混凝土攪拌站(用來集中攪拌混凝土的聯合裝置)

混凝土攪拌站(Concrete Mixing Plant),是用來集中攪拌混凝土的聯合裝置。作為一種機電設備,混凝土攪拌站會將水泥、水、骨料、摻和料、外加劑等物料按對應的配比要求計量后攪拌成為需求產品。混凝土攪拌站成功緩解了生產上對混凝土的基本需求,減少了大量的勞動力投入,提高了混凝土的生產效率,為國家橋樑、公路、機場、等建築設施的迅速建設提供了有力支持。

混凝土攪拌站一般由配料系統、儲料系統、給送料系統、卸出料系統、混凝土攪拌系統、混凝土攪拌站控制系統和氣路系統等部分組成,對應可完成生產配比與及時稱量運輸、骨料及外加劑運送、卸料和取出產品、原材料拌合、生產監控管理、提供壓縮空氣等工作流程。

混凝土攪拌站根據上料形式以及主站結構的不同基本可分為:懸臂拉鏟式、裝載機上料式和後台自動上料塔式結構三種。按照不同功能要求也有其他的分類標準,如按可否移動混凝攪拌站可分為固定式和移動式攪拌站、按主機不同可劃分為強制式與自落式攪拌站、按運作方式可分為周期式與連續式攪拌站、按布置工藝分為一階式攪拌站與二階式攪拌站等。

世界混凝土攪拌站的發展史已超百年,而中國研製混凝土攪拌站距今(截至2023年)也有五十餘年的發展歷程。從1796年英國的阿斯譜丁發明了水泥開始,經過德國1903年第一台混凝土攪拌設備的出現,各國先後開始建造其自己的混凝土攪拌設備。混凝土攪拌站不斷在科技創新中蓬勃發展,美國德國與義大利等國家生產攪拌設備在可靠性和技術水平方面處於領先地位,有代表性的混凝土攪拌站生產廠商有義大利的西法公司、德國的利勃海爾公司、美國的考林公司等,現在的混凝土攪拌站不單隻已經做到了自動化、智能化,而且環保性能也有了顯著提高。

發展簡史

國際

商品混凝土最早出現在歐洲,1796年英國阿斯譜丁發明了 「波特蘭水泥」,和英國人派克發明了「羅馬水泥 」之後,混凝土攪拌站隨之誕生。

隨著德國率先使用商品水泥,並於1903年建造起第一台混凝土攪拌站設備,生產混凝土的攪拌設備也就逐漸成為了當時各國的急需品,美、法、日先後建造其自己的第一台混凝土攪拌站設備,攪拌站的更新換代隨著工業進步開始進入蓬勃發展時期。

早期的混凝土攪拌站都採用單機攪拌的形式,當商品混凝土被大量推廣后才真正進入了集中攪拌模式。在二戰中受到了嚴重影響的工業技術隨著社會需求快速復甦,加上液壓氣動等新科學技術的不斷發展,商品水泥和混凝土工業來到了屬於其發展的黃金階段,上世紀末國際的商混站數量已逐步滿足了建設發展的需要。

美國德國與義大利等國家生產攪拌設備在可靠性和技術水平方面處於領先地位,有代表性的混凝土攪拌站生產廠商有義大利的西法公司、德國的利勃海爾公司、美國的考林公司等。

中國

混凝土攪拌站在中國起步較晚,上世紀六七十年代中國才開始嘗試混凝土攪拌站等專用設備的研發,在70年代以前主要以手動簡單攪拌機械的形式存在,生產力相當低下。之後單片機技術的加入使得攪拌站的自動化程度和效率有了提升,在80年代到90年代進入飛躍發展。

