CN102923980B

CN102923980B - 水电工程混合制砂的方法

Info

Publication number: CN102923980B
Application number: CN201210444136.2A
Authority: CN
Inventors: 蒋定国; 曹广晶; 戴会超; 彭秀华; 别玉静; 唐梦君
Original assignee: China Three Gorges Corp
Current assignee: China Three Gorges Corp
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-11-08
Also published as: CN102923980A

Abstract

本发明涉及一种水电工程混合制砂的方法，该方法包括以下步骤：1)将石料送入破碎单元进行破碎；2)将经过破碎单元破碎后的粒径40mm以下的石料在筛分单元进行筛分；3）将第二制砂原料仓（Ⅱ）中的骨料送入冲击式破碎机破碎，并且将破碎后的混合料送入振动筛（16）脱水并分级；4)将第一制砂原料仓（Ⅰ）中的粒径5-20mm的骨料送入棒磨机破碎，破碎后的砂送入第三螺旋洗砂机（12），再经第三脱水筛（15）脱水后送入成品砂仓（20）。该方法更新了传统制砂方法，在制砂流程中将冲击式破碎机作为主要的制砂设备，并与棒磨机、振动筛等一起，形成一种适用水电工程的混合制砂方法。该方法可以满足高强度的生产以及高质量的要求，且能减少建安费用、提高设备整体利用率和降低成本。

Description

水电工程混合制砂的方法

技术领域

本发明涉及建筑材料的制备。具体地说，本发明涉及水电工程人工砂石骨料生产技术领域，尤其涉及一种水电工程混合制砂的方法及***。

背景技术

大型水利水电工程混凝土生产所需砂石料量巨大，生产规模及生产强度高，高峰生产持续时间长，人工砂石料加工生成***的生产运行不仅要确保产量满足工程建设需要，也要确保***生产的成品质量达到工程建设所需的质量标准，从而保证混凝土工程质量。

国内传统人工砂石料加工生产方法主要为采用棒磨制砂机或圆盘式制砂机单独制砂，但该方法往往无法满足高强度的生产，且钢耗严重，建安费用较高。20世纪90年代中期以来在大型水电工程中开始使用冲击式破碎机，其生产效率高，磨耗小。但冲击式破碎机存在着所生产的砂细度模数偏大、中径粒径的砂石偏少、对各种混凝土配比要求适应性差等缺点，因此严重影响混凝土的质量。

目前国内普遍采用vi系列冲击式新型制砂机，其优势主要表现在结构简单合理、运行成本低，磨损小，破碎率高，节能等方面，但其也存在很多不足之处，如受物料水分含量的影响比较大，含水分少，粉尘污染较严重；有些设备在工作的时候噪音比较大，在保养条件较差的情况下，其工作效率明显降低，且适用范围较小，只适合破碎中硬、特硬物料。

中国专利CN101708968B公开了一种机制砂细骨料的制备方法，对粒径在16mm以上的砂石混合物进行二次破碎、筛分，将机制砂与粒径最小的特细砂复合使用，可以生产出具有一定细度模数的机制砂细骨料，克服了原有制砂***无法对细度模数进行控制的缺点，但在最为关键的制砂工艺中，仍采用单一的制砂机进行处理，无法满足水电工程需要的高强度生产、持续生产的需求。

因此为达到成品优质高产，需要采取一系列的措施，采用新方法和其他很多确保成品质量的措施，以满足高强度的生产以及高质量的要求。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服传统技术的缺点，提供一种水电工程混合制砂的新方法及***，在不大幅增加建安费用的条件下，在保障人工砂的生产质量的同时，提高人工砂生产***的高强度生产、持续生产的能力。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水电工程混合制砂方法，该方法包括以下步骤：

1)将石料送入破碎单元进行破碎；

2)将经过破碎单元破碎后的粒径40mm以下的石料在筛分单元进行筛分，将所述石料分为粒径5-20mm的骨料、粒径20mm-40mm的骨料和粒径小于5mm的砂，其中：

