专利名称：水电工程混合制砂的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料的制备。具体地说，本发明涉及水电工程人工砂石骨料生产技术领域，尤其涉及一种水电工程混合制砂的方法及系统。
背景技术：
大型水利水电工程混凝土生产所需砂石料量巨大，生产规模及生产强度高，高峰生产持续时间长，人工砂石料加工生成系统的生产运行不仅要确保产量满足工程建设需要，也要确保系统生产的成品质量达到工程建设所需的质量标准，从而保证混凝土工程质量。国内传统人工砂石料加工生产方法主要为采用棒磨制砂机或圆盘式制砂机单独制砂，但该方法往往无法满足高强度的生产，且钢耗严重，建安费用较高。20世纪90年代中 期以来在大型水电工程中开始使用冲击式破碎机，其生产效率高，磨耗小。但冲击式破碎机存在着所生产的砂细度模数偏大、中径粒径的砂石偏少、对各种混凝土配比要求适应性差等缺点，因此严重影响混凝土的质量。目前国内普遍采用Vi系列冲击式新型制砂机，其优势主要表现在结构简单合理、运行成本低，磨损小，破碎率高，节能等方面，但其也存在很多不足之处，如受物料水分含量的影响比较大，含水分少，粉尘污染较严重；有些设备在工作的时候噪音比较大，在保养条件较差的情况下，其工作效率明显降低，且适用范围较小，只适合破碎中硬、特硬物料。中国专利CN101708968B公开了一种机制砂细骨料的制备方法，对粒径在16mm以上的砂石混合物进行二次破碎、筛分，将机制砂与粒径最小的特细砂复合使用，可以生产出具有一定细度模数的机制砂细骨料，克服了原有制砂系统无法对细度模数进行控制的缺点，但在最为关键的制砂工艺中，仍采用单一的制砂机进行处理，无法满足水电工程需要的高强度生产、持续生产的需求。因此为达到成品优质高产，需要采取一系列的措施，采用新方法和其他很多确保成品质量的措施，以满足高强度的生产以及高质量的要求。公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服传统技术的缺点，提供一种水电工程混合制砂的新方法及系统，在不大幅增加建安费用的条件下，在保障人工砂的生产质量的同时，提高人工砂生产系统的高强度生产、持续生产的能力。为解决上述技术问题，本发明提供了一种水电工程混合制砂方法，该方法包括以下步骤I)将石料送入破碎单元进行破碎；2)将经过破碎单元破碎后的粒径40_以下的石料在筛分单元进行筛分，将所述石料分为粒径5_20mm的骨料、粒径20mm-40mm的骨料和粒径小于5mm的砂，其中i)将一部分粒径5_20mm的骨料送入第一制砂原料仓，ii)将其余的粒径5-20mm的骨料和全部粒径20mm-40mm的骨料送入第二制砂原料仓；iii)将筛分单元筛余的粒径小于5_的砂送入第一螺旋洗砂机清洗，再经第一脱水筛脱水后送入成品砂仓；3)将所述第二制砂原料仓中的骨料送入冲击式破碎机破碎，并且将破碎后的混合料送入振动筛脱水并分级,其中i)将粒径20mm以上骨料送入所述第二制砂原料仓，
ii)将粒径5_20mm的骨料送入所述第一制砂原料仓，iii)将粒径小于5_的砂送入第二螺旋洗砂机，再经第二脱水筛脱水后送入所述成品砂仓；4)将第一制砂原料仓中的粒径5-20mm的骨料送入棒磨机破碎,破碎后的砂送入第三螺旋洗砂机，再经第三脱水筛脱水后送入成品砂仓。在一个具体实施方案中，该方法进一步包括在将步骤2)、3)、4)所得到的砂送入所述成品仓之前进行混合。在另一个具体实施方案中，所述的水电工程混合制砂方法按照如下的重量百分比对各步骤所得到砂进行混合步骤3)所得到的砂35%-45%、步骤4)所得到的砂20%-30%、步骤2)的砂20%-30%，从而形成细度模数为2. 5±0. 2的人工砂。在另一个具体实施方案中，所述的水电工程混合制砂方法在第一、第二和第三脱水筛中分别将砂含水率由20%-25%脱水至12%-15%。本发明还提供了一种水电工程混合制砂系统，该系统包括筛分模块、棒磨机破碎模块、冲击破碎机破碎模块和成品仓，其中所述筛分模块包括筛分单元、第一、第二和第三传送装置、第一螺旋洗砂机和第一脱水筛，其中所述筛分单元的出口分别与第一、第二和第三传送装置的入口连接，所述第一传送装置的出口与第一螺旋洗砂机和第一脱水筛依次连接；所述棒磨机破碎模块包括依次连接的第一制砂原料仓、第四传送装置、棒磨机、第二螺旋洗砂机和第二脱水筛；所述冲击破碎机破碎模块包括依次连接的第二制砂原料仓、第五传动装置、冲击式破碎机、第六传动装置、振动筛、第二螺旋洗砂机和第二脱水筛；其中第二传动装置的出口与所述第二制砂原料仓的入口连接，第三传动装置的出口与所述第一制砂原料仓的入口连接，所述振动筛的出口还分别与所述第二传动装置和所述第三传动装置连接，第一脱水筛的出口与第八传动装置的入口连接，第二、第三脱水筛的出口均与第七传动装置的入口连接，所述第七、第八传动装置的出口与所述成品仓连接。在一个具体实施方案中，该系统还包括破碎单元,该破碎单元设置在所述筛分模块的上游，以将石料进行破碎后送入所述筛分单元。在另一个具体实施方案中，在所述的水电工程混合制砂系统中，第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八传送装置中的至少一个为胶带机。
