自動化料場技術在瀝青攪拌站中的應用

獨富超 高延博 邵建文

摘要：隨著環(huán)境保護深入人心，國家對混凝土攪拌設備建設行政審批日益嚴苛，對施工用原材料開發(fā)和使用越來越規(guī)范。由于瀝青攪拌站屬于高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)，所以面臨征地和建站越來越難。因此，瀝青攪拌站建設需從傳統(tǒng)的粗放型向集約型，標準化方向發(fā)展。本文通過對自動化料場技術在攪拌站中的應用進行探討，為后續(xù)瀝青攪拌站建設發(fā)展提供參考。

關鍵詞：自動化;經(jīng)濟;環(huán)保;筒倉

傳統(tǒng)攪拌站料場需較大的場地進行原材料的儲存，前期需要大量投資進行路面硬化、隔墻修筑、料棚建設等。料場建設完成后，冷骨料在料場中儲存和上料過程都需要裝載機，在此過程中，會產(chǎn)生大量揚塵，消耗大量的燃料，且人為操作工作效率低，質(zhì)量得不到保證，冷料堆高度普遍較低，場地利用率低下，生產(chǎn)管理協(xié)調(diào)難度較大。隨著科學技術的飛速發(fā)展，采用自動化料場技術可有效的解決以上問題，使攪拌站配料過程實現(xiàn)環(huán)境友好與經(jīng)濟效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.自動化料場技術簡述

自動化料場技術就是利用自動控制技術，控制料場各單元協(xié)調(diào)運作，實現(xiàn)骨料自動倉儲、自動配料，自動供給生產(chǎn)等 [1]。整個過程具有工作效率高、節(jié)能、環(huán)保等特點。大量應用在水泥、建筑垃圾等行業(yè)。

2.自動化料場技術在瀝青攪拌站中的應用

自動化料場技術主要用在冷骨料配料過程，其工藝流程，如圖1-1所示。

其主要由：卸料斗;輸料皮帶機;提升裝置;頂部皮帶機;頂部皮帶機分料器;筒倉;料倉底部配料皮帶機;料倉底部集料皮帶機;初級篩;斜皮帶機;控制系統(tǒng)等構成。

目前，卸料斗常采用埋地下的地倉形式，且斗體規(guī)格較大，運料自卸車可直接在斗體上卸料，斗體上設篩網(wǎng)，以便過濾掉超規(guī)石料。篩網(wǎng)上增設振動電機，加快骨料進入料斗。卸料斗底部設平皮帶以控制輸料速度。提升裝置常采用傾斜式皮帶輸送機或垂直斗式提升機將骨料從卸料斗處提升到筒倉頂部。筒倉頂部使用皮帶機，并在皮帶機頭部設分料器，實現(xiàn)不同規(guī)格的骨料在對應倉室之間傳遞、選倉、入倉過程;也可采用皮帶機和拋料機組合來實現(xiàn)，將提升裝置提升的骨料分配到相應的筒倉。筒倉常用圓筒倉進行骨料儲存。筒倉底部設配料皮帶機，實現(xiàn)不同規(guī)格骨料的初級配。筒倉群底部設集料皮帶機，將初級配的骨料進行集中收集傳輸。然后依次經(jīng)初級篩、斜皮帶機最后傳輸?shù)胶娓赏玻跫壓Y和斜皮帶機作用和功能同傳統(tǒng)攪拌站。

其中：卸料斗的進料口一般為5m*4m，一般設置1～2個，斗體出料口處加設振動電機。

筒倉常用圓形結構，倉體一般直徑10m～12m左右，高度15m～30m，由于筒倉容積要求較大，倉體常用鋼筋混凝土或鋼板倉結構。由于鋼板倉，建設周期短搬遷快，因此鋼板倉得到廣泛的推廣。一般設6個以上的筒倉群，具體數(shù)量、規(guī)模可依生產(chǎn)需求進行建設。筒倉頂部設檢修孔，并在頂部設超聲波或紅外料位傳感器來實時監(jiān)測料位。為防止石料在倉體底板結導致下料不暢，通常在倉體底部設空氣炮。筒倉群底部需有完整的照明、通風、排水、消防措施等系統(tǒng)，倉頂需設避雷裝置。

