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我國混凝土攪拌站(樓)的現狀及其發展方向的探討

放大字體  縮小字體 發布日期:2010-10-14  來源:中國混凝土網  作者:不詳
核心提示:我國混凝土攪拌站(樓)的現狀及其發展方向的探討
  [摘  要]  介紹我國混凝土攪拌站(樓)的發展現狀,提出了我國混凝土攪拌站(樓)的發展方向。

  [關鍵詞]  混凝土攪拌站樓  自動化  計量  智能化  標準化 

  1 混凝土攪拌站的結構及其原理

  混凝土攪拌站(樓)按系統來分可分為供料系統、稱量系統、輸送系統、攪拌系統和控制系統;按結構來分主要由水泥粉煤灰筒倉、螺旋輸送機、骨料儲料斗、皮帶輸送機、攪拌主機和控制室等組成。 

    混凝土攪拌站(樓)的原理是通過控制系統將骨料、水泥、水、外加劑進行計量和攪拌的過程,具體原理如右圖。 

  2 我國攪拌站的現狀

  2.1 目前現狀 

    由于我國的城市化進程不斷向前推進,商品混凝土在全國大中城市得到了迅速發展和推廣應用,混凝土攪拌站(樓)也得到了高速發展。目前我國混凝土攪拌站生產企業眾多,產品已形成系列化,但技術水平參差不齊,只有部分產品接近國際先進水平,有些技術已經超過進口混凝土攪拌站的水平,其中部分產品具有自動化程度高、生產能力高、稱量精度高、投資少、攪拌質量好,能實現多倉號、多配合比、不間斷地連續生產以及主機及其主要元器件的國產化程度等優點,但我國的混凝土攪拌站(樓)還存在著整體技術含量不高、普及率不高、地區差異較大、智能化程度不高和環保性能不高等缺點。

  2.2 優點

  2.2.1 可靠性較高

  混凝土攪拌站在我國經過十多年的發展,到目前為止其可靠性較高。其發展的過程是引進-消化-部分國產-全部國產-改進提高。象一般的商品混凝土公司連續生產10000方混凝土是很正常的事,其關鍵部件如主機、螺旋機、主要控制和氣動元件的性能已相當穩定,如攪拌葉片采用獨特的高鉻高錳合金耐磨材料,軸端支承及密封形式采用獨特的多重密封或氣密,極大地提高了主機的可靠性能。對常受沖擊、易磨損處,如卸料斗、過渡斗等處采用耐磨鋼板在里部加強;環型皮帶接合處硫化粘接,使用壽命比普通的鋼鉚接增長3倍,這是確保其可靠性高的前提條件。 
    
  所有攪拌站都采用工業控制計算機控制,既可自動控制也可手動操作,操作簡單方便。動態面板顯示攪拌站各部件的運行情況,同時可以存儲攪拌站的各種數據,按要求打印各類報表資料,存儲配方可達幾萬個以上。控制室配備空調可保證電氣元件經久耐用、性能穩定持續可靠,控制系統基本上采用兩種方式,一種是雙機雙控形式,即系統以兩臺高性能工業計算機組成,一臺作為主控生產系統,另外一臺作為管理及監控系統兼作主控生產機的備份機,作為主控機系統具有手動及自動功能,控制機與管理機間數據共享,控制機出現故障時可以轉換到管理機工作,最大限度保證系統的持續正常運行。另一種采用工業計算機加配料控制儀表組成,即配料控制儀表數據輸入工業計算機,通過板卡或PLC可編程序控制器輸出執行信號從而保證系統持續正常運行。在主機卸料口、配料站等關鍵部件可以設置監視攝像頭。

  工業計算機通過外部采樣經過計算、比較、處理,輸出控制外部驅動元件,從而真正實現了攪拌站計算機控制。管理及監控計算機系統作為整套電控系統的備用系統,萬一主計算機發生問題用戶可選擇備份機系統工作,做到任何時候確保機器運轉正常,不至于影響生產。該系統具有打印統計生產日報表、月報表、在線檢測及監控作用,同時具有故障診斷幫助系統指導用戶維修。操作臺面板手動按鈕系統可完成配料自動控制,卸料,出砼手動控制功能,各種電氣元件均來自國際知名廠商。

  2.2.3 生產能力較高

  當前雙并聯站和多并聯站的出現大大提高了各大混凝土公司的生產能力,如二臺120的并聯站可以把混凝土的年產量提高到60萬方,三臺并聯站可以提高到80萬方左右,在根本上解決了生產能力不足而制約著大多數公司進一步發展的問題。另一方面,因混凝土業務的不均衡性,生產能力的提高相對以前可以承接更多的業務,從而占領更多的混凝土市場份額。