在國家政策和戰略支持下,從90年代PLC技術出現起,中國混凝土攪拌站的智能化和自動化程度就在不斷提升,生產效率也越來越高。

研製發展之初,第一代的拉鏟集料式攪拌站投資需求不高,因此被大規模採用,但隨著實際應用中各種弊端的顯露已漸漸不能滿足生產中的需要,第二代配料機組合式攪拌站隨之應運而生,它與骨料提升裝置組合的形式逐漸替代了拉鏟式攪拌站的骨料系統。將第二代維護保養和裝置驅動上的局限性改善的是第三代皮帶機提升仿樓式攪拌站,它運用傾斜皮帶機提升骨料,不同的技術規範及輸送能力滿足各種主機規格和主題結構形式攪拌站的設計條件。

在中國的智能商品混凝土攪拌技術研究發展和不斷完善的過程中,中國的產品質量水平、測量準確度、智能化程度、原料使用率和綠色環保設施建設等方面斗取得了長足發展。如今已經出現了第四代骨料直投式混凝土攪拌站,其優點是骨料流程簡捷,結構緊湊,設備佔地面積小,設備主體結構安裝調試簡捷,拆遷移動便利,外觀簡潔美觀,主體檯面通暢,維護保養方便,而且能採用砂漿裹石攪拌工藝,滿足拌制高性能混凝土的要求。

與世界領先水平的日本日工(NIKKO)、石川島(IHI)、德國的利勃海爾(LIEBHERR)等國際品牌相比,中國攪拌站的稱量精度、技術水平和生產效率長期以來都存在著不小的差距。正因為起步較晚,中國基礎設施建設對混凝土攪拌機有著更迫切、更完善、更先進的需求。

基本組成和工藝流程

混凝土攪拌站的主要構成一般包括:配料系統、儲料系統、給送料系統、卸出料系統、混凝土攪拌系統、混凝土攪拌站控制系統和氣路系統等部分。

物料進入稱量倉后,稱量斗內的物料重量與計量斗內的物料重量一致,稱重感測器將計量斗內的物料重量轉換成電信號,通過微處理器將信號傳給控制系統。控制系統根據稱量感測器採集的重量數據和上料速度、配料時間等參數,根據設定的配料比計算出所需的物料重量,再將信號傳給計量系統。計量系統根據所需的物料量,按程序發出啟動命令,進行稱量、計量和攪拌操作。當完成上料作業后,計量系統將數據傳送給控制系統進行控制操作。

經計量后將配比好的骨料提升到攪拌主機上方的集料斗內,需要投料時,將配比好的骨料投入攪拌主機中,而當配比好的骨料在集料斗中等待投料時,下個工作循環的骨料計量可以同時進行。

以固定式混凝土攪拌站為例:

各部分的功能簡單概括如下:

配料系統

骨料配料系統一般由貯料斗和計量斗組成,它兼顧儲存和計量輸出功能,可以同時貯存計量砂子和碎石的數量,按照生產配比及時稱量運輸,提高生產效率。

貯料斗

貯料斗的功能作用是儲存物料,一般安置在設備儲料室位置,生產站的大小決定貯料斗的容量,其送料時採用氣動控制門方式開啟,由於混凝土的質量規格有所不同,因此,為適應不同的級別的骨料貯存,一般將貯料斗分為多種類型。

按照生產混凝土的級配不同貯料斗可分為三斗、四斗、五斗等類型,其中以四斗應用最為廣泛,能適應各種級配的骨料貯存。

計量斗

計量斗的功能作用是計量物料的數量,骨料計量分為獨立計量和累積計量兩種。

其中,獨立計量主要採用的是單個使用稱量斗進行稱量,位置分佈在貯料斗下面,優點是可以進行準確稱量后能夠直接將骨料放上傳送帶,運輸到所需位置。

累積計量是將擋板和皮帶放在水平傳送帶上所構成的計量斗,優點是骨料落入計量斗后能夠同時進行稱量和運輸,有利於縮短生產時間。

儲料系統

水泥、粉煤灰、礦渣粉等主要以粉料倉進行貯存,儲料倉一般由倉體、進灰管、排架、安全設施等組成。

例如倉體是由安全材料在排架結構上搭建起的儲藏空間,粉料倉容量越小,要求攪拌站的粉料供應渠道流通程度要高,粉料倉的數量是根據所需原材料的種類決定。

安全設施是在粉料倉的各個部位設置有多個零件,其中在側部設有粉位器、下部設有破拱裝置,內外設有梯子,另外倉頂設有檢修口,以防在儲料過程中過程中發生意外事故。

送給系統

骨料送料

骨料分為大石子、中石子、中砂、砂幾種,在混凝土中承擔支撐和填充的作用,骨料送料是指將稱量完畢的骨料運輸進攪拌機中,生產中可以選擇傳送帶輸送或操作拉斗提升機,具體由現場施工環境決定;

