专利名称：石粉的气力分级技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及人工砂石骨料加工过程石粉分离技术，具体涉及采用气力分级 分离人工砂中多余石粉的气力分级技术。
背景技术：
在现有的人工制砂工艺中，有干法、湿法制砂、半干式制砂三种。采用湿 法制砂的石粉含量偏低，还需要进行石粉回收；而采用干法和半干式制砂工艺 则石粉含量会相对偏高，超过水工混凝土相关规范人工砂石粉含量6 18%要 求。由于石粉可以提高混凝土拌制的和易性，在近年来，在水工混凝土中石粉 含量有要求增高的趋势，特别是对于水工大坝的碾压混凝土而言，部分工程要 求的石粉含量己达20%。采用湿法制砂的石粉含量偏低，还需要进行石粉回收；而采用干法和半干式人工制砂工艺则石粉含量会相对偏高，有些甚至达到25% ， 超过《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)石粉含量6 18%和《水工碾 压混凝土施工规范》(DL/T5112-2001)石粉含量10 22%的要求。由于石粉能在与水泥、粉煤灰组成的三元粉体体系中发挥"填充效应"，可 以提高混凝土拌制时的和易性，以及硬化后的力学性能和耐久性，可以替代部 分混凝土掺合料。近年来，在水工混凝土中石粉含量有要求增高的趋势，特别 是对于水工大坝的碾压混凝土而言，部分工程要求的石粉含量已达规范上限的 22%。但最新研究表明，由于石粉没有粉煤灰的"火山灰"活性效应，即不能贡献混凝土的后期强度增长，掺量过多则会降低混凝土的抗压强度。所以，当砂石骨料成品砂中的石粉含量偏高时，为满足人工砂的质量要求， 则需要将多余的石粉从人工砂中分离出来。在当前的水利水电工程施工中，普遍采用的是水力分级工艺，即我们常说 的人工砂的水洗工艺。但根据工程实践看，该工艺存在三大致命缺陷 一是增 加了水处理难度，有环境污染风险；二是由于用水量增加、水处理容量增大而 致使成本大幅增加；三是调整不方便，不能对石粉的去除量进行灵活的适时调整。发明内容本发明的目的是为了满足了工程用砂的质量要求，对采用干法和半干式制 砂工艺生产的成品砂中超标的石粉分离出去，又不能污染环境，经过发明人研 究、试验，采用石粉分离的气力分级技术，能根据不同工程部位、不同混凝土 的用砂要求，方便地将成品砂中超标的石粉分离出去。石粉分离的气力分级技术，是将扬粉系统扬起的多余石粉采用气力输送工 艺，并采用两级气尘分离技术对排放的废气进行处理，提高了气尘分离效率， 运行更环保。本石粉的气力分级工艺技术生产线由扬粉系统、气尘分离系统、负压吸尘系统和管路系统四个部分组成；扬粉系统，由轴流风机1及其变频调速器7、扬尘罩2、吸尘罩3组成，将 通过扬尘罩的人工砂中需要分离的石粉扬起吹走，是通过调整变频调速器来调 整风机风力强度，从而控制扬尘罩2扬起、从吸尘罩3吸走的粉尘量；气尘分离系统，采用两级气尘分离技术，将由负压吸尘系统吸入的含尘气体 进行气尘分离，第一级采用旋风除尘器4，其除尘效率高，压力损失小，处理气 量大；第二级采用布袋除尘器5，布袋除尘器可以在不停风的情况下进行喷吹清 灰，清灰效率高，分离出来的粉尘用高压水雾12喷淋，送入弃料堆11处理；负压吸尘系统，由产生负压的离心风机6及其调速器8组成，离心风机工作时产生的负压通过管路系统将扬粉系统扬起的粉尘吸入气尘分离系统。管路系统有扬粉管路和吸尘管路，扬粉管路负责扬粉系统轴流风机工作时风 力的输送，吸尘管路承担负压吸尘系统吸入的气尘混合物的输送。