范立強

淺談曲寨水泥有限公司1 000t/h砂石骨料生產線

范立強

近年來，在國家有關部門加大礦山資源開發(fā)整治力度、注重環(huán)境保護、綜合利用礦山資源的方針政策指導下，我國砂石行業(yè)加快了發(fā)展步伐，加強綠色環(huán)保、建設現代化的砂石骨料生產線成為行業(yè)發(fā)展的主流。在水泥業(yè)務增長放緩、不確定因素加強的情況下，水泥企業(yè)開始把觸角延伸至下游產業(yè)鏈——砂石骨料行業(yè)。冀東、金隅、海螺等大型水泥企業(yè)陸續(xù)進入砂石行業(yè)。本文介紹曲寨水泥有限公司1 000t/h骨料生產線項目，希望對同行有所幫助。

1　工程概況

曲寨水泥有限公司1 000t/h骨料生產線項目由冀東裝備有限公司總承包，河北省建材工業(yè)設計研究院設計。該項目利用曲寨水泥有限公司現有的石灰石礦山和開采設備，產品定位于石家莊地區(qū)的普通商品混凝土骨料需求，項目設計系統(tǒng)處理能力1 000t/h，除土10%，生產成品骨料產品為20～31.5mm、18%，10～20mm、25%，5～10mm、17%，0～5mm、25%。

2　設備選型

本項目礦山的礦石屬于中硬度、磨蝕性較低的石灰石巖，考慮巖石特性和產品比例要求，選擇兩級破碎方案，即顎式破碎機+反擊式破碎機的組合形式，該組合形式主要特點是產品粒度好，石粉含量少，總投資低，能耗低，維護和運營成本適中，噪音及粉塵對環(huán)境的影響適中。主機設備為：一次破碎機選型為一臺型號JC1612、處理能力680～880t/h（排礦口為200mm）的顎式破碎機，裝機功率250kW。二次破碎選型為4臺型號JF140、處理能力300～350t/h（在排礦口40mm時）的反擊式破碎機，單臺裝機功率250kW。篩分采用二次篩分，考慮當前篩分機的成熟度和性價比，一次篩分采用4臺3YKR3075圓振動篩，二次篩分采用2臺2YKR3075圓振動篩。骨料儲存采用4個16m的鋼板庫儲存，庫下設散裝機發(fā)運。

塊狀物料輸送選用膠帶輸送機和斗式提升機輸送，粉狀物料采用鏈式輸送機輸送。

3　工藝流程

工藝流程包括以下幾個單元：（1）骨料一次破碎和輸送；（2）骨料除土篩分及輸送；（3）骨料二次破碎及輸送；（4）骨料一次篩分及輸送；（5）骨料二次篩分及輸送；（6）骨料成品儲存及發(fā)運；（7）粉料輸送及散裝；（8）壓縮空氣站及管網；（9）稱量系統(tǒng)；（10）給水及處理單元；（11）電氣自動化系統(tǒng)；（12）備件及維修中心。

項目流程見圖1。

4　項目布置

項目采用曲寨水泥有限公司原有礦山和開采設備，生產線布置利用現場地坪高差，一次破碎卸料平臺地坪標高243.60m，骨料一次破碎和除土篩分地坪標高228.60m，骨料二次破碎、一次篩分、二次篩分及輸送、骨料成品及輸送等其余所有單元地坪標高217.00m。

考慮到各個單元的檢修通道，各單元之間輸送皮帶盡量按最大角度考慮，既節(jié)約投資和運行成本，又節(jié)省場地。整個工程占地僅2.1× 104m2。

破碎機和篩分機均布置在一層混凝土框架上，設單獨基礎，這樣可以減少振動，方便設備檢修和保養(yǎng)，也可減少投資。

成品骨料儲存方式主要有四種，分別為混凝土庫儲存、鋼板庫儲存、堆棚儲存、露天儲存。露天儲存由于粉塵污染嚴重，已經很少采用；和混凝土庫儲存相比，鋼板庫儲存具有投資少、建設工期短的優(yōu)勢，但同時也有庫壁磨損時間短、壽命期短的缺點；和堆棚儲存相比，鋼板庫儲存具有收塵效果好、占地面積小、可實現自動化散裝發(fā)運等優(yōu)點。考慮項目工期、投資成本、環(huán)境保護、自動化程度等因素，本項目成品骨料采用4個16m的鋼板庫儲存，庫下設散裝機發(fā)運。

考慮到場地有限，一次篩分和二次篩分單元的成品料通過提升機輸送至成品倉。

本項目在一次破碎和二次破碎之間未設緩沖料堆而僅設一個430t的緩沖料倉。其弊端是在一次破碎出現故障或礦山原石供應出現問題時，二次破碎后的設備不能連續(xù)生產；其優(yōu)點是節(jié)約投資和場地。目前很多的骨料廠設計幾千噸甚至更大的緩沖料堆，這種料堆會帶來數百萬甚至上千萬的投資，還會給環(huán)境保護帶來很大的負擔。筆者認為這種設計沒有必要，理由如下：

