淺說水泥攪拌系統(tǒng)的研制方法

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1研制目標(biāo)

產(chǎn)量大、效率高。產(chǎn)量達(dá)到500噸∕小時(shí)?；炷列阅苤笜?biāo)高，一致性好。連續(xù)式大空隙攪拌樓生產(chǎn)的混凝土抗壓強(qiáng)度指標(biāo)一致性不差于間隙式攪拌樓。運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、故障率低。高效節(jié)能。功能多元化的綜合型水泥砼拌合樓，除能高效地生產(chǎn)大孔隙水泥混凝土外，也可以適用于常規(guī)混凝土、碾壓混凝土水泥砂礫土(CSG)、各種粉體和液體等的拌合，應(yīng)用范圍廣闊。設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)緊湊，方便拆裝與運(yùn)輸。滿足工程對(duì)多種混凝土的需要，降低設(shè)備搬運(yùn)拆裝的費(fèi)用，降低工程的成本投入。

2研制過程

確定生產(chǎn)工藝。我公司成立連續(xù)式大空隙水泥砼拌合樓設(shè)計(jì)研發(fā)小組，經(jīng)認(rèn)真研究討論，確定該拌合樓采用靜態(tài)稱量、動(dòng)態(tài)計(jì)量并連續(xù)變頻輸出的新配料模式。整個(gè)生產(chǎn)過程可分為六個(gè)部分，石料的篩分計(jì)量、水泥的輸送計(jì)量、膠水溶液的配制計(jì)量、攪拌混合系統(tǒng)、物料的傳送運(yùn)輸、電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)。石料的篩分計(jì)量。計(jì)量采用失重秤和皮帯秤兩秤配合使用，分兩步計(jì)量，第一步骨料斗供應(yīng)粗略計(jì)量，骨料斗安裝有稱重傳感器，當(dāng)石料從骨料斗下的環(huán)形皮帶流出時(shí)，骨料秤可測(cè)出石料的用量。第二步皮帶秤配料精確計(jì)量，石料經(jīng)強(qiáng)力振動(dòng)篩篩分后，要損失一部分，這時(shí)，皮帶秤可精確計(jì)量出流進(jìn)攪拌鍋的石料，保證配料精確。篩分采用多功能強(qiáng)力篩，對(duì)石料進(jìn)行除塵和選擇規(guī)格物料，并進(jìn)行沖無動(dòng)力洗瀝水處理。水泥的輸送及計(jì)量。水泥的輸送采用高空螺旋，計(jì)量采用雙靜態(tài)稱量，雙動(dòng)態(tài)計(jì)量連續(xù)輸出。既兩套水泥靜態(tài)秤稱量，兩套動(dòng)態(tài)水泥秤計(jì)量。動(dòng)態(tài)水泥秤靠變頻電機(jī)連續(xù)輸出水泥，完成水泥的配料工作。水泥靜態(tài)秤是為水泥動(dòng)態(tài)秤做補(bǔ)料做準(zhǔn)備。動(dòng)態(tài)水泥秤容器經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)特制而成，它能使秤中水泥保持沸騰狀態(tài)，保證水泥均勻地散落在攪拌鍋中，既沸騰法落料。膠水溶液的配制計(jì)量。膠水溶液的配制由注膠泵、水泵、攪拌系統(tǒng)以及自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成，原材料水和膠可按任意比例配合，并通過攪拌配制成膠水溶液。采用靜態(tài)稱量，動(dòng)態(tài)計(jì)量并連續(xù)輸出。膠水溶液按先水后膠的順序稱量，計(jì)量準(zhǔn)確，稱量完畢后攪拌，保障膠和水混合均勻。攪拌混合系統(tǒng)。采用雙層攪拌鍋攪拌混合物料，這樣，攪拌時(shí)間增大了1倍，克服連續(xù)式拌合樓攪拌質(zhì)量相對(duì)較差的弊端，保證了產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定。物料的傳送運(yùn)輸。主要由皮帶機(jī)構(gòu)成。為便于產(chǎn)品的承載與運(yùn)輸，我們給設(shè)備增添了成品料倉。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng):是整套設(shè)備的大腦核心，負(fù)責(zé)發(fā)出各種命令信號(hào)。對(duì)設(shè)備的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析以及儲(chǔ)存。系統(tǒng)穩(wěn)定性的保證措施。本設(shè)備操作系統(tǒng)采用PLC自動(dòng)控制和觸摸屏自動(dòng)操作系統(tǒng)并行使用，此設(shè)計(jì)為防止單個(gè)系統(tǒng)癱瘓而耽誤工程工期加上了雙保險(xiǎn)。由于粉料（水泥）受原材料的純凈度、天氣情況等因素的影響，往往在生產(chǎn)過程中不能連續(xù)均勻供應(yīng)，嚴(yán)重影響成品料的質(zhì)量。為克服此種影響，在粉料供給系統(tǒng)中，我們采用雙秤斗粉料計(jì)量供給系統(tǒng)，一套用來正常穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)粉料的供應(yīng)，另一套用來調(diào)節(jié)當(dāng)石料流量變化時(shí)，粉料計(jì)量供給系統(tǒng)粉料的瞬時(shí)流量，充分保證產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定。生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)過程中的探索、調(diào)整、完善。由于該拌合樓是新型模式拌合樓，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可循。前兩臺(tái)拌合樓在生產(chǎn)時(shí)，尤其剛調(diào)試玩后，出現(xiàn)了不少問題，如石料的供應(yīng)困難，設(shè)備消耗較大，膠水溶液配制不及時(shí)，水泥輸送環(huán)節(jié)故障率高，水泥秤落料不均勻等缺陷，經(jīng)過廣大職工的努力調(diào)整，生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn)，設(shè)備效率得到明顯提高。

