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    [專訪]謝憲中教授:靈活運(yùn)用濕法機(jī)制砂技術(shù)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)暨案例分析

    中國(guó)水泥網(wǎng)信息中心 · 2021-04-17 12:22

    眾所周知,水電大壩壩前電站壩后電站、大壩多級(jí)船閘等重要建、構(gòu)筑物設(shè)施須采用水洗砂、水洗骨料等攪拌制成混凝土進(jìn)行澆筑,而如今禁止濫采河沙后,濕法生產(chǎn)的機(jī)制砂就成了香餑餑;濕法機(jī)制砂生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)有哪些設(shè)計(jì)要點(diǎn)?濕法機(jī)制砂生產(chǎn)線有哪些環(huán)保優(yōu)勢(shì)?對(duì)于既有的干法生產(chǎn)線,怎樣全面實(shí)現(xiàn)需干則干,需濕則濕,以充分適應(yīng)市場(chǎng)的多變性靈活性? 帶著這些問(wèn)題,中國(guó)水泥網(wǎng)記者近日采訪了國(guó)家注冊(cè)礦業(yè)師、資深礦業(yè)工程專家、 天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院謝憲中教授級(jí)高工。

    礦業(yè)工程專家、天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院謝憲中教授級(jí)高工在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

    一. 濕法機(jī)制砂 生產(chǎn)線的 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

    記者:如今禁止濫采河沙后,濕法生產(chǎn)的機(jī)制砂就成了香餑餑;濕法機(jī)制砂生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)有哪些設(shè)計(jì)要點(diǎn)?濕法機(jī)制砂生產(chǎn)線有哪些環(huán)保優(yōu)勢(shì)?對(duì)于既有的干法生產(chǎn)線,怎樣全面實(shí)現(xiàn)需干則干,需濕則濕,以充分適應(yīng)市場(chǎng)的多變性、靈活性? 

    謝憲中表示:眾所周知,水電大壩、壩前電站、或壩后電站、大壩多級(jí)船閘等重要建、構(gòu)筑物設(shè)施須采用水洗砂水洗骨料等攪拌制成混凝土進(jìn)行澆筑,而如今禁止濫采河沙后,濕法生產(chǎn)的機(jī)制砂就成了香餑餑;濕法機(jī)制砂生產(chǎn)線有以下優(yōu)勢(shì):   

    1) 水洗的機(jī)制砂,幾乎不含泥土、石粉暨雜質(zhì),表面潔凈、品質(zhì)優(yōu)良、品相美觀、觀感光澤;

    2) 這種水洗精品砂,優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià),銷(xiāo)售價(jià)格較高,提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益;

    3) 采用循環(huán)水沖洗,生產(chǎn)環(huán)境無(wú)粉塵污染,提高了環(huán)境效益、社會(huì)效益。

    鑒于上述,在有市場(chǎng)、有條件的地方,宜采用濕法機(jī)制砂生產(chǎn)線;對(duì)于既有的干法生產(chǎn)線,在待選砂子進(jìn)入選粉機(jī)之前,設(shè)計(jì)可計(jì)量的三通分料閥,分出一部分或全部料至干砂混料系統(tǒng)進(jìn)行水洗,進(jìn)行高品質(zhì)升級(jí)(以銷(xiāo)定產(chǎn)),可實(shí)現(xiàn)干法、濕法按計(jì)劃暨訂單同時(shí)生產(chǎn)或分別單獨(dú)生產(chǎn);全面實(shí)現(xiàn)需干則干,需濕則濕,充分適應(yīng)市場(chǎng)的多變性靈活性。并實(shí)現(xiàn)機(jī)制砂制造業(yè)的高效清潔低碳循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)工業(yè)文明與生態(tài)文明和諧共融。詳見(jiàn)下圖:

    上述設(shè)計(jì)的要點(diǎn)如下:

    1、應(yīng)采用專業(yè)、專用的洗砂+細(xì)砂回收一體機(jī)      

    應(yīng)采用專業(yè)、專用的洗砂+細(xì)砂回收一體機(jī),因這是針對(duì)砂石骨料機(jī)制砂洗砂、細(xì)骨料脫泥等作業(yè)的專業(yè)、專用設(shè)備,主要包括:洗砂輪斗、洗砂槽、旋流器(系統(tǒng))、旋流器進(jìn)料泵、篩下泵池、直線振動(dòng)脫水篩六部分組成,整個(gè)一體機(jī)系統(tǒng)的工藝流程如圖所示。專業(yè)、專用的洗砂+細(xì)砂回收一體機(jī)經(jīng)比選采用了特有的多錐體旋流器技術(shù),并在洗砂槽結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了全面優(yōu)化。              