i）将一部分粒径5-20mm的骨料送入第一制砂原料仓，

ii）将其余的粒径5-20mm的骨料和全部粒径20mm-40mm的骨料送入第二制砂原料仓；

iii）将筛分单元筛余的粒径小于5mm的砂送入第一螺旋洗砂机清洗，再经第一脱水筛脱水后送入成品砂仓；

3）将所述第二制砂原料仓中的骨料送入冲击式破碎机破碎，并且将破碎后的混合料送入振动筛脱水并分级，其中：

i）将粒径20mm以上骨料送入所述第二制砂原料仓，

ii）将粒径5-20mm的骨料送入所述第一制砂原料仓，

iii）将粒径小于5mm的砂送入第二螺旋洗砂机，再经第二脱水筛脱水后送入所述成品砂仓；

4)将第一制砂原料仓中的粒径5-20mm的骨料送入棒磨机破碎，破碎后的砂送入第三螺旋洗砂机，再经第三脱水筛脱水后送入成品砂仓。

在一个具体实施方案中，该方法进一步包括在将步骤2）、3）、4）所得到的砂送入所述成品仓之前进行混合。

在另一个具体实施方案中，所述的水电工程混合制砂方法按照如下的重量百分比对各步骤所得到砂进行混合：步骤3）所得到的砂35%-45%、步骤4）所得到的砂20%-30%、步骤2）的砂20%-30%，从而形成细度模数为2.5±0.2的人工砂。

在另一个具体实施方案中，所述的水电工程混合制砂方法在第一、第二和第三脱水筛中分别将砂含水率由20%-25%脱水至12%-15%。

本发明还提供了一种水电工程混合制砂***，该***包括：

筛分模块、棒磨机破碎模块、冲击破碎机破碎模块和成品仓，其中：

所述筛分模块包括：筛分单元、第一、第二和第三传送装置、第一螺旋洗砂机和第一脱水筛，其中所述筛分单元的出口分别与第一、第二和第三传送装置的入口连接，所述第一传送装置的出口与第一螺旋洗砂机和第一脱水筛依次连接；

所述棒磨机破碎模块包括：依次连接的第一制砂原料仓、第四传送装置、棒磨机、第三螺旋洗砂机和第三脱水筛；

所述冲击破碎机破碎模块包括：依次连接的第二制砂原料仓、第五传动装置、冲击式破碎机、第六传动装置、振动筛、第二螺旋洗砂机和第二脱水筛；其中

第二传动装置的出口与所述第二制砂原料仓的入口连接，第三传动装置的出口与所述第一制砂原料仓的入口连接，

所述振动筛的出口还分别与所述第二传动装置和所述第三传动装置连接，

第一脱水筛的出口与第八传动装置的入口连接，第二、第三脱水筛的出口均与第七传动装置的入口连接，所述第七、第八传动装置的出口与所述成品仓连接。

在一个具体实施方案中，该***还包括破碎单元，该破碎单元设置在所述筛分模块的上游，以将石料进行破碎后送入所述筛分单元。

在另一个具体实施方案中，在所述的水电工程混合制砂***中，第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八传送装置中的至少一个为胶带机。

在另一个具体实施方案中，在所述振动筛分别与所述第二传动装置和/或所述第三传动装置之间设置有滑槽。

在另一个具体实施方案中，在所述第三脱水筛和所述第七传动装置之间设置有附加的传送装置。

在另一个具体实施方案中，所述冲击式破碎机采用Barmac9000破碎机。

成品砂的调节主要由棒磨机制出的砂来调节Barmac9000破碎机制出的砂和筛分车间的石屑，根据产量、细度模数大小，设备(台数)产量高低等进行***组合。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，建安费用低，可以满足高强度的生产及大型水利工程对人工砂细度模数的要求，整体利用效率高。

本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为根据本发明的制砂***的示意图。

附图标记说明：

1～9 胶带机

10 筛分车间

11 棒磨机

12、13、14 螺旋洗砂机

15～18 振动筛

19 冲击式破碎机

20 成品砂仓

Ⅰ～Ⅱ 制砂原料仓。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个具体实施方案，这些具体实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性具体实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性具体实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性具体实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它具体实施方案。

在本发明的一个方面，在一个具体实施方案中，本发明提供了一种水电工程混合制砂***，其结构参见图1，本发明的水电工程混合制砂***包括：

筛分模块、棒磨机破碎模块、冲击破碎机破碎模块和成品仓20，其中，

筛分模块包括：筛分车间10、胶带机8、5、4，第一螺旋洗砂机14和第一脱水筛18，其中筛分车间10的出口分别与胶带机8、5、4的入口连接，胶带机8的出口与第一螺旋洗砂机14和第一脱水筛18依次连接。

棒磨机破碎模块包括：依次连接的制砂原料仓Ⅰ、胶带机1、棒磨机11、第三螺旋洗砂机12和第三脱水筛15。

冲击破碎机破碎模块包括：依次连接的制砂原料仓Ⅱ、胶带机2、冲击式破碎机19、胶带机3、振动筛16、第二螺旋洗砂机13和第二脱水筛17。

其中，胶带机4的出口与制砂原料仓Ⅱ的入口连接，胶带机5的出口与制砂原料仓Ⅰ的入口连接，在这种情况下，就可以将筛分车间10筛分的骨料或砂按照不同的粒径大小分别通过胶带机5、4、8传送到制砂原料仓Ⅰ、制砂原料仓Ⅱ和第一螺旋洗砂机14进行处理。

