大理巖圓錐破反擊破和立軸破的制砂工藝試驗研究

1、2 0 1 3 年 7 月RiverJuly， 2013大理巖圓錐破、反擊破 和立軸破 的制砂工藝 試驗研究羅作仟 ，劉佑枝（ 葛洲壩集團 第五工程有限公司，湖北 宜昌 443002）摘要： 針對錦屏水電站三灘大理巖 加工性能差、破碎后原狀砂石粉含量高的問題，采用三灘右岸砂石系統(tǒng)已有設備或新增工藝設備，在更寬的 范圍內開展了大理巖圓錐破、反擊破 和立軸破 的制砂工藝 試驗研究。結 果表明，不同類型的破碎設備在改變運 行工況時 只對成砂率有影響， ，對原狀砂的級配和石粉含量影響不大。其工程經驗可為類似巖石制砂研究提供技術參考。關 鍵 詞： 大理巖制砂; 設備選型; 立軸 破制砂; 石粉含量; 錦

2、屏一級水電站中圖法分類號： TV53 文獻標志碼： A333錦屏一級水電站三灘右岸人工骨料生產系統(tǒng)采用大理巖制砂，主要供應錦屏一級和二級水電站所需細骨料約 470 萬 t，系統(tǒng)生產的料源為三灘右岸大理巖料場的大理巖 該料場地層為三疊系中上統(tǒng)雜谷腦組第，二段第 7、8 層大理巖，巖性以灰色中細晶大理巖、淺灰 灰白色細晶大理巖為主，夾白色中晶大 理巖條帶。灰色中細晶大理巖和淺灰 灰白色細晶大理巖巖塊新鮮較堅硬； 白色中晶大理巖條帶含量約 20% 30% ，巖塊強度偏低，錘擊后易成粉末。料場原巖試驗成果表明： 灰 色 中細 晶大 理 巖飽 和 密度 為 2 69 2 70g / cm ，飽和吸水率為

3、 0 14% 0 21% ，飽和抗壓強度為 51 5 86 1 MPa，平均值 65 4 MPa，軟化系數(shù) 0 76 0 94； 淺 灰 灰白 色 細晶 大 理巖 干密 度 為 2 70g / cm ，飽和吸水率為 0 18% 0 20% ，飽和抗壓強度為 75 3 76 2 MPa，軟化系數(shù)為 0 80； 白色中晶大理巖呈條帶或透鏡體夾層，單層厚度薄，取樣困難，僅 1組試 驗值，飽 和 密度 為 2 69 g / cm ，飽和 吸 水 率為0 14% ，飽和抗壓強度為 56 6 MPa，軟化系數(shù)為 0 89。占總量 20% 30% 的白色中晶大理巖，以及灰色中細晶大理巖、中顆粒較粗的中晶大理

4、巖的飽和抗壓強度偏低，其值小于 60 MPa，其礦物成分主要由細粒（ 粒徑0 02 0 05 mm） 方解石組成（ 98% 以上） ，含少量白云石。收稿日期： 2013 05 22錦屏水電站三灘右岸大理巖料場的大理巖加工性能差，經破碎機破碎后，小于 5 mm 原狀砂中各粒徑級配有所差異，但總體趨勢基本一致，其中原狀砂的石粉含量約為 40% ，破碎機生產出來的原狀砂，存在細度模數(shù)小 砂的成品率低等問題、 。本文對不同類型的破碎機在不同工況下生產的大理巖原狀砂的細度模數(shù)、石粉含量、砂的顆粒級配變化等進行了試驗研究，為砂石系統(tǒng)生產運行最優(yōu)設備選擇提供依據。1 料源與試驗方法1 1 料 源試驗料源采用

5、三灘料場上部 2 175 2 190 m 高程范圍內開挖的新鮮大理巖。1 2 試驗方法從破碎原理上講 物料破碎主要分擠壓， 、剪切型破碎和碰撞、打擊型破碎兩大類。從理論和工程實際使用情況看，擠壓、剪切型破碎機（ 如顎破、旋回破、圓錐破等） 破碎時不易造成過度 粉碎，粉料少； 碰撞、打擊型破碎機（ 如反擊破、錘破、立式沖擊破、棒磨機等） 破碎時破碎比大，產品細，粒形好，但易產生粉料。根據以上原理，為在更寬的范圍內進一步研究三灘右岸大作者簡介： 羅作仟，男，總工程師 ，高級工程 師，主 要從事 水利水 電工程 施工組 織設 計與施 工管 理工作。 E mail: 523820165qq com第

