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【摘要】人工砂石加工系统的工艺设计是非常重要的，它不仅与整个沙石系统的实际生产能力、生产质量息息相关，而且与它的生产成本也是密不可分的。所以说，人工砂石料的技术指标是不是很优越，在很大的程度上是取决于砂石系统的工艺设计是不是优越。因此，本文就以这个为出发点，浅谈了人工砂石料的生产实践和砂石系统的初步设计，并对其中的问题提出了一些相关的意见与建议，希望对人工砂石加工系统工艺设计具有指导的作用。
【关键词】人工砂石；加工系统；工艺设计；问题
1.关于骨材岩性和采石场的选择的分析
一般来讲，湿抗压强度大于400公斤/平方厘米的致密状或者是块状岩石，这其中也包括块石或砾石，都是可以用来制作人工骨料的，但是要避免应用活性成分和云母及其他的针状、柱状的矿物含量较高的这一类岩石。根据相关的资料表明，在我国的已经建造完成的部分水利水电工程中，可以用来作为人工砂石骨料的岩石有以下几种，石灰岩、白云岩、花岗岩、硬砂岩、石英岩、石英砂岩、闪长岩、安山岩、花岗片麻岩和辉石扮岩等等，在这些岩石中，石灰岩的应用是最多的。
关于采石场的选择，从实际的生产实践来看的话，采石场应该选择在比较靠近坝区的地方，这样一来就对毛料的开采、砂石料的加工、混凝土的搅拌及其入仓浇筑等作业都是十分有利的。而且还可以很好的利用坝区开挖的石渣，这样就会降低人工砂石的成本了。其次，采石场还要选择在具有储量集中、山头完整掌子面长、临空面好，以及覆盖少、风化浅、产层厚、溶蚀轻的山体的地方。
2.关于砂石加工系统生产能力的分析
2.1关于计算生产砂石成品的生产能力P0的计算
式中，Q表示混凝土浇筑计划的月高峰强度，单位是立方米；
a表示每立方米混凝土需要的砂石料成品数量，单位是吨/立方米；
m表示每月有效的工作时间，单位是天；
n表示每日的工作时间，单位是小时；
K0表示供料的变动性，取1.1。
2.2关于加入损耗后生产随时成品的一次性破碎车间需要的成产能力P1的计算
式中，K1表示加工碎石成品的每个工序综合损失的系数。一般来讲，对石灰岩取1.20，对其它岩石取1.10～1.15；
a表示需用砂率（%），一般取30～35%。
2.3关于计入加工损耗后的生产成品砂一次破碎车间需要的生产能力P2的计算
式中，K2表示制砂各工序的综合损失系数，包括用作制砂原料的碎石部分。一般来讲，对石灰岩取1.50，对其它岩石取1.40～1.45。
由以上的分析，可以计算出一次破碎车间，也就是砂石加工系统的设计的生产能力P
P=P1+P2（吨/小时）
然而，在实际的生产中，当生产虽需要的含砂率确定了之后，就可以进行直接的计算了。比如，当a=30%的时候，则
P=P0（0.7K1+0.3K2）
关于筛分和制砂的车间生产能力，则应该根据各个加工工序的损耗和工作制度来进行计算。
3.关于砂石加工设备的类型选择的分析
3.1一次破碎设备的选择分析
一次破碎设备是标志和控制砂石加工系统生产能力的主要的环节。在选择一次破碎设备时，不仅要满足破碎产量的要求，还要满足采石场供给毛料最大块（粒径）的要求。一般来讲，选用较多的是颚式破碎机和旋回破碎机来作为一次破碎设备。
颚式破碎设备的结构比较的简单，维修比较容易，价格比较的便宜，机械的高度低，进料口尺寸大，排料口的宽度可以调整，所以在中小规模的砂石加工系统中被广泛的应用。旋回破碎设备可以挤满给料，单机的产量比较高，产品的粒度比较均匀，生产的成本比较低，工作运行平稳，运行比较可靠，所以在大规模的砂石加工系统中一般选用旋回破碎机作为一次破碎设备。
3.2中、细破碎设备的选择
在砂石的加工系统中中细破碎的目的是破碎超径的块石和调整砂石料的生产级配。细碎设备主要是用来为棒磨机制砂准备小骨料，一般来讲是选用圆锥破碎机作为中细破碎设备。对于小型砂石系统来讲，可以选择颤式破碎机。因为冲击式的破碎机的冲击力比较大，产品的粒度比较细，用来破碎中硬度的矿石时，则选用反击或者是锤式破碎机作为细碎设备比较好。这是因为锤式破碎机入料粒度大，成品率高，粒形好。超强破碎，粗、中、细碎一步到位。同比产量提高30%，针片状（粉状）少20%以上，更节能。
3.3制砂设备的选择分析
