混凝土搅拌站(
混凝土 Mixing Plant),是用来集中搅拌混凝土的联合装置。作为一种机电设备,混凝土搅拌站会将水泥、水、
骨料、掺和料、
外加剂等物料按对应的配比要求计量后搅拌成为需求产品。混凝土搅拌站成功缓解了生产上对混凝土的基本需求,减少了大量的劳动力投入,提高了混凝土的生产效率,为国家桥梁、公路、机场、等建筑设施的迅速建设提供了有力支持。
混凝土搅拌站一般由配料系统、储料系统、给送料系统、卸出料系统、混凝土搅拌系统、混凝土搅拌站控制系统和气路系统等部分组成,对应可完成生产配比与及时称量运输、骨料及外加剂运送、卸料和取出产品、原材料拌合、生产监控管理、提供
压缩空气等工作流程。
混凝土搅拌站根据上料形式以及主站结构的不同基本可分为:悬臂拉铲式、
装载机上料式和后台自动上料塔式结构三种。按照不同功能要求也有其他的分类标准,如按可否移动混凝搅拌站可分为固定式和
移动式搅拌站、按主机不同可划分为强制式与自落式搅拌站、按运作方式可分为周期式与连续式搅拌站、按布置工艺分为一阶式搅拌站与二阶式搅拌站等。
世界混凝土搅拌站的发展史已超百年,而中国研制混凝土搅拌站距今(截至2023年)也有五十余年的发展历程。从1796年
英国的阿斯谱丁发明了水泥开始,经过
德国1903年第一台混凝土
搅拌设备的出现,各国先后开始建造其自己的混凝土搅拌设备。混凝土搅拌站不断在科技创新中蓬勃发展,
美国德国与
意大利等国家生产搅拌设备在可靠性和技术水平方面处于领先地位,有代表性的混凝土搅拌站生产厂商有意大利的西法公司、德国的
利勃海尔公司、美国的考林公司等,现在的混凝土搅拌站不单只已经做到了自动化、智能化,而且环保性能也有了显著提高。
发展简史
国际
商品混凝土最早出现在欧洲,1796年
英国阿斯谱丁发明了 “波特兰水泥”,和英国人派克发明了“罗马水泥 ”之后,混凝土搅拌站随之诞生。
随着
德国率先使用商品水泥,并于1903年建造起第一台混凝土搅拌站设备,生产混凝土的
搅拌设备也就逐渐成为了当时各国的急需品,美、法、日先后建造其自己的第一台混凝土搅拌站设备,搅拌站的更新换代随着工业进步开始进入蓬勃发展时期。
早期的混凝土搅拌站都采用单机搅拌的形式,当商品混凝土被大量推广后才真正进入了集中搅拌模式。在
第二次世界大战中受到了严重影响的工业技术随着社会需求快速复苏,加上液压
气动等新科学技术的不断发展,商品水泥和混凝土工业来到了属于其发展的黄金阶段,上世纪末国际的商混站数量已逐步满足了建设发展的需要。
美国德国与
意大利等国家生产
搅拌设备在可靠性和技术水平方面处于领先地位,有代表性的混凝土搅拌站生产厂商有意大利的西法公司、德国的
利勃海尔公司、美国的考林公司等。
中国
混凝土搅拌站在中国起步较晚,上世纪六七十年代中国才开始尝试混凝土搅拌站等专用设备的研发,在70年代以前主要以手动简单搅拌机械的形式存在,生产力相当低下。之后
单片机技术的加入使得搅拌站的自动化程度和效率有了提升,在80年代到90年代进入飞跃发展。
在国家政策和战略支持下,从90年代PLC技术出现起,中国混凝土搅拌站的智能化和自动化程度就在不断提升,生产效率也越来越高。
研制发展之初,第一代的拉铲
骨料式搅拌站投资需求不高,因此被大规模采用,但随着实际应用中各种弊端的显露已渐渐不能满足生产中的需要,第二代
配料机组合式搅拌站随之应运而生,它与骨料提升装置组合的形式逐渐替代了拉铲式搅拌站的骨料系统。将第二代维护保养和装置驱动上的局限性改善的是第三代
皮带机提升仿楼式搅拌站,它运用倾斜皮带机提升骨料,不同的技术规范及输送能力满足各种主机规格和主题结构形式搅拌站的设计条件。
在