    2、應(yīng)采用高效輪斗洗砂機(jī),確保細(xì)砂回收率>90%,其主要技術(shù)優(yōu)勢(shì):

    1)  高效輪斗洗砂機(jī),巧妙地將傳統(tǒng)洗砂輪斗與槽式水力分級(jí)機(jī)相結(jié)合,細(xì)砂回收率高(細(xì)砂回收率>90%),精品砂產(chǎn)品級(jí)配合理,細(xì)度模數(shù)適中,含泥量很少;

    2)  優(yōu)化了篩網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸,洗砂潔凈度高;

    3)  排水采用特有的下溢流形式,與常規(guī)的上溢流形式相比,一方面杜絕了輪斗運(yùn)轉(zhuǎn)引起的擾流帶走細(xì)砂(短路流),另一方面延長(zhǎng)了細(xì)砂在槽體內(nèi)的停留時(shí)間,確保了分級(jí)效果。

    4)排水部分配置傾斜板組件,穩(wěn)定排水周期性擾動(dòng)的同時(shí),強(qiáng)化分級(jí)性能,提高細(xì)砂回收率。

    3、應(yīng)有針對(duì)性地選用高效細(xì)砂回收旋流器或高效選砂旋流器

    針對(duì)砂石行業(yè)不同工況的需要,應(yīng)有針對(duì)性地選用高效細(xì)砂回收旋流器或高效選砂旋流器,兩種旋流器適用于不同工況,滿足客戶對(duì)產(chǎn)品指標(biāo)的不同需求。旋流器采用個(gè)性化配置,根據(jù)來(lái)料特性、分級(jí)指標(biāo)的不同進(jìn)行調(diào)整,分級(jí)粒度在74微米到100微米之間可調(diào),具備分級(jí)效率高,服務(wù)年限長(zhǎng)的特點(diǎn)。

    高效細(xì)砂回收旋流器采用專利多錐體結(jié)構(gòu),主要應(yīng)用于骨料產(chǎn)線廢水以及洗砂廢水的細(xì)砂回收和低含泥石粉脫泥等工況。具有分級(jí)粒度小、細(xì)砂回收率高,濃縮性能強(qiáng)等特點(diǎn),所回收的細(xì)砂產(chǎn)品主要用于補(bǔ)充產(chǎn)品砂的細(xì)粒構(gòu)成,提高整體級(jí)配性能。

    高效選砂旋流器采用專利大錐角結(jié)構(gòu),主要應(yīng)用于礦山尾礦選砂以及高含泥石粉脫泥等工況。具有分級(jí)效率高,底流夾細(xì)少的特點(diǎn),解決了高含泥/含粉物料回收細(xì)砂含泥/粉量高的問(wèn)題。

    4、脫水篩機(jī)應(yīng)采用負(fù)傾角設(shè)計(jì)

    直線振動(dòng)脫水篩主要用于混砂/粗砂脫水、細(xì)砂脫水、尾砂脫水等物料脫水作業(yè)。主體材質(zhì)采用優(yōu)質(zhì)錳鋼,大梁整體型材設(shè)計(jì),高強(qiáng)度虎克螺栓連接,無(wú)焊縫設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,工作噪聲低。

    1)直線振動(dòng)脫水篩機(jī)應(yīng)采用負(fù)傾角設(shè)計(jì),向上設(shè)計(jì)的篩面傾角使物料在給料端形成漿液池,其靜壓水頭有助于液漿透篩,進(jìn)料端背板采用45度篩面設(shè)計(jì),增加脫水面積并促使物料盡快脫水形成濾層,對(duì)于低濃度物料,預(yù)脫水段可配高位泄流篩板,杜絕篩上跑水的現(xiàn)象。

    2)篩板選用耐磨聚酯篩板,開(kāi)孔率高、服務(wù)年限長(zhǎng)。篩板采用模塊式安裝,局部磨損局部更換,替換方便,維護(hù)工作量小,備件費(fèi)用低

    5、應(yīng)選用SS系列淺層沉降器

    利用淺層沉降原理加速顆粒的粗細(xì)分層或絮團(tuán)的沉降,縮短分級(jí)濃縮時(shí)間;

    通過(guò)將沉降區(qū)劃分為多個(gè)斜窄流區(qū)域縮短絮團(tuán)所需沉降聚合距離,提高濃縮效率,降低藥耗;

    通過(guò)斜板組件降低出流紊流強(qiáng)度,確保層流狀態(tài)進(jìn)行分級(jí),提高分級(jí)精度;

