預拌干混砂漿生產線設計

代現崗，于明勇，李玉良，張旭東，李威

（徐州徐工施維英機械有限公司，江蘇 徐州 221004）

經過近幾年的快速發展，預拌砂漿生產線設計已經由從最初引進國外技術，進行國產化模仿借鑒發展，到現在自主研究，進行升級換代，形成規范化和科學化。隨著時代進步及科技迅猛發展，“節能、高效、智能”化設計成為當前及未來一個趨勢。為了實現“節能、高效、智能”化的目標，本文將結合預拌干混砂漿生產工藝流程及設備等多方面展開論述。

1 干混砂漿生產線工藝流程

干混砂漿由于品種不同，其配方原料一般也會不同。一般干混砂漿原料有：膠凝材料（水泥、粉煤灰等）、骨料（天然砂、人工砂等）、摻合劑、添加劑等。干混砂漿的生產工藝可以分以下幾個過程：

圖1 干混砂漿生產工藝

1.1 骨料預處理系統

干混砂漿中骨料通常占到配料的 70%～80%，常用的骨料有河砂（天然砂）、機制砂（人工砂）、石英砂、尾礦砂等。干混砂漿對骨料的含水率、含泥量、顆粒級配有著嚴格的要求，要求含水率＜0.5%，含泥量＜3%，顆粒級配為0～5mm。

如果廠址所在地區河砂采購及運輸方便，應采用河砂原砂，通過烘干系統烘干后進行初級篩分，去除篩上物后提升至骨料倉倉頂多級篩分機。如果廠址所在地砂源供應、燃料供應、建設場地有局限性且環保要求不允許時，應考慮采購成品砂。當購進篩分好的成品砂時，不同粒徑的砂應分別堆放，使用時應進行初級篩分，去除運輸及堆放過程中混入的雜物，然后提升并投入到相應的儲料倉內儲存。如果購進的是混合成品砂，需要進行初級篩分后去除雜物，將混合砂提升至骨料倉頂部多級篩分機。

1.2 骨料提升、儲存系統

篩分好的成品砂采用提升機提升至倉頂分料器后進入到相應的骨料倉內儲存。烘干后的河砂或混合成品砂通過提升機提升至倉頂多級篩分機，篩分分級后進入相應的骨料倉內儲存。骨料倉設有相應的高低料位探測，探測信號同提升機進行聯動，當儲存倉物料缺料或滿料時會發出報警信號并傳遞到終端處理器，控制物料提升或停止。

1.3 配料計量系統

在生產線設計中，針對不同種類和特性的物料從喂料設備、計量設備和自動化控制水平幾方面保證配料計量精度。

（1）骨料配料計量時采用管道重力輸送，通過蝶閥控制物料流量，并且計量稱采用變過沖量控制技術，解決用量變化產生的過沖量變化問題，保證計量的準確性。

（2）水泥、粉煤灰配料計量時采用大螺旋輸送機輸送，螺旋輸送機主要起到快速加料作用，并且計量稱帶有配料過沖量自動記憶功能，在生產過程中進行實時調節，保證計量的準確性。

（3）微量粉體外加劑配料計量時采用小流量雙螺旋體積式喂料機，雙螺桿設計具有自清潔功能，適用于流動性較差的粉狀物料；配料過程變頻控制，粗稱高轉速提高效率，精稱低轉速實現降低過沖量，最小可在 10L/h 的低流量下工作；保證流量穩定，實現均勻配料，降低誤差。

1.4 混合攪拌系統

物料混合技術決定了干混砂漿品質和生產效率。高效攪拌技術，攪拌裝置采用創新型雙向犁刀式設計，攪拌葉片作圓周運動，砂漿被犁刀雙向刀面分流，形成雙向物料流，與周邊攪拌葉片拋灑過來的砂漿形成強烈對流和剪切，砂漿軸向運動充分，混合效果好。布置在筒體上的飛刀裝置高速旋轉，進一步提高對流和剪切強度，強制打散抱團物料，提高混合勻質性和生產效率。主軸及飛刀均采用變頻驅動控制，攪拌參數可變，物料適應性寬泛。并且飛刀裝置可以自動控制啟動時間，可以對小料進行精準攪拌并延長飛刀壽命。