  2.2.4 計量精度高

  混凝土攪拌站的計量精度分4個方面,即骨料、水泥、水和外加劑,其中骨料的精度一般控制在±2%之內,水泥的精度一般控制在±1%之內,水的精度一般控制在±1%之內,外加劑的精度一般控制在±1%之內。骨料的計量一般是采用皮帶稱、稱量斗來進行稱量,皮帶稱為累計稱量,稱量斗為單獨稱量或累計稱量。水泥及粉料的稱量一般是采用稱量斗來進行,當有多種粉料時采用累計稱量或單獨稱量。水的計量一般有容積式和稱量式兩種方式,容積式又分為時間計量方式、定量水表計量方式、渦輪流量儀計量方式;稱量式分為自落排水稱量裝置、加壓水泵排水稱量裝置以整體式稱量桶結構;外加劑的稱量有容積式、質量式和脈沖計量表等方式。

  2.2.2 自動化控制程度較高 

  自動化程度是反映一臺站技術含量高低的主要標志。從最原始的人工攪拌到滾筒式攪拌,從滾筒式攪拌到強制式攪拌站,從1方主機的60站到1.5方主機的90站,從2方主機的120站到3方主機的180站,目前甚至出現了4方主機的240站。但到2002年以后各家商品混凝土公司多開始采用2方主機多臺并聯的方式,解決了在提高生產能力的同時保證了一臺備用和減少混凝土運輸車的等待時間。其控制系統目前大都相對先進和穩定,自動化程度普遍較高,均可全自動長時間不間斷連續生產。控制室里的操作平臺及電腦監控可以形象地反映整個生產流程和每個部位的情況,如水泥筒倉的水泥貯備情況、骨料倉里的骨料貯備、骨料的輸送和混凝土出料等情況,一旦某個部位出現了問題就可以在最短的時間內發現并及時加以解決。

  無論是骨料、粉劑還是水劑的稱量,其稱量、控制和信號轉換元件等均采用進口元件,高精度的傳感器、進口微機控制、各秤單獨稱量或累計稱量,完全保證計量的準確且工作性能穩定。

  2.2.5 投資省 

  商品混凝土公司就站或樓的投資相對其它泵送設備而言投資較省。如投資一臺120站在配置較好的情況下也不會超過200萬,二臺120并聯站也可以控制在360萬左右,如果是60或90站將更節省。

  2.2.6 攪拌質量好

  攪拌主機在工作時傳動機構帶動兩攪拌軸同步反向轉動,每個攪拌軸上分布置4~8個攪拌臂及兩對側攪拌臂,其上裝有攪拌葉片和刮板,物料投入攪拌機以后通過攪拌葉片、刮板對粗細骨料、摻和劑等的攪動使混合料在罐體中間作徑向和軸向運動,在兩攪拌軸中間的交叉區域形成對流,實現物料的強烈攪拌,從而使攪拌質量更好更均勻。

  雙臥軸強制式攪拌機攪拌能力強、攪拌質量均勻、生產率高,對于干硬性、半干硬性、塑性及各種配比的混凝土攪拌效果好。潤滑系統、主軸傳動系統均采用全套原裝進口,其液壓開門機構可根據需要調整卸料門開度。攪拌主機拌軸采用防粘連技術,有效防止水泥在軸上的結塊,軸端密封采用獨特的多重密封結構,有效防止沙漿泄漏及保證整個攪拌系統的持續長久運行。清洗系統采用高壓水泵自動控制加手動控制,各出水孔位于攪拌主軸正上方,提高攪拌的效率,增加水霧,減少粉塵污染及有效清除水泥結塊。

  2.2.7 主機及其主要元器件的國產化程度高 

  前幾年國產主機的性能不穩定,尤其是主機的軸端密封漏油問題不能很好解決,從而長期制約著國產主機的進一步提高。近幾年來我國多家攪拌站生產廠家利用吸收國外主機技術相繼開發了多個品牌的主機,如具有意大利技術的西門主機、仕高瑪主機、德國BHS技術的主機等,在一定程度上解決了我國目前攪拌主機困繞多年的質量缺陷而得不到解決的局面。

  主要元器件方面目前多采用中外合資或國外獨資制造的電器和液壓元件,如托利多、施耐德、西門子、歐姆龍和力士樂等元器件都已相對較穩定,從而使國產站的成本有了大幅度降低,而質量上和穩定性上并不亞于進口攪拌站。

  2.3 缺點

  2.3.1 普及率不高地區差異大 
 
  我國的商品混凝土存在很大的地區差異和不均衡性,如東部地區比西部發達,沿海省份高于內陸省份,發達省份高于不發達省份,在一個省份里省會城市也好于其它地級城市。從總體情況來講其普及率相對發達國家較低,雖然國家已經發了強制性的文件要求在2005年12月31日前全國縣級市全部使用商品混凝土,就目前來看可謂任重而道遠。加上當前國家的宏觀經濟調控和銀根緊縮,給這個計劃的實現又是雪上加霜。國家城市建設和房地產開發明顯放慢,在混凝土市場總量減少的情況下企業對商品混凝土的投資熱情將會明顯放緩。這種差異將在很長一段時間內存在。

