1骨料預處理系統 干混砂漿中骨料通常占到配料的60%～80%，骨料主要采用河砂、石英砂、機制砂。干混砂漿對砂的含水率、含泥量、顆粒級配有嚴格要求。用于配料的干砂應滿足：含水率：<0.4%；含泥量<1%；顆粒級配范圍為0～4mm。干砂可以從市場購進成品砂，也可以購進原砂，再對原砂進行干燥和篩分。 當項目建設廠址離砂源地較近，應該采用原砂，配套砂烘干和篩分系統，如果廠址離砂源地較遠，燃料供應、建設場地有局限性、環保要求不允許時，應考慮直接采購成品砂。當購進篩分好的成品砂時，不同粒徑的砂應分別堆放，只需篩出砂中混入的雜質就可以直接送入各砂倉儲存，當購進混合成品砂時，要設多級篩分機。 國外典型的砂篩分工藝是將干砂提升至混合配料塔頂部的多層篩分機，分級后的砂直接進入不同的砂倉中儲存，少量的篩上物回到地面。國內篩分設備可選用概率篩、圓形篩、直線振動篩。概率篩體積相對較小，篩分效率高，直線篩體積較大，震動較大。 設計中，針對國內干砂供應情況和國產篩分機性能，生產線自動化程度，可以采用將篩分機布置在攪拌塔下部，將篩分后不同級配的砂提升至塔頂部，送入各砂倉的方案。這種方案有以下優點： (1)容易控制料倉空滿程度，避免造成漫倉。 干混砂漿的品種繁多，實際生產中，各種品種的生產安排是受市場需要隨時變化的，混合砂的顆粒級配是波動的，將篩分機布置在配料塔頂，篩分后的砂直接送入各砂倉，會造成砂倉空滿程度的不一致，調節不好，會造成漫倉現象，過多的砂還需重新回到地面。 (2)便于篩分機的檢修和篩上物的處理。 同樣能力的國產篩分機和引進篩分機相比，外形尺寸大，電機功率高，篩分機布置在地面，利于檢修和篩網的更換，也減少了篩分機對配料塔樓的震動影響。 2物料提升、儲存系統 在生產線設計中，我們采用了塔式布置工藝模式，所有的物料提升至配料塔頂部。骨料砂提升采用斗式提升機最適宜，經濟、穩妥。 粘結材料和摻和料采用氣力輸送。在我國，雖然水泥散裝率在逐年提高，但袋裝水泥仍占據市場一定份額，石膏粉及摻和料市場供應更是袋裝為主。在設計中要考慮袋裝粘結材料的拆袋、氣力提升設備，壓縮空氣系統及除塵設備的配套設計。 外加劑的提升通常采用電動葫蘆。在設計中我們選用了一部小型雜貨梯，將外加劑送到外加劑倉樓層和混合機樓層。它的作用不僅限于提升物料，還便于檢修設備、工具的運送。 料倉的數量與產品方案有密切關系，以生產普通干混砂漿為主的生產線，原料和外加劑倉的數目可少一些，倉容大一些。生產特種砂漿為主的生產線，原料和外加劑倉的數目要多一些，倉容不需要太大。 砂倉的數量不應少于3個，不同粒徑的砂分別儲存。倉容積在60m3～80m3為宜。粘結材料和摻和料倉的數目不應少于3個，倉容積在50m3～80m3為宜。外加劑儲倉的數量不應少于6個，容積一般為1.5m3～3m3。各料倉設高低料位計，料位信號送到中控室，顯示、控制倉內物料的多少。 3配料計量、混合攪拌系統 配料計量、混合攪拌系統是干混砂漿設備的核心部分。高精確的配料及高均勻度的混合要求，是干混砂漿與傳統現場攪拌砂漿的最大區別。配料計量、混合系統的設計，是我國干混砂漿生產技術完全國產化的關鍵，在設計中我們做了大膽的嘗試。 (1)配料計量系統 在生產線設計中，針對螺旋喂料設備、計量設備和自動化控制水平，我們從下面幾方面保證了配料計量的精度。 a.喂料設備采用大小螺旋輸送機配合的形式，大螺旋輸送機主要起到快速加料作用、小螺旋輸送機配變頻電機，主要起到準確調節喂料量的作用。 b.配比多和配比小的料分設兩個秤斗。