6、14 期羅作仟，等： 不同破碎設備對大理巖制砂質量影響的試驗研究55理巖制砂工藝，以改善 成品砂的質量，尤其是中間級配、石粉含量、細度模數(shù)等指標的改善，并提高制砂的成品率，此次試驗由三灘右岸人工骨料生產系統(tǒng)承擔，試驗內容見表 1。（ 1） 試驗研究中碎圓錐破碎機在不同的排料口徑下，所生產原狀砂的細度模數(shù)、石粉含量、砂的顆粒級配變化情況，并根據試驗結果推斷三灘系統(tǒng)使用圓錐破作為中碎設備的可行性及進一步開展超細碎圓錐破制砂試驗的必要性。（ 2） 試驗研究中碎反擊破碎機在不同的排料口徑或不同轉速下，所生產原狀砂的細度模數(shù)、石粉含量、砂的顆粒級配變化情況，并根據試驗結果推斷三灘系統(tǒng)使用反擊破作為中碎設

7、備的可行性及進一步開展反擊破制砂試驗的必要性。（ 3） 試驗研究立軸破碎機在不同線速度、不同的鐵砧角度及不同進料量情況下，所生產原狀砂的細度模數(shù)、石粉含量、砂的顆粒級配變化情況，并根據試驗結果確定立軸破的最佳線速度、進料量和鐵砧角度。表 1 試驗內容試驗設備 試驗項目 進料粒徑/mm 說明H4800MC圓錐破 調整排料口口徑，分析破碎物料顆粒級配 40 80 安裝在中碎車間NP1315 反擊破 調整反擊破線速度和排料口口徑 分析破， 40 300 線速度按40m /s 和 35m/s碎物料顆粒級配 試驗PL9500 立軸破 62，58，55m /s 和更換鐵砧試驗 3 402 結果與討論2 1

8、 反擊破與圓錐破試驗在中碎車間布置了 2 臺反擊破碎機和 1 臺圓錐破碎機，主要針對中碎反擊破和圓錐破在不同排料口徑和反擊破不同線速度情況下的成砂率及原狀砂石粉含量進行對比試驗 結果表明， ：（ 1） 反擊破和圓錐破的成砂率均較高，且成砂率波動較大。（ 2） 中碎反擊破 NP1315 降低線速度 后，成砂率約減少了 50% ，但原狀砂的石粉含量基本沒有變化。（ 3） 圓錐破在排料口徑較小時，成砂率非常高，排料口徑加大后，成砂率有所降低，但原狀砂石粉含量仍然很高。（ 4） 中碎反擊破 NP1315 降低線速度 后，成砂率降低，但 40 80 mm 超徑石含量明顯增加，若采用 35m / s 的線

9、速度，循環(huán)量將增大，但整個中碎成砂率和成粉總量均沒有減少。（ 5） 反擊破調整速度后，對原狀砂的石粉含量改變不明顯，相比較而言，反擊破的原狀 砂石粉含量稍低，但區(qū)別不大。立軸 20 40 5 20mm/ mm/成砂率/ 細度 石粉% %通過對不同工況條件下反擊破和圓錐破破碎試驗結果的分析 限于三灘料場巖石的加工特性， ，不同工況下生產的原狀砂石粉含量沒有質的改變。因此，沒必要進一步開展超細碎圓錐破和反擊破制砂試驗。2 2 立軸破制砂試驗立軸破是采用碰撞、打擊型的破碎原理制砂的破碎設備。錦屏水電站三灘右岸大理巖制 砂易產生粉料，從理論上分析，可能是物料碰撞或 打擊的速度過大、或碰撞破碎次數(shù)過多等

10、原因造成的。針對三灘右岸大理巖的特性 是否存在一個理論速度使物料能夠，破碎又不過度粉碎，有待進一步試驗研究，為此，對立軸破制砂進行了以下試驗。（ 1） 調整立軸破線速度和進料量，以研究三灘右岸大理巖加工過程是否存在由于立軸破轉速過高而過粉碎的問題。（ 2） 采用波紋狀和平板形式鐵砧，以研究不同形狀鐵砧對原狀砂的石粉含量及細度模數(shù)的影響。（ 3） 對于易碎物料，當破碎給料增加時，破碎腔內料的密度加大，使物料間的多次碰撞概率增加 可能導，致石粉含量增加，針對此問題，試驗將立軸破鐵砧更換成向下傾斜的鐵砧，使之形成排料腔反射，減少與后續(xù)物料碰撞以及轉子反擊板的再次打擊，以研究對石粉含量變化的影響。同時

11、也就 3 個和 5 個轉子出料口兩種情況對石粉含量變化的影響進行了研究。立軸破破碎顆粒級配試驗成果見表 2。表 2 立軸破破碎顆粒級配試驗成果試驗 線速度/ 進料量/編號 （ m·s ） （ t·h ）% 模數(shù) 含量/%20081031 P3 6 62 1745 43 3370 6200 1 86 365 平板鐵砧20081112 P3 6 62 2293 137 3292 6571 2 08 348 平板鐵砧20081113 P3 6 62 2294 199 3950 5750 1 93 385 平板鐵砧20081119 P3 6 62 2457 340 3670 599

