一種經濟型干混砂漿生產工藝及設備配置分析

一種經濟型干混砂漿生產工藝及設備配置分析

干混砂漿的推廣經過幾年的努力，在政策、技術、標準施工已初步配套的今天，其發展已進入加速階段。分析目前的狀況，結合我們在干混砂漿生產線設計及設備配套的實踐，介紹一種適合推廣階段應用的生產工藝，并給出相應的機械配置建議。

國內已經建成的干混砂漿砂漿生產線的規模多在年產10萬噸-到40萬噸之間，取其中間，中型應該在20萬噸

一、 主機選型
二、
產量的設定，設計以混合機為中心，根據混合機的混合能力選配其它設備。國內關于年產量的說法較亂，如采用2m3產量的無重力混合機，填充系數為40-60%。假定干混砂漿容重為1.6，選50%填充系數，每次拌合砂漿重量為1.6噸。在外加劑經過預混成為稠化粉后再加入混合機的情況下，混合時間約3分鐘，加上進料、出料等時間，約4分鐘完成一次循環，每小時循環60/4=15次，小時產量達到24噸，按每年工作300天，每天實際混合機工作7小時計算，共年產量為24*300*7=50400噸，如每天按2班計算，年產量已達到10萬噸。要說明的是現場施工多以白天為主，夜班生產的干砂漿只能儲存在工廠內，會加大貯存設備的投資，品種的調節更為復雜。目前部分地區部生產規模作出了規定，如江蘇就規定年產量需在10萬噸以上，北京規定小時產量在25噸以上。由此我們建議的中型規模砂漿生產線按每小時40噸的產量進行設備配置，在需要集中供貨的時段，有產量擴充的余地，年產20萬噸的生產能力相對保險。

達到此產量規模建議選用產量為4m3的無重力混合機，混合普通干粉砂漿的量每次約3噸，混合時間為3.5分鐘，加上出料時間按4分鐘一個循環計算，每小時循環15次，小時產量可以超過40噸。無重力混合機單次混合量大，攪拌轉速低，機械磨損小，易維護，初期投資和使用成本都相對較低。但在選用時應注意功率的配置，一般要達到單批次不小于3噸的混合量，電機功率不應小于37KW。

在主機和生產規模確定后，其他設備的配套都應圍繞這一中心設置。

三、 原材料儲存
四、
1. 水泥
2.
水泥在干混砂漿中所占的比例約為18%，每噸干砂漿水泥的用量為150-200KG,以200Kg計算，每天2班生產需水泥的量40*0.2*14約112噸，由于目前散裝水泥的供應極為方便，，考慮一天的貯量，再考慮到品種變化的需要，選定2只容量為150噸的水泥筒倉，必要時其中一只也可用作其他礦粉料的加入。

3. 粉煤灰
4.
粉煤灰的用量每噸砂漿約為50-100Kg，每天的用量在60噸以內，由于粉煤灰的供應相對于水泥供應距離可能稍遠，儲備2天，故選定容量為150噸的筒倉1個。

5. 稠化粉
6.
以目前應用推廣最為成功的上海為例，將砂漿生產所需多種外加劑預先混合加工成稠化粉，其用量范圍是砂漿中粉體用量的10%左右，一天的用量約為13噸，其儲倉按50噸設計。

7. 外加劑
8.
外加劑的種類很多，添加量相對較少，由百分之幾到萬分之幾。外加劑一般以袋裝為主，可以室內地面貯存，儲倉只作為生產適度使用，由于拆包后長時間與空氣接觸，易造成吸潮，影響使用性能，以貯存一天生產用量為宜，此倉設計3只，容量分別在100升-1000升之間。

5.骨料

生產干混砂漿的骨料以河砂為主，部分地方采用機制砂，或其它廢渣代替。由于骨料的用量最大，占到成品的近80%，日用量可達500噸，首先要有足夠的堆砂場，建議貯量5000噸以上，其優點是可以在堆砂場設置雨棚，采購進的砂選通過自然干燥，減少砂含水量，提高烘干系統產能并減少能耗。

