【武漢億牌地板】預(yù)拌干粉砂漿生產(chǎn)線的最新發(fā)展【地板專家陳晨15172411677】

1、數(shù)據(jù)采集與 預(yù)拌干粉砂漿生產(chǎn)線的最新發(fā)展吳漫天1 andreas michelfelder21. 摩臺(tái)克機(jī)械設(shè)備（上海）有限公司2. m-tec, neuenburg/germany概要：建筑現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿的做法在新興工業(yè)國(guó)家比如中國(guó)依然非常普遍。但是，至少在西歐國(guó)家，預(yù)拌干粉砂漿產(chǎn)品幾乎已經(jīng)完全替代了前者，成為新的趨勢(shì)。在歐洲，每年有近百種不同的干粉預(yù)拌砂漿在生產(chǎn)，總產(chǎn)量大約在0.415億噸。為滿足不斷增長(zhǎng)的需求，選擇一種能滿足未來需求并可隨時(shí)擴(kuò)大生產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備顯然是非常重要的。在歐洲，塔式生產(chǎn)系統(tǒng)被普遍采用，但是，在特殊條件下，其他類型的生產(chǎn)系統(tǒng)也能產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：干粉砂漿；設(shè)備

2、構(gòu)成；計(jì)量；混合；設(shè)計(jì)元素1 簡(jiǎn)介 圖1. 帶成品料倉(cāng)的塔式生產(chǎn)線僅僅在歐洲，大約790套的灰漿和干粉生產(chǎn)設(shè)備每年生產(chǎn)0.415億噸的干粉預(yù)拌砂漿產(chǎn)品，此外還有350萬立方的濕拌砂漿產(chǎn)品，產(chǎn)品種類達(dá)到上百種（圖 1）。正是因?yàn)槌墒斓纳a(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使得砂漿新產(chǎn)品的不斷開發(fā)和使用、新材料（特指：更加有效的添加劑）和新生產(chǎn)工藝的使用成為可能。同時(shí)，現(xiàn)代建筑業(yè)也對(duì)干粉產(chǎn)品提出更高的要求，不僅表現(xiàn)在功能上，而且表現(xiàn)在建筑裝飾個(gè)性化要求方面。為滿足不斷增長(zhǎng)的需求，選擇一種能滿足未來需求并可隨時(shí)可以擴(kuò)大生產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備顯然是非常重要的。2干粉砂漿 一種高端的創(chuàng)新產(chǎn)品建筑材料科技的快速發(fā)展要求具有高附加值的高

3、端建筑干粉產(chǎn)品?，F(xiàn)代的、計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)設(shè)備能完全達(dá)到這種需要的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)生產(chǎn)線的使用與先進(jìn)靈活的運(yùn)輸方式以及在建筑工地的高效率的施工設(shè)備結(jié)合起來，不僅能提供比現(xiàn)場(chǎng)攪拌的砂漿高得多的性能，而且能保證一致的、穩(wěn)定的高質(zhì)量的施工?，F(xiàn)在，無論是散裝的預(yù)拌砂漿產(chǎn)品還是不斷增長(zhǎng)的新型特殊產(chǎn)品的“即時(shí)化”生產(chǎn)已經(jīng)成為可能。預(yù)拌干粉砂漿生產(chǎn)系統(tǒng)需要配備精確的全自動(dòng)的工業(yè)稱量裝置，以使得系統(tǒng)可以達(dá)到無論是主料還是添加劑配料時(shí)的高標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。標(biāo)準(zhǔn)尺寸的塔式生產(chǎn)設(shè)備在建設(shè)初期一般有814個(gè)主料料倉(cāng)和多達(dá)十個(gè)小型添加劑料倉(cāng)，許多更大型的系統(tǒng)也已經(jīng)建成。如果需要，也可以將成品料倉(cāng)并入設(shè)備系統(tǒng)中，以滿足臨時(shí)有高