本石粉的气力分级技术工艺流程如下在扬粉系统中的扬尘罩、吸尘罩四 边为封闭空间，由调速器7调节控制的轴流风机1出风管口，安装在扬尘罩下的一边，另外一边吸尘罩安装负压吸尘系统离心风机6的进风口，从制砂及粉 砂车间13送来的人工砂中的石粉经过扬尘罩2扬起吹出，进入吸尘罩3负压吸 尘系统的进风口，依次经过吸尘管路进入旋风除尘器4，布袋除尘器5，除下的 粉尘进入螺旋输送机9送往弃料堆处理，除去粉尘后的气体，成为符合大气排 放一级标准的气体通过离心风机6，排入大气10。本发明的石粉的气力分级工艺技术可以根据建设项目的具体混凝土种类的 不同，方便地调整成品砂中的石粉含量，有效地满足工程用砂的质量要求，保 证工程质量，采用本技术能有效减少人工砂石系统运行的施工用水量，以及大 气粉尘量，保证除去粉尘后排放的空气中的悬浮物等指标达到国家大气排放的 一级标准，降低工程的环保风险。本技术有很好的社会效益和经济效益。
图1是石粉气力分级技术的方框示意图。在图1中1.轴流风机，2.扬尘罩，3.吸尘罩，4.旋风除尘器，5.布袋除 尘器，6.离心风机，7.变频调速器，8.变频调速器，9.螺旋输送机，10.排入 大气，".弃料堆，12.高压水喷雾，13.制砂及粉砂车间。
具体实施方式
实施例根据现有的水工混凝土施工规范要求，细骨料的石粉含量要求在6 18。％ (水工常态混凝土)和10 22% (水工碾压混凝土)之间；当采用干法和半干 式工艺进行人工制砂时，成品砂会产生石粉含量超标现象，为满足混凝土用砂 的石粉含量要求，我们采用气力分级技术来进行石粉分离。石粉的气力分级技术由扬粉系统、负压吸尘系统、气尘分离系统和管路系 统组成；扬粉系统采用型号为KJ66-11-3.8A的轴流风机，并分别配置有变频调 速器，风机产生的风力通过管路被引至扬尘罩篮扬尘点，当石粉随骨料从粉砂 车间或筛分车间在自重作用下通过扬尘罩向下流动时，扬尘系统的风力可将我 们需要分离的石粉扬起，从而使其自砂中分离出来；通过吸尘罩负压吸尘系统 采用型号为4-72-8C的离心风机，也配置有变频调速器，这时负压吸尘系统产 生的负压通过管路可将扬起的石粉和空气气流一道吸入气尘分离系统，气尘分 离系统采用XLD9. 5型的旋风惯性除尘器和MC-60-11型的脉冲布袋除尘器；可将 空气和分离的石粉进行气尘分离，避免污染大气环境；管路系统采用螺旋焊管， 形成混合气通道；石粉分离所需的负压由负压吸尘系统提供，从而完成吸尘和 含尘混合气的输送。其中MC-60-II型的脉冲式布袋除尘器可以在不停风的情况 下用其配置的空压机进行反复喷吹清灰。采用石粉分离的气力分级工艺技术可以很方便的分离人工砂的石粉，本工 艺技术的扬粉系统风机和负压吸尘系统风机均配有变频调速器，石粉的分离量 可以通过调整扬粉系统和负压吸尘系统的风力强度来人为控制，也可与计算机 控制系统连接，实现对人工砂石粉含量的自动化控制，其操作参数根据产品人 工砂中所要求石粉的含量进行调整。由本工艺技术分离出来多余的石粉，根据需要可以包装后用于其它用途， 也可采用湿法处理方式，将其湿化成胶状物后作为弃料被运走。附图表示的是 后者的工艺流程。在现有的水工混凝土施工规范中，将石粉定义为粒径d《0. 16腿的颗粒， 对于人工砂中的粒径d《0.08mm的颗粒含量，有些工程项目对碾压混凝土提出 >8%的控制要求。在机场跑道建设、核电站、高等级公路建设中，对d《0.075mm 的颗粒含量也有明确的规定，所以对不同级次的石粉含量就应有其不同的处理 要求。采用石粉的气力分级技术能方便有效地分离人工砂中粒径d《0. 16mm的 石粉中的任何一个级次的颗粒，并能通过调节扬粉系统和负压吸尘系统的风力 强度来控制分离量，使其满足规范和工程的具体需求，确保施工质量。