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路面施工质量的提高从碎石加工开始

发布时间:2020-12-07  作者:恒安

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主要内容

一、碎石质量控制的目的和意义

二、碎石加工工艺

三、碎石加工生产设备

四、碎石加工过程中的质量控制

五、后场的建设要求及料堆的覆盖

六、集料取样的要求

七、过程中常见的问题及改进措施

一、碎石质量控制的目的和意义

沥青混凝土路面工程的工程质量很大程度上取决于原材料加工是否规范,路面工程成本的最大组成部分在于材料费用。如何在保证原材料质量的前提下,最大程度节约材料费用,成为路面工程成本控制的关键。 

    

沥青路面原材料的质量决定了沥青路面的施工质量,为了避免在生产过程中出现等料、溢料等情况,原材料质量稳定,可以减少拌合站生产时的波动,提高生产效率。

二、加工工艺介绍

工艺流程为振动喂料机喂料,一破用颚式破碎机(颚破设备应配备条形隔片筛,用于过滤泥土和细长扁平块石);二破用圆锥式破碎机(锤式破碎机);三破使用反击式破碎机,对于玄武岩必要时需添加整形机,然后将破碎的石料经过振动筛分档,不合格的颗粒返回到反击式破碎机和整形机再次进行破碎,石料破碎成最终产品。

石料加工工艺流程图

三、石料加工生产设备

破碎设备

-颚破

-锤式破

-反击破

-圆锥破

-整形机

振动喂料机

振动筛网设置

除尘设备

破碎设备

1.颚式破碎机

    

应用范围:主要用于对各种矿石与大块物料进行粗碎和中碎加工。即“头破”。

优点:破碎腔深且无死区,提高了进料能力与产量;

结构简单、工作可靠、维修方便;破碎比大,产品粒度均匀。 

缺点:生产出的成品石料针片状含量较大,不能直接应用于高速公路沥青路面。

颚破破碎机外部图

工作原理:电动机通过皮带轮带动偏心轴旋转,使动颚周期地靠近、离开定颚,从而对物料有挤压、搓揉、碾压等多重破碎,使物料由大变小,逐渐下落,直至从排料口排出。

2.锤式破碎机破 (PC)

应用范围:主要用于对各种矿石与大块物料进行中碎和细碎加工。

优点:结构简单,破碎比大,生产效率高,可作干、湿两种形式破碎。

缺点:对锤体磨耗大,生产出的成品石料的针片状 含量较大。 

工作原理:物料受到高速回转的锤头的冲击而破碎,破碎了的物料高速冲向架体内挡板,筛条,与此同时物料相互撞击,遭到多次破碎,小于筛条之间隙的物料,从间隙中排出;个别较大的物料,在筛条上再次经锤头的冲击,研磨,挤压而破碎,物料被锤头从间隙中挤出。

3.反击破碎机

应用范围:利用冲击能来破碎石料,主要用在集料的二次加工。即“二破、三破”。 

优点:生产能力强;反式破的破碎比大,产品的粒度均匀,大块物料更容易被粉碎,而小块物料不致于粉碎过小;相同喂料粒度和生产能力的条件下,其质量系数远大于其它破碎机。

缺点:做粗矿和单机破碎时,需严格控制最大进料粒度。防堵塞能力较差,不适破碎塑性和粘性物料,在破碎硬质物料时,板锤和反击板磨损较大,噪音较大。

工作原理:转子高速旋转,物料进入板锤作用区时,与转子上的板锤撞击破碎,后又被抛向反击装置再次被破碎,然后又从反击衬板上弹回板锤作用区重新破碎,此过程重复进行直到物料被破碎至所需粒度,由出料口排出。

   

调整反击架与转子之间的间隙可改变物料出料粒度和物料形状。

4、圆锥破碎机

应用范围:适用于碎石中等和中等以上硬度的各种矿石和岩石。

优点:圆锥碎石机具有碎石力大、效率高、处理量高、运作成本低、调整方便、使用经济

5、整形机

应用范围:破碎效率高,与传统冲击式破碎机相比破碎效率提高了30%--60%。产品呈规整的立方体形状,同时可有效对针片状物料进行整形。

优点:破碎比很大,具有细碎、粗磨功能; 

破碎效率高,产量大,电耗低(比颚式破碎机省电1/3);产品粒度均匀,颗粒方正率高,内部裂隙少;堆积密度大;适合破碎中硬、特硬物料 。

工作原理:物料落入进料斗,经中心进料孔进入旋转的叶轮内加速,然后从叶轮内射出,首先与反弹后自由下落的另一部分物料进行撞击,然后一起冲击到涡流腔内涡状料衬(石打石)上,先被反弹到破碎腔顶部,后偏转向下运动,与从叶轮流道发射出来的物料撞击形成连续的物料幕,最后经由下部排料口排出。