如上所述，振动筛16与第二螺旋洗砂机13连接，即振动筛16的出口与第二螺旋洗砂机13连接，使得振动筛16中的一部分骨料或砂进入到第二螺旋洗砂机13进行清洗；同时，振动筛16的出口还分别与胶带机4和胶带机5连接，在这种情况下，就可以将振动筛16分级并脱水后的骨料按照不同粒径大小分别通过胶带机5、4传送到制砂原料仓Ⅰ、制砂原料仓Ⅱ分别进行再次破碎。

第一脱水筛的出口与胶带机9的入口连接，第二、第三脱水筛17、15的出口均与胶带机6的入口连接，胶带机9、6的出口与成品仓20连接，这样，通过第一脱水筛18脱水后的砂可通过胶带机9传送到成品砂仓，第二、第三脱水筛17、15脱水后的砂都可以通过胶带机6被传送到成品砂仓。

为了方便传送，作为选择还可以在上述任意两个相互连接的装置之间设置滑槽，以便于石料的传送，例如，可以在振动筛16和胶带机5、4之间设置滑槽。

由于水电工程混合制砂***庞大，为了便于传送，作为选择在任意两个相互连接的装置之间还可以根据需要来设置附加的胶带机以便于石料的传送，例如，在图1中，在第三脱水筛15和胶带机6之间还设置了胶带机7。

当然，胶带机也可以选择任何能够传送砂石的其它传送装置，例如皮带机、自卸汽车等。

在另一个具体实施方案中，水电工程混合制砂***的结构和连接方式基本与上面描述的***类似，但是，冲击式破碎机19采用了由SVEDALA公司生产的Barmac9000破碎机。

（1）根据下面的表1和表2可以了解Barmac9000破碎机的制砂粒度：

设备产量与进料的混合比例及粒径大小关系：

(a)进料采用粒径5-40mm的混合料，破碎后的粒度统计见表1；

(b)进料采用粒径5-80mm的混合料，破碎后的粒度统计见表2：

表1：粒径5-40mm混合料破碎后粒度统计

粒径（mm）	<5	5-20	20-40
				比例（%）	40.25	38.25	21.5

表2：粒径5-80mm混合料破碎后粒度统计

粒径（mm）	<5	5-20	20-40
				比例（%）	31.3	43.5	25.2

注：除去进料中存在的粒径<5mm的含量，成砂率约35%。

（2）通过表3可以了解Barmac9000破碎机、筛分车间、棒磨机制砂的粒度及制砂的细度模数（表3中表示为F.M.）。

(a)制砂的粒度见表3

表3：制砂的粒度

粒径（mm）	<0.16	0.16-0.315	0.315-0.63	0.63-1.25	1.25-2.5	2.5-5	5-10	F.M.
									棒磨机（%）	13.26	12.32	26.27	27.56	10.15	9.30	1.14	2.37
筛分车间（%）	5.22	8.47	18.56	18.65	11.55	26.02	11.53	3.14
									Barmac（%）	8.30	9.04	21.28	21.90	12.71	21.10	5.40	2.89

(b)Barmac9000制砂细度模数基本上在2.7-2.9之间，单台产量达80t/h左右；经调节进料粒度、进料流量、细度模数后可以达到2.5-2.7。

经实验，上述制砂***的生产能力可达165t/h以上，经调节进料粒度、进料流量，细度模数可以达到2.5-2.7，能够保证工程所需。

在本发明的另一个方面，提供了一种水电工程混合制砂方法。

参见图1，其中图1中的箭头表示材料在加工过程中的运输方向。

冲击式破碎机采用由SVEDALA公司生产的Barmac9000破碎机。

将石料送入破碎车间进行破碎，石料经破碎后形成粒径40mm以下的制砂原料，该制砂原料被输送到筛分车间10。

粒径40mm以下的制砂原料在筛分车间10被分为粒径5-20mm的骨料、粒径20mm-40mm的骨料和粒径小于5mm的石屑或砂。将一部分粒径5-20mm的骨料和一部分粒径20mm-40mm的骨料通过胶带机5、4分别送入制砂原料仓Ⅰ和制砂原料仓Ⅱ；将筛分车间10筛余的粒径小于5mm的石屑送入第一螺旋洗砂机14洗砂，再经第一脱水筛18脱水至12%-15%以后经胶带机9送入成品砂仓20。