中原地区的智能商品混凝土搅拌技术研究发展和不断完善的过程中,中国的产品质量水平、测量准确度、智能化程度、原料使用率和绿色环保设施建设等方面斗取得了长足发展。如今已经出现了第四代
骨料直投式混凝土搅拌站,其优点是骨料流程简捷,结构紧凑,设备占地面积小,设备主体结构安装调试简捷,拆迁移动便利,外观简洁美观,主体台面通畅,维护保养方便,而且能采用
砂浆裹石搅拌工艺,满足拌制高性能混凝土的要求。
与世界领先水平的
日本日工(NIKKO)、石川岛(IHI)、
德意志帝国的
利勃海尔(LIEBHERR)等国际品牌相比,中国搅拌站的称量精度、技术水平和生产效率长期以来都存在着不小的差距。正因为起步较晚,中国基础设施建设对混凝土搅拌机有着更迫切、更完善、更先进的需求。
基本组成和工艺流程
混凝土搅拌站的主要构成一般包括:配料系统、储料系统、给送料系统、卸出料系统、混凝土搅拌系统、混凝土搅拌站
控制系统和气路系统等部分。
物料进入称量仓后,称量斗内的物料重量与计量斗内的物料重量一致,
称重传感器将计量斗内的物料重量转换成电信号,通过微处理器将信号传给控制系统。控制系统根据称量传感器采集的重量数据和上料速度、配料时间等参数,根据设定的配料比计算出所需的物料重量,再将信号传给计量系统。计量系统根据所需的物料量,按程序发出启动命令,进行称量、计量和搅拌操作。当完成上料作业后,计量系统将数据传送给控制系统进行控制操作。
经计量后将配比好的
骨料提升到搅拌主机上方的集料斗内,需要投料时,将配比好的骨料投入搅拌主机中,而当配比好的骨料在集料斗中等待投料时,下个工作循环的骨料计量可以同时进行。
以固定式混凝土搅拌站为例:
各部分的功能简单概括如下:
配料系统
骨料配料系统一般由贮料斗和计量斗组成,它兼顾储存和计量输出功能,可以同时贮存计量砂子和
砾石的数量,按照生产配比及时称量运输,提高生产效率。
贮料斗
贮料斗的功能作用是储存物料,一般安置在设备储料室位置,生产站的大小决定贮料斗的容量,其送料时采用
气动控制门方式开启,由于混凝土的质量规格有所不同,因此,为适应不同的级别的
骨料贮存,一般将贮料斗分为多种类型。
按照生产混凝土的级配不同贮料斗可分为三斗、四斗、五斗等类型,其中以四斗应用最为广泛,能适应各种级配的骨料贮存。
计量斗
计量斗的功能作用是计量物料的数量,骨料计量分为独立计量和累积计量两种。
其中,独立计量主要采用的是单个使用称量斗进行称量,位置分布在贮料斗下面,优点是可以进行准确称量后能够直接将骨料放上传送带,运输到所需位置。
累积计量是将挡板和皮带放在水平传送带上所构成的计量斗,优点是
骨料落入计量斗后能够同时进行称量和运输,有利于缩短生产时间。
储料系统
水泥、粉煤灰、
矿渣粉等主要以粉
料仓进行贮存,储料仓一般由仓体、进灰管、排架、安全设施等组成。
例如仓体是由安全材料在排架结构上搭建起的储藏空间,粉料仓容量越小,要求搅拌站的粉料供应渠道流通程度要高,粉料仓的数量是根据所需原材料的种类决定。
安全设施是在粉料仓的各个部位设置有多个零件,其中在侧部设有粉位器、下部设有破拱装置,内外设有梯子,另外仓顶设有
检修口,以防在储料过程中过程中发生
意外事故。
送给系统
骨料送料
骨料分为大石子、中石子、中砂、砂几种,在混凝土中承担支撑和填充的作用,骨料送料是指将称量完毕的骨料运输进搅拌机中,生产中可以选择传送带输送或操作拉斗提升机,具体由现场施工环境决定;
粉料给料
在粉料给料的过程中站内应用最为广泛的
传送机为O形截面的
螺旋输送机,由于原材料成分较为复杂,其机壳采用的是较为坚硬的
无缝管,机壳尾部一般都是通过
万向球与粉料仓阀连接,然后在头部出口要用帆布袋柔软连接在粉料称量斗上。
其安装
转轴倾角一般处在 30° ~ 45°之间,特殊时可达到60°。