在制砂生产线的破碎系统中,传统的单纯的颚式破碎机加圆锥式破碎机或细颚破已经不能满足高级建筑场所的用料要求。因为这样的玄武岩碎石中针片状和内部裂缝碎石含量太高。而传统的以反击式破碎机作为二级破碎机,虽然碎石粒行较好,但是这对于反击破耐磨件的损耗非常严重,往往制砂企业难以承受这样的成本。  为此,专门对玄武岩进行破碎整形工序,增加了破碎比和加工能力,使产量大幅提升。与直接用反击式破碎机作为最终破碎工序加工碎石相比,各设备易损件磨损降低;由于把圆锥破或反击式破碎机作为二级破碎使用,而高效立轴冲击破碎机金属消耗量很少,因此,整个工艺过程中,易损件消耗量有大幅度的降低。

5、振动喂料器

在振动喂料器之前设置隔片筛,通过结构本身的高频振动,对进入头破的泥土、细粉料、杂质等进行筛选、过滤,减少粉尘含量和泥块杂质。

6、振动筛网设置

振动筛不同设备 

的区别主要表现在:

筛网倾角

筛网面积

筛网层数

振幅和频率

筛孔形状

7、除尘设备

设备类型:

-布袋式除尘

-旋风式除尘

-静电式除尘

-水洗法除尘

主要作用:减少集料成品料中的粉尘含量,主要是小于https://www.titan-biz.com部分。

>布袋式除尘设备

工作原理:含尘气体由进风烟道各入口阀进入各单元箱体,在箱体导流系统的引导下,大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗、其余粉尘随气流进入中箱体过滤区,过滤后的洁净气体透过滤袋,经上箱体、提升阀、出风烟道排出除尘器,经过风机和烟囱直接排放到大气中。

>旋风式除尘设备

工作原理:当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时,气流将由直线运动转变为圆周运动,旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下,朝椎体流动。通常称为外旋气流,含尘气体在旋转过程中产生离心力,将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触,便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落,进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达椎体时,因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理,其切向速度不断增加。当气流到达椎体下端某一位置时,即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部,由下反转而上,继续做螺旋运动,即内旋气流。最后净化气体经排气管排除旋风除尘器外,一部分未被捕集的尘粒也由此遗失。

>静电式除尘设备

工作原理:当含尘气流通过该除尘器时,尘粒受到高压电场的作用,可附在集尘滚筒的内壁上,再由定时排尘系统的冲击及刮擦作用,将粉尘由底部排尘口排出。 

>水洗法除尘

工作原理:利用冲洗水,通过振动筛上面四周布置的水管网喷射高压水流,可以及时快速全方位冲洗碎石表面。经冲洗后的路面面层材料不仅提高了碎石的洁净度,还改善了沥青与集料的粘附性,重新调整优化了碎石的级配.

四、碎石加工过程中的要求及控制要点

原材料的加工要求

振动筛的筛网要求

原材料的除尘要求

泥块、软石含量控制

原材料针片状的控制

原材料粉尘含量控制

增强环保意识、加强环保措施

1、原材料的加工要求

石料加工必须保证生产的成品料各项技术指标满足规范要求,加工要求如下: 

集料加工过程中,现场必须有专人负责巡视检查,发现不符合要求的矿石和杂物要及时清除,确保进入喂料器的片石洁净。

沥青面层碎石破碎必须采用二级或二级以上联合破碎设备(其中至少一级采用反击破)。

在振动喂料机的喂料口应配备过滤泥土、杂质的隔片筛。

振动筛应至少有2套以备用。

对于玄武岩加工应经过整形破碎,以保证集料的颗粒形状接近立方体颗粒。

 对现场的破碎机、振动筛筛网、除尘器、皮带运输机要求定期进行检查,对筛面的磨损、破损、碎石的粉尘含量要严格控制,发现问题及时处理。

2、振动筛的筛网要求 

碎石加工场所用振动筛应能筛分出四种至五种规格集料,针对高速公路,建议的筛孔尺寸为:

基层、底基层:4×4mm,11×11mm,23×23mm,31×31mm      

中下面层 : 0-3mm,3-6mm,6-11mm,11-22mm, 22-30mm

上面层 :0-3mm,3-6mm,6-11mm,11-16mm

3、原材料的除尘要求

对粉尘含量较大的石料加工场要加强集料除尘力度,严格控制各规格料中的粉尘含量。

建议在二破和振动筛上安装除尘装置,采用布袋除尘,必要时还必须在皮带机机头加装过滤筛网或溜槽(如下图所示),用来进一步降低成品料中的粉尘,使成品料的粉尘含量达到要求。

为防止集料的二次污染,必须做到加工现场“日产日清”,并用洒水设备对场地进行洒水,以减少车辆运行工程中带来的扬尘。

4、泥块、软石含量控制

控制措施及方法:

盖山泥土、植被、风化石等爆破前清理干净

泥块、杂质应及时清运

场地应干燥、洁净并作必要的硬化处理

严禁将片石、泥块混合物运入碎石加工生产线,采用人工配合机械的方法选料

振动喂料器必须正常工作

5、针片状含量控制

针片状颗粒含量的控制措施:

1.在集料生产过程中,应选择材料强度高、不易磨损的破碎机牙板,当破碎机牙板的“牙”磨损到一定程度时就应及时更换,一般产量达到15000T时建议更换牙板 。

2. 破碎机稳定、连续的供料。一方面是为了提高产量,另一方面则可减少针片状碎石含量,因为稳定、连续的供料才会使破碎机挤满给料,保证破碎腔内料与料之间相互挤压使得扁平及长条状颗粒沿其薄的断面断裂。如果供料不充分,不能实现物料与物料之间挤压,一些针片状物料就可能因缺少挤压机会而过早地排出破碎机影响了最终产品质量。

3.调整好粗碎、中碎与细碎的最佳排料开口比,实现均衡生产,以减少针片状颗粒的含量。

4.选用反击碎石机 圆锥碎石机生产碎石。反击碎石机是利用冲击方法将岩石击碎,生产出的石料多呈立方体,针片状含量较少。圆锥破碎机虽属挤压破碎但生产出的碎石针片状亦较少,主要是圆锥破碎机实现了层压破碎,颗粒的破碎不仅发生在颗粒与衬板间,而且发生在颗粒与颗粒之间。颗粒之间相互挤压使得扁平及长条状颗粒沿其薄的断面断裂,而且每个岩石颗粒在破碎腔中还可以得到多次破碎,因此产品粒度较好,针片状较少;另外圆锥破碎机工作稳定,故障率低,在国外被广泛使用。

6、粉尘含量控制

减少粉尘含量的措施:

严格控制加工块石的洁净程度。当开采石料有土层覆盖时,开采石料之前必须清除泥土覆盖层,避免泥土污染石料。

堆放在碎石场的集料必须及时转运,否则将受到粉尘的二次污染。

料场硬化要彻底,避免装载机装料时,将软层泥土、泥块混入集料料堆中。

生产集料的破碎机尽量配备除尘设备,并且在集料生产过程中,保证除尘设备处于工作状态,这样才能减小粗集料及细集料中小于https://www.titan-biz.com颗粒的含量。

7、增强环保意识、加强环保措施

制定具体措施减小生产过程中的空气污染、噪音污染,并落实到生产活动中去,做到文明生产;

合理利用水资源,保护水环境和周围的土壤环境,加强对周围生态环境的保护。

五、场地的建设及覆盖要求

堆放场地硬化和排水

料堆堆放要求

集料料堆覆盖要求

1、堆放场地硬化和排水

在机械设备和原材料进驻场地之前应对场地进行水泥混凝土或者水泥稳定碎石硬化处理,(场地厚度≥20cm,抗压强度≥30MPa),场地应清洁、规整,防止在装料过程中的地表泥土和杂质的混杂,且不允许存在积水现象,堆放场地周围应设置有效的排水沟,确保及时排水。

2、料堆堆放要求 

料场在对原材料的堆放时要注意,卡车卸料时不能向高处、向四周直接堆放,这样会引起粗集料滑落到料堆的底部,导致级配离析。

正确的堆料方式:

3、集料料堆覆盖要求

对成品粗集料应配备相应面积的覆盖布(宜采用质量良好、使用寿命较长的篷布),对成品料堆进行及时、有效的覆盖,防止加工生产和运输过程中粉尘对成品料的二次污染,并防止原材料在雨季受潮积水。

对于成品细集料的覆盖最好搭建防雨棚,若条件有限,必须严格做好篷布覆盖。

不同规格的成品料堆之间应设置隔离挡墙,防止混料现象,确保规格的一致性。如下图所示:

六、集料取样的要求

1.料源相同的料堆取样

   

先铲除堆脚无代表性部分 → 从顶、中、底由均匀分布的不同部分取若干份→ 混合后组成一份

2.皮带运输机上取样

  

运输机机尾出科处用接料器定时抽取有代表性试样,由若干份组成一份试样。

3.从车上去料

  

从不同部位,不同深度处,抽取大致相等若干份,组成一份。

七、过程中常见的问题及改进措施

对碎石场抽检过程中发现的问题

振动筛网筛孔尺寸设置: 碎石筛孔尺寸设置整体偏大,具体表现在:4#料偏粗(在https://www.titan-biz.com、https://www.titan-biz.com),粉料偏多。

振动喂料口隔片筛偏小 :碎石加工场在振动喂料口处隔片筛间距太小,针片状块石、泥土混合物一同进入破碎生产线,极易导致集料中泥块含量和针片状颗粒含量偏大。

皮带下料口的各档碎石之间未设置隔离措施:皮带下料口处混料现象严重,各档碎石之间未设置有效的隔离措施。

石料场场地硬化不良

在查看石料过程中发现石料堆放场地未进行有效的场地硬化,部分碎石场只是简单地铺了一层碎石,而且未进行较好的压实、整平、排水不畅。

石料场改进措施:

调整筛孔尺寸、重新更换筛网,细集料皮带出口处设置过滤粉尘的筛网 

振动喂料口处统设置隔片筛,缝隙宽度10cm以上,过滤泥块杂质 。

皮带下料口处采取了隔离措施,有限避免了串料现象

按标准化建设对场地进行硬化处理,做好有效排水

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