【武漢億牌地板】預(yù)拌干粉砂漿生產(chǎn)線的最新發(fā)展【地板專家陳晨15172411677】

1、 預(yù)拌干粉砂漿生產(chǎn)線的最新發(fā)展吳漫天1 andreas michelfelder21. 摩臺克機械設(shè)備（上海）有限公司2. m-tec, neuenburg/germany概要：建筑現(xiàn)場攪拌砂漿的做法在新興工業(yè)國家比如中國依然非常普遍。但是，至少在西歐國家，預(yù)拌干粉砂漿產(chǎn)品幾乎已經(jīng)完全替代了前者，成為新的趨勢。在歐洲，每年有近百種不同的干粉預(yù)拌砂漿在生產(chǎn)，總產(chǎn)量大約在0.415億噸。為滿足不斷增長的需求，選擇一種能滿足未來需求并可隨時擴大生產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備顯然是非常重要的。在歐洲，塔式生產(chǎn)系統(tǒng)被普遍采用，但是，在特殊條件下，其他類型的生產(chǎn)系統(tǒng)也能產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞：干粉砂漿；設(shè)備構(gòu)成；計量

2、；混合；設(shè)計元素1 簡介 圖1. 帶成品料倉的塔式生產(chǎn)線僅僅在歐洲，大約790套的灰漿和干粉生產(chǎn)設(shè)備每年生產(chǎn)0.415億噸的干粉預(yù)拌砂漿產(chǎn)品，此外還有350萬立方的濕拌砂漿產(chǎn)品，產(chǎn)品種類達到上百種（圖 1）。正是因為成熟的生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計，使得砂漿新產(chǎn)品的不斷開發(fā)和使用、新材料（特指：更加有效的添加劑）和新生產(chǎn)工藝的使用成為可能。同時，現(xiàn)代建筑業(yè)也對干粉產(chǎn)品提出更高的要求，不僅表現(xiàn)在功能上，而且表現(xiàn)在建筑裝飾個性化要求方面。為滿足不斷增長的需求，選擇一種能滿足未來需求并可隨時可以擴大生產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備顯然是非常重要的。2干粉砂漿 一種高端的創(chuàng)新產(chǎn)品建筑材料科技的快速發(fā)展要求具有高附加值的高端建筑干粉

3、產(chǎn)品。現(xiàn)代的、計算機控制的生產(chǎn)設(shè)備能完全達到這種需要的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)生產(chǎn)線的使用與先進靈活的運輸方式以及在建筑工地的高效率的施工設(shè)備結(jié)合起來，不僅能提供比現(xiàn)場攪拌的砂漿高得多的性能，而且能保證一致的、穩(wěn)定的高質(zhì)量的施工。現(xiàn)在，無論是散裝的預(yù)拌砂漿產(chǎn)品還是不斷增長的新型特殊產(chǎn)品的“即時化”生產(chǎn)已經(jīng)成為可能。預(yù)拌干粉砂漿生產(chǎn)系統(tǒng)需要配備精確的全自動的工業(yè)稱量裝置，以使得系統(tǒng)可以達到無論是主料還是添加劑配料時的高標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。標(biāo)準(zhǔn)尺寸的塔式生產(chǎn)設(shè)備在建設(shè)初期一般有814個主料料倉和多達十個小型添加劑料倉，許多更大型的系統(tǒng)也已經(jīng)建成。如果需要，也可以將成品料倉并入設(shè)備系統(tǒng)中，以滿足臨時有高峰需求的散

4、裝產(chǎn)品。3 基本原則，設(shè)備構(gòu)成和設(shè)計元素31 基本原則從本質(zhì)上講，預(yù)拌干粉砂漿產(chǎn)品的生產(chǎn)包括以下基本構(gòu)成。1 原料的開采和預(yù)處理。2 原料的運輸和儲存。3 配料、稱重和混合。4 散裝、包裝和中間產(chǎn)品的儲存。預(yù)拌干粉砂漿由骨料，粘和劑和添加劑混合而成，采用用袋包裝或散裝方式運輸?shù)焦さ兀褂脷饬斔拖到y(tǒng)或噴漿泵將砂漿直接噴在相應(yīng)的位置上的現(xiàn)代化建筑材料。開采后經(jīng)過粉碎、清洗和烘干的石英砂和石灰石砂，都可以作為主要骨料在產(chǎn)品里使用。 圖2.正在通過氣力輸送給生產(chǎn)線輸送原料的罐車對原料進行進一步的處理都在預(yù)拌干粉砂漿工廠完成。砂可購買成品并采用罐車運輸?shù)焦S并用壓縮空氣直接將其打入到料倉內(nèi)（見圖2），