粉料給料

在粉料給料的過程中站內應用最為廣泛的輸送機為O形截面的螺旋輸送機,由於原材料成分較為複雜,其機殼採用的是較為堅硬的無縫鋼管,機殼尾部一般都是通過萬向球與粉料倉閥連接,然後在頭部出口要用帆布袋柔軟連接在粉料稱量鬥上。

其安裝傾角一般處在 30° ~ 45°之間,特殊時可達到60°。螺旋長度有一定的規格,一般不超過14m,另外,太過長的距離可以通過連續插接的方式,設置兩個進料口,以提高運輸效率。

粉料從料倉進入送料系統,經過傳送帶或者螺旋輸送機部件送至給料鬥口,完成將粉料運輸進相應的稱量斗中的給料過程。在這個過程里由於原材料種類繁多,一些微觀化學反應會使原材料污染變質,在生產中常保證給料過程處於密封的腔體內;

水泥秤用於稱量水泥、粉煤灰等粉料,由料斗、 感測器和氣動蝶閥等組成。為提高計量精度,縮短 計量時間,水泥、粉煤灰採用分秤單獨計量。

水、外加劑供料

水、外加劑供料裝置主要通過管路將水和液體外加劑運輸至液體稱量斗中,其主要部分由各種供料裝置和管路原件組成。

水和液態外加劑供給系統採用泵送方式,主要由上液泵、水和液態外加劑秤及管路等組成。水和液態外加劑均設置有粗、精稱裝置,以保證計量精度。

混凝土攪拌系統

作為攪拌站的核心,其作用是使投入攪拌主機內的原材料完成拌合過程。攪拌主機主要 由電動機、傳動系統、攪拌筒、攪拌裝置、軸端密封 裝置以及潤滑系統等組成。

攪拌系統按不同的攪拌方式分為自落式攪拌和強制式攪拌兩類。

強制式攪拌

強制式攪拌是混凝土攪拌的主要方式,擁有較強的自動化設備和操作的靈活性,能有效節省物料、人力財力的投入,是中國普遍使用的攪拌機種。主要結構成分為主軸行星攪拌機、單卧軸攪拌機和雙卧軸攪拌機。

如圖所見,強制式攪拌機一般由料筒、機架、電機、減速機、轉動臂、攪拌鏟、清料刮板等構成,工作時由筒內轉軸上的葉片旋轉來攪拌材料,其攪拌作用強烈,能快速完成既定任務。

自落式攪拌

因人工操作部分較多,攪拌設施較少主要應用在流動性攪拌任務中,相較可以同時攪拌不同種類混凝土產品的強制式局限性更大。

如圖所見,自落式攪拌機工作時物料從頂部加入拌筒當中,拌筒內壁上安裝有徑向的攪拌葉片。工作時,拌筒繞其水平軸線迴轉,物料被葉片提升至一定高度后借重力自然下落,這樣運動不斷循環,達到了均勻攪拌的效果。

卸出料系統

卸料系統

在完成精確的原材料稱量配比后,水、外加劑、骨料、粉料等原材料都會經配料和卸料系統送入攪拌機中,根據物料種類的不同卸料方式有所區別,而各種原材料混合送入攪拌機的過程即視作完成卸料任務。

骨料卸料一般採用皮帶輸送,水平皮帶機放料輸出,傾斜皮帶機輸送、提升物料,其特點是輸送距離大、效率高、故障率低;

粉料卸料普遍採用螺旋機輸送,其優點結構簡單、使用可靠、成本低;

