淺談曲寨水泥有限公司1 000t/h砂石骨料生產(chǎn)線

范立強

淺談曲寨水泥有限公司1 000t/h砂石骨料生產(chǎn)線

范立強

近年來，在國家有關(guān)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(dǎo)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(shè)現(xiàn)代化的砂石骨料生產(chǎn)線成為行業(yè)發(fā)展的主流。在水泥業(yè)務(wù)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)線項目由冀東裝備有限公司總承包，河北省建材工業(yè)設(shè)計研究院設(shè)計。該項目利用曲寨水泥有限公司現(xiàn)有的石灰石礦山和開采設(shè)備，產(chǎn)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(shè)計系統(tǒng)處理能力1 000t/h，除土10%，生產(chǎn)成品骨料產(chǎn)品為20～31.5mm、18%，10～20mm、25%，5～10mm、17%，0～5mm、25%。

2　設(shè)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(chǎn)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(chǎn)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(shè)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(dāng)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(shè)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?zhǔn)捷斔蜋C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(wǎng)；（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(shè)備，生產(chǎn)線布置利用現(xiàn)場地坪高差，一次破碎卸料平臺地坪標(biāo)高243.60m，骨料一次破碎和除土篩分地坪標(biāo)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(biāo)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(shè)單獨基礎(chǔ)，這樣可以減少振動，方便設(shè)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(yán)重，已經(jīng)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(shè)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(xiàn)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(shè)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(shè)緩沖料堆而僅設(shè)一個430t的緩沖料倉。其弊端是在一次破碎出現(xiàn)故障或礦山原石供應(yīng)出現(xiàn)問題時，二次破碎后的設(shè)備不能連續(xù)生產(chǎn)；其優(yōu)點是節(jié)約投資和場地。目前很多的骨料廠設(shè)計幾千噸甚至更大的緩沖料堆，這種料堆會帶來數(shù)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(dān)。筆者認為這種設(shè)計沒有必要，理由如下：

（1）骨料生產(chǎn)的破碎設(shè)備不像水泥企業(yè)的窯磨車間，停機會帶來巨大的經(jīng)濟損失且容易造成設(shè)備損壞，在原石供應(yīng)不足的情況下，或某個設(shè)備出現(xiàn)故障時，骨料生產(chǎn)設(shè)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(dāng)代環(huán)保要求下，設(shè)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(shè)置半成品料堆會給收塵系統(tǒng)帶來很大的壓力，尤其是設(shè)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(shè)置緩沖料堆就要設(shè)置出料系統(tǒng)，這些出料系統(tǒng)一般設(shè)置在地溝內(nèi)，這種設(shè)計加上堆棚或儲存庫，會增加數(shù)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(chǎn)，因此基本沒有水污染，噪聲污染問題主要通過設(shè)備減振、振動設(shè)備進出口設(shè)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(chǎn)生粉塵的生產(chǎn)單元采用封閉設(shè)計，各揚塵點均設(shè)有收塵風(fēng)管，依據(jù)我院近年來骨料項目的經(jīng)驗，合理選擇收塵器可使收塵器出口濃度滿足排放標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計，以保證設(shè)備在大風(fēng)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(chǎn)單元的細節(jié)設(shè)計中嚴(yán)格控制設(shè)備漏風(fēng)，在滿足卸料角度的情況下盡量縮短非標(biāo)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(shè)鏈?zhǔn)捷斔蜋C專門輸送粉料，使收塵器排灰不進入生產(chǎn)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?zhǔn)捷斔蜋C和提升機進出粉料倉儲存，粉料倉下設(shè)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(shè)1個儲量100t的石粉倉，倉底設(shè)發(fā)運系統(tǒng)，通過庫頂收塵器收塵。骨料成品倉設(shè)4個儲量4 000t的鋼板庫，庫底設(shè)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(shè)計，符合水泥廠大氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

6　生產(chǎn)安全

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

7　結(jié)語

骨料項目由于巖石特性和現(xiàn)場場地復(fù)雜，破碎設(shè)備和組合形式各不相同，產(chǎn)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(chǎn)線既要做到滿足產(chǎn)品要求，骨料粒型好，針片狀含量滿足要求，生產(chǎn)安全可靠，設(shè)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(chǎn)線項目2014年4月進行方案討論，2014年12月投產(chǎn)。該項目自投產(chǎn)以來運行穩(wěn)定，未發(fā)生安全生產(chǎn)事故，成品產(chǎn)量為20～31.5mm、205t/h，10～20mm、325t/h，5～10mm、186t/h，0～5mm、280t/h，基本滿足設(shè)計方案要求。該項目生產(chǎn)線工藝流程先進可靠，設(shè)備選型合理，能耗低，產(chǎn)品粒度好，骨料成品中石粉含量低，針片狀含量滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。收塵系統(tǒng)選型合理，粉塵達標(biāo)排放，整條生產(chǎn)線投資較少，占地面積小，設(shè)備運行可靠，運行成本低，是一條節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)線。

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

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

[3]GB 4915-2013，水泥工業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)[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(shè)計研究院，河北石家莊050051；2016-03-29；編輯：趙蓮