（1）石料供應(yīng)設(shè)備結(jié)構(gòu)調(diào)整。原來石料供應(yīng)料斗裝在石料秤的正上方，兩設(shè)備加起來的高度有6米多。生產(chǎn)時(shí)，裝載機(jī)往石料供應(yīng)倉裝料的難度加大，為滿足設(shè)備的生產(chǎn)，不得不增供料裝載機(jī)，造成產(chǎn)品成本的增加。針對(duì)這種情況，我們把石料的供應(yīng)料斗從石料秤的上方搬下來，生產(chǎn)過程中供應(yīng)倉的補(bǔ)料，同時(shí)由原來的氣缸補(bǔ)料方式改為兩條皮帶補(bǔ)料。這樣既節(jié)約成本，又減少了原來氣缸補(bǔ)料的較高故障率。

（2）膠水溶液配制的改進(jìn)。原來膠和水?dāng)嚢杼幱诎胱詣?dòng)狀態(tài)，生產(chǎn)效率低，耗工費(fèi)時(shí)。經(jīng)過研究反復(fù)實(shí)驗(yàn)，設(shè)備調(diào)整為全自動(dòng)配制，減低了勞動(dòng)強(qiáng)度。水泥輸送方式的調(diào)整。水泥的輸送供應(yīng)由原來的提升機(jī)改為架空螺旋輸送。此措施降低了設(shè)備的故障率，且整套拌合樓更加節(jié)能高效。

3該項(xiàng)目的技術(shù)關(guān)鍵

連續(xù)大空隙水泥砼對(duì)控系統(tǒng)制的要求要靈敏可靠。連續(xù)強(qiáng)制式是指根據(jù)配方計(jì)算各種料的流量并控制瞬間流量滿足配比要求的各種料連續(xù)同步地進(jìn)入攪拌機(jī)。攪拌機(jī)將進(jìn)入入口處的混合料邊攪拌、邊推進(jìn)至攪拌機(jī)出料口，攪拌好的混凝土連續(xù)進(jìn)入成品容器。該設(shè)備機(jī)械部件穩(wěn)定可靠。連續(xù)供料、連續(xù)計(jì)量、連續(xù)攪拌與連續(xù)出料四部分機(jī)械部件在生產(chǎn)過程中不能出現(xiàn)任何故障，否則造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定甚至設(shè)備被迫停產(chǎn)。生產(chǎn)速度快且為連續(xù)式，生產(chǎn)前各種物料要準(zhǔn)備充足，生產(chǎn)過程中，工作人員要認(rèn)真檢查物料運(yùn)輸環(huán)節(jié)。強(qiáng)力多功能振動(dòng)篩是保證石料規(guī)格干凈的重要環(huán)節(jié)。通過強(qiáng)力多功能振動(dòng)篩對(duì)石料的濕水瀝水以及篩分處理，充分保證了大空隙混凝土對(duì)石料的要求，為設(shè)備生產(chǎn)處高質(zhì)量混凝土打好了結(jié)實(shí)基礎(chǔ)。設(shè)備采用中殘留水泥要及時(shí)合理的清理。因?yàn)樗嗳菀缀退Y(jié)成硬塊粘附在設(shè)備上，影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4該項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)

電氣自動(dòng)控制四大部分組成，結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝方便。骨料在到達(dá)斜皮帶之前，需要經(jīng)過振動(dòng)篩的兩層篩分，在篩分的同時(shí)用循環(huán)水加以清洗，這樣不但提高了骨料粒徑的均勻度，同時(shí)起到了除塵的作用，含水量不受原材料、氣候環(huán)境等的影響，保持石料的含水量穩(wěn)定，使石料和水泥能更好的粘合。這么高的質(zhì)量要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在國內(nèi)也是首屈一指的。生產(chǎn)配料方式采用靜態(tài)稱量，動(dòng)態(tài)計(jì)量連續(xù)變頻輸出，且骨料、膠水溶液和水泥三者瞬時(shí)匹配時(shí)，以骨料為基準(zhǔn)，通過斜皮帶對(duì)骨料的瞬時(shí)流量計(jì)算，控制系統(tǒng)根據(jù)配比和骨料的瞬時(shí)流量值計(jì)算出膠水溶液和水泥所需流量，這種瞬時(shí)匹配的方法在國內(nèi)也上首創(chuàng)的。

5該項(xiàng)目的意義及效益

500噸連續(xù)式大空隙水泥砼拌和樓成功地利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)及機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù)。與傳統(tǒng)的間隙式水泥混凝土攪拌站相比，具有成本低、產(chǎn)量高、節(jié)能、環(huán)保、維護(hù)方便等特點(diǎn)。500型連續(xù)式大空隙水泥砼拌合樓的開發(fā)與研究，是現(xiàn)代建筑生產(chǎn)技術(shù)研究的一個(gè)突破，填補(bǔ)了國內(nèi)大孔隙水泥砼新材料生產(chǎn)設(shè)備的空白，在減少勞動(dòng)力、提高效率、降低能源消耗方面發(fā)揮了重要的作用，混凝土連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)具有廣泛的產(chǎn)業(yè)化前景，在建筑工業(yè)化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

作者：陳朝軍 單位：邢臺(tái)路橋建設(shè)總公司