液體卸料主要是指水和液體外加劑,都是採用水泵輸送。

出料系統

在攪拌系統完成攪拌工作后,混凝土會儲存在攪拌機內或者底部的料斗中,此時收到出料信號系統將完成產品出料的整個過程。

混凝土控制系統

控制中心繫統連接著站內站外的設施設備,通過嚴密的測算和自動化調整保障設備的正常運行。

其主要利用上位機動態模擬監視控制界面,對整個混凝土產品的生產製造過程實現遠程管理,它掌控了整個混凝土攪拌站的全部生產製造流程,包括物料的上料、投放、測量稱重、攪拌等,是實現智能化、數據化、可視化混凝土生產的重要組成部分。

截止到2023年,商品混凝土攪拌站多採用的控制方案是電動機、工業控制計算機、可編輯邏輯控制器或單片機與智能儀錶聯合控制。

氣路系統

包括空壓機、儲氣罐、供氣管路和氣水分離器、油霧器、減壓閥、電磁氣閥氣路等附件,他們組合起來發揮的作用是向攪拌機卸料機、儲料倉低門等裝置控制開關動作的氣缸和粉料筒倉破拱裝置提供壓縮空氣。

另外,為減少對周圍環境的污染,攪拌站大多會在可能形成灰塵的地方加裝除塵裝置,粉塵多形成在上下料、稱重及拌合等流動性較大的地方。

工作原理

混凝土攪拌站作為一種機電設備會將水泥、水、骨料、摻和料、外加劑等物料按對應的配比要求計量后攪拌成為需求產品。

工作原理可概括為原料通過運輸投料至攪拌機混合后出料形成目標成品。

詳細過程可用如下步驟表達:

①運輸準備階段:將一系列諸如卵石、砂石之類的骨料在進行精確計算衡量之後,通過傳送設備運輸到中儲斗,而後從中儲斗下放到攪拌機中;

②投料階段:水泥和固化劑之類的粉料通過螺旋機運送到粉料斗中,而後與骨料在中儲斗中匯合;水是通過專門的計量工具進行準確計量,與一些添加劑進行混合之後的混合物則需要經過由過度斗和輸送管道最終輸入攪拌機;

③攪拌階段:開啟攪拌機進行攪拌;

③出料階段:最後將成品投放到混凝土運輸工具中。

在整個混凝土攪拌的過程中,時間關係能達到一種動態的平衡,其平衡流程如下:準備時間(首盤料)→投料時間→攪拌時間→出料時間→投料時間→攪拌時間→出料時間,如此循環往複,最終達成持續工作目標。

基本分類

混凝土攪拌站按不同分類標準有著不同的類別,以下將展示現今市面上主要的幾種類別:

根據上料形式以及主站結構劃分

基本可分為:懸臂拉鏟式、裝載機上料式和後台自動上料塔式結構3種。

懸臂拉鏟式

懸臂拉鏟集料是在大中型混凝土攪拌站中應用最多的1種型式。多種規格的骨料用隔倉板隔開,拉鏟可作120~180b(旋轉角度)迴轉,拉鏟臂長一般為12~16m,生產率在50~80m3/h之間。操作時,骨料不斷堆積,骨料靠自重落入稱量斗內,完成計量配料。

該混凝土攪拌站的特點是採用拉鏟集料和星形集中料場,使用成本低,佔用場地少。缺點是拉鏟操作強度大,場地布置不靈活,安裝基礎工作量大。

裝載機上料式

裝載機將骨料裝入儲料倉內,儲料倉的容積一般應能滿足主機5~7個工作循環。此方案儲料倉容積小,可做成拆裝式而便於轉移工地。在公路施工和一些流動作業以及佔地受到限制的場合,也多採用裝載機上料的方式。

後台自動上料塔式結構

水泥倉位於主站上方的塔式攪拌站,該站粉料倉數量較多且噸位不一致,2套站可根據需要布置多達12個粉料倉。該結構節能、省地,在保證整體結構的緊湊的同時,合理預留其它設備的安裝空間,方便前期的安裝和後期的維護。整套設備具有節能、省地、高效、環保、計量精確、維護方便等優點。

