攪拌站實(shí)現(xiàn)裹漿法生產(chǎn)砼的方案分析

賈志成/JIA Zhi-cheng

（上海華東建筑機(jī)械廠有限公司，上海 200137）

1 裹漿法工藝介紹

裹漿法生產(chǎn)砼的優(yōu)點(diǎn)是高效、優(yōu)質(zhì)、低能耗，因此在高強(qiáng)度、高性能砼生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

裹漿法的生產(chǎn)工藝是向攪拌主機(jī)投入稱量好的原材料時(shí)，先投入砂和水，3～4s后投入水泥粉煤灰，攪拌8～10s形成砂漿后再投入石子，使?jié){水裹覆在石子上再攪拌8～10s便可出料。其投料、攪拌、出料過程見圖1。

圖1 裹漿法生產(chǎn)砼工藝時(shí)序

裹漿法生產(chǎn)工藝在攪拌樓設(shè)備中是很容易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樯胺Q量斗和石子稱量斗就在攪拌主機(jī)的上方，分別控制砂秤斗和石子秤斗的開門先后即可實(shí)現(xiàn)該生產(chǎn)工藝。而在攪拌站設(shè)備中，要實(shí)現(xiàn)裹漿法生產(chǎn)工藝，又要保證砼生產(chǎn)率不降低，就不太容易。因?yàn)樵谥黧w外的砂稱量斗和石子稱量斗里的料，放入平皮帶機(jī)、斜皮帶機(jī)運(yùn)送到主體內(nèi)攪拌主機(jī)上方的中間斗內(nèi)時(shí)，砂和石子已經(jīng)部分混合，很難實(shí)施先投砂后投石子的裹漿法生產(chǎn)工藝。而若簡(jiǎn)單地先送砂進(jìn)中間斗，待砂投入主機(jī)后再送石子的話，則可能送料周期將大大超過60s的工作循環(huán)周期，造成攪拌時(shí)間因等待石子而延長，使得砼生產(chǎn)率降低，體現(xiàn)不出裹漿法工藝高效節(jié)能的優(yōu)越性。

然而在我國攪拌站設(shè)備因其投資低、占地少、遷移方便等優(yōu)點(diǎn)，其占有量遠(yuǎn)比攪拌樓多。不能簡(jiǎn)單使用裹漿法工藝。研究攪拌站設(shè)備在保證設(shè)計(jì)生產(chǎn)率的前提下實(shí)現(xiàn)裹漿法生產(chǎn)工藝，對(duì)優(yōu)質(zhì)高效、節(jié)能減排有相當(dāng)大的現(xiàn)實(shí)意義。

2 用攪拌站實(shí)現(xiàn)裹漿法生產(chǎn)的方案

對(duì)攪拌站設(shè)備僅作少量改動(dòng)，有兩種方案可實(shí)現(xiàn)裹漿法生產(chǎn)工藝。

方案一：砂、石分次送料，中間斗兩次開門

先將稱量好的砂通過平皮帶機(jī)、斜皮帶機(jī)送入中間斗，石子暫不送。投料時(shí)，中間斗開門向攪拌主機(jī)投入砂，水和水泥、粉煤灰也相應(yīng)投入。同時(shí)中間斗開門到位信號(hào)啟動(dòng)石子送料。中間斗開門投砂10～12s（可調(diào)）時(shí)可暫時(shí)關(guān)門。等石子到達(dá)中間斗時(shí)，中間斗第二次開門，使石子通過中間斗進(jìn)入攪拌主機(jī)。只要控制石子在皮帶機(jī)上輸送時(shí)間，使得石子全部進(jìn)入主機(jī)后還有8～10s的攪拌時(shí)間，且總的攪拌時(shí)間控制在30s以內(nèi)，便可實(shí)現(xiàn)裹漿法生產(chǎn)工藝。該方案的工作時(shí)序見圖2。