（1）骨料生產的破碎設備不像水泥企業(yè)的窯磨車間，停機會帶來巨大的經濟損失且容易造成設備損壞，在原石供應不足的情況下，或某個設備出現故障時，骨料生產設備都可以按順序停機。因此我們只要避免上游給料不均影響二次破碎的能力就行，也就是說緩沖倉的作用主要是滿足緩沖和穩(wěn)定給料而不是儲存。

（2）在當代環(huán)保要求下，設計緩沖料堆要做成堆棚或圓庫，由于緩沖料堆的半成品料最大粒度在300mm左右，在料壓大的情況下極易在下料口造成堵料，而清理堵料又是件麻煩的事情。

（3）設置半成品料堆會給收塵系統(tǒng)帶來很大的壓力，尤其是設置堆棚的緩沖料堆，只能采用封閉堆棚消除粉塵排放，而做到完全封閉是不可能的。

（4）設置緩沖料堆就要設置出料系統(tǒng)，這些出料系統(tǒng)一般設置在地溝內，這種設計加上堆棚或儲存庫，會增加數百萬的投資，甚至上千萬投資。

圖1　項目流程圖

5　環(huán)境保護

砂石骨料的環(huán)境污染主要來自粉塵污染、水污染和噪聲污染。本項目采用干法生產，因此基本沒有水污染，噪聲污染問題主要通過設備減振、振動設備進出口設置軟連接和封閉廠房等措施解決。粉塵污染是主要需要解決的問題。

本項目在一次破碎、二次破碎、一次篩分和二次篩分等產生粉塵的生產單元采用封閉設計，各揚塵點均設有收塵風管，依據我院近年來骨料項目的經驗，合理選擇收塵器可使收塵器出口濃度滿足排放標準要求，做到節(jié)能環(huán)保。同時，膠帶機輸送廊道采用全封閉設計，以保證設備在大風大雨天運行不受影響，而且不會造成揚塵外溢和水污染。在各生產單元的細節(jié)設計中嚴格控制設備漏風，在滿足卸料角度的情況下盡量縮短非標溜管的卸料高度。在二次破碎和一二次篩分單元的收塵器下設鏈式輸送機專門輸送粉料，使收塵器排灰不進入生產系統(tǒng)造成二次揚塵，同時可以減少骨料成品中的石粉含量。粉料通過鏈式輸送機和提升機進出粉料倉儲存，粉料倉下設粉料散裝發(fā)運系統(tǒng)，通過粉料散裝車發(fā)運出廠。粉料倉設1個儲量100t的石粉倉，倉底設發(fā)運系統(tǒng)，通過庫頂收塵器收塵。骨料成品倉設4個儲量4 000t的鋼板庫，庫底設散裝發(fā)運系統(tǒng)，散裝機通過庫頂收塵器收塵。骨料成品儲存及發(fā)運和粉料輸送及散裝參照水泥廠熟料和水泥散裝系統(tǒng)設計，符合水泥廠大氣排放標準。

6　生產安全

本項目嚴格按安全生產規(guī)范設計，主要設備如顎式破碎機、反擊式破碎機、振動篩分機均布置在結構單元首層，留有足夠的設備檢修空間和凈空要求，平臺四周設防護欄桿。廠區(qū)布置考慮安全通道，各設備周邊設巡檢通道且滿足安全生產的凈寬要求。

7　結語

骨料項目由于巖石特性和現場場地復雜，破碎設備和組合形式各不相同，產品方案和市場定位也各不相同，每個項目各有特點。一條好的生產線既要做到滿足產品要求，骨料粒型好，針片狀含量滿足要求，生產安全可靠，設備檢修保養(yǎng)方便，節(jié)能環(huán)保，高度自動化，還要節(jié)約投資。

曲寨水泥有限公司1 000t/h骨料生產線項目2014年4月進行方案討論，2014年12月投產。該項目自投產以來運行穩(wěn)定，未發(fā)生安全生產事故，成品產量為20～31.5mm、205t/h，10～20mm、325t/h，5～10mm、186t/h，0～5mm、280t/h，基本滿足設計方案要求。該項目生產線工藝流程先進可靠，設備選型合理，能耗低，產品粒度好，骨料成品中石粉含量低，針片狀含量滿足國家標準要求。收塵系統(tǒng)選型合理，粉塵達標排放，整條生產線投資較少，占地面積小，設備運行可靠，運行成本低，是一條節(jié)能環(huán)保的生產線。

[1]GB 50187-2012，工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范[S].

[2]GB 50558-2010，水泥工廠環(huán)境保護設計規(guī)范[S].

[3]GB 4915-2013，水泥工業(yè)大氣污染排放標準[S].

A Discussion on the 1 000t/h Gravel Aggregate Production Line of Qu Zhai Cement Limited

TQ172.611.9

A

1001-6171（2016）05-0056-03

通訊地址：河北省建筑材料工業(yè)設計研究院，河北石家莊050051；2016-03-29；編輯：趙蓮