根據用途不同劃分

按照用途不同混凝土攪拌站可分為商混站和工程站兩類。

商混站

商混站指適用商品混凝土生產的攪拌站,商品站強調的是產品的生產效率和管理功能。

工程站

工程站指適用施工現場拌制混凝土的攪拌站,工程站更期望的是較好的拆裝移動性和較少的初期投資。

根據配置方式劃分

按配置方式的不同可分為固定式和移動式攪拌站兩種。

移動式攪拌站

移動式攪拌站機動性好,可隨時移動,適用於各種混凝土用量不大、施工周期短的工地,因此通常需要配備行走裝置。

固定式攪拌站

固定式攪拌站通過螺栓連接或焊接等方式在設備基礎上固定,主要用於在大型預製構件廠、商品混凝土工廠和水利工程工地,此類攪拌站生產能力一般較大。

根據運作方式不同劃分

按運作方式可分為周期式與連續式攪拌站等。

周期式攪拌站

周期式攪拌站也就是混凝土生產的配料、投料、攪拌、出料按周期進行循環作業的攪拌站。

連續式攪拌站

應用螺旋式攪拌原理,物料在拌筒裡邊攪拌邊輸送到卸料位置的攪拌機稱為連續式攪拌機,主機採用連續式攪拌機,配料採用流量計量,供料裝置也連續供應的攪拌站則稱為連續式攪拌站,這種形式的特點是能用較小的結構尺寸得到較大的生產率,但計量精度和可靠性較難保證,攪拌效果也不如周期式攪拌站。

根據生產混凝土特性分類

根據所生產混凝土的特性,可分為水工站、核電站、商品混凝土站、高鐵站等。

水工站

水工站是指攪拌站主要用於攪拌大壩混凝土生產。涵洞、邊坡、道路等其他電站輔助設施用的混凝土,與一般工程混凝土差異不大。而建水電大壩的混凝土骨料粒徑較大,且要求骨料級配多,為了能使此類攪拌站的攪拌主機能夠承受大塊料的衝擊,其攪拌臂的數量、角度均進行了一些特殊布置。

核電站

核電站建設所需的混凝土通常分為常規島和核島2大類,核島所需混凝土的性能高,且澆築的混凝土厚實而量大,因此需要配備製冰系統,並對出機溫度和攪拌工藝有特殊要求。

商品混凝土站

商品混凝土站用於生產普通商品混凝土、它屬於最常見的混凝土攪拌設備,應用的範圍也最廣。高鐵站生產高性能混凝土主要用於高速鐵路施工。

高鐵站

高鐵攪拌站都要單獨計量,以滿足對各種物料計量精度要求高。符合高鐵施工的混凝土的生產工藝複雜,攪拌周期比較長,一般為普通商混站的2~3陪。總體來講,攪拌效率相對普通商混站較低,只有普通商品混疑土站的1/3~1/2。

性能指標

性能要求

中國制定了有關標準混凝土攪拌機性能試驗方法(GB4477-84),混凝土攪拌機技術條件(GB9142-88),混凝土攪拌機型式、基本參數和技術條件(JJ21-22-84)等。

攪拌性能

攪拌機的攪拌性能是以混凝土拌合物的勻質性進行評定。

不同設備間攪拌性能的比較是以同一罐不同部位的混凝土拌合物中砂漿容重的相對誤差及單位體積混凝土拌合物中粗骨料重量的相對誤差作為評定指標。

合格攪拌機首先應具有拌出勻質混凝土的能力,這也是對攪拌機攪拌性能的基礎要求。勻質混凝土是指混凝土中砂漿容重的相對誤差小於0.8%和單位體積混凝土中粗骨料重量的相對誤差小於5%的混凝土。

在已列出的國家標準中,將攪拌性能作為攪拌機性能的首要指標。

其他性能

水的供給精度

水的供給精度是指混凝土攪拌站的供水系統準確地稱量總的攪拌用水量的能力。混凝土攪拌站施工中對混合料的含水量有嚴格的要求,水供給精度的高低決定了最終混凝土強度的誤差大小。