將配比大、容重相對較大的物料采用一個大料斗秤計量，配比小、容重相對小的外加劑采用小料斗秤計量，確保配料精度。 c.料倉的均勻下料對配料精度有密切的關系，料倉錐體部分設計成足夠大的溜角外，沿錐體圓周均勻設吹氣板，防止物料結拱，確保下料順暢。 (2)混合攪拌系統 由于干混砂漿的原料性能差異大，摻量也很懸殊，不同混合設備和混合制度會直接影響到不同產品的性能指標。國外有專業設備廠家提供用于干混砂漿生產的混合機，犁刀式混合機混合時間為120～180秒鐘。立式強力混合機的混合時間更短，可達到60～90秒，甚至可以達到1∶100,000的極限混合比，有很高的混和精度，極大地提高了混合機的使用效率，同時有效避免返混和克服離析現象的發生。 國內生產混合機的廠家很多，主要用于食品、飼料、顏料等行業。干混砂漿引入我國后，也用于生產干混砂漿，但存在磨損大、混合不均等問題?；旌蠙C按其工作原理不同，種類也很多。常用的有雙錐螺旋混合機、犁刀混合機和無重力混合機等多種形式，雖然其設備性能不能與國外一些知名混合機媲美，但其性能價格比有明顯的優勢。 摻量懸殊、原料性能差異大的不同物料用國產混合設備能達到預期混合效果嗎？混合時間如何定？這些都是設計中的難題。在設計中，我們走訪了國內多個設備廠家，通過小型混合試驗初步確定了混合時間。在第一條生產線設計中，我們選用了兩臺6m3的雙錐螺旋混合機。實踐證明雙錐螺旋混合機存在混合時間長，卸料不干凈，螺旋磨損快，檢修維護量大的缺點；在第二條生產線設計中我們選用了無重力混合機，并借鑒國外混合機原理，要求廠家在無重力混合機筒體兩側各配兩把飛刀，飛刀速度為1500轉/分。高速旋轉的飛刀可以快速分散大團物料及纖維，一個批次的物料混合時間在3～5分鐘。實踐證明與雙錐螺旋混合機相比，混合時間短，混合均勻度高，物料經底部氣動閥門能在短時間內一次卸空，縮短了混合周期。 針對國內混合設備發展現狀，我們在工藝上也采取了措施，增加了小料預混工藝。摻量小的幾種外加劑經臺秤單獨計量后，與混合料或部分粘結料經過一個小型混合機預混，預混后進入大的混合機，這樣易于小料的分散更均勻。 4成品包裝儲存和散裝運輸 混合攪拌均勻的干混砂漿可以采用袋裝形式出廠，也可以采用散裝形式出廠。散裝運輸與現場施工機具相結合，形成了科學的物流系統；一次施工用量小的特種砂漿通常采用包裝形式，袋裝的規格為10Kg/袋～40Kg/袋，考慮成品進入家裝超市的便捷。 國內傳統的多嘴水泥包裝機可以用于包裝骨料較細的干混砂漿。包裝骨料較粗的干混砂漿時，物料磨琢性大，對設備磨損嚴重，包裝精度差，應采用氣吹式包裝機。 我國干混砂漿的散裝輸送需要經歷一個過程，但干混砂漿散裝輸送是必然的。在干混砂漿工廠設計時應考慮散裝功能，考慮散裝料倉、散裝車的裝料位置及廠內運輸道路。 通過生產線的設計而引發的思考 1現階段特種砂漿和普通砂漿生產線分別建設為宜 國外干混砂漿生產廠的規模一般都很大，自動化程度高，生產線的功能齊全，即能生產普通干混砂漿，又能生產各種特種干混砂漿。成品即可散裝又可包裝，散裝形式又分為汽車散裝和流動料倉儲存。袋裝又分為小袋和大袋包裝。 就目前我國干混砂漿的推廣應用進程和設備裝備水平而言，我認為目前我國干混砂漿生產線的規模不應求大求全，特種砂漿生產線和普通砂漿生產線分別建設為宜。理由如下： (1)我國普通干混砂漿和特種干混砂漿的發展不同步。普通干混砂漿因其價格、施工機具、施工工藝等因素，推廣應用還需要較長的進程；特種干混砂漿雖然已在工程中得到了應用，但品種遠不如歐洲國家那樣豐富，產品處于生命周期中的導入期。