大渡河沙灣水電站樞紐工程位于四川省樂山市沙灣區(qū)葫蘆鎮(zhèn)。該電站砂石加工系統(tǒng)為通過破碎平衡天然毛料比例級配生產(chǎn)混凝土骨料系統(tǒng)。加工毛料為河灘天然料，巖性主要為變質(zhì)巖。
系統(tǒng)制砂車間設(shè)計進(jìn)料為高抗壓強(qiáng)度的卵石破碎料（其抗壓強(qiáng)度見表1）。
2、原制砂工藝流程
系統(tǒng)設(shè)計成品砂總成品生產(chǎn)能力為294.5 L／h，其中補(bǔ)充人工砂生產(chǎn)能力為：104.1 Uh。考慮損耗，人工砂設(shè)計生產(chǎn)能力為138.4 t/h，采用濕法生產(chǎn)。設(shè)計配備成智PL9000立軸制砂機(jī)2臺（配備石打鐵的轉(zhuǎn)子，下同），YKR2460振動篩2臺，F(xiàn)C15洗砂機(jī)2臺，ZKR1022脫水篩2臺。原工藝流程見圖1。
3、原工藝產(chǎn)品試驗成果及分析
2006年5月30日該系統(tǒng)建設(shè)完成后，對PL9000立軸沖擊破碎機(jī)加工高抗壓強(qiáng)度卵石制砂的工藝進(jìn)行了工況試驗，檢測工藝適應(yīng)性。試驗方法：按中小石比例1：2，中小石比例1：1，中小石比例2:1和全中石4種料分別進(jìn)行試驗，分析PL9000制砂機(jī)在各種進(jìn)料比例情況下加工硬巖卵石的處理能力；骨料的級配比例、成砂率；砂的細(xì)度模數(shù)、顆粒級配等指標(biāo)的差別。分述如下：
(1)處理能力：對PL9000立軸沖擊式破碎機(jī)處理能力進(jìn)行檢測，其成果見表2。
分析檢測成果得知，PL9000破碎硬巖處理能力在進(jìn)料為混合料時波動不明顯，處理量約為：190～230 t/h，與設(shè)計處理能力相當(dāng)（PL9000立軸破碎機(jī)在線速度為60 m/s，功率2x160 kW，進(jìn)料粒徑為5～25 mm時處理能力190~ 220 t/h，查廠家資料）；為全中石時處理量有明顯的降低，約為155~180t/h，效率降低約20%。
(2)產(chǎn)品級配比例：經(jīng)對各種級配比例進(jìn)料情況下的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，其統(tǒng)計結(jié)果見表3。
分析表3，進(jìn)料的級配比例對成品的級配組成沒有明顯影響，產(chǎn)品的級配組成相對均衡，波動較小。其中中石的含量為3.0%~6.0%，小石為52%～53%．成砂率為41%～43%，成砂率相對較高。
(3)砂的細(xì)度模數(shù)和級配比例：經(jīng)檢測，砂的細(xì)度模數(shù)及對砂進(jìn)行顆粒組成分析得到的成果見表4。
結(jié)論：PL9000立軸沖擊破碎機(jī)在加工卵石硬巖時，砂的細(xì)度模數(shù)在3.3—3.5之間，細(xì)度模數(shù)較大；顆粒分析結(jié)果為2，5—5.0咖粒級的含量超標(biāo)，粒徑<0. 16mm的石粉含量偏低，總體屬1區(qū)砂（粗砂）范圍。
4、篩洗后的成砂率及粒度特性
立軸制砂機(jī)破碎后的產(chǎn)品進(jìn)入篩分車間篩洗，砂料再經(jīng)脫水篩分車間脫水(篩網(wǎng)尺寸為0.2mm x10mm)得到成品。經(jīng)檢測，在減小篩網(wǎng)尺寸的情況下(篩網(wǎng)尺寸為4.5 mm×15mm，減小了0.5 mm)。成品砂2.5～10.0 mm粒徑含量有所降低，接近I區(qū)砂標(biāo)準(zhǔn)含量的上限35 010，但總體含量還是偏高；濕法分級的洗砂機(jī)溢流和脫水篩脫水過程造成大量的石粉流失，<0. 16 mm粒徑的石粉含量檢測為5.0%左右，總體含量減少約5%，遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)要求；細(xì)顆粒在脫水等環(huán)節(jié)流失，導(dǎo)致成品砂產(chǎn)量大幅度減小，約從80 t/h降低至60 t/h，降低約為25%。