4、峰需求的散裝產(chǎn)品。3 基本原則，設(shè)備構(gòu)成和設(shè)計(jì)元素31 基本原則從本質(zhì)上講，預(yù)拌干粉砂漿產(chǎn)品的生產(chǎn)包括以下基本構(gòu)成。1 原料的開采和預(yù)處理。2 原料的運(yùn)輸和儲(chǔ)存。3 配料、稱重和混合。4 散裝、包裝和中間產(chǎn)品的儲(chǔ)存。預(yù)拌干粉砂漿由骨料，粘和劑和添加劑混合而成，采用用袋包裝或散裝方式運(yùn)輸?shù)焦さ?，使用氣力輸送系統(tǒng)或噴漿泵將砂漿直接噴在相應(yīng)的位置上的現(xiàn)代化建筑材料。開采后經(jīng)過粉碎、清洗和烘干的石英砂和石灰石砂，都可以作為主要骨料在產(chǎn)品里使用。 圖2.正在通過氣力輸送給生產(chǎn)線輸送原料的罐車對(duì)原料進(jìn)行進(jìn)一步的處理都在預(yù)拌干粉砂漿工廠完成。砂可購(gòu)買成品并采用罐車運(yùn)輸?shù)焦S并用壓縮空氣直接將其打入到料倉(cāng)內(nèi)（

5、見圖2），或者，（自行生產(chǎn)砂，）利用斗式提升機(jī)或輸送帶將砂輸送筒倉(cāng)頂部的篩砂機(jī)，通過篩分將特定大小和級(jí)數(shù)的原料投入到相應(yīng)的料倉(cāng)內(nèi)。如果砂在生產(chǎn)線外部已經(jīng)篩分并通過輸送帶進(jìn)行各種級(jí)配的砂的輸送，可通過旋轉(zhuǎn)分料器或分料閥將輸送帶上的原料輸送到相應(yīng)的筒倉(cāng)。另一方面，粘結(jié)料如水泥，石灰或石膏灰泥和其它骨料如石英粉、白云石粉、大理石粉、珍珠巖通常都是用罐車運(yùn)送到工廠，并用罐車自身配置的壓力泵將原料吹入料倉(cāng)中。因?yàn)樘砑觿┑氖褂昧啃?，可以用人工的方式將袋包裝或是大包裝的添加劑投入到小料倉(cāng)內(nèi)。在現(xiàn)代化的設(shè)備中，添加劑使用散裝料倉(cāng)運(yùn)輸（這已經(jīng)成為食品和化工產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸方式），并使用特殊的防塵填充站投送（見圖5

6、）。這樣不僅可以避免污染工廠或產(chǎn)品，也可以防止任何危害工作人員健康的風(fēng)險(xiǎn)。32 系統(tǒng)構(gòu)成 除了因?yàn)榘踩颓謇沓跏荚嫌玫牧蟼}(cāng)，預(yù)拌干粉砂漿生產(chǎn)系統(tǒng)還包括以下部分（圖 6）n 砂烘干處理 （如果使用干砂，可只使用篩砂和分級(jí)裝置） n 原材料儲(chǔ)倉(cāng)的喂料裝置n 骨料、粘合劑和添加劑的配料和稱重n 適合工藝流程、操作順序、以及滿足所需要的生產(chǎn)線產(chǎn)量的足夠生產(chǎn)能力的混合機(jī)n 帶數(shù)據(jù)庫和顯示程序的控制系統(tǒng)，用于控制單個(gè)設(shè)備或整個(gè)系統(tǒng)（見圖3）。n 包裝部分n 成品料倉(cāng)、散裝系統(tǒng)或可移動(dòng)散裝筒倉(cāng) 圖3. 生產(chǎn)流程的顯示（可選擇遠(yuǎn)程遙控和監(jiān)視） 圖4.筒倉(cāng)運(yùn)輸車和筒倉(cāng)33 設(shè)計(jì)元素生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)受很多因素的影