目前，建設大規模的生產線勢必造成生產線的開工不足。這兩種砂漿生產線應分別建設，可以根據市場需求來確定各自適宜的生產規模，使投入和產出更加合理。 (2)特種干混砂漿與普通干混砂漿相比，市場用量相對少，產品種類多。對砂的細度及顆粒級配要求不一樣，外加劑的種類多、摻量小，計量混合精度要求高，自動化控制水平要求高。就目前我國干混砂漿的設備制造水平、生產自動化控制水平而言，特種砂漿生產線和普通砂漿生產線分別建設有利于產品質量的保證，有利于生產工藝的控制管理。 2二次提升工藝也適宜現階段我國干混砂漿的生產 國外干混砂漿生產工藝流程大多采用塔式布置，即將各種原料一次提升至配料塔的頂端，原料借助重力，依次進行計量、混合攪拌、成品包裝、散裝發送的布置模式。這種工藝流程具有物料被提升的次數少，物料輸送能耗低，生產線結構緊湊，占地面積小的突出優點。但同時也具有投資大，對自動化水平要求高的缺點。 在國產線的設計中，我們采用了塔式布置工藝流程，但配料塔結構設計的問題成為一個難題。配料塔的高度約37米，所有的物料提升至塔頂的料倉中儲存。物料重量在1000噸以上，加之料倉的倉滿、倉空變化的無規律性，整個配料塔樓的荷載分布很不均衡，有“頭重腳輕”的感覺。國外已有成熟的設計經驗，配料塔主體采用鋼結構形式，外掛彩板維護。國外型鋼材質也比國內好，能夠做到用鋼量合理、經濟。國內沒有這種形式配料塔的設計經驗，我院結構設計師采用了鋼筋混凝土結構，雖然也能滿足生產和結構安全、抗震要求，但混凝土梁的斷面過大，土建投資也不小，不是很好的設計方案。 結合國情，我認為不一定采用塔式工藝流程，采用物料二次提升的工藝流程也未嘗不可。尤其是對于特種砂漿生產線二次提升工藝最適宜。二次提升工藝即：原料經第一次提升后送至各自的料倉中儲存，經過配料計量后，再通過二次提升送入混合機內，混合攪拌后的物料直接進入成品包裝儲存、散裝運輸環節。二次提升工藝雖然較一次提升工藝，增加了提升設備，增加了占地面積，自動化管理水平降低了，但有其突出的優點： (1)降低了配料塔樓高度，料倉可直接布置在地面上，降低了鋼結構設計的難度，節省了土建投資。 (2)配料塔樓高度的降低，有利于散裝水泥的泵送和物料的提升。我國水泥散裝車的合理泵送高度在30米以下，超過30米的高度，物料的流量變小。采用二次提升工藝，料倉入口的高度降低了10米左右，適宜國內水泥散裝車的合理泵送高度。 (3)我國勞動力充足，勞動力價格相對西方國家較低，采用二次提升工藝，雖然增加了輸送設備，降低了生產線自動化程度，但這些輸送設備在我國已很成熟，生產線自動化程度與目前我國國情相適應。 3干混砂漿生產裝備水平制約著干混砂漿生產工藝的發展 干混砂漿生產工藝技術的發展離不開產品配方研發和設備配套水平提高。隨著國內干混砂漿的大力推廣，國內也出現了不少干混砂漿生產線設計及制造廠家，其水平差異較大。具有一定規模的有無錫江加、南方路機、泉州海特公司等廠家。其設備價格比國外產品便宜很多，但是其實際的生產能力和效率都要比國外相應產品遜色不少，提高現有設備的性能及自動化水平，加強關鍵設備的開發研制力度，才能帶動我國干混砂漿生產技術整體水平的提高。干混砂漿生產線的完全國產化，是降低干混砂漿產品價格的主要措施之一，生產線裝備水平的提高，是國產化干混砂漿生產工藝技術提高的基礎。
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