5、工藝流程分析及改進(jìn)
采用PL9000立軸制砂機(jī)破碎高抗壓強(qiáng)度卵石（抗壓強(qiáng)度為114~395 MPa）的濕法制砂工藝其成砂率較高，成品砂的石粉含量偏低，細(xì)度模數(shù)高（基本屬標(biāo)準(zhǔn)的1區(qū)砂，即粗砂），砂的顆粒組成中2.5~5，O mm粒級含量超標(biāo)，石粉含量偏低。為調(diào)整砂的細(xì)度模數(shù)達(dá)到水電行業(yè)規(guī)范要求的細(xì)度模數(shù)(2.4~2.8)，需將部分2.5～5.O衄粒級的砂料循環(huán)破碎，并回收砂的全部石粉。如采用濕法生產(chǎn)，在洗砂機(jī)溢流和脫水篩脫水環(huán)節(jié)造成大量的石粉流失，需要增加效果比較好的石粉回收工藝。為此，將系統(tǒng)的制砂工藝改為干法生產(chǎn)，并將檢查篩分車間調(diào)整為2層篩，增加3mm級篩網(wǎng)。調(diào)整后的工藝見圖2。
改進(jìn)工藝后的檢查篩分車間為全封閉生產(chǎn)，采用反吹式風(fēng)機(jī)和袋式收塵器對車間進(jìn)行除塵，袋式收塵器回收石粉在膠帶上均勻摻入成品砂中。
制砂車間工藝改進(jìn)后對成品砂的生產(chǎn)能力、細(xì)度模數(shù)和級配組成進(jìn)行了檢測，檢測統(tǒng)計結(jié)果見表6。
通過對表6的檢測結(jié)果進(jìn)行分析，調(diào)整工藝后的細(xì)度模數(shù)在規(guī)范規(guī)定的上限，級配組成屬Ⅱ區(qū)砂（中砂），石粉含量略偏少（沙灣電站砂石系統(tǒng)制砂工藝設(shè)計為人工砂與天然砂混合組成成品砂，檢測混合后的成品砂質(zhì)量符合規(guī)范要求）。
6、總結(jié)及建議
采用PL系列立軸制砂機(jī)破碎高抗壓強(qiáng)度卵石（抗壓強(qiáng)度114~395 MPa）的工藝制人工砂，其成砂率高，細(xì)度模數(shù)高（基本屬標(biāo)準(zhǔn)的l區(qū)砂即粗砂），石粉含量偏低，處理量在進(jìn)料為全中石時有明顯的降低。為此，在工藝設(shè)計時應(yīng)充分考慮以下幾點(diǎn)因素：
(1)在進(jìn)料粒徑≥20 mm含量較高時，設(shè)備應(yīng)選配功率較大的電機(jī)，以保障設(shè)備處理能力達(dá)到設(shè)計要求。
(2)制成砂基本屬標(biāo)準(zhǔn)的I區(qū)砂，即粗砂，顆粒組成中2.5~5.0 mm粒級含量較高。為調(diào)整砂的細(xì)度模數(shù)，分級車間宜增設(shè)3 mm粒級的篩網(wǎng)，通過該級篩網(wǎng)將部分2.5~10.0 mm粒級的砂返回循環(huán)破碎。如不設(shè)3 mm粒級的篩網(wǎng)，則應(yīng)采取增加高速立軸破碎段等措施。
(3)制成砂的石粉含量較低，部分石粉含量指標(biāo)達(dá)不到規(guī)范要求6%~18%（常態(tài)混凝土）的要求，石粉含量需要全回收。為此，工藝設(shè)計宜采用于法生產(chǎn)，盡量避免濕法生產(chǎn)在洗砂機(jī)溢流和脫水篩脫水過程中的石粉流失。
如采用濕法生產(chǎn)，在制砂車間工藝設(shè)計時宜增加石粉回收設(shè)備或采用沉淀池沉淀回收石粉的工藝。
(4)在采用立軸沖擊式破碎機(jī)破碎高抗壓強(qiáng)度卵石制砂工藝設(shè)計中宜采用半開路生產(chǎn)，破碎后的小石不再返回破碎機(jī)循環(huán)破碎制砂，可以減小因大量粒形較好的小石循環(huán)破碎而降低破碎機(jī)成砂率的影響。
(5)試驗得到PL系列立軸制砂機(jī)破碎高抗壓強(qiáng)度卵石的產(chǎn)品顆粒級配組成，供參考。
(6) PL系列立軸制砂機(jī)破碎高抗壓強(qiáng)度卵石時其拋料頭和反擊板等易損件有效使用時間相對較短，拋料頭更換維修期平均為29 ~33 h，反擊板更換維修期平均為45~50 h。如何通過調(diào)整合金材質(zhì)比例，增加磨損件使用時間有待研究。
