瀝青混凝土拌和站自動化控制設備的改進

董 超

（中交第二航務工程局有限公司，湖北武漢 430040）

0 引言

隨著建筑行業的快速發展，各種施工技術與設備等被應用于工程建設領域。混凝土施工是工程施工的關鍵，其施工效果直接影響著工程建設的整體質量。隨著技術的進步，瀝青混凝土拌和站對于自動化設備的依賴程度加深，自動化控制設備在一定程度上保障了混凝土生產的質量與效率，對于工程施工的順利進行意義重大。

1 瀝青混凝土拌和站自動化控制設備現狀

1.1 國外現狀

就瀝青混凝土拌和站自動化控制設備的應用情況來看，發達國家的自動化控制設備較為先進。以美國與歐美國家為代表的發達國家，早早實現了瀝青混凝土拌和站自動化控制設備的應用，設備的技術水平較高，運行較為穩定與可靠。國外瀝青混凝土拌和站自動化設備的應用具有極大的優勢，其設備的自動化控制水平較高，基本實現了自動化、集成化與精密化，在工程建設領域得到了較為普遍的應用。另外，國外瀝青混凝土拌和站自動化控制設備種類與型號較多，可以適應各種工程建設領域的需求，發展較為全面。拌和站自動化控制設備每小時可以生產幾千噸的混凝土，因此，其設備的穩定性極高。

隨著行業的發展，自動化控制設備的技術水平逐步提升，同時還考慮了生產的環保性，提高了瀝青混凝土拌和站自動化控制的整體發展水平。

1.2 國內現狀

隨著經濟全球化與市場經濟的深入推進，瀝青混凝土拌和站自動化控制水平逐步上升，雖然為混凝土拌和站帶來了一定的發展機遇，但是也存著諸多不足。我國瀝青混凝土拌和站中自動化控制設備一般都依賴于進口，在自動化控制技術的研究上，對國外技術的依賴性高，使得其整體發展進程緩慢。

目前我國很多拌合站點的瀝青混凝土拌和站自動化控制設備都是小型的，設備的種類也有限。雖然我國建筑行業處于蓬勃發展中，自動化控制設備的應用普及率逐步增高，但是設備的性能穩定性與可靠性不足，生產規模較小，與發達國家的差距明顯，需要在發展的過程中不斷地進行技術改進。

2 拌合站自動化控制設備的具體應用

我國瀝青混凝土拌和站的自動化控制設備，主要有間歇強制式、連續強制式和滾筒式3 種類型。

2.1 間歇強制式拌合設備

在間歇強制式拌和設備的實際應用中，需要先烘干冷物料，然后將其加熱與熱瀝青進行拌和。由于物料的差異性，首先應將這些物料添加于相應的設備中，隨后再進行連續烘干處理，在此過程中不需要連續加熱。其次，將混合以后的物料進行充分攪拌。這種攪拌一般需要使用攪拌器進行強制攪拌，攪拌過程具有明顯的間歇性。

在設備的運行過程中，需要同時進行冷倉的配置與篩分，此過程中往往需要使用5 個顆粒等級存在差異的設備，隨后進入溫倉處理。由于溫倉的特殊性能，需要根據物料顆粒直徑等的差異實現物料粉與瀝青的生成，充分攪拌以后形成最終的產物。

2.2 連續強制式拌和設備

連續強制式拌和設備與間歇強制式拌和設備最明顯的差異就是連續性，也就是設備中物料的干燥加熱與混合料的攪拌是連續的。使用這種設備時，需要將經由加工處理的物料與粉塵瀝青等投入攪拌室內，攪拌以后生成瀝青混合料。在此過程中，物料進出的成分是相同的，這就使得在冷倉中物料規格、顆粒大小等存在差異性，進而使得混凝土的配比、性能等存在差異，這些物料一旦處理不當就會造成混凝土的質量問題。因此，使用這類設備時需要控制物料的顆粒、組成等，以提高生產過程的穩定性。

