浅说水泥搅拌系统的研制方法

1研制目标

产量大、效率高。产量达到500吨∕小时。混凝土性能指标高，一致性好。连续式大空隙搅拌楼生产的混凝土抗压强度指标一致性不差于间隙式搅拌楼。运转平稳、故障率低。高效节能。功能多元化的综合型水泥砼拌合楼，除能高效地生产大孔隙水泥混凝土外，也可以适用于常规混凝土、碾压混凝土水泥砂砾土(CSG)、各种粉体和液体等的拌合，应用范围广阔。设备模块化设计，整体结构紧凑，方便拆装与运输。满足工程对多种混凝土的需要，降低设备搬运拆装的费用，降低工程的成本投入。

2研制过程

确定生产工艺。我公司成立连续式大空隙水泥砼拌合楼设计研发小组，经认真研究讨论，确定该拌合楼采用静态称量、动态计量并连续变频输出的新配料模式。整个生产过程可分为六个部分，石料的筛分计量、水泥的输送计量、胶水溶液的配制计量、搅拌混合系统、物料的传送运输、电气自动控制系统。石料的筛分计量。计量采用失重秤和皮帯秤两秤配合使用，分两步计量，第一步骨料斗供应粗略计量，骨料斗安装有称重传感器，当石料从骨料斗下的环形皮带流出时，骨料秤可测出石料的用量。第二步皮带秤配料精确计量，石料经强力振动筛筛分后，要损失一部分，这时，皮带秤可精确计量出流进搅拌锅的石料，保证配料精确。筛分采用多功能强力筛，对石料进行除尘和选择规格物料，并进行冲无动力洗沥水处理。水泥的输送及计量。水泥的输送采用高空螺旋，计量采用双静态称量，双动态计量连续输出。既两套水泥静态秤称量，两套动态水泥秤计量。动态水泥秤靠变频电机连续输出水泥，完成水泥的配料工作。水泥静态秤是为水泥动态秤做补料做准备。动态水泥秤容器经过反复试验特制而成，它能使秤中水泥保持沸腾状态，保证水泥均匀地散落在搅拌锅中，既沸腾法落料。胶水溶液的配制计量。胶水溶液的配制由注胶泵、水泵、搅拌系统以及自动控制系统构成，原材料水和胶可按任意比例配合，并通过搅拌配制成胶水溶液。采用静态称量，动态计量并连续输出。胶水溶液按先水后胶的顺序称量，计量准确，称量完毕后搅拌，保障胶和水混合均匀。搅拌混合系统。采用双层搅拌锅搅拌混合物料，这样，搅拌时间增大了1倍，克服连续式拌合楼搅拌质量相对较差的弊端，保证了产品质量均匀稳定。物料的传送运输。主要由皮带机构成。为便于产品的承载与运输，我们给设备增添了成品料仓。电气自动控制系统:是整套设备的大脑核心，负责发出各种命令信号。对设备的各种信息数据进行采集、分析以及储存。系统稳定性的保证措施。本设备操作系统采用PLC自动控制和触摸屏自动操作系统并行使用，此设计为防止单个系统瘫痪而耽误工程工期加上了双保险。由于粉料（水泥）受原材料的纯净度、天气情况等因素的影响，往往在生产过程中不能连续均匀供应，严重影响成品料的质量。为克服此种影响，在粉料供给系统中，我们采用双秤斗粉料计量供给系统，一套用来正常稳定生产时粉料的供应，另一套用来调节当石料流量变化时，粉料计量供给系统粉料的瞬时流量，充分保证产品质量均匀稳定。生产实验过程中的探索、调整、完善。由于该拌合楼是新型模式拌合楼，没有现成的经验可循。前两台拌合楼在生产时，尤其刚调试玩后，出现了不少问题，如石料的供应困难，设备消耗较大，胶水溶液配制不及时，水泥输送环节故障率高，水泥秤落料不均匀等缺陷，经过广大职工的努力调整，生产工艺不断改进，设备效率得到明显提高。

（1）石料供应设备结构调整。原来石料供应料斗装在石料秤的正上方，两设备加起来的高度有6米多。生产时，装载机往石料供应仓装料的难度加大，为满足设备的生产，不得不增供料装载机，造成产品成本的增加。针对这种情况，我们把石料的供应料斗从石料秤的上方搬下来，生产过程中供应仓的补料，同时由原来的气缸补料方式改为两条皮带补料。这样既节约成本，又减少了原来气缸补料的较高故障率。

（2）胶水溶液配制的改进。原来胶和水搅拌处于半自动状态，生产效率低，耗工费时。经过研究反复实验，设备调整为全自动配制，减低了劳动强度。水泥输送方式的调整。水泥的输送供应由原来的提升机改为架空螺旋输送。此措施降低了设备的故障率，且整套拌合楼更加节能高效。

3该项目的技术关键

连续大空隙水泥砼对控系统制的要求要灵敏可靠。连续强制式是指根据配方计算各种料的流量并控制瞬间流量满足配比要求的各种料连续同步地进入搅拌机。搅拌机将进入入口处的混合料边搅拌、边推进至搅拌机出料口，搅拌好的混凝土连续进入成品容器。该设备机械部件稳定可靠。连续供料、连续计量、连续搅拌与连续出料四部分机械部件在生产过程中不能出现任何故障，否则造成产品质量不稳定甚至设备被迫停产。生产速度快且为连续式，生产前各种物料要准备充足，生产过程中，工作人员要认真检查物料运输环节。强力多功能振动筛是保证石料规格干净的重要环节。通过强力多功能振动筛对石料的湿水沥水以及筛分处理，充分保证了大空隙混凝土对石料的要求，为设备生产处高质量混凝土打好了结实基础。设备采用中残留水泥要及时合理的清理。因为水泥容易和水结成硬块粘附在设备上，影响设备正常运转。

4该项目的创新点

电气自动控制四大部分组成，结构紧凑，拆装方便。骨料在到达斜皮带之前，需要经过振动筛的两层筛分，在筛分的同时用循环水加以清洗，这样不但提高了骨料粒径的均匀度，同时起到了除尘的作用，含水量不受原材料、气候环境等的影响，保持石料的含水量稳定，使石料和水泥能更好的粘合。这么高的质量要求和结构设计在国内也是首屈一指的。生产配料方式采用静态称量，动态计量连续变频输出，且骨料、胶水溶液和水泥三者瞬时匹配时，以骨料为基准，通过斜皮带对骨料的瞬时流量计算，控制系统根据配比和骨料的瞬时流量值计算出胶水溶液和水泥所需流量，这种瞬时匹配的方法在国内也上首创的。

5该项目的意义及效益

500吨连续式大空隙水泥砼拌和楼成功地利用了计算机技术、现代控制技术及机电一体化设计技术。与传统的间隙式水泥混凝土搅拌站相比，具有成本低、产量高、节能、环保、维护方便等特点。500型连续式大空隙水泥砼拌合楼的开发与研究，是现代建筑生产技术研究的一个突破，填补了国内大孔隙水泥砼新材料生产设备的空白，在减少劳动力、提高效率、降低能源消耗方面发挥了重要的作用，混凝土连续生产系统具有广泛的产业化前景，在建筑工业化领域具有广泛的应用前景。

作者：陈朝军 单位：邢台路桥建设总公司