砂源的選擇非常重要，不但影響材料本身的經濟性，對工藝設計和設備選型影響很大。砂的粒徑要求為小于5mm且應滿足規定的級配，理想狀態是將砂子烘干后，仔細篩分成若干等級，然后再通過配料過程復配成所要求的級配。在實際操作中，分級篩分、貯存、復配計量使生產工藝復雜，運行成本大幅度提高。再者將原砂細篩分級后再進行復配，往往會造成某個級別過剩，而另一些級別缺失，仍需通過配方調整彌補。

另一種辦法是通過砂源的優選，盡量保證原砂級配的穩定性，采取簡單的篩分和復配，通過配方試驗等技術手段保證砂漿質量。市場的砂源一般分為中、粗砂和細砂，在普通干粉砂漿生產中使用中砂的機率大，而其自然級配中多是細顆粒成分偏少，到廠后對中粗砂進行要求粒徑上限過篩，細砂進行2mm過篩，烘干后分別貯存，生產時用兩種砂復配，一般能滿足級配要求。此種配置根據用量采購相應品種的砂，可以大幅降低生產運行成本。

砂子的烘干宜連續作業，減少能源浪費。24小時烘干砂的量約500噸，選擇25噸/小時的烘干機即可，因砂烘干和砂漿混合是同時進行，砂的貯量單品種應在300噸為宜，由此設計300筒倉2只。

五、 物料計量
六、
砂漿組成材料品種多樣，各物料間相差甚大，為了保證物料的計量精度和速度，將物料分為三個稱分別稱重。根據功能分為骨料稱、粉料稱和外加劑稱。外加劑稱建議不要省掉，雖然外加劑添加量少可以人工添加，但人為疏忽往往會造成無法彌補的重大質量事故。

骨料最大稱量值設定為3噸，粉體稱最大稱量值設定為1噸，外加劑稱最大衡量范圍50公斤，這樣基本上能滿足大部分干混砂漿生產中各物料所要求的稱重誤差。

七、 成品處理
八、
預拌砂漿的推廣由散裝水泥辦公室負責管理，這就決定了推廣干粉砂漿就是要推廣散裝。目前實際應用中的砂漿散裝，采用的是散裝水泥的運輸辦法，即將混合好的砂漿罐入散裝車，運輸到工地后，通過氣力輸送的方式裝入預先安放在工地的背罐內。

中型砂漿生產線的產量約為每小時40噸，一般背罐的容量為22立方米，可裝入約30噸干混砂漿，這就意味著生產裝滿一車（罐）的時間需40分鐘。在工藝布置上，可以考慮在混合機下直接裝車，減少中間環節。特別在推廣初期，產量相對不大的情況選用此種方案。當產量進一步增大，可增加兩只容量為40噸的過渡散裝倉，解決裝料等待時間過長的問題，有計劃的提高生產效率。

近年來，隨著砂漿配套設備的進步，一種能夠背附滿裝砂漿背罐的重型車已經投入應用，它有效地解決了砂漿轉存和工地輸送環節造成二次分離的危險。同時也為生產廠內的砂漿貯存提供了方便。

除散裝外，袋裝也是必備的工序。就應用最廣的上海而言，目前的袋裝砂漿用量仍有30%左右。而對于其它處于推廣應用階段的城市，袋的量可能會更大一些，如北京市近幾年都以袋裝為主。砂漿包裝有廣口和閥口兩種形式。蘇州一工機械有限公司專門研制的大螺旋調速型的廣口包裝機的適應能力最強，可用于目前市場上所有干粉砂漿的包裝，且具有揚塵少、精度高的優點，缺點是在物料稱重完成后需要縫包操作。閥口包裝有自封口的優點，但在物料罐裝過程中均需氣力助送，對于流動性差的大不規則大顆粒物料有一定的局限性。這一問題的克服，會使其用量逐步增大。