淺說水泥攪拌系統的研制方法

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1研制目標

產量大、效率高。產量達到500噸∕小時。混凝土性能指標高，一致性好。連續式大空隙攪拌樓生產的混凝土抗壓強度指標一致性不差于間隙式攪拌樓。運轉平穩、故障率低。高效節能。功能多元化的綜合型水泥砼拌合樓，除能高效地生產大孔隙水泥混凝土外，也可以適用于常規混凝土、碾壓混凝土水泥砂礫土(CSG)、各種粉體和液體等的拌合，應用范圍廣闊。設備模塊化設計，整體結構緊湊，方便拆裝與運輸。滿足工程對多種混凝土的需要，降低設備搬運拆裝的費用，降低工程的成本投入。

2研制過程

確定生產工藝。我公司成立連續式大空隙水泥砼拌合樓設計研發小組，經認真研究討論，確定該拌合樓采用靜態稱量、動態計量并連續變頻輸出的新配料模式。整個生產過程可分為六個部分，石料的篩分計量、水泥的輸送計量、膠水溶液的配制計量、攪拌混合系統、物料的傳送運輸、電氣自動控制系統。石料的篩分計量。計量采用失重秤和皮帯秤兩秤配合使用，分兩步計量，第一步骨料斗供應粗略計量，骨料斗安裝有稱重傳感器，當石料從骨料斗下的環形皮帶流出時，骨料秤可測出石料的用量。第二步皮帶秤配料精確計量，石料經強力振動篩篩分后，要損失一部分，這時，皮帶秤可精確計量出流進攪拌鍋的石料，保證配料精確。篩分采用多功能強力篩，對石料進行除塵和選擇規格物料，并進行沖無動力洗瀝水處理。水泥的輸送及計量。水泥的輸送采用高空螺旋，計量采用雙靜態稱量，雙動態計量連續輸出。既兩套水泥靜態秤稱量，兩套動態水泥秤計量。動態水泥秤靠變頻電機連續輸出水泥，完成水泥的配料工作。水泥靜態秤是為水泥動態秤做補料做準備。動態水泥秤容器經過反復試驗特制而成，它能使秤中水泥保持沸騰狀態，保證水泥均勻地散落在攪拌鍋中，既沸騰法落料。膠水溶液的配制計量。膠水溶液的配制由注膠泵、水泵、攪拌系統以及自動控制系統構成，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。采用靜態稱量，動態計量并連續輸出。膠水溶液按先水后膠的順序稱量，計量準確，稱量完畢后攪拌，保障膠和水混合均勻。攪拌混合系統。采用雙層攪拌鍋攪拌混合物料，這樣，攪拌時間增大了1倍，克服連續式拌合樓攪拌質量相對較差的弊端，保證了產品質量均勻穩定。物料的傳送運輸。主要由皮帶機構成。為便于產品的承載與運輸，我們給設備增添了成品料倉。電氣自動控制系統:是整套設備的大腦核心，負責發出各種命令信號。對設備的各種信息數據進行采集、分析以及儲存。系統穩定性的保證措施。本設備操作系統采用PLC自動控制和觸摸屏自動操作系統并行使用，此設計為防止單個系統癱瘓而耽誤工程工期加上了雙保險。由于粉料（水泥）受原材料的純凈度、天氣情況等因素的影響，往往在生產過程中不能連續均勻供應，嚴重影響成品料的質量。為克服此種影響，在粉料供給系統中，我們采用雙秤斗粉料計量供給系統，一套用來正常穩定生產時粉料的供應，另一套用來調節當石料流量變化時，粉料計量供給系統粉料的瞬時流量，充分保證產品質量均勻穩定。生產實驗過程中的探索、調整、完善。由于該拌合樓是新型模式拌合樓，沒有現成的經驗可循。前兩臺拌合樓在生產時，尤其剛調試玩后，出現了不少問題，如石料的供應困難，設備消耗較大，膠水溶液配制不及時，水泥輸送環節故障率高，水泥秤落料不均勻等缺陷，經過廣大職工的努力調整，生產工藝不斷改進，設備效率得到明顯提高。

（1）石料供應設備結構調整。原來石料供應料斗裝在石料秤的正上方，兩設備加起來的高度有6米多。生產時，裝載機往石料供應倉裝料的難度加大，為滿足設備的生產，不得不增供料裝載機，造成產品成本的增加。針對這種情況，我們把石料的供應料斗從石料秤的上方搬下來，生產過程中供應倉的補料，同時由原來的氣缸補料方式改為兩條皮帶補料。這樣既節約成本，又減少了原來氣缸補料的較高故障率。

（2）膠水溶液配制的改進。原來膠和水攪拌處于半自動狀態，生產效率低，耗工費時。經過研究反復實驗，設備調整為全自動配制，減低了勞動強度。水泥輸送方式的調整。水泥的輸送供應由原來的提升機改為架空螺旋輸送。此措施降低了設備的故障率，且整套拌合樓更加節能高效。

3該項目的技術關鍵

連續大空隙水泥砼對控系統制的要求要靈敏可靠。連續強制式是指根據配方計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同步地進入攪拌機。攪拌機將進入入口處的混合料邊攪拌、邊推進至攪拌機出料口，攪拌好的混凝土連續進入成品容器。該設備機械部件穩定可靠。連續供料、連續計量、連續攪拌與連續出料四部分機械部件在生產過程中不能出現任何故障，否則造成產品質量不穩定甚至設備被迫停產。生產速度快且為連續式，生產前各種物料要準備充足，生產過程中，工作人員要認真檢查物料運輸環節。強力多功能振動篩是保證石料規格干凈的重要環節。通過強力多功能振動篩對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石料的要求，為設備生產處高質量混凝土打好了結實基礎。設備采用中殘留水泥要及時合理的清理。因為水泥容易和水結成硬塊粘附在設備上，影響設備正常運轉。

4該項目的創新點

電氣自動控制四大部分組成，結構緊湊，拆裝方便。骨料在到達斜皮帶之前，需要經過振動篩的兩層篩分，在篩分的同時用循環水加以清洗，這樣不但提高了骨料粒徑的均勻度，同時起到了除塵的作用，含水量不受原材料、氣候環境等的影響，保持石料的含水量穩定，使石料和水泥能更好的粘合。這么高的質量要求和結構設計在國內也是首屈一指的。生產配料方式采用靜態稱量，動態計量連續變頻輸出，且骨料、膠水溶液和水泥三者瞬時匹配時，以骨料為基準，通過斜皮帶對骨料的瞬時流量計算，控制系統根據配比和骨料的瞬時流量值計算出膠水溶液和水泥所需流量，這種瞬時匹配的方法在國內也上首創的。

5該項目的意義及效益

500噸連續式大空隙水泥砼拌和樓成功地利用了計算機技術、現代控制技術及機電一體化設計技術。與傳統的間隙式水泥混凝土攪拌站相比，具有成本低、產量高、節能、環保、維護方便等特點。500型連續式大空隙水泥砼拌合樓的開發與研究，是現代建筑生產技術研究的一個突破，填補了國內大孔隙水泥砼新材料生產設備的空白，在減少勞動力、提高效率、降低能源消耗方面發揮了重要的作用，混凝土連續生產系統具有廣泛的產業化前景，在建筑工業化領域具有廣泛的應用前景。

作者：陳朝軍 單位：邢臺路橋建設總公司