在国内，目前应用比较多的制砂设备是两端轴孔进料、中间边孔排料的中间周边排料型棒磨机，其他的设备还有锤式和反击式的破碎机。比如美国的德沃歇克坝应用的是旋回圆盘破碎机，日本正在研发的由上下两个破碎腔构成的圆锥破碎机制砂。根据生产实践表明，棒磨机上产的人工砂具有比较好的性能，也就是一种细度模数只有一个粒度级配。所以说，只要人工砂的细度模数确定下来了，它的粒度级配也就一定了，和原料的岩性及棒磨机的运行参数没有关系。与此同时，对于产品的细度，是可以认为控制的，也就是只要调整运行的参数，就可以得到设计所需要的人工砂细度模数了。在设备的性能上，棒磨机具有以下的特点，结构简单、操作方便、生产稳定、工作可靠、产品粒形好、粒度组成均匀，所以说他是一种较为优越的一种制砂的设备。
3.4洗泥设备的选择分析
对于以岩石作为原料的人工砂石料来讲，因为料场的岩溶的发育，填充了大量的粘土，只是使用在筛分机上充高压水的清洗办法是不能够使含泥量达到要求的，所以说有必要增加洗泥的设备。例如，上述的乌江渡工程就自制了两台8300×2400mm的洗泥机，用来搓洗60mm以下的骨料的。根据实际的测量，泥量的平均值可以从冲洗前的12.7%减低到冲洗之后的0.43%。生产实践说明，对于石灰石为原料的砂石加工系统，洗泥机是一个必须要有的设备。
3.5筛分和脱水设备的选择分析
依据人工砂石料的生产的特点，可以选用重型的振动筛作为预筛选设备，自定中心的振动筛作为筛分楼第一道筛子，共振筛为第二道筛子，这样的安排是比较合理的。生产实践说明，共振筛具有以下的优点，设备产量高、筛洗质量好、电力消耗小和对设备基础的动荷载小等。配合筛分楼沉砂箱和棒磨机的脱水设备，多使用高堰式螺旋分级机。
3.6给料设备的选择分析
现在已经具有了定量的给料设备，比如电磁振动给料机。根据上述的乌江渡工程的实践经验，槽式给料机是一种比较好的给料设备。它具有以下的优点，设备构造简单，可自行制造，给料均匀，不易堵塞，对含水分较高和粘性较大的物料均能适应，可用于不承受矿柱压力、给料粒度小于450毫米的给料部位。
参考文献
[1]李盛林，张斌.玄武岩人工砂石加工系统工艺设计探讨[J].四川水力发电，2010，S2：191-195.
[2]陈雁高，郑崇飞，伊晓明.天然砂石料加工系统工艺设计中的几个问题[J].四川水力发电，2013，04：97-104.
[3]周志强，夏军.人工砂石加工系统成本控制的途径与方法[J].贵州水力发电，2011，03：76-80.
【关键词】人工砂石；加工系统；工艺设计；问题
1.关于骨材岩性和采石场的选择的分析
一般来讲，湿抗压强度大于400公斤/平方厘米的致密状或者是块状岩石，这其中也包括块石或砾石，都是可以用来制作人工骨料的，但是要避免应用活性成分和云母及其他的针状、柱状的矿物含量较高的这一类岩石。根据相关的资料表明，在我国的已经建造完成的部分水利水电工程中，可以用来作为人工砂石骨料的岩石有以下几种，石灰岩、白云岩、花岗岩、硬砂岩、石英岩、石英砂岩、闪长岩、安山岩、花岗片麻岩和辉石扮岩等等，在这些岩石中，石灰岩的应用是最多的。
关于采石场的选择，从实际的生产实践来看的话，采石场应该选择在比较靠近坝区的地方，这样一来就对毛料的开采、砂石料的加工、混凝土的搅拌及其入仓浇筑等作业都是十分有利的。而且还可以很好的利用坝区开挖的石渣，这样就会降低人工砂石的成本了。其次，采石场还要选择在具有储量集中、山头完整掌子面长、临空面好，以及覆盖少、风化浅、产层厚、溶蚀轻的山体的地方。
2.关于砂石加工系统生产能力的分析
2.1关于计算生产砂石成品的生产能力P0的计算
式中，Q表示混凝土浇筑计划的月高峰强度，单位是立方米；
a表示每立方米混凝土需要的砂石料成品数量，单位是吨/立方米；
m表示每月有效的工作时间，单位是天；
n表示每日的工作时间，单位是小时；
K0表示供料的变动性，取1.1。
2.2关于加入损耗后生产随时成品的一次性破碎车间需要的成产能力P1的计算
式中，K1表示加工碎石成品的每个工序综合损失的系数。一般来讲，对石灰岩取1.20，对其它岩石取1.10～1.15；
a表示需用砂率（%），一般取30～35%。
2.3关于计入加工损耗后的生产成品砂一次破碎车间需要的生产能力P2的计算
式中，K2表示制砂各工序的综合损失系数，包括用作制砂原料的碎石部分。一般来讲，对石灰岩取1.50，对其它岩石取1.40～1.45。
