张莹
中国水利水电第九工程局 贵州贵阳
摘 要：某项目砂石加工系统原设计为相同的两套系统，一套备用，单套处理能力150t/h，两套系统布置在一起，共用一个控制室和卸料平台，投产运行后，单套系统的实际产量只有70~80t/h左右，仅为设计生产能力的一半，不能满足工程需要，需对系统进行改造。
关键词：砂石加工系统；改造；总结
1工程概况
该工程包括2000套宿舍楼、公共服务楼及市政基础基础设施，占地面积350万m2，房屋总建筑面积约55万m2。工程碎石需用量约53万m3，石料场位于工地以北约4.5km的山上，石料为非常坚硬的石英砂岩，二氧化硅含量高达92.6%，砂石加工系统布置在山脚。
2原系统设计
系统原设计为相同的两套系统，一套备用，单套处理能力150t/h，成品分为中石（28-12mm）、小石（12-5mm）和砂（＜5mm）三种。
2.1工艺流程
原系统工艺流程如下图。
.png)
图1原系统工艺流程图
系统分三级破碎，粗碎车间布置一台PE750×1060鄂式破碎机，设计生产能力150t/h；中碎车间布置一台PEX250×1200鄂式破碎机，设计生产能力21t/h；细碎车间布置一台CH420EC圆锥破碎机，设计生产能力100t/h。筛分车间布置一台3YKR2060圆振动筛，设计筛分能力250t/h。系统主要技术参数如下：
.png)
2.2系统布置
原设计考虑两套系统便于运行管理，将两套系统平行对称布置在一起，共用一个控制室和卸料平台，详细布置见下图：
.png)
图2原系统布置图
3存在问题及原因分析
3.1 存在问题
该砂石加工系统建成投产后，经过近3个月的运行后，主要存在两个方面的问题。一是单套实际处理能力低于设计，约70-80t/h，台班产量（两班制，运行时间约9小时）300~400m3，仅为设计处理能力的一半，不能满足工程需要；二是砂的含泥量超标，达到15%，不能使用。
3.1 原因分析
一、系统生产能力低于设计，主要原因为各车间的实际生产能力都小于设计生产能力。各车间的实际生产情况如下：
1、粗碎车间为一台PE750×1060鄂式破碎机，设计处理能力为150t/h（css=80mm），出料中粒度大于80mm的为21t/h。而实际生产情况为css=80mm时的处理能力仅80t/h左右，出料中粒度大于80mm的为20t/h左右。处理能力要达到150t/h，排料口必须调到125mm以上，相应的出料粒度大于80mm的为50t/h以上。
2、中碎车间为一台PE250×1200鄂式破碎机，设计处理能力为21t/h（css=25mm），实际生产情况为css=50mm时才能达到21t/h。
3、细碎车间为一台CH420EC圆锥破碎机，设计处理能力为100 t/h（css=22mm），实际生产能力为65~70t/h。
从以上各车间的实际生产能力进行分析，系统生产能力主要受制于中碎车间，因中碎车间的生产能力最大只能是21t/h。相应粗碎车间也只能按80t/h进行生产，整个系统的生产能力也就只能达到设计的53%左右。
二、砂的含泥量超标，主要是由于原料含沙漠灰尘较多（约30%~40%），系统设计时只在粗碎前面布置了一台20×20mm隔筛，一次破碎后没有进行预筛分，致使很多附在石块上的灰尘进入了成品料仓。
4系统改造
4.1改造的必要性
设计考虑布置两套相同的系统，一套作为备用，没有考虑两套系统同时生产。现单套实际生产能力只能达到设计的一半，一套系统生产不能满足工程需要。因本工程地处沙漠地区，全年基本没有降雨，原料很干燥，生产时扬尘较多。两套系统布置在一起相互干扰，无法同时生产，因此必须对系统进行改造，提高产量以满足施工需要。