在另一个具体实施方案中，在所述振动筛分别与所述第二传动装置和/或所述第三传动装置之间设置有滑槽。在另一个具体实施方案中，在所述第三脱水筛和所述第七传动装置之间设置有附加的传送装置。在另一个具体实施方案中,所述冲击式破碎机采用Barmac9000破碎机。成品砂的调节主要由棒磨机制出的砂来调节Barmac9000破碎机制出的砂和筛分车间的石屑，根据产量、细度模数大小，设备(台数)产量高低等进行系统组合。本发明的有益效果是本发明结构简单，操作方便，建安费用低，可以满足高强度的生产及大型水利工程对人工砂细度模数的要求，整体利用效率高。本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式
中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实 施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式
共同用于解释本发明的特定原理。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明图I为根据本发明的制砂系统的示意图。附图标记说明Γ9胶带机10筛分车间11棒磨机12、13、14螺旋洗砂机15 18振动筛19冲击式破碎机20成品砂仓I II制砂原料仓。
具体实施例方式下面将详细参考本发明的各个具体实施方案，这些具体实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性具体实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性具体实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性具体实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它具体实施方案。 在本发明的一个方面，在一个具体实施方案中，本发明提供了一种水电工程混合制砂系统，其结构参见图1，本发明的水电工程混合制砂系统包括筛分模块、棒磨机破碎模块、冲击破碎机破碎模块和成品仓20，其中，筛分模块包括筛分车间10、胶带机8、5、4，第一螺旋洗砂机14和第一脱水筛18，其中筛分车间10的出口分别与胶带机8、5、4的入口连接，胶带机8的出口与第一螺旋洗砂机14和第一脱水筛18依次连接。棒磨机破碎模块包括依次连接的制砂原料仓I、胶带机I、棒磨机11、第三螺旋洗砂机12和第三脱水筛15。冲击破碎机破碎模块包括依次连接的制砂原料仓II、胶带机2、冲击式破碎机19、胶带机3、振动筛16、第二螺旋洗砂机13和第二脱水筛17。其中，胶带机4的出口与制砂原料仓II的入口连接，胶带机5的出口与制砂原料仓I的入口连接，在这种情况下，就可以将筛分车间10筛分的骨料或砂按照不同的粒径大小分别通过胶带机5、4、8传送到制砂原料仓I、制砂原料仓II和第一螺旋洗砂机14进行处理。如上所述，振动筛16与第二螺旋洗砂机13连接，即振动筛16的出口与第二螺旋洗砂机13连接，使得振动筛16中的一部分骨料或砂进入到第二螺旋洗砂机13进行清洗；同时，振动筛16的出口还分别与胶带机4和胶带机5连接，在这种情况下，就可以将振动筛16分级并脱水后的骨料按照不同粒径大小分别通过胶带机5、4传送到制砂原料仓I、制砂 原料仓II分别进行再次破碎。 第一脱水筛的出口与胶带机9的入口连接，第二、第三脱水筛17、15的出口均与胶带机6的入口连接，胶带机9、6的出口与成品仓20连接，这样，通过第一脱水筛18脱水后的砂可通过胶带机9传送到成品砂仓，第二、第三脱水筛17、15脱水后的砂都可以通过胶带机6被传送到成品砂仓。为了方便传送，作为选择还可以在上述任意两个相互连接的装置之间设置滑槽，以便于石料的传送，例如，可以在振动筛16和胶带机5、4之间设置滑槽。由于水电工程混合制砂系统庞大，为了便于传送，作为选择在任意两个相互连接的装置之间还可以根据需要来设置附加的胶带机以便于石料的传送，例如，在图I中，在第三脱水筛15和胶带机6之间还设置了胶带机7。当然，胶带机也可以选择任何能够传送砂石的其它传送装置，例如皮带机、自卸汽等。在另一个具体实施方案中，水电工程混合制砂系统的结构和连接方式基本与上面描述的系统类似，但是，冲击式破碎机19采用了由SVEDALA公司生产的Barmac9000破碎机。(I)根据下面的表I和表2可以了解Barmac9000破碎机的制砂粒度设备产量与进料的混合比例及粒径大小关系(a)进料采用粒径5_40mm的混合料,破碎后的粒度统计见表I ;(b)进料采用粒径5_80mm的混合料，破碎后的粒度统计见表2 表I :粒径5_40mm混合料破碎后粒度统计