  2.3.2 整體技術含量不高 

  我國攪拌站或樓的整體技術含量較國外發達國家相比還較低,攪拌站生產廠家就目前而言是相對混亂,技術水平相差甚大。原國內幾大機械制造公司均已經介入混凝土攪拌站的生產,而且起點相對較高,給原本競爭較為激烈的攪拌設備增加幾分不確定性,過多的生產廠商造成多數廠家吃不飽甚至是半停產狀態。但攪拌站的市場爭奪大戰還剛剛拉開帷幕,在未來幾年里將會有半數以上制造企業不堪忍受低利潤的競爭而淘汰出局。

  2.3.3 智能化程度不高

  攪拌站智能化程度的高低直接反映該站的技術含量高低,在這方面中國的攪拌站只是完成了智能化的初級階段。雖然各大公司把其智能化作為一個銷售的重要依據,但我們的智能化同國外發達國家的站相比還有一很長的路要走,智能化程度不高制約著我國攪拌站在今后的進一步發展。

  2.3.4 環保性能不高

  混凝土攪拌站的的污染主要在三個方面,一是粉塵的污染,二是噪聲的污染,三是污水的污染。很多商品混凝土公司為了節約投資沒有把解決污染問題的措施提上日程,從而造成了我國攪拌站環保性能不高的主要原因。另一方面是政府及其行業主管部門在對環保的控制力度上不夠大,也是環保性能不高的另一個重要原因。

  3 發展方向

  3.1 智能化
  
  智能化是所有機械設備的最終發展方向,攪拌站也不例外。當前多數制造商在這方面都有很大的投入,但只能說還處于一種比較低的智能化狀態,在這方面,要以更高一種完全意義的智能化為出發點。

  3.2 環保化

  目前我國混凝土攪拌站的低環保性要從粉塵、噪聲和污染三個方面加以改進和提高。在粉塵方面要在粉料的輸送途徑中加以控制,如水泥筒倉上采用進口的除塵器、主樓加裝除塵器、螺旋機送料改為風槽送料以及整個站的封閉等都可將粉塵降低到最低程度;可通過提高主機的性能和封閉站并采取隔音板之類的材料將噪聲減少到最低;在污染方面要通過多種途徑進行,如修建廢水沉淀池以及二次循環過濾裝置和骨料的二次使用。

  另外所有的粉狀物料從上料、配料、計量、投料到攪拌出料都在密閉狀態下進行。攪拌機蓋、水泥計量倉、粉煤灰計量倉的排塵管均與除塵器相連,骨料加注口設置阻塵板從而降低粉塵排放量。全封閉的攪拌主樓及皮帶輸送機結構極大地降低了粉塵和噪聲對環境的污染。采用負壓除塵及特種纖維濾布使投料時產生的灰塵完全進入除塵器而不向周圍擴散,而收集到的粉塵又可方便地回收再利用,有效地保護環境 。

  3.3 高精度化
  
  高精度化主要指骨料、水泥、水和外加劑的計量精度,目前精度還有較大的提升空間。計量的高精度化是我國攪拌站的奮斗目標和發展方向,只有提高了計量精度才能生產出更高標號的高強混凝土來,如何提高計量裝置的精確度是值得探討的一個問題。

  3.4 標準化

  攪拌站的標準化是其最終的一個發展方向,任何設備都有標準,全球有國際標準,我國也有自已的行業標準。標準化可從根本上降低產品成本,節約大量的能耗資源,面對當前緊張的自然資源和高能耗低產出的形勢,我們呼吁相關行業主管部門以及大型企業來推動這項事業。我國雖然有攪拌站的行業標準,但遠遠不能適應當前攪拌站的發展速度,標準相對滯后,行業標準在一定程度上沒有起到引導作用,眾多的生產廠家百家爭鳴,一家一個標準的情況,造成市場混亂,使廣大使用單位投資浪費。

  3.5 國產化

  從進口到國產是我國機械設備的發展歷程,設備的國產化在很大程度上能降低產品價格,并提高產品的售后服務。進口設備主要是價格昂貴和售后服務不及時,尤其是零配件不能及時供應,針對上述情況國外各大機械制造公司紛紛移址中國組建合資公司或獨資公司,這也是一定意義上的國產化,而且可以整體提升我國機械制造業的水平。混凝土攪拌站也不例外,國產化是其發展的必然方向。

  3.6 中小型化

  隨著我國城市基礎建設的進一步完善,城市建設在相對減少的情況下混凝土的需求量將會在很大程度上減少,如進一步投入大站(樓),成本回收和利潤將推遲和減少。從長遠眼光來看中小型攪拌站是一種可能發展的方向。

  3.7 普及化

  西方發達國家的混凝土攪拌站機械化要比我們早20年以上,目前其普及程度已相當高,從城市到鄉村都已經實現了混凝土機械化。根據我國目前現狀來看商品混凝土的普及還需一個漫長的過程,現在只有沿海幾個發達省份或者是較為發達的鄉村開始普及商品混凝土,如浙江省紹興縣楊汛橋鎮(浙江經濟第一鎮)已經有3家商品混凝土公司,居民建房已經開始使用商品混凝土。我想在不久的將來中國商品混凝土普及到廣大農村已經不是夢想。
 
 
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