    在等效分級(jí)/濃縮指標(biāo)下,設(shè)備占地面積小。

     6、可采用電伴熱技術(shù)解決水洗砂設(shè)備設(shè)施在北方地區(qū)寒冷冬天使用的問(wèn)題。

     不管是洗砂、旋流系統(tǒng),還是濃密、壓濾系統(tǒng),都和水有關(guān)系,那么在北方寒冷的冬天需要特殊考慮,可采用電伴熱技術(shù),使水溫保持在5℃左右的恒溫不凍狀態(tài),所以采用電伴熱技術(shù)是可以解決水洗砂設(shè)備設(shè)施在北方地區(qū)寒冷冬天使用的問(wèn)題。

    二. 靈活運(yùn)用濕法機(jī)制砂技術(shù)的設(shè)計(jì)案例分析

    記者:你作為資深權(quán)威礦業(yè)工程專家,請(qǐng)談?wù)勳`活運(yùn)用濕法機(jī)制砂技術(shù)的設(shè)計(jì)案例分析,以實(shí)現(xiàn)濕法機(jī)制砂行業(yè)高效清潔低碳循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。

    謝憲中表示:                                       

    機(jī)制砂因所用原材料的巖性類(lèi)別、生產(chǎn)設(shè)備、加工工藝等因素影響,會(huì)在粒形、級(jí)配、堅(jiān)固性、石粉含量等方面都有很大的差別。機(jī)制砂的顆粒級(jí)配、針片狀含量、石粉含量、泥塊含量這些指標(biāo)可以在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)改變?cè)O(shè)備設(shè)施和工藝參數(shù)來(lái)調(diào)整和控制。

    鑒于上述,應(yīng)靈活運(yùn)用濕法機(jī)制砂技術(shù),做好物料平衡詳細(xì)計(jì)算及設(shè)備選型、總體布置,確保工藝系統(tǒng)順暢、低碳環(huán)保;充分利用自然地形的高差,盡量實(shí)現(xiàn)廢水自流,減少泵送揚(yáng)程、降低泵送電耗、確保節(jié)能生產(chǎn),以實(shí)現(xiàn)濕法機(jī)制砂行業(yè)高效清潔低碳循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)工業(yè)文明與生態(tài)文明和諧共融。

    對(duì)于既有的干法生產(chǎn)線,在待選砂子進(jìn)入選粉機(jī)之前,設(shè)計(jì)可計(jì)量的三通分料閥,分出一部分或全部料至干砂混料系統(tǒng)進(jìn)行水洗,進(jìn)行高品質(zhì)升級(jí)(以銷(xiāo)定產(chǎn)),可實(shí)現(xiàn)干法、濕法按計(jì)劃暨訂單同時(shí)生產(chǎn)或分別單獨(dú)生產(chǎn);全面實(shí)現(xiàn)需干則干,需濕則濕,充分適應(yīng)市場(chǎng)的多變性、靈活性。

    譬如:對(duì)干法機(jī)制砂生產(chǎn)線的0~5mm的砂子進(jìn)行水洗,處理量為2500t/h,含泥量暫按10%計(jì)算,最大用水量按1.5m3/(t*h)設(shè)計(jì),則需配套水洗砂系統(tǒng)的具體工藝技術(shù)參數(shù)如下:

    1、物料平衡計(jì)算及設(shè)備選型

    輪斗洗砂機(jī)

    細(xì)砂回收旋流器組

    脫水篩

    生產(chǎn)線進(jìn)料量2500t/h,水量3750m3/h,配置XFS400洗砂細(xì)砂回收一體機(jī)6套,單套洗砂機(jī)進(jìn)料量416.67t/h,配置XS4223輪斗洗砂機(jī)1臺(tái),單套細(xì)砂回收旋流器進(jìn)料量684.27m3/h,濃度18.60%,選用FX350-GX-B×6旋流器組處理,運(yùn)行壓力0.08-0.15MPa,配渣漿泵Q=700m3/h,H=25m,細(xì)砂脫水篩進(jìn)料量372.92t/h,選用ZKK4361脫水篩1臺(tái)。

    濃縮罐進(jìn)料量3519.23m3/h,選用SS5000高效斜板濃密機(jī)(淺層沉降器)處理;

    壓濾機(jī)處理量375t/h,參考選用800m2隔膜壓濾機(jī)18臺(tái)(備用2臺(tái))。

    主要設(shè)備明細(xì)

    一言以蔽之,應(yīng)從以上幾個(gè)方面全面推動(dòng)機(jī)制砂企業(yè)節(jié)能低碳減排、資源綜合利用、廢土循環(huán)利用、綠色生態(tài)發(fā)展工作;并鼎力推進(jìn)砂石行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,設(shè)計(jì)建設(shè)名副其實(shí)的節(jié)能、低碳、環(huán)保的機(jī)制砂示范線,全維度促進(jìn)建材工業(yè)文明與自然生態(tài)文明和諧共融。

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