相關國家標準規定,水泥、水、外加劑、摻合料的動態計量精度為1%,砂、石料的動態計量精度為2%。水量的稱量準確與否決定能否快速滿足攪拌樓站工作循環的要求。

葉扇強度

攪拌葉片是完成攪拌工作的關鍵,攪拌筒通過攪拌葉片的連續碰撞才能完成拌和料的攪拌,使物料在螺旋運動及自落運動的作用下出料,攪拌葉片的葉扇強度,直接影響著攪拌站的整體功能。

另外葉扇強度低的攪拌過程攪拌時會產生很大的振動和雜訊,出料效果也不好,更有速度緩慢、殘餘量多、葉片壽命短等問題存在。

部分型號參數

以下給出幾種常見型號混凝土攪拌站主要技術參數對比:

對商用混凝土攪拌站的參數進行評價時,一般從理論生產率、整機總功率開始進行對比,攪拌機的主要參數有很多,重點關注進出料容量、骨料最大粒徑和貯料倉、骨料倉。水泥倉容積。

 

主要特點

技術優勢

混凝土攪拌站技術水平能夠達到建築行業的標準,具體體現在以下方面:

①高可靠性

從混凝土攪拌站設備角度來說,在進行生產的過程時,所使用的攪拌機與輸料機等的性能較為穩定,並且設備的可靠性較高,因此生產可靠性能夠得以保障。

②自動化控制

混凝土攪拌站普遍使用 ERP(企業資源計劃管理平台) 系統,能夠實現對站內運行情況的實時監控,生產管理水平較高。同時攪拌站使用計算機系統控制,極大程度上提高了生產的效率。

③計量精度高

混凝土攪拌站計量內容包括骨料、水泥、水、外加劑,從計量精度角度來說,能夠有效的控制計量精度,比如骨料精度能夠控制在小於 2% 。

④攪拌質量高

相較於人工勞力的低效率混合,混凝土攪拌站作為智能化自動化程度更高的設施,其攪拌質量相較於人力大幅提高,具體體現在現代化生產中混凝土攪拌站的出現成功緩解了中國建築生產上對優質混凝土的迫切需求,過去工程施工混凝土指標不合格、產品質量參差不齊的問題逐漸減少。

技術不足

混凝土攪拌站由於資金、技術等資源的影響,難以適應發展需求,技術不足問題暴露出來,具體體現在以下方面:

① 高標準

隨著建築行業的發展,對混凝土產品的性能要求逐漸提高,到2022年,技術仍難以適應更高的生產標準,因此需要加強技術研究。

② 安全性

安全生產是混凝土攪拌站管理工作的重點,安全事故的發生,會造成重大的損失。從混凝土攪拌站安全生產現狀來說,安全水平較低。

③ 環保性

混凝土攪拌站生產的過程中,會產生一定的污染,到2022年時的除塵技術,雖然能夠達到先行的環保標準,但從發展的角度來說,難以達到不斷提高的環保生產標準。

關鍵技術

成本控制

成本控制本質是成本管理,需採取有效手段來控制生產成本。除優化人力資源外,生產技術中合理控制原材料也是成本控制的重中之重。

生產任務中混凝土的成本控制最直接受到原材料的影響,在保證質量和合格率的前提下控制成本,不僅可以減少浪費同時也可以提高經濟效益。

有如下幾種方式:

①在水泥砂石等大批量的原材料進廠前進行嚴格的質量檢測,劣質的水泥不但會影響攪拌結果,更會出現許多不可預知的問題;

②外加劑的類型太過駁雜,同時選擇性價比最優的外加劑是亟待解決的問題。

③礦渣粉和粉煤灰等礦物質受產地的影響很大,因此各地的成分和質量都不盡相同,在了解自身混凝土性能需求之後應對貨品提前質檢驗收,減少後期不必要的成本投入;

安全風險控制

忽略安全風險問題將造成許多不必要的意外損失,不論是機器設備的操作過程還是車輛的運輸管理中,安全都是生產中的首要環節。

①對低素質低水平人員、不滿足當前安全生產實際要求的個人及時進行安全教育和風險評估,避免因自身問題導致的嚴重後果;

