范立强

浅谈曲寨水泥有限公司1 000t/h砂石骨料生产线

范立强

近年来，在国家有关部门加大矿山资源开发整治力度、注重环境保护、综合利用矿山资源的方针政策指导下，我国砂石行业加快了发展步伐，加强绿色环保、建设现代化的砂石骨料生产线成为行业发展的主流。在水泥业务增长放缓、不确定因素加强的情况下，水泥企业开始把触角延伸至下游产业链——砂石骨料行业。冀东、金隅、海螺等大型水泥企业陆续进入砂石行业。本文介绍曲寨水泥有限公司1 000t/h骨料生产线项目，希望对同行有所帮助。

1　工程概况

曲寨水泥有限公司1 000t/h骨料生产线项目由冀东装备有限公司总承包，河北省建材工业设计研究院设计。该项目利用曲寨水泥有限公司现有的石灰石矿山和开采设备，产品定位于石家庄地区的普通商品混凝土骨料需求，项目设计系统处理能力1 000t/h，除土10%，生产成品骨料产品为20～31.5mm、18%，10～20mm、25%，5～10mm、17%，0～5mm、25%。

2　设备选型

本项目矿山的矿石属于中硬度、磨蚀性较低的石灰石岩，考虑岩石特性和产品比例要求，选择两级破碎方案，即颚式破碎机+反击式破碎机的组合形式，该组合形式主要特点是产品粒度好，石粉含量少，总投资低，能耗低，维护和运营成本适中，噪音及粉尘对环境的影响适中。主机设备为：一次破碎机选型为一台型号JC1612、处理能力680～880t/h（排矿口为200mm）的颚式破碎机，装机功率250kW。二次破碎选型为4台型号JF140、处理能力300～350t/h（在排矿口40mm时）的反击式破碎机，单台装机功率250kW。筛分采用二次筛分，考虑当前筛分机的成熟度和性价比，一次筛分采用4台3YKR3075圆振动筛，二次筛分采用2台2YKR3075圆振动筛。骨料储存采用4个16m的钢板库储存，库下设散装机发运。

块状物料输送选用胶带输送机和斗式提升机输送，粉状物料采用链式输送机输送。

3　工艺流程

工艺流程包括以下几个单元：（1）骨料一次破碎和输送；（2）骨料除土筛分及输送；（3）骨料二次破碎及输送；（4）骨料一次筛分及输送；（5）骨料二次筛分及输送；（6）骨料成品储存及发运；（7）粉料输送及散装；（8）压缩空气站及管网；（9）称量系统；（10）给水及处理单元；（11）电气自动化系统；（12）备件及维修中心。

项目流程见图1。

4　项目布置

项目采用曲寨水泥有限公司原有矿山和开采设备，生产线布置利用现场地坪高差，一次破碎卸料平台地坪标高243.60m，骨料一次破碎和除土筛分地坪标高228.60m，骨料二次破碎、一次筛分、二次筛分及输送、骨料成品及输送等其余所有单元地坪标高217.00m。

考虑到各个单元的检修通道，各单元之间输送皮带尽量按最大角度考虑，既节约投资和运行成本，又节省场地。整个工程占地仅2.1× 104m2。

破碎机和筛分机均布置在一层混凝土框架上，设单独基础，这样可以减少振动，方便设备检修和保养，也可减少投资。

成品骨料储存方式主要有四种，分别为混凝土库储存、钢板库储存、堆棚储存、露天储存。露天储存由于粉尘污染严重，已经很少采用；和混凝土库储存相比，钢板库储存具有投资少、建设工期短的优势，但同时也有库壁磨损时间短、寿命期短的缺点；和堆棚储存相比，钢板库储存具有收尘效果好、占地面积小、可实现自动化散装发运等优点。考虑项目工期、投资成本、环境保护、自动化程度等因素，本项目成品骨料采用4个16m的钢板库储存，库下设散装机发运。

考虑到场地有限，一次筛分和二次筛分单元的成品料通过提升机输送至成品仓。

本项目在一次破碎和二次破碎之间未设缓冲料堆而仅设一个430t的缓冲料仓。其弊端是在一次破碎出现故障或矿山原石供应出现问题时，二次破碎后的设备不能连续生产；其优点是节约投资和场地。目前很多的骨料厂设计几千吨甚至更大的缓冲料堆，这种料堆会带来数百万甚至上千万的投资，还会给环境保护带来很大的负担。笔者认为这种设计没有必要，理由如下：

