隨著我國(guó)水利水電事業(yè)的蓬勃發(fā)展和西部大開(kāi)發(fā)步伐的加快，水力發(fā)電作為清潔能源開(kāi)發(fā)具有重要的地位和不可取代的優(yōu)勢(shì)。因此，各方面對(duì)水電工程建設(shè)提出了越來(lái)越高的要求，尤其是水電站的工程質(zhì)量。成品砂石骨料作為水電工程建設(shè)的一種原材料，其產(chǎn)品質(zhì)量的好壞直接影響水電工程的質(zhì)量。目前，國(guó)內(nèi)外有許多石料加工設(shè)備——破碎機(jī)制造廠家，所加工的石料基本上也能滿足要求，但大多都存在一些問(wèn)題。筆者對(duì)阿爾斯泰克公司( EARTHTCHNICACO)制造的圓錐破碎機(jī)AF系列的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了重點(diǎn)探討。
1、工程概述
    大渡河大崗山水電站樞紐主要由擋水建筑物、泄洪消能建筑物和引水發(fā)電建筑物等組成。其廠房人工骨料加工系統(tǒng)工程主要承擔(dān)導(dǎo)流工程、水墊塘、二道壩、泄洪洞及引水發(fā)電系統(tǒng)等工程混凝土及噴混凝土的骨料生產(chǎn)任務(wù)。廠房人工骨料生產(chǎn)系統(tǒng)需滿足施工高峰期月強(qiáng)度6.5萬(wàn)m3的混凝土粗、細(xì)骨料的供應(yīng)，加工系統(tǒng)成品料的生產(chǎn)能力不能低于470 t/h，其中人工砂生產(chǎn)能力不能低于160 t/h，毛料處理能力不能低于570t/h。兩班制生產(chǎn)作業(yè)。加工工藝流程必須滿足電站施工期不同級(jí)配混凝土的骨料需求。
    該工程合同工期為75個(gè)月，自2006年10月至2012年12月止，其中建安工期7個(gè)月。該砂石系統(tǒng)已于2007年4月25日正式投產(chǎn)運(yùn)行。
2、工程特點(diǎn)
    廠房人工骨料加工系統(tǒng)經(jīng)綜合分析并與一般系統(tǒng)相比具有以下特點(diǎn)：
    (1)廠房人工骨料加工系統(tǒng)承擔(dān)約125萬(wàn)m3混凝土的骨料生產(chǎn)，共需生產(chǎn)成品粗、細(xì)骨料約300萬(wàn)t。系統(tǒng)需滿足混凝土澆筑高峰月強(qiáng)度6.5萬(wàn)3的粗、細(xì)骨料供應(yīng)。由于該系統(tǒng)承擔(dān)的混凝土逐年澆筑工程量極不均勻，系統(tǒng)運(yùn)行期較長(zhǎng)，每種級(jí)配的混凝土施工都可能有高峰期，因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須重點(diǎn)考慮生產(chǎn)期的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
    (2)該工程回采渣料巖性主要為黑云二長(zhǎng)花崗巖，其主要物理力學(xué)指標(biāo)：天然密度2. 62 g／cm3，烘干密度2.61f／cm3，濕密度2. 62g/cm3，吸水率0.02%～0.03%，濕抗壓強(qiáng)度119.3—127.4MPa，軟化系數(shù)0.85~0.99，凍融損失為O，功指數(shù)大，屬極堅(jiān)硬巖石；成砂率低；破碎時(shí)易產(chǎn)生針片狀，對(duì)設(shè)備磨損極大，不利于生產(chǎn)加工。
    (3)料源點(diǎn)多且來(lái)自不同標(biāo)段的開(kāi)挖利用料，最大粒徑難以控制。
    (4)成品砂飽和面干含水率要求≤6%。
    (5)系統(tǒng)附近居民多，施工干擾大。日生產(chǎn)有效時(shí)間短（即只允許白天生產(chǎn)，夜間停產(chǎn)）。
    (6)系統(tǒng)噪聲和粉塵控制標(biāo)準(zhǔn)高、要求嚴(yán)。
3、系統(tǒng)工藝流程及主要設(shè)備配置
3.1工藝流程
    系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖1。