圖2 中間兩次開門生產(chǎn)工藝工作時(shí)序

圖2的工作時(shí)序適合工作循環(huán)周期為60s的攪拌站。圖中①為中間斗開門投砂的同時(shí)，啟動(dòng)石子秤向平皮帶機(jī)放料；②為石子秤斗放料完畢回零信號(hào)延時(shí)20s（可調(diào)）關(guān)閉中間斗門，該關(guān)門到位信號(hào)啟動(dòng)第2罐砂秤斗放料；③為攪拌機(jī)出料結(jié)束主機(jī)門關(guān)閉到位信號(hào)啟動(dòng)第2罐投料。

上圖可看出，為保證工作循環(huán)周期在60s內(nèi)，平皮帶機(jī)送砂、石子應(yīng)分別控制在12s和14s內(nèi)，去除砂秤斗和石子秤斗至平皮帶機(jī)頭輪間的運(yùn)行時(shí)間，平皮帶機(jī)頭輪吐出砂、石子料的兩段時(shí)間之和約為23s。對(duì)3m3攪拌主機(jī)的攪拌站，砂、石子料總和約為5.7t，則平皮帶機(jī)的輸送能力

因?yàn)槠狡C(jī)頭輪吐出的料全部由斜皮帶機(jī)接著輸送，因此斜皮帶機(jī)的輸送能力

而對(duì)非裹漿法工藝的3m3主機(jī)攪拌站，5.7t的砂、石子料一次連續(xù)輸送，在平皮帶機(jī)上允許有30s的送料時(shí)間，則平皮帶機(jī)輸送能力

因此分二次送砂、石子料的裹漿法工藝對(duì)皮帶機(jī)的輸送能力約為普通工藝對(duì)皮帶機(jī)輸送能力要求增大22%。相應(yīng)皮帶機(jī)電機(jī)、減速器功率也要考慮增大。

方案二：雙中間斗形式

一般攪拌站僅一個(gè)中間斗，而雙中間斗形式則兩斗可分別暫存砂和石子。雙中間斗有兩種布置形式,即左右平行布置和上下疊加布置，分別見圖3和圖4。

圖3 左右平行布置1－皮帶機(jī)；2－分料器；3－石子中間斗；4－砂中間斗

圖4 上下疊加布置1－皮帶機(jī)；2－2#中間斗；3－1#中間斗

上面兩種形式的砂、石送料時(shí)序分別見圖5和圖6。

這兩種形式的砂、石送料有下面共同點(diǎn)：①均為相應(yīng)中間斗門關(guān)閉到位信號(hào)啟動(dòng)第2罐砂送料；②均為相應(yīng)斗門關(guān)閉到位信號(hào)經(jīng)延時(shí)后第2罐石子送料，這是為了使平皮帶機(jī)開始送石子料時(shí)，砂已在幾秒前就被平皮帶機(jī)送完，從而皮帶機(jī)上前面的砂和后面的石子中間有一空段，當(dāng)該空段行進(jìn)至斜皮帶機(jī)頭輪時(shí)，分料器切換（圖5）或2#斗關(guān)門（圖6），使石子料進(jìn)入石子中間斗或2#中間斗。

從圖5和圖6又可看出，砂和石子在平皮帶機(jī)上的送料時(shí)間分別允許有16s和20s，即兩段送料時(shí)間之和為36s，按前面的計(jì)算方法，對(duì)3m3主機(jī)的攪拌站，皮帶機(jī)的輸送能力

圖5 雙中間斗（左右）砂、石送料時(shí)序

圖6 雙中間斗（上下）砂、石送料時(shí)序

比標(biāo)準(zhǔn)站的733t/h還要減少15%，相應(yīng)電機(jī)和減速器功率可略為減小，因此節(jié)能減排是方案二的最大優(yōu)點(diǎn)。

不利的方面是這兩種布置形式對(duì)可靠性要求較高，如前所述，砂、石料輸送時(shí)分料器的切換或2#斗門的關(guān)閉是在石子料將到未到的一個(gè)時(shí)間段內(nèi)必須完成，否則將會(huì)造成溢料或混料。

3 小 結(jié)

總之，在保證砼生產(chǎn)率不降低，即工作循環(huán)周期T＝60s前提下，攪拌站要實(shí)現(xiàn)裹漿法生產(chǎn)工藝，方案一和方案二均是可選的方案，其優(yōu)缺點(diǎn)可歸納在表1中。

表1 兩種方案比較

(編輯 吳學(xué)松）