12、0 1 82 419 平板鐵砧20081119 P3 6 62 2449 340 3720 5930 1 80 427 平板鐵砧20081112 P3 5 58 1967 195 3712 6093 2 10 322 波紋鐵砧20081112 P3 5 58 2281 279 3657 6064 2 00 362 波紋鐵砧20081117 P3 5 55 1262 260 3780 5960 1 98 376 波紋鐵砧20081117 P3 5 55 2440 290 3960 5750 1 89 422 波紋鐵砧20081119 P3 5 55 2325 310 3910 5770 1 93

13、 396 波紋鐵砧20081119 P3 5 55 2706 570 3930 5500 1 87 409 波紋鐵砧20090602 P3 1 62 1966 180 3440 6370 1 98 423 平板鐵砧20090602 P3 3 62 2313 280 3820 5900 2 16 375 平板鐵砧20090602 P3 5 55 2938 610 4580 4800 2 06 384 波紋鐵砧，向下傾斜20090602 2060 6970 9 70 1 99 413 P3 5 進料級配從表 2 可知：（ 1） 石粉產出不穩(wěn)定的原因，可能是料源或進料56人民長江2013 年級配不穩(wěn)

14、定。（ 2），變化對三灘右岸料場大理巖原狀砂級配影響較小或不。立軸破線速度降低后 成砂率下降含量變化不明顯。中間級配明顯3 結 語（ 3），立軸破線速度降低后，石粉含量沒有變小的。，趨勢甚至有變大的可能（ 4）、多次試驗結果表明，不同類型的破碎設備在改變，立軸破線速度變化鐵砧形式和角度改變 轉運行工況時 只對成砂率有影響對原狀砂的級配和石子出料口數(shù)量變化等對原狀砂的石粉含量和中間級配改變均不明顯。通過對立軸破碎機在不同線速度、不同的鐵砧角度及不同進料量情況下生產的原狀砂的細度模數(shù)、石粉含量、砂的顆粒級配變化試驗研究，說明立軸破工況粉含量影響不大。因此，對于錦屏水電站三灘右岸料場大理巖，不論采用

15、何種破碎形式或破碎工況，基本上很難對原狀砂的品質有質的改變，其主要原因是三灘右岸大理巖加工性能本身較差造成的。( 編輯: 徐詩銀)Test study of influential factors on quality of artificial marble sand processedby various crushing equipmentsLUO Zuoqian，LIU Youzhi（ China Gezhouba Group Corporation No 5 Engineering Co ，Ltd ，Yichang 443002 China）Abstract： A large amo

16、unt of test studies on marble sand processing technology are carried out in view of poor marble perform-ance at Jinping I Hydropower Station，and the crushing equipments involve cone crusher ，impacting crusher and vertical shaftcrusher The results show that different type crushers can only influence

17、sand ratio when operating conditions change，but hardlyinfluence gradation of original rock and content of stone powder The engineering experience can be a reference for similar resear-chesKey words： sand making by marble； selection of equipment； vertical shaft crusher； content of stone powder； Jinpi

18、ng I Hy-dropower Station櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅·簡 訊·人 民 長江 質 量 評 審專 家 座談 會 在漢 召 開2013 年 7 月 10 日上午，人 民長江 質 量評審 專家座 談會 的影響力。在漢召開。會議就辦刊過程中面臨 的問題和 挑戰(zhàn)，充分 征求專 （ 2） 刊物現(xiàn)有欄 目 劃 分較 細，且 欄 目之 間 內涵 重 疊 較多。家的意見和建議，以進 一步提 高刊 物質 量水 平，擴大 國內 外影 建議對欄目進行合理調 整或規(guī)劃 使 欄目劃 分應盡可 能涵蓋 寬，響力。

19、泛，征稿范圍更加廣泛。長江水利委員會副 主任 魏山 忠主 編，網 信中 心主 任、副主 （ 3） 鼓勵不同學 術觀點 的爭 鳴，增強刊 物的 關注 度和影 響編周少林出席了會議并發(fā)表講話 。會議由 委副總工 、副 主編夏 力。對于學術問題，應 組織 刊登 持有 不同 觀點 的文 章，引起 更仲平主持。長期擔任人民長江審稿工作的長 江委老專 家 委、 廣泛的討論，活躍學術氣氛、促進科技交流。外專家與委總工辦、國 際合作 與科 技局 領導 以及 長科 院、設計 （ 4） 編輯部要加 強初審 環(huán)節(jié) 把關，杜 絕抄襲 和學 術不端 稿院、水文局、水保局和網信中心等 單位領導 和專家 40 多 人參加 件進入復審環(huán)節(jié) ，使 后續(xù)審 稿過