3.2破碎工藝及設(shè)備選型
    料源為該工程地下建筑物施工開(kāi)挖料，回采料場(chǎng)為挖角渣場(chǎng)A區(qū)，巖石為黑云二長(zhǎng)花崗巖。根據(jù)試驗(yàn)成果，黑云二長(zhǎng)花崗巖天然密度為2.62g／cm3，烘干密度為2.6lg/cm3，濕密度為2.62g／cm3，吸水率為0. 02%一0.03%，濕抗壓強(qiáng)度為119.3—127.4 MPa．軟化系數(shù)為0.85—0.99，必須選用適合此料源特性的破碎機(jī)。為了簡(jiǎn)化工藝，決定采用四段破碎。其中對(duì)粗碎開(kāi)路生產(chǎn)、中細(xì)碎閉路生產(chǎn)、超細(xì)碎整形閉路制砂詳述如下：
    (1)粗碎車間。根據(jù)工藝流程計(jì)算，粗碎車間需破碎量為265.5t/h。粗碎選用1臺(tái)國(guó)產(chǎn)PEF750×1060和一臺(tái)日本產(chǎn)阿爾斯泰克42-30ASJ-E顎式破碎機(jī)，用于處理挖角渣場(chǎng)A區(qū)的洞渣料，單機(jī)處理能力分別為160 t/h和200 t/h，最大給料粒徑分別為630咖和750 mm，負(fù)荷率為74%。所選設(shè)備產(chǎn)量高、性能穩(wěn)定。
    (2)中碎車間。中碎車間處理量為405.4t/h，選用1臺(tái)PYB1750和一臺(tái)日本阿爾斯泰克DH12-45圓錐破碎機(jī)，單機(jī)處理能力分別為370t/h和270 t/h．最大給料粒徑分別為215 mm和250 mm，負(fù)荷率為63.3%。所選設(shè)備產(chǎn)量高、性能穩(wěn)定，破碎后的產(chǎn)品粒形好，針、片狀含量極少。
    (3)細(xì)碎車間。細(xì)碎車間處理量為196.5t/h，選用2臺(tái)日本阿爾斯泰克AF36圓錐破碎機(jī)，單機(jī)處理能力為130t/h，最大給料粒徑分別為100 mm．負(fù)荷率為75.6%。所選設(shè)備產(chǎn)量高、性能穩(wěn)定，破碎后的產(chǎn)品粒形好，針、片狀含量極少。
    (4)制砂車間。立軸制砂處理量為323.8t/h，配備目前水電系統(tǒng)常用的、先進(jìn)的PL9000SD立式?jīng)_擊破碎機(jī)2臺(tái)，單機(jī)處理能力為180～250t/h，負(fù)荷率為54%。棒磨制砂處理量為40 t/h，配備MBS．22136棒磨機(jī)2臺(tái)，單機(jī)處理能力為50t/h，負(fù)荷率為40%。兩種制砂設(shè)備優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，性能優(yōu)越，砂產(chǎn)品質(zhì)量好。
3.3主要設(shè)備配置
    根據(jù)砂石料的特性和系統(tǒng)工藝流程進(jìn)行計(jì)算后，系統(tǒng)主要設(shè)備的配置見(jiàn)表l。
4、阿爾斯泰克圓錐破碎設(shè)備技術(shù)特性
日本阿爾斯泰克AF系列圓錐破碎機(jī)改變了傳統(tǒng)的細(xì)碎理念，采用了目前先進(jìn)的層壓縮破碎技術(shù)（日本專利號(hào)：1185260），可代替反擊式破碎機(jī)而得到均勻細(xì)小的粗顆粒。不受物料性質(zhì)的影響，實(shí)現(xiàn)了劃時(shí)代的破碎能力和最為優(yōu)化的偏心距離，排料間隙及自動(dòng)穩(wěn)定的給料機(jī)能使物料在特殊設(shè)計(jì)的破碎腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)大小均一的層狀壓縮破碎，并配有可提供最佳、高效的層壓縮破碎的自動(dòng)操作系統(tǒng)。
    以往破碎機(jī)出口間隙設(shè)定為所希望生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸約1/2左右，這是由于其破碎方式為動(dòng)襯板和固定襯板之間進(jìn)行直接壓縮破碎。因此，在生產(chǎn)細(xì)粒產(chǎn)品時(shí)，由于要設(shè)定小的出口間隙，導(dǎo)致破碎機(jī)的生產(chǎn)能力降低，也就是說(shuō)，要大量生產(chǎn)時(shí)，破碎設(shè)備就要選用大型號(hào)的。