（1）骨料生产的破碎设备不像水泥企业的窑磨车间，停机会带来巨大的经济损失且容易造成设备损坏，在原石供应不足的情况下，或某个设备出现故障时，骨料生产设备都可以按顺序停机。因此我们只要避免上游给料不均影响二次破碎的能力就行，也就是说缓冲仓的作用主要是满足缓冲和稳定给料而不是储存。

（2）在当代环保要求下，设计缓冲料堆要做成堆棚或圆库，由于缓冲料堆的半成品料最大粒度在300mm左右，在料压大的情况下极易在下料口造成堵料，而清理堵料又是件麻烦的事情。

（3）设置半成品料堆会给收尘系统带来很大的压力，尤其是设置堆棚的缓冲料堆，只能采用封闭堆棚消除粉尘排放，而做到完全封闭是不可能的。

（4）设置缓冲料堆就要设置出料系统，这些出料系统一般设置在地沟内，这种设计加上堆棚或储存库，会增加数百万的投资，甚至上千万投资。

图1　项目流程图

5　环境保护

砂石骨料的环境污染主要来自粉尘污染、水污染和噪声污染。本项目采用干法生产，因此基本没有水污染，噪声污染问题主要通过设备减振、振动设备进出口设置软连接和封闭厂房等措施解决。粉尘污染是主要需要解决的问题。

本项目在一次破碎、二次破碎、一次筛分和二次筛分等产生粉尘的生产单元采用封闭设计，各扬尘点均设有收尘风管，依据我院近年来骨料项目的经验，合理选择收尘器可使收尘器出口浓度满足排放标准要求，做到节能环保。同时，胶带机输送廊道采用全封闭设计，以保证设备在大风大雨天运行不受影响，而且不会造成扬尘外溢和水污染。在各生产单元的细节设计中严格控制设备漏风，在满足卸料角度的情况下尽量缩短非标溜管的卸料高度。在二次破碎和一二次筛分单元的收尘器下设链式输送机专门输送粉料，使收尘器排灰不进入生产系统造成二次扬尘，同时可以减少骨料成品中的石粉含量。粉料通过链式输送机和提升机进出粉料仓储存，粉料仓下设粉料散装发运系统，通过粉料散装车发运出厂。粉料仓设1个储量100t的石粉仓，仓底设发运系统，通过库顶收尘器收尘。骨料成品仓设4个储量4 000t的钢板库，库底设散装发运系统，散装机通过库顶收尘器收尘。骨料成品储存及发运和粉料输送及散装参照水泥厂熟料和水泥散装系统设计，符合水泥厂大气排放标准。

6　生产安全

本项目严格按安全生产规范设计，主要设备如颚式破碎机、反击式破碎机、振动筛分机均布置在结构单元首层，留有足够的设备检修空间和净空要求，平台四周设防护栏杆。厂区布置考虑安全通道，各设备周边设巡检通道且满足安全生产的净宽要求。

7　结语

骨料项目由于岩石特性和现场场地复杂，破碎设备和组合形式各不相同，产品方案和市场定位也各不相同，每个项目各有特点。一条好的生产线既要做到满足产品要求，骨料粒型好，针片状含量满足要求，生产安全可靠，设备检修保养方便，节能环保，高度自动化，还要节约投资。

曲寨水泥有限公司1 000t/h骨料生产线项目2014年4月进行方案讨论，2014年12月投产。该项目自投产以来运行稳定，未发生安全生产事故，成品产量为20～31.5mm、205t/h，10～20mm、325t/h，5～10mm、186t/h，0～5mm、280t/h，基本满足设计方案要求。该项目生产线工艺流程先进可靠，设备选型合理，能耗低，产品粒度好，骨料成品中石粉含量低，针片状含量满足国家标准要求。收尘系统选型合理，粉尘达标排放，整条生产线投资较少，占地面积小，设备运行可靠，运行成本低，是一条节能环保的生产线。

[1]GB 50187-2012，工业企业总平面设计规范[S].

[2]GB 50558-2010，水泥工厂环境保护设计规范[S].

[3]GB 4915-2013，水泥工业大气污染排放标准[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

通讯地址：河北省建筑材料工业设计研究院，河北石家庄050051；2016-03-29；编辑：赵莲