能更换。粗碎的特种钢耗钢量约为0.1kg/t,已远远超于灰岩粗碎耗钢量。通过对大安采石场的石料进行化学分析,发现石料中含有铁、锰、硅、钙等成分,极大地提高了石料的耐磨性、抗拉强度,加大了石料的破碎难度,带来了耗钢量的增加。
处理办法通过分析测评,颚式破碎机属于低速破碎设备,认为砂石系统所选择的颚式破碎机作为粗碎设备是适合大安采石场的。但是为了降低耐磨件的耗用量,必须进行一定的技术改造才能达到要求。在本系统中采取了2个办法来降低破碎的耗钢量,1个办法是与耐磨件供应商共同研究调整耐磨件的力学性能,增强耐磨性;另一个办法是针对岩石的强度范围调整动颚板和静颚板的磨牙形状,延长磨损寿命。通过这2种办法处理后,粗碎的破碎成本降低了40%左右。
总结松山河口水电站人工砂石加工系统设备选型是结合当前国际、国内先进的破碎、制砂、筛分、水处理等设备应用现状和贵州索风营、云南云鹏水电站等工地实际经验进行的又一次设备选型实践。设备选型符合“系统设计必须重点考虑生产高峰期的可靠性、设备选型的先进性和低峰期生产的经济性”的设计指导思想,整体上是人工砂石系统设备选型的又一个成功范例。
但在破碎设备选型方面也存在一些不足,特别是制砂设备在岩石资料收集不足的情况下进行选型给系统后期运行造成了极大的麻烦。虽然最终得以有效解决,但还是造成了一定的损失。所以,在设备选型中除了考虑岩石的抗压强度外,还应进一步考虑岩石的耐磨性、抗拉性以及综合物理、化学的稳定性,才能选择到适合的破碎设备。