    日本阿爾斯泰克AF系列圓錐破碎機(jī)將充分的破碎功作用于巖石，即使具有比較大的出口間隙，也能大量生產(chǎn)細(xì)粒產(chǎn)品，這就是層壓破碎理論。該理論的要點(diǎn)是在破碎室內(nèi)形成復(fù)數(shù)個(gè)顆粒層，以提高破碎室內(nèi)的密度，所以能大量生產(chǎn)細(xì)顆粒產(chǎn)品。除此之外，強(qiáng)度低、粒形不好的扁平、偏長(zhǎng)巖石首先被破碎，故能生產(chǎn)出粒形好的產(chǎn)品。
    除以上條件外，實(shí)現(xiàn)均勻喂料、保證擠滿給料及穩(wěn)定適合的破碎力也是非常關(guān)鍵和必不可少的條件，即喂料膠帶機(jī)將二次破碎生產(chǎn)出來(lái)的物料送給均等供料裝置，均等供料裝置在獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，通過(guò)均等供料板均勻的將物料分布在經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的破碎室內(nèi)。
5、破碎機(jī)性價(jià)比
    根據(jù)工藝流程計(jì)算和《大渡河大崗山水電站廠房人工骨料加工系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)》的要求，細(xì)碎車間處理量為196.5t/h，單機(jī)處理能力為100—130t/h。所造設(shè)備產(chǎn)量高、性能穩(wěn)定，破碎后的產(chǎn)品粒形好，針、片狀含量極少。
    (1)處理能力比較：在出口尺寸為20 mm時(shí)，對(duì)同類進(jìn)口的圓錐破設(shè)備進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，AF的處理能力要高20%左右。
    (2)出口間隙的調(diào)整范圍：大多數(shù)同類進(jìn)口的圓錐破設(shè)備調(diào)整范圍平均在8—22 mm左右，而AF的調(diào)整范圍為5~25 mm。破碎機(jī)的調(diào)整范圍越大，系統(tǒng)的級(jí)配調(diào)整越靈活、越好。
    (3)經(jīng)濟(jì)性比較：在同類進(jìn)口的圓錐破設(shè)備中的單機(jī)價(jià)格以AF為最低。
6、關(guān)鍵設(shè)備
    細(xì)破車間為系統(tǒng)的核心關(guān)鍵部位，成品料的粒形、系統(tǒng)級(jí)配的調(diào)節(jié)、質(zhì)量的好壞、產(chǎn)量的高低等都取決于細(xì)破的設(shè)備。因此，選用破碎機(jī)AF36技術(shù)領(lǐng)先、質(zhì)量可靠、單機(jī)生產(chǎn)能力大，為經(jīng)驗(yàn)成熟的國(guó)際先進(jìn)設(shè)備。
7、結(jié)語(yǔ)
    大崗山水電站廠房人工骨料加工系統(tǒng)經(jīng)過(guò)三年多時(shí)間的運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，使工程技術(shù)人員對(duì)新設(shè)備有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。破碎機(jī)AF36設(shè)備產(chǎn)量高、性能穩(wěn)定、破碎后的產(chǎn)品粒形好、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、損耗較小、大大的降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本，獲得了較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益。