5、或者，（自行生產(chǎn)砂，）利用斗式提升機或輸送帶將砂輸送筒倉頂部的篩砂機，通過篩分將特定大小和級數(shù)的原料投入到相應(yīng)的料倉內(nèi)。如果砂在生產(chǎn)線外部已經(jīng)篩分并通過輸送帶進行各種級配的砂的輸送，可通過旋轉(zhuǎn)分料器或分料閥將輸送帶上的原料輸送到相應(yīng)的筒倉。另一方面，粘結(jié)料如水泥，石灰或石膏灰泥和其它骨料如石英粉、白云石粉、大理石粉、珍珠巖通常都是用罐車運送到工廠，并用罐車自身配置的壓力泵將原料吹入料倉中。因為添加劑的使用量小，可以用人工的方式將袋包裝或是大包裝的添加劑投入到小料倉內(nèi)。在現(xiàn)代化的設(shè)備中，添加劑使用散裝料倉運輸（這已經(jīng)成為食品和化工產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)運輸方式），并使用特殊的防塵填充站投送（見圖5）。這樣不

6、僅可以避免污染工廠或產(chǎn)品，也可以防止任何危害工作人員健康的風(fēng)險。32 系統(tǒng)構(gòu)成 除了因為安全和清理初始原料用的料倉，預(yù)拌干粉砂漿生產(chǎn)系統(tǒng)還包括以下部分（圖 6）n 砂烘干處理 （如果使用干砂，可只使用篩砂和分級裝置） n 原材料儲倉的喂料裝置n 骨料、粘合劑和添加劑的配料和稱重n 適合工藝流程、操作順序、以及滿足所需要的生產(chǎn)線產(chǎn)量的足夠生產(chǎn)能力的混合機n 帶數(shù)據(jù)庫和顯示程序的控制系統(tǒng)，用于控制單個設(shè)備或整個系統(tǒng)（見圖3）。n 包裝部分n 成品料倉、散裝系統(tǒng)或可移動散裝筒倉 圖3. 生產(chǎn)流程的顯示（可選擇遠程遙控和監(jiān)視） 圖4.筒倉運輸車和筒倉33 設(shè)計元素生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計受很多因素的影響，其中最

7、重要的是：1 成本及效益2 靈活性3 產(chǎn)品要求4 生產(chǎn)流程5 環(huán)保要求還有一些因素同樣重要。如下所示，但不僅限于此：1 地理位置2 原料供應(yīng)3 地方法律4 熟練的勞動力的供應(yīng)情況5 可用面積6 建筑條例和限制7 交通狀況在設(shè)計生產(chǎn)系統(tǒng)時，以上所有的因素都會被綜合考慮。雖然以上的因素和狀況可能會因項目而異，但是仍然存在針對具體目標(biāo)的基本設(shè)計理念。4 生產(chǎn)線的種類根據(jù)生產(chǎn)線的布局，系統(tǒng)分類如下：1 緊湊型生產(chǎn)線2 階段式生產(chǎn)線3 階段式和塔式組合的生產(chǎn)線4 塔式生產(chǎn)線 圖5.緊湊型生產(chǎn)線（手動或半自動操作）圖6.緊湊型生產(chǎn)線（全自動操作）在假定各個部件的設(shè)計完善的情況下，系統(tǒng)的生產(chǎn)能力列出如下：4