2.3 滾筒式拌和設備

滾筒式拌和設備產生于20 世紀60 年代末，主要是因為在瀝青混凝土的生產中資源與能源的消耗極大，并且存在極大的塵土污染等，滾筒式拌和設備的出現則有效緩解了這些問題。在其使用的過程中，一般需要將干燥物料與較熱物料放置于同一滾筒內、在此完成攪拌過程，還可以進行混合料瀝青的覆蓋、隨后出筒。使用這一設備時，所有的生產都是在滾筒內進行的，因此大大減少了生產污染物的出現，能夠控制環境污染，維持生態平衡。這種生產方式操作簡單、開關較為便利。由于在滾筒內會存在高低的循環操作，使物料的混合更為充分。另外，在滾筒式拌和設備的使用過程中，攪拌需要遵循滾筒旋轉的方向。

3 拌合站自動化控制設備的不足

3.1 間歇式存在的缺陷

在生產能力一定的條件下，間歇強制式拌和設備所使用的生產設備數量較多，包含的組件等較多，整體拌和設備的體型較大、結構復雜，運輸與移動等存在一定困難。因此，間歇式拌和設備多用于固定式或者半固定式。

3.2 連續式存在的缺陷

連續強制式拌和設備在生產中會出現較多的粉塵污染等，對環境等產生極為不利的影響，這成為該設備極為致命的缺陷。如果采用此設備進行生產，就需要進行污染的控制、處理等，加大對污染凈化的治理力度，這樣將大大提高企業的生產成本。

3.3 滾筒式存在的缺陷

滾筒式拌和設備的明顯劣勢，主要是其攪拌需要沿著滾筒的旋轉方向來進行，物料在滾筒內的高低循環也加大了熱能的損耗、降低了熱量的利用效率。另外，此過程中物料內部含有較多的殘余水分，也會降低物料的溫度。

4 自動化控制設備的改進與調試

4.1 改裝方案

以WCB-400 型的拌和設備為例，由于自動化運行存在一定的問題，因此對其進行改進與調試具有現實意義。具體的改裝過程：①用支架取代原本的皮帶，該支架具有一定彈性，還可以對鋼板起一定的支撐作用；②安裝傳感器和轉換開關；③用三級螺旋裝置取代原有的單級傳輸器；④將所有新安裝的裝置用導線連接，整體裝置與電腦、放大機連接，隨后再進行整體設備的調試；⑤在側放的皮帶上打兩個孔（孔的直徑為5 mm），兩孔之間的距離應該與安裝孔距離保持一致，與傳感器相固定；⑥加設通用繼電器；⑦在控制面板打孔，裝配指示燈與開關；⑧最后實現所有的連線處理。

在調試過程中，需要用大于100 kg 的物品為傳感器施加壓力，這樣在設備運行過程中可以在觀察顯示器上觀測到相應的數字變化。對相關模擬輸出信號進行調整，直至拌和設備可以穩定、安全地運行。設備處于正常運轉的狀況下，只有指針運轉到一定的轉數以后方可進行后續的調試。對各個設備加以標記，當K 值記錄完成以后結束調試工作，設備可以投入正常的使用。

4.2 改進效果分析

對設備進行改進后發現，設備運行的可靠性、穩定性大大提高，自動化控制水平提升，出料量可以由計算機系統直接控制，而且控制精度也大大提高，骨料與粉料的計算精度大大提升，降低了外部因素等對于出料量控制的不利影響，如出料口尺寸變化、配比不正確等。原先的設備本身運行就存在一定問題，在其運轉過程中如果長時間高速運轉，就會使設備處于超負荷的狀態，有時甚至會損壞設備。改進以后的設備采用計算機系統控制，可以在設備處于高負荷狀態下進行自動控制，提高了設備運轉的可靠性與安全性。

5 結束語

隨著技術的進步，瀝青混凝土拌和站自動化控制設備的應用逐步增多，各個混凝土拌和站要根據自身的生產情況進行自動化控制設備的改進與調試，使設備符合生產的實際需求，運行更加穩定與可靠，從而保障瀝青混凝土拌和站生產的效率與質量。