制砂原料仓Ⅰ主要存储一部分粒径5-20mm的骨料，供棒磨机11制砂以提高产砂量，减少钢耗。

制砂原料仓Ⅱ首先存储一部分粒径20mm-40mm的骨料。由于20mm-40mm的骨料在***生产中短缺，为了避免破碎机空转，综合考虑碎石的生产成本，需要将筛分车间10中的其余的粒径20-40mm与5-20mm的骨料的混合料由胶带机4送入制砂原料仓Ⅱ存储以供Barmac9000破碎机19使用。

制砂原料仓Ⅰ中粒径5-20mm的骨料由胶带机1送入棒磨机11破碎制砂，然后经第三螺旋洗砂机12清洗，接着进入第三脱水筛15脱水，砂含水率由20%-25%脱水至12%-15%后进入胶带机7、6，最后入成品砂仓20。

制砂原料仓Ⅱ中粒径5-40mm的骨料由胶带机2送入Barmac9000破碎机19，破碎后的混和料经胶带机3送入振动筛16进行脱水并分级，粒径20-40mm的骨料通过滑槽进入胶带机4并送入制砂原料仓Ⅱ；粒径5-20mm的骨料通过滑槽进入胶带机5并送入制砂原料仓Ⅰ；粒径小于5mm的砂进入第二螺旋洗砂机13清洗，经第二脱水筛17脱水至15%以下再送入胶带机6，与棒磨机11制出的砂和筛分车间筛余的砂混合后进入成品砂仓20。

优选地，成品砂由以上三种方法得到的砂按重量百分比计：以Barmac9000破碎机制出的砂35%-45%、棒磨机制出的砂20%-30%、筛分车间筛余的石屑20%-30%的比例混合，形成的人工砂的细度模数为2.5土0.2，石粉含量10%-13%，可满足工程要求。

根据本发明的制砂方法，成品砂的调节主要由棒磨机制出的砂来调节Barmac9000破碎机制出的砂和筛分车间的石屑，根据产量、细度模数大小，设备(台数)产量高低等进行***组合。

本发明改进了传统制砂方法，在制砂流程中加入冲击式破碎机作为主要的制砂设备，并与棒磨机、振动筛、胶带机一起，形成一种适用水电工程的混合制砂方法。该方法可以满足高强度的生产以及高质量的要求，且能减少建安费用，提高设备整体利用率，降低成本。

经实验，采用了上述制砂***和方法，生产能力可达165t/h以上，经调节进料粒度、进料流量，细度模数可以达到2.5-2.7，能够保证工程所需。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims

1.一种水电工程混合制砂方法，该方法包括以下步骤：

1)将石料送入破碎单元进行破碎；

i）将一部分粒径5-20mm的骨料送入第一制砂原料仓（Ⅰ）；

ii）将其余的粒径5-20mm的骨料和全部粒径20mm-40mm的骨料送入第二制砂原料仓（Ⅱ）；

iii）将筛分单元筛余的粒径小于5mm的砂送入第一螺旋洗砂机（14）清洗，再经第一脱水筛（18）脱水后送入成品砂仓（20）；

3）将所述第二制砂原料仓（Ⅱ）中的骨料送入冲击式破碎机破碎，并且将破碎后的混合料送入振动筛（16）脱水并分级，其中：

i）将粒径20mm以上骨料送入所述第二制砂原料仓（Ⅱ）；

ii）将粒径5-20mm的骨料送入所述第一制砂原料仓（Ⅰ）；

iii）将粒径小于5mm的砂送入第二螺旋洗砂机（13），再经第二脱水筛（17）脱水后送入所述成品砂仓（20）；

4)将第一制砂原料仓（Ⅰ）中的粒径5-20mm的骨料送入棒磨机破碎，破碎后的砂送入第三螺旋洗砂机（12），再经第三脱水筛（15）脱水后送入成品砂仓（20）。

2.根据权利要求1所述的水电工程混合制砂方法，该方法进一步包括在将步骤2）、3）、4）所得到的砂送入所述成品砂仓（20）之前进行混合。

3.根据权利要求2所述的水电工程混合制砂方法，按照如下的重量百分比对各步骤所得到的砂进行混合：步骤2）所得到的砂20%-30%、步骤3）所得到的砂35%-45%、步骤4）所得到的砂20%-30%，从而形成细度模数为2.5±0.2的人工砂。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的水电工程混合制砂方法，在第一、第二和第三脱水筛中分别将砂含水率由20%-25%脱水至12%-15%。