8、1 緊湊型生產(chǎn)線緊湊型生產(chǎn)線設(shè)計用于較小產(chǎn)能的砂漿生產(chǎn)（通常是袋包裝產(chǎn)品），所以通常設(shè)計為手動或半自動操作（見圖5），也可是全自動的操作（見圖6）。此類生產(chǎn)線的高度很低，使得系統(tǒng)可以很方便的安裝在現(xiàn)有車間的水泥地上。這樣節(jié)省了系統(tǒng)的成本和建造鋼結(jié)構(gòu)的成本。通常，20m3的散裝筒倉經(jīng)常被用于六種主要原料（骨料和粘結(jié)料）的儲存，這些筒倉使用罐車的壓縮空氣進行上料，所以設(shè)計需要可承受的空氣壓力至少為1bar。每一批次的原料從原料倉通過吊車，人工加料或中間料斗的方式輸入到混合機（半自動方式）；或通過輸送螺旋持續(xù)輸送原料到混合機上端的稱重斗內(nèi)，在稱重斗內(nèi)將所有的原料配好（全自動方式）。在此類生產(chǎn)線中，添

9、加劑或顏料是通過人工稱重并投放在混合機里。如果需要，可以擴充生產(chǎn)線（后續(xù)完成），使系統(tǒng)可以自動稱量和投放添加劑（m-tec powerdos 或者fad系統(tǒng)）。在完成所有原料的稱重和配料后，直接將稱重斗內(nèi)的原料輸送到混合機內(nèi)。經(jīng)過一段時間的混合后，利用產(chǎn)品的自重將產(chǎn)品投入到卸料斗內(nèi)。依靠特別的設(shè)計和處理，將斗內(nèi)混合好的產(chǎn)品通過螺旋，旋轉(zhuǎn)閥或是輸送帶送入包裝機。除此之外，卸料斗還可與大袋包裝站和中間轉(zhuǎn)運成品倉相連.這種生產(chǎn)線具有模塊化的設(shè)計，在建設(shè)初期可以只采購和使用混合機。配料和稱重人工進行。可在將來逐步實現(xiàn)完全的自動化。這意味著可以在初期保持較低的投資水平，將來可以調(diào)整系統(tǒng)，以滿足不斷增長的

10、生產(chǎn)需求和自動化程度的需求。生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力取決于系統(tǒng)的自動化程度、混合機的大小和生產(chǎn)產(chǎn)品的種類。此系統(tǒng)的生產(chǎn)周期時間為240秒，即每小時可以產(chǎn)出15批次。因此，系統(tǒng)最大的生產(chǎn)能力如下：n 3.3方/小時，(混合機容積220l)n 6.75方/小時，(混合機容積450l)隨著自動化程度的提高，可相應(yīng)的提高生產(chǎn)能力，但依然受設(shè)備結(jié)構(gòu)的限制。42 階段式生產(chǎn)線對于階段式生產(chǎn)線，配料及稱重部分與原料料倉都在系統(tǒng)的底層，通過提升裝置與上層的生產(chǎn)線部分連接。這種配置允許設(shè)備直接安裝在地面上，這樣就沒有必要建立一個獨立的支撐結(jié)構(gòu)。此類系統(tǒng)適用于由于地方法規(guī)或是地質(zhì)狀況的限制，對系統(tǒng)的高度有所限定的地方。有

11、以下2種布置：421 配置氣力輸送的階段式生產(chǎn)線稱重系統(tǒng)配有可輸送骨料和粘合劑的螺旋（見圖7）。但是，添加劑或顏料仍需要人工稱量和添加。在配料和稱重結(jié)束后，秤斗內(nèi)的材料直接用氣力輸送裝置送入位于混合機上端的斗內(nèi)。當(dāng)輸送完全完成時，斗內(nèi)的原料在重力的作用下直接進入混合機。經(jīng)過一段時間的混合后，利用產(chǎn)品的自重將產(chǎn)品投入卸料斗內(nèi)，卸料斗可以完全容納混合機內(nèi)的產(chǎn)品。最終，卸料斗內(nèi)的干粉砂漿可以直接進入散裝系統(tǒng)。另外，依據(jù)特殊的設(shè)計，材料也可以直接進入包裝機，大袋包裝站或中間轉(zhuǎn)運成品倉或通過提升斗投入到成品料倉內(nèi)。此系統(tǒng)的生產(chǎn)周期時間為240秒，即每小時可以產(chǎn)出15批次。因此，系統(tǒng)最大的生產(chǎn)能力如下：6