7、響，其中最重要的是：1 成本及效益2 靈活性3 產(chǎn)品要求4 生產(chǎn)流程5 環(huán)保要求還有一些因素同樣重要。如下所示，但不僅限于此：1 地理位置2 原料供應(yīng)3 地方法律4 熟練的勞動(dòng)力的供應(yīng)情況5 可用面積6 建筑條例和限制7 交通狀況在設(shè)計(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)，以上所有的因素都會(huì)被綜合考慮。雖然以上的因素和狀況可能會(huì)因項(xiàng)目而異，但是仍然存在針對(duì)具體目標(biāo)的基本設(shè)計(jì)理念。4 生產(chǎn)線的種類根據(jù)生產(chǎn)線的布局，系統(tǒng)分類如下：1 緊湊型生產(chǎn)線2 階段式生產(chǎn)線3 階段式和塔式組合的生產(chǎn)線4 塔式生產(chǎn)線 圖5.緊湊型生產(chǎn)線（手動(dòng)或半自動(dòng)操作）圖6.緊湊型生產(chǎn)線（全自動(dòng)操作）在假定各個(gè)部件的設(shè)計(jì)完善的情況下，系統(tǒng)的生產(chǎn)能力列

8、出如下：41 緊湊型生產(chǎn)線緊湊型生產(chǎn)線設(shè)計(jì)用于較小產(chǎn)能的砂漿生產(chǎn)（通常是袋包裝產(chǎn)品），所以通常設(shè)計(jì)為手動(dòng)或半自動(dòng)操作（見圖5），也可是全自動(dòng)的操作（見圖6）。此類生產(chǎn)線的高度很低，使得系統(tǒng)可以很方便的安裝在現(xiàn)有車間的水泥地上。這樣節(jié)省了系統(tǒng)的成本和建造鋼結(jié)構(gòu)的成本。通常，20m3的散裝筒倉(cāng)經(jīng)常被用于六種主要原料（骨料和粘結(jié)料）的儲(chǔ)存，這些筒倉(cāng)使用罐車的壓縮空氣進(jìn)行上料，所以設(shè)計(jì)需要可承受的空氣壓力至少為1bar。每一批次的原料從原料倉(cāng)通過吊車，人工加料或中間料斗的方式輸入到混合機(jī)（半自動(dòng)方式）；或通過輸送螺旋持續(xù)輸送原料到混合機(jī)上端的稱重斗內(nèi)，在稱重斗內(nèi)將所有的原料配好（全自動(dòng)方式）。在此類生

9、產(chǎn)線中，添加劑或顏料是通過人工稱重并投放在混合機(jī)里。如果需要，可以擴(kuò)充生產(chǎn)線（后續(xù)完成），使系統(tǒng)可以自動(dòng)稱量和投放添加劑（m-tec powerdos 或者fad系統(tǒng)）。在完成所有原料的稱重和配料后，直接將稱重斗內(nèi)的原料輸送到混合機(jī)內(nèi)。經(jīng)過一段時(shí)間的混合后，利用產(chǎn)品的自重將產(chǎn)品投入到卸料斗內(nèi)。依靠特別的設(shè)計(jì)和處理，將斗內(nèi)混合好的產(chǎn)品通過螺旋，旋轉(zhuǎn)閥或是輸送帶送入包裝機(jī)。除此之外，卸料斗還可與大袋包裝站和中間轉(zhuǎn)運(yùn)成品倉(cāng)相連.這種生產(chǎn)線具有模塊化的設(shè)計(jì)，在建設(shè)初期可以只采購(gòu)和使用混合機(jī)。配料和稱重人工進(jìn)行?？稍趯碇鸩綄?shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化。這意味著可以在初期保持較低的投資水平，將來可以調(diào)整系統(tǒng)，以滿足

