經(jīng)濟(jì)型干混砂漿生產(chǎn)工藝及設(shè)備配置分析
干混砂漿的推廣經(jīng)過(guò)幾年的努力,在政策、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)施工已初步配套的今天,其發(fā)展已進(jìn)入加速階段。分析目前的狀況,結(jié)合我們?cè)诟苫焐皾{生產(chǎn)線設(shè)計(jì)及設(shè)備配套的實(shí)踐,介紹一種適合推廣階段應(yīng)用的生產(chǎn)工藝,并給出相應(yīng)的機(jī)械配置建議。國(guó)內(nèi)已經(jīng)建成的干混砂漿砂漿生產(chǎn)線的規(guī)模多在年產(chǎn)10萬(wàn)噸-到40萬(wàn)噸之間,取其中間,中型應(yīng)該在20萬(wàn)噸。
一、主機(jī)選型
產(chǎn)量的設(shè)定,設(shè)計(jì)以混合機(jī)為中心,根據(jù)混合機(jī)的混合能力選配其它設(shè)備。國(guó)內(nèi)關(guān)于年產(chǎn)量的說(shuō)法較亂,如采用2m3產(chǎn)量的無(wú)重力混合機(jī),填充系數(shù)為40-60%。假定干混砂漿容重為1.6,選50%填充系數(shù),每次拌合砂漿重量為1.6噸。在外加劑經(jīng)過(guò)預(yù)混成為稠化粉后再加入混合機(jī)的情況下,混合時(shí)間約3分鐘,加上進(jìn)料、出料等時(shí)間,約4分鐘完成一次循環(huán),每小時(shí)循環(huán)60/4=15次,小時(shí)產(chǎn)量達(dá)到24噸,按每年工作300天,每天實(shí)際混合機(jī)工作7小時(shí)計(jì)算,共年產(chǎn)量為24*300*7=50400噸,如每天按2班計(jì)算,年產(chǎn)量已達(dá)到10萬(wàn)噸。要說(shuō)明的是現(xiàn)場(chǎng)施工多以白天為主,夜班生產(chǎn)的干砂漿只能儲(chǔ)存在工廠內(nèi),會(huì)加大貯存設(shè)備的投資,品種的調(diào)節(jié)更為復(fù)雜。目前部分地區(qū)部生產(chǎn)規(guī)模作出了規(guī)定,如江蘇就規(guī)定年產(chǎn)量需在10萬(wàn)噸以上,北京規(guī)定小時(shí)產(chǎn)量在25噸以上。由此我們建議的中型規(guī)模砂漿生產(chǎn)線按每小時(shí)40噸的產(chǎn)量進(jìn)行設(shè)備配置,在需要集中供貨的時(shí)段,有產(chǎn)量擴(kuò)充的余地,年產(chǎn)20萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力相對(duì)保險(xiǎn)。
達(dá)到此產(chǎn)量規(guī)模建議選用產(chǎn)量為4m3的無(wú)重力混合機(jī),混合普通干粉砂漿的量每次約3噸,混合時(shí)間為3.5分鐘,加上出料時(shí)間按4分鐘一個(gè)循環(huán)計(jì)算,每小時(shí)循環(huán)15次,小時(shí)產(chǎn)量可以超過(guò)40噸。無(wú)重力混合機(jī)單次混合量大,攪拌轉(zhuǎn)速低,機(jī)械磨損小,易維護(hù),初期投資和使用成本都相對(duì)較低。但在選用時(shí)應(yīng)注意功率的配置,一般要達(dá)到單批次不小于3噸的混合量,電機(jī)功率不應(yīng)小于37KW。在主機(jī)和生產(chǎn)規(guī)模確定后,其他設(shè)備的配套都應(yīng)圍繞這一中心設(shè)置。
二、原材料儲(chǔ)存
1. 水泥
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(jì)算,每天2班生產(chǎn)需水泥的量40*0.2*14約112噸,由于目前散裝水泥的供應(yīng)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(cāng),必要時(shí)其中一只也可用作其他礦粉料的加入。
2. 粉煤灰
粉煤灰的用量每噸砂漿約為50-100Kg,每天的用量在60噸以?xún)?nèi),由于粉煤灰的供應(yīng)相對(duì)于水泥供應(yīng)距離可能稍遠(yuǎn),儲(chǔ)備2天,故選定容量為150噸的筒倉(cāng)1個(gè)。
3. 稠化粉
以目前應(yīng)用推廣zui為成功的上海為例,將砂漿生產(chǎn)所需多種外加劑預(yù)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(chǔ)倉(cāng)按50噸設(shè)計(jì)。
4. 外加劑
外加劑的種類(lèi)很多,添加量相對(duì)較少,由百分之幾到萬(wàn)分之幾。外加劑一般以袋裝為主,可以室內(nèi)地面貯存,儲(chǔ)倉(cāng)只作為生產(chǎn)適度使用,由于拆包后長(zhǎng)時(shí)間與空氣接觸,易造成吸潮,影響使用性能,以貯存一天生產(chǎn)用量為宜,此倉(cāng)設(shè)計(jì)3只,容量分別在100升-1000升之間。
5.骨料