12、75方/小時，(混合機容積450l)33方/小時，(混合機容積2200l)圖7配置氣力輸送的階段式生產(chǎn)線圖8. 配置機械輸送的階段式生產(chǎn)線4.2.2 配置機械輸送的階段式生產(chǎn)線如上所述，稱量斗用于稱量骨料、粘合劑和添加劑（見圖8）。在稱量和配料完全結(jié)束后，用旋轉(zhuǎn)閥和斗式提升機將原料送入混合機頂端的入料口，依靠原料的自重將整批料投入到混合機里。隨后的流程如前所述。使用斗式提升機意味著生產(chǎn)后會有殘留物，所以在更換產(chǎn)品時清潔很重要。系統(tǒng)的適用范圍是產(chǎn)品很少更換或是生產(chǎn)同一個產(chǎn)品組（水泥為主料或是石膏為主料）的狀況。此系統(tǒng)的生產(chǎn)周期時間為180秒，即每小時可以產(chǎn)出20批次。因此，系統(tǒng)最大的生產(chǎn)能力如下

13、：13方/小時，(混合機容積650l)44方/小時，(混合機容積2200l)92方/小時，(混合機容積4600l) 圖 9 塔式生產(chǎn)線 圖10 可擴展的塔式生產(chǎn)線布局圖11. 配有多種散裝、包裝和成品設(shè)備的塔式生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)圖43 塔式生產(chǎn)線在塔式生產(chǎn)線中，原料料倉、配料和稱重裝置由高到低逐層分布（見圖9）。這樣的設(shè)計特點是系統(tǒng)整體高度較高、占地面積小。模塊化的設(shè)計使的在建設(shè)初期只安裝核心部件（四個主料倉）的設(shè)計成為可能。以后可以將系統(tǒng)擴展到25個主料倉和16個小添加劑倉。為提高生產(chǎn)能力，特別是針對添加劑，站式的添加劑配料裝置（powerdos）、大包裝添加劑的計量裝置以及中間轉(zhuǎn)運儲倉都可以配套在

14、生產(chǎn)線上。在設(shè)計緊湊的生產(chǎn)線里，混合塔在中心，周圍環(huán)繞著不同高度的原料料倉、大包裝的入料裝置、中間轉(zhuǎn)運倉和袋狀材料的配料計量裝置（見圖10），還有一個或多個添加劑和顏料的計量系統(tǒng)。具備了適當(dāng)?shù)脑荚O(shè)計和基礎(chǔ)準(zhǔn)備，生產(chǎn)線可隨時模塊化的擴展原料料倉和混合線。如果需要，也可在將來配置成品料倉（見圖11）。此外，成品料輸送裝置是一個可逆向、低維護率的全程密封防塵設(shè)計的氣浮式輸送設(shè)備，傳輸中原料沒有任何的震動，可以避免在傳輸過程中預(yù)拌砂漿的離析。普通的鋼結(jié)構(gòu)支撐著料倉和上述的其他部件。原材料儲倉或使用罐車的壓縮空氣上料或機械的方式上料。砂在最頂層的篩砂機中按不同的級數(shù)分類。依據(jù)原料料倉的數(shù)量，通常在料倉

15、下方并行使用一到兩個稱斗，使用螺旋或閘板閥完成計量。添加劑計量系統(tǒng)可以完全自動的輸送添加劑。添加劑計量系統(tǒng)包括既有設(shè)計中的固定的添加劑配料裝置（powerdos）或是以后可以繼續(xù)靈活的裝配到生產(chǎn)線中的柔性添加劑計量系統(tǒng)（fad系統(tǒng)）。還有一些基本的設(shè)計意味著不用將添加劑倒出，就可以直接從大包裝或是中間轉(zhuǎn)運倉中計量添加劑。這樣就簡化了新產(chǎn)品的開發(fā)過程中的大量工作。大包裝和中間轉(zhuǎn)運倉都配置了計量螺旋作為標(biāo)準(zhǔn)配置。此外，使用合適的計量卸料站和錐閥使得原材料的儲存、轉(zhuǎn)運、配料、計量等環(huán)節(jié)中保持完全無塵成為可能。（見圖12） 圖12近乎無塵密封的中間轉(zhuǎn)運倉（ibcs）當(dāng)配料和稱重的工作完成后，稱斗內(nèi)的原