10、不斷增長(zhǎng)的生產(chǎn)需求和自動(dòng)化程度的需求。生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力取決于系統(tǒng)的自動(dòng)化程度、混合機(jī)的大小和生產(chǎn)產(chǎn)品的種類。此系統(tǒng)的生產(chǎn)周期時(shí)間為240秒，即每小時(shí)可以產(chǎn)出15批次。因此，系統(tǒng)最大的生產(chǎn)能力如下：n 3.3方/小時(shí)，(混合機(jī)容積220l)n 6.75方/小時(shí)，(混合機(jī)容積450l)隨著自動(dòng)化程度的提高，可相應(yīng)的提高生產(chǎn)能力，但依然受設(shè)備結(jié)構(gòu)的限制。42 階段式生產(chǎn)線對(duì)于階段式生產(chǎn)線，配料及稱重部分與原料料倉(cāng)都在系統(tǒng)的底層，通過提升裝置與上層的生產(chǎn)線部分連接。這種配置允許設(shè)備直接安裝在地面上，這樣就沒有必要建立一個(gè)獨(dú)立的支撐結(jié)構(gòu)。此類系統(tǒng)適用于由于地方法規(guī)或是地質(zhì)狀況的限制，對(duì)系統(tǒng)的高度有所限定

11、的地方。有以下2種布置：421 配置氣力輸送的階段式生產(chǎn)線稱重系統(tǒng)配有可輸送骨料和粘合劑的螺旋（見圖7）。但是，添加劑或顏料仍需要人工稱量和添加。在配料和稱重結(jié)束后，秤斗內(nèi)的材料直接用氣力輸送裝置送入位于混合機(jī)上端的斗內(nèi)。當(dāng)輸送完全完成時(shí)，斗內(nèi)的原料在重力的作用下直接進(jìn)入混合機(jī)。經(jīng)過一段時(shí)間的混合后，利用產(chǎn)品的自重將產(chǎn)品投入卸料斗內(nèi)，卸料斗可以完全容納混合機(jī)內(nèi)的產(chǎn)品。最終，卸料斗內(nèi)的干粉砂漿可以直接進(jìn)入散裝系統(tǒng)。另外，依據(jù)特殊的設(shè)計(jì)，材料也可以直接進(jìn)入包裝機(jī)，大袋包裝站或中間轉(zhuǎn)運(yùn)成品倉(cāng)或通過提升斗投入到成品料倉(cāng)內(nèi)。此系統(tǒng)的生產(chǎn)周期時(shí)間為240秒，即每小時(shí)可以產(chǎn)出15批次。因此，系統(tǒng)最大的生產(chǎn)能

12、力如下：675方/小時(shí)，(混合機(jī)容積450l)33方/小時(shí)，(混合機(jī)容積2200l)圖7配置氣力輸送的階段式生產(chǎn)線圖8. 配置機(jī)械輸送的階段式生產(chǎn)線4.2.2 配置機(jī)械輸送的階段式生產(chǎn)線如上所述，稱量斗用于稱量骨料、粘合劑和添加劑（見圖8）。在稱量和配料完全結(jié)束后，用旋轉(zhuǎn)閥和斗式提升機(jī)將原料送入混合機(jī)頂端的入料口，依靠原料的自重將整批料投入到混合機(jī)里。隨后的流程如前所述。使用斗式提升機(jī)意味著生產(chǎn)后會(huì)有殘留物，所以在更換產(chǎn)品時(shí)清潔很重要。系統(tǒng)的適用范圍是產(chǎn)品很少更換或是生產(chǎn)同一個(gè)產(chǎn)品組（水泥為主料或是石膏為主料）的狀況。此系統(tǒng)的生產(chǎn)周期時(shí)間為180秒，即每小時(shí)可以產(chǎn)出20批次。因此，系統(tǒng)最大的生

13、產(chǎn)能力如下：13方/小時(shí)，(混合機(jī)容積650l)44方/小時(shí)，(混合機(jī)容積2200l)92方/小時(shí)，(混合機(jī)容積4600l) 圖 9 塔式生產(chǎn)線 圖10 可擴(kuò)展的塔式生產(chǎn)線布局圖11. 配有多種散裝、包裝和成品設(shè)備的塔式生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)圖43 塔式生產(chǎn)線在塔式生產(chǎn)線中，原料料倉(cāng)、配料和稱重裝置由高到低逐層分布（見圖9）。這樣的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是系統(tǒng)整體高度較高、占地面積小。模塊化的設(shè)計(jì)使的在建設(shè)初期只安裝核心部件（四個(gè)主料倉(cāng)）的設(shè)計(jì)成為可能。以后可以將系統(tǒng)擴(kuò)展到25個(gè)主料倉(cāng)和16個(gè)小添加劑倉(cāng)。為提高生產(chǎn)能力，特別是針對(duì)添加劑，站式的添加劑配料裝置（powerdos）、大包裝添加劑的計(jì)量裝置以及中間轉(zhuǎn)運(yùn)儲(chǔ)倉(cāng)都