生產(chǎn)干混砂漿的骨料以河砂為主,部分地方采用機(jī)制砂,或其它廢渣代替。由于骨料的用量zui大,占到成品的近80%,日用量可達(dá)500噸,首先要有足夠的堆砂場(chǎng),建議貯量5000噸以上,其優(yōu)點(diǎn)是可以在堆砂場(chǎng)設(shè)置雨棚,采購(gòu)進(jìn)的砂選通過(guò)自然干燥,減少砂含水量,提高烘干系統(tǒng)產(chǎn)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(jīng)濟(jì)性,對(duì)工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型影響很大。砂的粒徑要求為小于5mm且應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)定的級(jí)配,理想狀態(tài)是將砂子烘干后,仔細(xì)篩分成若干等級(jí),然后再通過(guò)配料過(guò)程復(fù)配成所要求的級(jí)配。在實(shí)際操作中,分級(jí)篩分、貯存、復(fù)配計(jì)量使生產(chǎn)工藝復(fù)雜,運(yùn)行成本大幅度提高。再者將原砂細(xì)篩分級(jí)后再進(jìn)行復(fù)配,往往會(huì)造成某個(gè)級(jí)別過(guò)剩,而另一些級(jí)別缺失,仍需通過(guò)配方調(diào)整彌補(bǔ)。
另一種辦法是通過(guò)砂源的優(yōu)選,盡量保證原砂級(jí)配的穩(wěn)定性,采取簡(jiǎn)單的篩分和復(fù)配,通過(guò)配方試驗(yàn)等技術(shù)手段保證砂漿質(zhì)量。市場(chǎng)的砂源一般分為中、粗砂和細(xì)砂,在普通干粉砂漿生產(chǎn)中使用中砂的機(jī)率大,而其自然級(jí)配中多是細(xì)顆粒成分偏少,到廠后對(duì)中粗砂進(jìn)行要求粒徑上限過(guò)篩,細(xì)砂進(jìn)行2mm過(guò)篩,烘干后分別貯存,生產(chǎn)時(shí)用兩種砂復(fù)配,一般能滿(mǎn)足級(jí)配要求。此種配置根據(jù)用量采購(gòu)相應(yīng)品種的砂,可以大幅降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。
砂子的烘干宜連續(xù)作業(yè),減少能源浪費(fèi)。24小時(shí)烘干砂的量約500噸,選擇25噸/小時(shí)的烘干機(jī)即可,因砂烘干和砂漿混合是同時(shí)進(jìn)行,砂的貯量單品種應(yīng)在300噸為宜,由此設(shè)計(jì)300筒倉(cāng)2只。
三、物料計(jì)量
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(jì)量精度和速度,將物料分為三個(gè)稱(chēng)分別稱(chēng)重。根據(jù)功能分為骨料稱(chēng)、粉料稱(chēng)和外加劑稱(chēng)。外加劑稱(chēng)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(huì)造成無(wú)法彌補(bǔ)的重大質(zhì)量事故。
骨料zui大稱(chēng)量值設(shè)定為3噸,粉體稱(chēng)zui大稱(chēng)量值設(shè)定為1噸,外加劑稱(chēng)zui大衡量范圍50公斤,這樣基本上能滿(mǎn)足大部分干混砂漿生產(chǎn)中各物料所要求的稱(chēng)重誤差。
四、成品處理
預(yù)拌砂漿的推廣由散裝水泥辦公室負(fù)責(zé)管理,這就決定了推廣干粉砂漿就是要推廣散裝。目前實(shí)際應(yīng)用中的砂漿散裝,采用的是散裝水泥的運(yùn)輸辦法,即將混合好的砂漿罐入散裝車(chē),運(yùn)輸?shù)焦さ睾?,通過(guò)氣力輸送的方式裝入預(yù)先安放在工地的背罐內(nèi)。
中型砂漿生產(chǎn)線的產(chǎn)量約為每小時(shí)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(chǎn)裝滿(mǎn)一車(chē)(罐)的時(shí)間需40分鐘。在工藝布置上,可以考慮在混合機(jī)下直接裝車(chē),減少中間環(huán)節(jié)。特別在推廣初期,產(chǎn)量相對(duì)不大的情況選用此種方案。當(dāng)產(chǎn)量進(jìn)一步增大,可增加兩只容量為40噸的過(guò)渡散裝倉(cāng),解決裝料等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題,有計(jì)劃的提高生產(chǎn)效率。
近年來(lái),隨著砂漿配套設(shè)備的進(jìn)步,一種能夠背附滿(mǎn)裝砂漿背罐的重型車(chē)已經(jīng)投入應(yīng)用,它有效地解決了砂漿轉(zhuǎn)存和工地輸送環(huán)節(jié)造成二次分離的危險(xiǎn)。同時(shí)也為生產(chǎn)廠內(nèi)的砂漿貯存提供了方便。
除散裝外,袋裝也是*的工序。就應(yīng)用zui廣的上海而言,目前的袋裝砂漿用量仍有30%左右。而對(duì)于其它處于推廣應(yīng)用階段的城市,袋的量可能會(huì)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(jī)械有限公司專(zhuān)門(mén)研制的大螺旋調(diào)速型的廣口包裝機(jī)的適應(yīng)能力zui強(qiáng),可用于目前市場(chǎng)上所有干粉砂漿的包裝,且具有揚(yáng)塵少、精度高的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是在物料稱(chēng)重完成后需要縫包操作。閥口包裝有自封口的優(yōu)點(diǎn),但在物料罐裝過(guò)程中均需氣力助送,對(duì)于流動(dòng)性差的大不規(guī)則大顆粒物料有一定的局限性。這一問(wèn)題的克服,會(huì)使其用量逐步增大。
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