16、料依靠自重立即完全進入混合機中。在經(jīng)過一段時間的混合后，混合完畢的砂漿也是依靠自重直接落入到卸料斗。通過旋轉(zhuǎn)喂料閥，產(chǎn)品進入以下預(yù)定的位置：n 散裝頭n 包裝機n 無塵密封的中間轉(zhuǎn)運倉n 成品料倉這種生產(chǎn)線的生產(chǎn)周期時間主要由產(chǎn)品決定，介于120s到240s之間。即30批次/小時，系統(tǒng)最大產(chǎn)能如下：9.7519.5方/小時，(混合機容積650l)3366方/小時，(混合機容積2200l)69138方/小時，(混合機容積6100l)5. 比較與總結(jié)占地面積小，投入低的特點決定了緊湊型生產(chǎn)線適用于小產(chǎn)能的特種產(chǎn)品并可以逐步實現(xiàn)完全自動化。隨著自動化程度的提高，由于需要自動運輸原料到混合機，所需的總

17、投資接近與階段式生產(chǎn)線。另外，緊湊型生產(chǎn)線不能夠任意擴充和快速運行，存在產(chǎn)能極限（見表1）。階段式生產(chǎn)線和階段式和塔式組合的生產(chǎn)線不僅都有占地面積大的要求，在實際生產(chǎn)之前，階段式生產(chǎn)線料倉的原料也需要通過斗式提升機和傾斜式輸送帶輸送到混合機里。相比塔式生產(chǎn)線來說，增加了額外的投資，能源消耗和生產(chǎn)成本。如果使用機械輸送系統(tǒng)，在需要更換產(chǎn)品時需要清潔輸送裝置。但另一方面，這種系統(tǒng)的優(yōu)點是，易于擴充原料料倉的數(shù)量，對地面的壓力小，減少了鋼結(jié)構(gòu)的投資。此外，由于特殊的設(shè)計（混合機與原料倉單獨分開）使得這種系統(tǒng)可以很好的在現(xiàn)有建筑物中安裝和使用。在建筑容許高度有限制的情況下，可以用階段式生產(chǎn)線代替塔式生

18、產(chǎn)線。塔式生產(chǎn)線顯然是最好的系統(tǒng)，產(chǎn)品原料在生產(chǎn)過程中只需要被提升一次。隨后的生產(chǎn)中，原料依靠自重在系統(tǒng)內(nèi)流動。所有原材料通過各種計量系統(tǒng)輸送到混合機內(nèi)。塔式生產(chǎn)線具有以下的優(yōu)點n 占地面積小n 最大的產(chǎn)品靈活性，幾乎適用與所有的干粉砂漿產(chǎn)品n 可快速更換產(chǎn)品n 原料在生產(chǎn)過程中只需要提升一次，與階段式生產(chǎn)線相比減少了能源消耗和生產(chǎn)成本。n 依靠自重使原料從頂部流向底部。最優(yōu)化的原料流動方式，減少了操作費用和維修的必要。n 在精確計量后無較長的機械輸送路線，這樣保證了在運輸中較少的殘留和污染及原料的損失。確保了原料的配方比例穩(wěn)定。n 由于減少了零部件，與階段式生產(chǎn)線相比，降低了操作和維護費用。

19、這些優(yōu)點使得塔式生產(chǎn)線在歐洲越來越普及。但在一些有建筑高度限制的地方，例如，因為地方法律和地質(zhì)因素（特別是有可能在地震中產(chǎn)生危險）對建筑高度有限制時，需要對系統(tǒng)的設(shè)計進行調(diào)整。表1系統(tǒng)類型緊湊型階段式型（氣力輸送）階段式型（機械輸送）塔式混合型需求的條件特殊產(chǎn)品低生產(chǎn)能力特殊產(chǎn)品產(chǎn)品更換頻繁批量產(chǎn)品產(chǎn)品更換不頻繁批量產(chǎn)品高產(chǎn)能快速更換產(chǎn)品產(chǎn)能1015批/小時1015批/小時1520批/小時最大30批/小時基礎(chǔ)低要求低要求中等要求高要求鋼結(jié)構(gòu)低投資中等投資中等投資高投資系統(tǒng)高度低中中高占地面積小中大小混合機容積（標(biāo)準(zhǔn)容積的75%）110450l4502200l6504600l6504600l70%利用率的年產(chǎn)量（16小