14、可以配套在生產(chǎn)線上。在設(shè)計(jì)緊湊的生產(chǎn)線里，混合塔在中心，周圍環(huán)繞著不同高度的原料料倉(cāng)、大包裝的入料裝置、中間轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)和袋狀材料的配料計(jì)量裝置（見圖10），還有一個(gè)或多個(gè)添加劑和顏料的計(jì)量系統(tǒng)。具備了適當(dāng)?shù)脑荚O(shè)計(jì)和基礎(chǔ)準(zhǔn)備，生產(chǎn)線可隨時(shí)模塊化的擴(kuò)展原料料倉(cāng)和混合線。如果需要，也可在將來配置成品料倉(cāng)（見圖11）。此外，成品料輸送裝置是一個(gè)可逆向、低維護(hù)率的全程密封防塵設(shè)計(jì)的氣浮式輸送設(shè)備，傳輸中原料沒有任何的震動(dòng)，可以避免在傳輸過程中預(yù)拌砂漿的離析。普通的鋼結(jié)構(gòu)支撐著料倉(cāng)和上述的其他部件。原材料儲(chǔ)倉(cāng)或使用罐車的壓縮空氣上料或機(jī)械的方式上料。砂在最頂層的篩砂機(jī)中按不同的級(jí)數(shù)分類。依據(jù)原料料倉(cāng)的數(shù)量，

15、通常在料倉(cāng)下方并行使用一到兩個(gè)稱斗，使用螺旋或閘板閥完成計(jì)量。添加劑計(jì)量系統(tǒng)可以完全自動(dòng)的輸送添加劑。添加劑計(jì)量系統(tǒng)包括既有設(shè)計(jì)中的固定的添加劑配料裝置（powerdos）或是以后可以繼續(xù)靈活的裝配到生產(chǎn)線中的柔性添加劑計(jì)量系統(tǒng)（fad系統(tǒng)）。還有一些基本的設(shè)計(jì)意味著不用將添加劑倒出，就可以直接從大包裝或是中間轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)中計(jì)量添加劑。這樣就簡(jiǎn)化了新產(chǎn)品的開發(fā)過程中的大量工作。大包裝和中間轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)都配置了計(jì)量螺旋作為標(biāo)準(zhǔn)配置。此外，使用合適的計(jì)量卸料站和錐閥使得原材料的儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)、配料、計(jì)量等環(huán)節(jié)中保持完全無塵成為可能。（見圖12） 圖12近乎無塵密封的中間轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)（ibcs）當(dāng)配料和稱重的工作完成后，

16、稱斗內(nèi)的原料依靠自重立即完全進(jìn)入混合機(jī)中。在經(jīng)過一段時(shí)間的混合后，混合完畢的砂漿也是依靠自重直接落入到卸料斗。通過旋轉(zhuǎn)喂料閥，產(chǎn)品進(jìn)入以下預(yù)定的位置：n 散裝頭n 包裝機(jī)n 無塵密封的中間轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)n 成品料倉(cāng)這種生產(chǎn)線的生產(chǎn)周期時(shí)間主要由產(chǎn)品決定，介于120s到240s之間。即30批次/小時(shí)，系統(tǒng)最大產(chǎn)能如下：9.7519.5方/小時(shí)，(混合機(jī)容積650l)3366方/小時(shí)，(混合機(jī)容積2200l)69138方/小時(shí)，(混合機(jī)容積6100l)5. 比較與總結(jié)占地面積小，投入低的特點(diǎn)決定了緊湊型生產(chǎn)線適用于小產(chǎn)能的特種產(chǎn)品并可以逐步實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。隨著自動(dòng)化程度的提高，由于需要自動(dòng)運(yùn)輸原料到混合機(jī)