4.2改造方案
针对系统生产能力不足的问题，提出两种解决方案，一是对其中的一套系统进行改造，提高生产能力，另一套系统维持不变，作为备用，这种方案需要更换中碎破碎设备，加大中碎车间的处理能力，从而提高系统的生产能力，拟重新购买一台反击式破碎机用于中碎车间。二是利用现有资源，将现在两套系统的中碎车间合并，以提高生产能力，但此方案需停产改造，且改造后细碎车间将成为系统新的瓶颈，产量提高有限。经过比较后决定采用第一种方案。
针对成品砂含泥量超标问题，考虑在中碎反击破前增加一台振动筛，对粗碎车间出来的半成品进行预筛分，以降低成品砂的含泥量。
4.3改造后的工艺流程
根据以上改造方案，新的工艺流程只是中碎车间有改变，其余车间不变。中碎车间拆除原来的鄂破和隔筛，更换成一台反击破和一台振动筛，增加一条弃料皮带。由于细碎车间的处理能力有限，为了减小细碎车间的处理量，考虑粗碎车间出来的半成品筛除弃料后全部进入反击破，进入细碎车间的量即可通过调节反击破的排料口来控制，使系统各个车间达到平衡。改造后的工艺流程如下：
图3改造后系统工艺流程图
4.4设备选型
4.4.1反击破
改造后的系统按150t/h的生产能力考虑，由于半成品筛除弃料（＜2.5mm）后全部进入反击破，因此反击破的生产能力应在150t以上，通过对上海杰弗朗、路桥宝山和天津美卓三个厂家的六种产品进行比较，最后选用上海杰弗朗生产的APS4054反击式破碎机，主要技术参数如下：
.png)
4.5系统布置
根据原来的系统布置，选择改造1#系统，改造后中碎车间以2#皮带机尾滚中心为基点进行布置，1#皮带机头滚提高1.2m，向后缩短3.6m。增加的弃料皮带垂直于2#皮带布置。
4.6改造施工
系统改造于4月份开始策划，确定方案后开始设备采购和车间设计，设备于6月底到工地后开始安装，7月底安装调试完成。
5改造后效果
5.1系统生产能力
改造后系统经过近1周的调试，得出最佳的运行参数组合，粗碎鄂破排料口125~140mm、中碎反击破排料口45~50mm，细碎圆锥破排料口18~20mm。实测成品产量为中石（28~12mm）40~50t/h；小石（12~5mm）50~60t/h；砂（＜5mm）30~35t/h。在给料正常的情况下系统处理能力在120~145t/h，由于受给料等其他因素的影响，正常情况下的台班（两班制，实际运行约9小时）产量在500~600m3，为改造前的1.5~1.6倍。
5.2含泥量
系统改造后砂的含泥量大大减少，经过测试，含泥量从原来的15%降低到7.7%，但仍然超标。
5.3反击破运行情况
从实际运行的情况看，反击破的处理能力还有富余，解决了以前中碎成为系统瓶颈的问题。但是由于原料石英含量太高（92.6%），反击破板锤磨损很快，一副板锤平均运行45小时，即正常运行5个台班就得更换一副板锤，一是加大了运行成本，二是增加了维护更换的时间。
6结语
本次砂石系统的改造，应该说取得了一定的成功，但也暴露了一些新的问题，成功方面在于解决了原来系统各车间不匹配的问题，使产量得到了较大的提高，基本达到了设计的生产能力。新的问题有两点，一是对这种高石英含量的石料在设备选择上要慎重，从现在的实际情况看，选择鄂破和圆锥破比较合适，反击破不适用。二是砂的含泥量问题，因本工程地处沙漠地区，当地浇筑混凝土都是使用沙漠砂，业主也是一直不同意使用机制砂，主要原因是当地没有使用机制砂的情况，因此砂的含泥量问题是否有必要降低还需进一步的探讨。
作者简介：张莹（1987-），女，贵州仁怀市人，工程师，从事水利水电工程建筑施工技术与管理工作。