控制系統(tǒng)采用PLC進行控制，通過連接電腦可實時監(jiān)控、記錄配料全過程。通過控制筒倉底部皮帶轉(zhuǎn)速，實時記錄實際上料量，并保存數(shù)據(jù)。由于筒倉形狀規(guī)則，可通過料位器直接測量出筒倉里剩余骨料量，根據(jù)生產(chǎn)需求，科學引導原材料輸送車進行調(diào)配，使生產(chǎn)過程更加科學。在筒倉的每個模塊上設置故障自動報警裝置，并和控制電腦連接，以便操作人員及時引導維修人員進行故障排除。

另外，為了使自動化料場配料過程更加的環(huán)保，可對配料過程增加環(huán)保除塵系統(tǒng)。如圖1-2所示。

3.筒倉式自動化料場優(yōu)勢：

3.1前期優(yōu)勢

1.土地利用率高，占地面積小，單倉容量大。相對于傳統(tǒng)儲料場，新建料場可增加3倍以上的骨料存量，存料越多，受制約的因素越少，進度就越快。新料場可減少60%以上面積。因此，可降低土地協(xié)調(diào)、申請獲批難度。對土地資源緊張，地價較高地區(qū)的加設特別適用。

2.相較于傳統(tǒng)儲料的料場，筒倉一般露天存在，避免了料場的廠房的建設，減少工程直接投資。采用筒倉結構可大幅縮短建設周期，加快工程進度。對工期和投產(chǎn)敏感的項目特別適用。

3.場地建設要求低。相較傳統(tǒng)料場，僅需將倉體部分進行整平，其余部分可不處理。由于料場不需要重載車輛進入，場地承載力降低，場地硬化厚度可降低一半以上，場地硬化厚度和面積都大幅降低，對前期預算緊張的項目特別適用。

3.2 后期優(yōu)勢

1.降低生產(chǎn)工序。自動化料場縮短物料的裝卸流程，卸料過程只需運料車將原材料直接卸入卸料斗一道工序，后序工作由電腦控制機械設備自動作業(yè)。相較傳統(tǒng)卸料方式，避免了運料車卸料后，還需裝載機進行倒運、堆方、上垛等工序。同時，也避免了上料過程中裝載機往復奔波上料的工序。

2.降低了運營成本。由于相較傳統(tǒng)配料過程，取消了繁重的裝載機卸料、上料工序，無柴油消耗，降低運行成本，節(jié)省了裝載機的日常維保費用。

3.生產(chǎn)過程環(huán)保：傳統(tǒng)配料每個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生揚塵，加上裝載機卸料、上料消耗大量的燃料，排放大量有害氣體，威脅施工員的身體健康。揚塵和尾氣的排放會加劇當?shù)仂F霾現(xiàn)象的發(fā)生，威脅民眾的身體健康。

由于自動化料場配料全程在相對封閉的環(huán)境中進行，沒有揚塵和尾氣的排放，使用的原材料相對干凈，所以對環(huán)境影響較小。如果能大面積推廣，可有效減輕霧霾的成因，對保護民眾的身體健康，節(jié)約能源意義重大。

4.提高工作效率。傳統(tǒng)配料，卸料過程需裝載機對原材料進行上垛處理，垛高和駕駛員的技術水平有很大關系，人為影響因素較大，容易產(chǎn)生混料，同時需要有專人指揮進行引導作業(yè)，配合容易出現(xiàn)問題，往復的作業(yè)，施工和管理容易出現(xiàn)矛盾，且生產(chǎn)速度和人員配合程度有很大關系。

自動化料場配料過程，各工序全程無縫銜接，全程設備自動化運行。操作相對簡單，通常只需1名工人就可以控制整個配料過程。運行管理、組織協(xié)調(diào)相對簡單。全過程原材料質(zhì)量有保證，無混料現(xiàn)象出現(xiàn)。作業(yè)效率高，全過程實時記錄，無施工和管理之間矛盾，對于提高工程質(zhì)量和施工單位管理水平有極大的幫助。

5.兼容性強，可適合各大中型瀝青攪拌站。

總結

瀝青混合料配料過程采用自動化配料技術，可大幅減少場地面積，降低前期投資，降低運行和管理成本。保證了配料質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，加快施工進度。同時，對減輕霧霾現(xiàn)象，保護民眾的健康，節(jié)約能源意義重大，具有明顯的經(jīng)濟社會效益，值得推廣。

[1]趙冰，郭永良，李紅.綜合料場設備自動化控制系統(tǒng)的開發(fā)與應用[J].山東冶金，2007（05）：61-63.