17、，所需的總投資接近與階段式生產(chǎn)線。另外，緊湊型生產(chǎn)線不能夠任意擴(kuò)充和快速運(yùn)行，存在產(chǎn)能極限（見表1）。階段式生產(chǎn)線和階段式和塔式組合的生產(chǎn)線不僅都有占地面積大的要求，在實(shí)際生產(chǎn)之前，階段式生產(chǎn)線料倉(cāng)的原料也需要通過斗式提升機(jī)和傾斜式輸送帶輸送到混合機(jī)里。相比塔式生產(chǎn)線來說，增加了額外的投資，能源消耗和生產(chǎn)成本。如果使用機(jī)械輸送系統(tǒng)，在需要更換產(chǎn)品時(shí)需要清潔輸送裝置。但另一方面，這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，易于擴(kuò)充原料料倉(cāng)的數(shù)量，對(duì)地面的壓力小，減少了鋼結(jié)構(gòu)的投資。此外，由于特殊的設(shè)計(jì)（混合機(jī)與原料倉(cāng)單獨(dú)分開）使得這種系統(tǒng)可以很好的在現(xiàn)有建筑物中安裝和使用。在建筑容許高度有限制的情況下，可以用階段式生產(chǎn)線

18、代替塔式生產(chǎn)線。塔式生產(chǎn)線顯然是最好的系統(tǒng)，產(chǎn)品原料在生產(chǎn)過程中只需要被提升一次。隨后的生產(chǎn)中，原料依靠自重在系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)。所有原材料通過各種計(jì)量系統(tǒng)輸送到混合機(jī)內(nèi)。塔式生產(chǎn)線具有以下的優(yōu)點(diǎn)n 占地面積小n 最大的產(chǎn)品靈活性，幾乎適用與所有的干粉砂漿產(chǎn)品n 可快速更換產(chǎn)品n 原料在生產(chǎn)過程中只需要提升一次，與階段式生產(chǎn)線相比減少了能源消耗和生產(chǎn)成本。n 依靠自重使原料從頂部流向底部。最優(yōu)化的原料流動(dòng)方式，減少了操作費(fèi)用和維修的必要。n 在精確計(jì)量后無較長(zhǎng)的機(jī)械輸送路線，這樣保證了在運(yùn)輸中較少的殘留和污染及原料的損失。確保了原料的配方比例穩(wěn)定。n 由于減少了零部件，與階段式生產(chǎn)線相比，降低了操作和

19、維護(hù)費(fèi)用。這些優(yōu)點(diǎn)使得塔式生產(chǎn)線在歐洲越來越普及。但在一些有建筑高度限制的地方，例如，因?yàn)榈胤椒珊偷刭|(zhì)因素（特別是有可能在地震中產(chǎn)生危險(xiǎn)）對(duì)建筑高度有限制時(shí)，需要對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。表1系統(tǒng)類型緊湊型階段式型（氣力輸送）階段式型（機(jī)械輸送）塔式混合型需求的條件特殊產(chǎn)品低生產(chǎn)能力特殊產(chǎn)品產(chǎn)品更換頻繁批量產(chǎn)品產(chǎn)品更換不頻繁批量產(chǎn)品高產(chǎn)能快速更換產(chǎn)品產(chǎn)能1015批/小時(shí)1015批/小時(shí)1520批/小時(shí)最大30批/小時(shí)基礎(chǔ)低要求低要求中等要求高要求鋼結(jié)構(gòu)低投資中等投資中等投資高投資系統(tǒng)高度低中中高占地面積小中大小混合機(jī)容積（標(biāo)準(zhǔn)容積的75%）110450l4502200l6504600l6504600l70%利用率的年產(chǎn)量（16小時(shí)/天，300天/年）520032000t43200155000t45900290000t459006