我国水利水电行业早期人工制砂设备以棒磨机为主,如乌江渡、隔河岩、小浪底等水利工程均采用棒磨机人工制砂,由于棒磨机运行成本较高,近几年逐渐被其他新型制砂设备所取代。在三峡工程下岸溪人工制砂中,采用棒磨机与BARMAC相结合的制砂工艺,人工砂成品质量满足水工混凝土的需要,根据生产资料统计,三峡下岸溪人工制砂粒度模数基本稳定在2.8~3.0(湿法生产),石粉含量在6%~12%之间。江口水电站采用BARMAC制砂(湿法生产),粒度模数在2.6~2.8之间,石粉含量在5%~7%之间。棉花滩电站也采用BARMAC制砂,粒度模数在2.6~2.8之间,石粉含量在15%~20%之间(干法生产)。旋盘制砂机制砂在小山、天生桥、二滩等水电站工程中生产人工砂。江垭水利枢纽采用意大利进口反击式破碎机制砂,均取得了较好的效果。

人工制砂随着破碎筛分技术的发展,其设备不断更新,单从物料粉碎理论分析,高频电脉冲破碎、高压水喷射破碎、激光破碎等在岩石破碎领域具有广阔的应用前景。从实际应用考虑,当前重点研究的仍是机械破碎原理,如何获得满意的破碎产品粒度特性和满足用户质量要求及降低设备能耗和运行成本等是关键课题。这就需要进一步研究探讨机械破碎新技术、新工艺、新产品的开发,BARMAC“石打石”作为这一理念的典型代表,为机械破碎开辟了新途径。机械破碎从更初的纯压碎技术经过几百年的不断发展和完善,其产品已能适应不同行业的要求,在水利工程人工制砂中,从更初的棒磨机制砂采用压碎和研磨原理,发展到旋盘制砂机层压破碎原理及“石打石”冲击式破碎机物料互磨、冲击震裂破碎原理,均能获得满意的人工砂产品。经过多年的探索与实践,人们对物料破碎的“大破碎比”、“多碎少磨”概念形成统一认识。新设备中出现了多种破碎概念相结合的新产品,大多出于成本控制的考虑。

新工艺技术总是围绕新设备的出现而不断革新,三峡下岸溪人工制砂采用棒磨机与BARMAC相结合;二滩水电站采用棒磨机和旋盘制砂机相结合。这种新、老产品优势互补的工艺设计,是当前制砂工艺技术的代表。当前制砂工艺革新主要从制砂成本控制、环境保护等方面出发。由于湿法制砂生产需要消耗大量的水,产生的污水需要进行处理,其费用占整个制砂系统投资比例较大。业界人士已对此有了深刻的认识。今后干法生产是一大发展趋势,尽管一次性投资相对较大,但运行费大大降低,环保也能满足要求。

随着我国加紧西部大开发,西部多个大型水电工程在“十五”计划中将陆续开工,在拟建的水电工程中,一般天然砂砾料比较缺乏,采用人工骨料势在必然,所以进一步研究人工骨料的加工技术有利于提高工程建设质量和效益。总之,未来人工砂加工是以质量控制和节约成本为目标,随着新设备的不断出现、工艺技术的不断完善和成熟,必将对水利工程建设起到巨大的推动作用。