权利要求
1.一种水电工程混合制砂方法，该方法包括以下步骤 1)将石料送入破碎单元进行破碎； 2)将经过破碎单元破碎后的粒径40_以下的石料在筛分单元进行筛分，将所述石料分为粒径5_20mm的骨料、粒径20mm-40mm的骨料和粒径小于5mm的砂，其中 i)将一部分粒径5_20mm的骨料送入第一制砂原料仓(I); ii)将其余的粒径5_20mm的骨料和全部粒径20mm-40mm的骨料送入第二制砂原料仓(II)； iii)将筛分单元筛余的粒径小于5_的砂送入第一螺旋洗砂机(14)清洗，再经第一脱水筛(18)脱水后送入成品砂仓(20)； 3)将所述第二制砂原料仓(II)中的骨料送入冲击式破碎机破碎，并且将破碎后的混合料送入振动筛(16)脱水并分级，其中 i)将粒径20mm以上骨料送入所述第二制砂原料仓(II); ii)将粒径5-20mm的骨料送入所述第一制砂原料仓(I)； iii)将粒径小于5_的砂送入第二螺旋洗砂机(13)，再经第二脱水筛(17)脱水后送入所述成品砂仓(20)； 4)将第一制砂原料仓(I)中的粒径5-20_的骨料送入棒磨机破碎,破碎后的砂送入第三螺旋洗砂机(12)，再经第三脱水筛(15)脱水后送入成品砂仓(20)。
2.根据权利要求I所述的水电工程混合制砂方法，该方法进一步包括在将步骤2)、3)、4)所得到的砂送入所述成品仓(20)之前进行混合。
3.根据权利要求2所述的水电工程混合制砂方法，按照如下的重量百分比对各步骤所得到的砂进行混合步骤2)所得到的砂20%-30%、步骤3)所得到的砂35%-45%、步骤4)所得到的砂20%-30%，从而形成细度模数为2. 5±0. 2的人工砂。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的水电工程混合制砂方法，在第一、第二和第三脱水筛中分别将砂含水率由20%-25%脱水至12%-15%。
5.—种水电工程混合制砂系统,该系统包括 筛分模块、棒磨机破碎模块、冲击破碎机破碎模块和成品仓(20)，其中 所述筛分模块包括筛分单元(10)、第一、第二和第三传送装置(8、4、5)、第一螺旋洗砂机(14)和第一脱水筛(18)，其中所述筛分单元(10)的出口分别与第一、第二和第三传送装置(8、4、5)的入口连接，所述第一传送装置(8)的出口与第一螺旋洗砂机(14)和第一脱水筛(18)依次连接； 所述棒磨机破碎模块包括依次连接的第一制砂原料仓(I )、第四传送装置(I)、棒磨机(11 )、第三螺旋洗砂机(12)和第三脱水筛(15); 所述冲击破碎机破碎模块包括依次连接的第二制砂原料仓(II)、第五传动装置(2)、冲击式破碎机(19)、第六传动装置(3)、振动筛(16)、第二螺旋洗砂机(13)和第二脱水筛(17);其中 第二传动装置(4)的出口与所述第二制砂原料仓(II)的入口连接，第三传动装置(5)的出口与所述第一制砂原料仓(I )的入口连接， 所述振动筛(16)的出口还分别与所述第二传动装置(4)和所述第三传动装置(5)连接，第一脱水筛(18)的出口与第八传动装置(9)的入口连接，第二、第三脱水筛(17、15)与第七传动装置(6)的入口连接，所述第七、第八传动装置(6、9)的出口与所述成品仓(20)连接。
6.根据权利要求5所述的水电工程混合制砂系统，该系统还包括破碎单元，该破碎单元设置在所述筛分模块的上游，以将石料进行破碎后送入所述筛分单元(10)。
7.根据权利要求5所述的水电工程混合制砂系统，其中第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八传送装置中的至少一个为胶带机。
8.根据权利要求5所述的水电工程混合制砂系统，在所述振动筛(16)分别与所述第二传动装置(4)和/或所述第三传动装置(5)之间设置有滑槽。
9.根据权利要求5所述的水电工程混合制砂系统，在所述第三脱水筛(15)和所述第七传动装置(6)之间设置有附加的传送装置(J)。
全文摘要
本发明涉及一种水电工程混合制砂的方法及系统，该系统由胶带机、筛分车间、制砂原料仓、冲击破碎机、棒磨机、螺旋洗砂机、振动筛、脱水筛以及成品砂仓组成。该方法更新了传统制砂方法，在制砂流程中将冲击式破碎机作为主要的制砂设备，并与棒磨机、振动筛等一起，形成一种适用水电工程的混合制砂方法。该系统和方法可以满足高强度的生产以及高质量的要求，且能减少建安费用、提高设备整体利用率和降低成本。
文档编号C04B14/06GK102923980SQ20121044413
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者蒋定国, 曹广晶, 戴会超, 彭秀华, 别玉静, 唐梦君 申请人:中国长江三峡集团公司