由以上的分析，可以计算出一次破碎车间，也就是砂石加工系统的设计的生产能力P
P=P1+P2（吨/小时）
然而，在实际的生产中，当生产虽需要的含砂率确定了之后，就可以进行直接的计算了。比如，当a=30%的时候，则
P=P0（0.7K1+0.3K2）
关于筛分和制砂的车间生产能力，则应该根据各个加工工序的损耗和工作制度来进行计算。
3.关于砂石加工设备的类型选择的分析
3.1一次破碎设备的选择分析
一次破碎设备是标志和控制砂石加工系统生产能力的主要的环节。在选择一次破碎设备时，不仅要满足破碎产量的要求，还要满足采石场供给毛料最大块（粒径）的要求。一般来讲，选用较多的是颚式破碎机和旋回破碎机来作为一次破碎设备。
颚式破碎设备的结构比较的简单，维修比较容易，价格比较的便宜，机械的高度低，进料口尺寸大，排料口的宽度可以调整，所以在中小规模的砂石加工系统中被广泛的应用。旋回破碎设备可以挤满给料，单机的产量比较高，产品的粒度比较均匀，生产的成本比较低，工作运行平稳，运行比较可靠，所以在大规模的砂石加工系统中一般选用旋回破碎机作为一次破碎设备。
3.2中、细破碎设备的选择
在砂石的加工系统中中细破碎的目的是破碎超径的块石和调整砂石料的生产级配。细碎设备主要是用来为棒磨机制砂准备小骨料，一般来讲是选用圆锥破碎机作为中细破碎设备。对于小型砂石系统来讲，可以选择颤式破碎机。因为冲击式的破碎机的冲击力比较大，产品的粒度比较细，用来破碎中硬度的矿石时，则选用反击或者是锤式破碎机作为细碎设备比较好。这是因为锤式破碎机入料粒度大，成品率高，粒形好。超强破碎，粗、中、细碎一步到位。同比产量提高30%，针片状（粉状）少20%以上，更节能。
3.3制砂设备的选择分析
在国内，目前应用比较多的制砂设备是两端轴孔进料、中间边孔排料的中间周边排料型棒磨机，其他的设备还有锤式和反击式的破碎机。比如美国的德沃歇克坝应用的是旋回圆盘破碎机，日本正在研发的由上下两个破碎腔构成的圆锥破碎机制砂。根据生产实践表明，棒磨机上产的人工砂具有比较好的性能，也就是一种细度模数只有一个粒度级配。所以说，只要人工砂的细度模数确定下来了，它的粒度级配也就一定了，和原料的岩性及棒磨机的运行参数没有关系。与此同时，对于产品的细度，是可以认为控制的，也就是只要调整运行的参数，就可以得到设计所需要的人工砂细度模数了。在设备的性能上，棒磨机具有以下的特点，结构简单、操作方便、生产稳定、工作可靠、产品粒形好、粒度组成均匀，所以说他是一种较为优越的一种制砂的设备。
3.4洗泥设备的选择分析
对于以岩石作为原料的人工砂石料来讲，因为料场的岩溶的发育，填充了大量的粘土，只是使用在筛分机上充高压水的清洗办法是不能够使含泥量达到要求的，所以说有必要增加洗泥的设备。例如，上述的乌江渡工程就自制了两台8300×2400mm的洗泥机，用来搓洗60mm以下的骨料的。根据实际的测量，泥量的平均值可以从冲洗前的12.7%减低到冲洗之后的0.43%。生产实践说明，对于石灰石为原料的砂石加工系统，洗泥机是一个必须要有的设备。
3.5筛分和脱水设备的选择分析
依据人工砂石料的生产的特点，可以选用重型的振动筛作为预筛选设备，自定中心的振动筛作为筛分楼第一道筛子，共振筛为第二道筛子，这样的安排是比较合理的。生产实践说明，共振筛具有以下的优点，设备产量高、筛洗质量好、电力消耗小和对设备基础的动荷载小等。配合筛分楼沉砂箱和棒磨机的脱水设备，多使用高堰式螺旋分级机。
3.6给料设备的选择分析
现在已经具有了定量的给料设备，比如电磁振动给料机。根据上述的乌江渡工程的实践经验，槽式给料机是一种比较好的给料设备。它具有以下的优点，设备构造简单，可自行制造，给料均匀，不易堵塞，对含水分较高和粘性较大的物料均能适应，可用于不承受矿柱压力、给料粒度小于450毫米的给料部位。
参考文献
[1]李盛林，张斌.玄武岩人工砂石加工系统工艺设计探讨[J].四川水力发电，2010，S2：191-195.
[2]陈雁高，郑崇飞，伊晓明.天然砂石料加工系统工艺设计中的几个问题[J].四川水力发电，2013，04：97-104.
[3]周志强，夏军.人工砂石加工系统成本控制的途径与方法[J].贵州水力发电，2011，03：76-80.