1.5 成品散裝和包裝儲存系統

混合攪拌均勻的干混砂漿可以采用袋裝形式出廠，也可以采用散裝形式出廠。散裝運輸與現場施工機具相結合，形成了科學的物流系統。

包裝普通干混砂漿時，采用氣吹閥口式包裝機，包裝速度快、效率高。它與稱重顯示儀及其它一些低壓電器連接后，可實現雙速給料定值控制、故障診斷和自動循環等功能。由于可編程控制器的程序是可以改變的，所以由稱重顯示儀和可編程控制器構成的稱重控制系統有極好的適應能力，可以最大限度地滿足用戶不同的工藝要求，使系統運行在最佳狀態。輸出過程自動化程度高，可自動送料，自動計量，包裝完畢的重袋經翻袋機構自動翻轉后交由輸送設備送出。

干混砂漿散裝輸送是國家推廣物料散裝化、干混砂漿機械化施工的必備條件。在干混砂漿工廠設計時應考慮散裝功能。散裝機應具有料位感應功能，可以實現智能放料裝車、料滿檢測功能。

1.6 成品倉系統

成品倉作為干混砂漿站的一種獨特的存在，因為干混砂漿易儲存和可長期放置的特性，我們專門設置了這一個系統，它的存在解決了臨時用料問題，用料時段不確定問題及成品料庫存問題。通過這樣一個系統，提高了工廠的供貨及生產效率，降低了生產成本，使得工廠生產計劃更容易制定，生產人員的安排更均衡。

1.7 除塵系統

節能減排，綠色發展是國家推動的重要發展方向。除塵裝置在砂漿站中對減少粉塵排放有著積極而重要的作用。除塵器選用脈沖布袋除塵器，此系列袋式收塵器集合風機分室反吹和噴吹脈沖等諸類收塵器的優點，克服了分室反吹的動能強度不夠的缺點，因而擴大了袋收塵器的使用范圍，提高了收塵效率，延長了濾袋使用壽命。當收塵器過濾含塵氣體一定時間后（或阻力達到預先設定值），清灰控制器就發信號，脈沖閥開啟，以大于 5kg/cm2的壓縮空氣沖入凈氣室，清除濾袋上的粉塵。氣箱式脈沖袋收塵器，是采用分箱式清灰的，清灰時，逐箱隔離、輪換進行。各除塵室的脈沖噴吹寬度和清灰周期，由清灰程序控制自動連續進行，從而保征了壓縮空氣清灰的效果，整個箱體設計利用了進口和進口總管結構，灰斗可延伸到進口總管下。使進入的含塵煙氣直接進入已擴大的灰斗內達到預收塵的效果，且能去掉易出現堵塞的水平直管。所以，氣箱脈沖袋收塵器不僅能處理一般濃度的含塵氣體，且能處理達 1300g/m3的高濃度含塵氣體。

1.8 氣動系統

氣動系統是由空壓機、儲氣罐、輸氣管道及控制電磁閥等組成。空壓機產生的氣體儲存在儲氣罐中，當壓力達到設定壓力后，空壓機會自動停止工作，壓力下降后會自動開啟，補充壓縮空氣直至達到設定壓力，通過電磁閥控制將壓縮空氣輸送到個用氣點。在干混砂漿生產線上氣路控制點多、氣量消耗較大，需要穩定且長期連續的壓縮氣體供應。在活塞式和螺桿式空壓機中，我們優先選用效率和可靠性更高的螺桿式空壓機，并且配套冷干機及精密過濾器，以期能夠提供穩定清潔的壓縮氣體。

1.9 電控系統

電控系統采用先進的工控計算機+PLC+智能配料儀表控制模式，可實現全自動、手動控制，操作簡單、可靠性高、擴展靈活，貫穿攪拌站日常管理、信息傳遞的需要，實現日常工作中數據的計算機網絡化管理，確保數據的公正性、科學性和準確性與規范性，有效提高企業整體的運營效率和服務及時性。

2 結論

結合國內實際情況，通過合理工藝流程，采用先進的布局，設計出能生產高質量的干混砂漿的生產線。應用該設計工藝的生產線已經在國內多個城市建設完畢并投入生產，取得了良好效果。