社会与经济效益社会效益采用石粉分离的气力分级技术可以根据混凝土种类的不同，方便地调整成 品砂中的石粉含量，有效地满足工程用砂的质量要求，保证工程质量。能有效减少人工砂石系统运行的施工用水量，以及大气粉尘量，保证除去 粉尘后排放的空气中的悬浮物和PMio完全达到国家大气排放的一级标准，降低 工程的环保风险。经济效益通过利用石粉分离的气力分级技术所节约的大量施工用水，从而降低人工 砂石生产系统的水处理强度，同时节约工程投资。采用该工艺参数的调整，可以方便地对石粉分离量进行有效调整控制，减 少系统运行调整的工作量，降低了工程运行的管理成本。虽然具体数值估算较 难，但对工程整体经济效益贡献率是有提高的，因为采用本技术一般是大、中 型项目，要用使用本工艺技术前后各种可能结果进行根据具体项目设定才能作 出估算，通过对一具体项目的初步估算，其经济效益数目是相当可观的。
权利要求
1、一种石粉的气力分级技术，其特征是由扬粉系统、气尘分离系统、负压吸尘系统和管路系统四个部分组成；扬粉系统，由轴流风机(1)及其变频调速器(7)、扬尘罩(2)、吸尘罩(3)组成，将通过扬尘罩的人工砂中需要分离的石粉扬起吹走，是通过调整变频调速器来调整风机风力强度，从而控制扬尘罩(2)扬起、从吸尘罩(3)吸走的粉尘量；气尘分离系统，采用两级气尘分离技术，将由负压吸尘系统吸入的含尘气体进行气尘分离，第一级采用旋风除尘器(4)，其除尘效率高，压力损失小，处理气量大；第二级采用布袋除尘器(5)，布袋除尘器可以在不停风的情况下进行喷吹清灰，清灰效率高，分离出来的粉尘送入弃料堆(11)处理；负压吸尘系统，由产生负压的离心风机(6)及其调速器(8)组成，离心风机工作时产生的负压通过管路系统将扬粉系统扬起的粉尘吸入气尘分离系统。管路系统有扬粉管路和吸尘管路，扬粉管路负责扬粉系统轴流风机工作时风力的输送，吸尘管路承担负压吸尘系统吸入的气尘混合物的输送；本石粉的气力分级工艺技术流程如下在扬粉系统中的扬尘罩、吸尘罩四边为封闭空间，由调速器(7)调节控制的轴流风机(1)出风管口，安装在扬尘罩下的一边，另外一边安装负压吸尘系统离心风机(6)的进风口，从制砂及粉砂车间13送来的人工砂中的石粉经过扬尘罩2扬起吹出，进入吸尘罩3负压吸尘系统的进风口，依次经过吸尘管路进入旋风除尘器(4)，布袋除尘器(5)，粉尘进入螺旋输送机(9)送往弃料堆处理，除去粉尘后的气体，成为符合大气排放标准的气体通过离心风机(6)，排入大气(10)。
全文摘要
本石粉的气力分级技术工艺由四个系统组成；在扬粉系统从制砂及粉砂车间(13)送来的人工砂经过轴流风机(1)进风将分级出来的粉砂中的石粉通过扬尘罩(2)扬起吹出，进入吸尘罩(3)负压吸尘系统的进风口，气尘分离系统依次经过吸尘管路进入旋风除尘器(4)，布袋除尘器(5)，除下的粉尘进入螺旋输送机(9)送往弃料堆处理，除去粉尘后的气体，排入大气(10)；本技术可以根据建设项目的混凝土的要求，方便地调整成品砂中的石粉含量，有效地满足工程用砂的要求，保证工程质量，有效减少施工用水量，以及大气污染，保证排放的空气中的悬浮物等指标达到国家大气排放标准，降低工程的环保风险，有很好的社会效益和经济效益。
文档编号B01D46/02GK101239266SQ200810068650
公开日2008年8月13日 申请日期2008年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者刘兴勇, 张君雨, 徐正铭, 杰 沈, 王忠禄 申请人:中国水利水电第九工程局