②組建專業的管理團隊,適時引進人才提高生產區域人們的安全管理意識,減少事故發生;

③制定科學可行的管理制度,依照企業的政策法規約束員工行為;

提高效率

控制稱量工具速率,讓運輸設備能夠最大化完成運輸工作。

 

污染防治

混凝土攪拌站在生產過程中造成的污染嚴重,主要以粉塵大氣污染為主,其次廢水廢渣和雜訊污染也不容忽視。

「三廢」回收

廢氣

為滿足生產需求混凝土攪拌站往往會配備熱水鍋爐,產生的鍋爐煙氣需根據其燃料種類及時採取治理措施。

廢水

混凝土攪拌站生產廢水包括攪拌機清洗水、混凝土運輸車輛清洗水、攪拌混凝土作業區地面沖洗水。攪拌機在更換混凝土產品品種時需清洗,混凝土運輸車輛為防止殘留混凝土結塊也需定期清洗。

廢渣

混凝土攪拌站產生的固體廢物有生產廢水處理系統產生的砂、石、廢混凝土試塊,每生產 100 m3 混凝土,上述固體廢物產生量約為 1 m3;職工生活垃圾;車輛維修保養過程中產生的廢機油、廢棉紗。

粉塵與雜訊控制

粉塵

粉塵產生的原因有很多,包括砂、石裝卸及堆存過程中的粉塵、鏟車上料及皮帶輸送過程中的粉塵、攪拌機粉塵和水泥、粉煤灰筒倉上料粉塵等。

雜訊

混凝土攪拌站主要雜訊源有攪拌機、物料傳輸設備、空壓機、風機、水泵、裝載機、運輸車輛等,這些雜訊設備的源強在 75 dB(A)~90 dB(A)之間,雜訊治理不到位,則無法實現廠界雜訊達標。

防治措施

①針對污染氣體首要是從源頭上控制,可優先考慮清潔能源,對大氣污染物的排放也要按照國家排放標準來實行;

②廢水可經分離機進行分離,其中的砂石可回用於生產,而水泥漿水可經沉澱后回用於攪拌或車輛沖洗,節約珍貴的水資源;

③固體廢棄物及時進行填埋,部分生活垃圾可交由當地環衛部門處置,危險廢物定期交由有危險廢物處置資質的單位最終處理;

④ 粉塵的治理根據其產生的源頭不同進行分別控制,如砂石裝卸及堆存過程中的粉塵就可採取安裝自動門或相應設施達到全封閉效果,上料和皮帶輸送中的粉塵可以減小落差等;

⑤ 對於噪音污染可以選用低雜訊設備,或者將產噪設備布置在院里廠界和近距離雜訊敏感點的位置,對一些設備還可加裝消音器。

環保創新

從大部分攪拌站的發展現狀來看,傳統設備和老舊的技術都不利於持續的生產工作,一方面中國科技創新可以加強技術改造,另一方面可加強環保創新。

在技術改造方面:

① 升級控制系統;

② 改進方法和投放位置;

③ 改進骨料含水率的測量;

④ 改進計量系統智能化水平;

在環保創新方面:

① 加強除塵除噪的抑制能力;

② 加快廢料處理設備創新;

 

發展趨勢

技術及應用現狀

近30年來,德、美、日等國家的廠商對混凝土攪拌站做了許多研究工作,採用了大量新工藝、新技術和新材料,推動了混凝土機械的不斷發展。

國際上,混凝土攪拌站的技術特點主要是注重環保問題和強化質量控制。隨著商品混凝土在國內大中城市的推廣和普及,生產混凝土的必備設備混凝土攪拌站也得到了快速發展。到2022年為止,中國已經能生產生產率為60~300m3/h的各類攪拌站。中聯重科、南方路機等國內主要生產廠家的諸多攪拌站技術水平已經達到或超過進口混凝土攪拌站。

具體來講,現有技術主要體現在以下六個方面:

①可靠性較高。混凝土攪拌站的關鍵部件如攪拌主機、螺旋輸料機,以及主要的電器控制元件和氣動元件等,性能已相當穩定,可靠性及使用壽命明顯提高。

②自動化控制程度較高。控制系統目前大都比較先進和穩定,自動化程度普遍較高。尤其是近年來ERP(企業管理)系統的廣泛應用,不僅可實時監控整個站的運行情況,還可大大提高客戶生產、經營的管理水平。大多攪拌站採用工業計算機控制,既可自動控制也可手動操作,操作比較簡單方便。

③生產能力較高。當前雙聯站和多聯站的出現大大提高了各大混凝土公司的生產能力,從根本上解決了單站生產能力不足問題。

④計量精度較高。混凝土攪拌站的計量精度分4個方面,即骨料、水泥(或摻和料)、水和外加劑,其中骨料的精度一般可控制在2%以內,水泥(或摻和料)、水、外加劑的精度一般可控制在1%以內。

⑤攪拌質量好、效率高。廣泛採用的雙卧軸攪拌主機在工作時,傳動機構帶動兩攪拌軸同步反向轉動,混合料在罐體中間作徑向和軸向運動,形成對流,從而提高了攪拌質量。

⑥攪拌主機已基本實現國產化。近年來,中國多家攪拌站生產廠家利用吸收國際主機技術相繼研發了多款主機,如中聯-CIFA攪拌主機、南方路機攪拌主機、珠海仕高瑪主機等,解決了國產攪拌主機質量不穩定問題,從而大幅度降低了國產攪拌站的成本。

未來展望

工藝創新

混凝土攪拌站設備的工藝創新主要包括以下幾個方面:

①在攪拌站的生產過程中,可採用全自動化的技術,在生產過程中不需要人工參與,能夠保證攪拌站生產的效率以及產品質量,在節能方面也具有很大的優勢。

②對於生產過程中產生的污水以及廢棄物,採用集中處理的方式,利用專門的設備將其處理並再利用。

③對於廢棄混凝土的回收和再生利用,可在攪拌站內部設置專門的混凝土攪拌設備。

④攪拌站可設置一個專門的污水處理設備,對廢水進行收集,通過泵將其輸送到污水處理站。

⑤攪拌站內部安裝空氣凈化裝置,可以有效地保證生產過程中環境清新、空氣清新。

設備智能化

隨著科學技術的發展,機械設備也逐漸向智能化、自動化方向發展,這對於混凝土攪拌站設備的安全生產、效率提高等具有重要的作用。對混凝土攪拌站設備自動化、智能化的研究和應用,不僅能提高生產效率,而且能實現對設備運行狀態的實時監控。對攪拌站生產過程中涉及到的各方面數據進行採集分析,並進行科學管理和優化。例如針對不同車型的混凝土攪拌站生產情況,能實時監測各環節參數,分析各環節的生產能力、質量情況等。

物料稱量精確

隨著混凝土攪拌站生產工藝和物料稱量技術水平提高,傳統攪拌機在計量時會出現誤差甚至會出現不計量情況,這將嚴重影響混凝土質量。通過信息化技術採集配料數據及物料量信息進行對比分析並對攪拌站配料進行合理調整是解決這個問題的重要途徑。

環保節能化

環保節能化是綠色混凝土攪拌站的發展方向,也是實現綠色混凝土攪拌站的必要條件。隨著人們環保意識的不斷增強,節約能源,減少污染已經成為混凝土攪拌站生產的基本要求,其具體表現為:

①降低生產成本通過加大研發投入,加強與相關科研院所的合作交流,注重引進先進技術和先進設備,推廣使用節能型設備等手段降低生產成本。

②採用新型高效節能環保混凝土。混凝土生產過程中大量使用水、電、氣等能源,節約能源是實現綠色發展的重要途徑之一。為了減少水耗和電耗,可採用變頻控制、系統優化和無級調速等技術實現節能。

③減少生產過程中的雜訊污染。

④採用先進節能環保的生產設備。

赞(0)