尾旋长度有一定的规格,一般不超过14m,另外,太过长的距离可以通过连续插接的方式,设置两个进料口,以提高运输效率。
粉料从
料仓进入送料系统,经过传送带或者螺旋输送机部件送至给料斗口,完成将粉料运输进相应的称量斗中的给料过程。在这个过程里由于原材料种类繁多,一些
微观化学反应会使原材料污染变质,在生产中常保证给料过程处于密封的腔体内;
水泥秤用于称量水泥、粉煤灰等粉料,由料斗、
传感器和
气动蝶阀等组成。为提高计量精度,缩短 计量时间,水泥、粉煤灰采用分秤单独计量。
水、外加剂供料
水、外加剂供料装置主要通过
管道将水和液体外加剂运输至液体称量斗中,其主要部分由各种供料装置和管路原件组成。
水和液态外加剂供给系统采用泵送方式,主要由上液泵、水和液态外加剂秤及管路等组成。水和液态外加剂均设置有粗、精称装置,以保证计量精度。
混凝土搅拌系统
作为搅拌站的核心,其作用是使投入搅拌主机内的原材料完成拌合过程。搅拌主机主要 由电动机、传动系统、搅拌筒、搅拌装置、轴端密封 装置以及
润滑系统等组成。
搅拌系统按不同的搅拌方式分为自落式搅拌和强制式搅拌两类。
强制式搅拌
强制式搅拌是混凝土搅拌的主要方式,拥有较强的自动化设备和操作的灵活性,能有效节省物料、人力财力的投入,是中国普遍使用的搅拌机种。主要结构成分为
主轴行星搅拌机、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机。
如图所见,
强制式搅拌机一般由料筒、机架、电机、
减速机、转动臂、搅拌铲、清料
刮板等构成,工作时由筒内转轴上的叶片旋转来搅拌材料,其搅拌作用强烈,能快速完成既定任务。
自落式搅拌
因人工操作部分较多,搅拌设施较少主要应用在流动性搅拌任务中,相较可以同时搅拌不同种类混凝土产品的强制式局限性更大。
如图所见,
自落式搅拌机工作时物料从顶部加入拌筒当中,拌筒内壁上安装有径向的搅拌叶片。工作时,拌筒绕其水平轴线回转,物料被叶片提升至一定高度后借重力自然下落,这样运动不断循环,达到了均匀搅拌的效果。
卸出料系统
卸料系统
在完成精确的原材料称量配比后,水、
外加剂、
骨料、粉料等原材料都会经配料和卸料系统送入搅拌机中,根据物料种类的不同卸料方式有所区别,而各种原材料混合送入搅拌机的过程即视作完成卸料任务。
骨料卸料一般采用皮带输送,水平
皮带机放料输出,倾斜皮带机输送、提升物料,其特点是输送距离大、效率高、故障率低;
粉料卸料普遍采用螺旋机输送,其优点结构简单、使用可靠、成本低;
液体卸料主要是指水和液体外加剂,都是采用
水泵输送。
出料系统
在搅拌系统完成搅拌工作后,混凝土会储存在搅拌机内或者底部的料斗中,此时收到出料信号系统将完成产品出料的整个过程。
混凝土控制系统
控制中心系统连接着站内站外的设施设备,通过严密的测算和自动化调整保障设备的正常运行。
其主要利用
上位机动态模拟监视控制界面,对整个混凝土产品的生产制造过程实现远程管理,它掌控了整个混凝土搅拌站的全部生产制造流程,包括物料的上料、投放、测量称重、搅拌等,是实现智能化、数据化、
可视化混凝土生产的重要组成部分。
截止到2023年,商品混凝土搅拌站多采用的控制方案是电动机、工业控制
计算机、可编辑逻辑控制器或
单片机与智能仪表联合控制。
气路系统
包括
空气压缩机、
储气罐、供气
管道和气水
分离器、
油雾器、
减压阀、电磁
气阀气路等附件,他们组合起来发挥的作用是向搅拌机卸料机、储
料仓低门等装置
控制开关动作的气缸和粉料筒仓破拱装置提供
压缩空气。
另外,为减少对周围环境的污染,搅拌站大多会在可能形成灰尘的地方加装除尘装置,粉尘多形成在上下料、称重及拌合等流动性较大的地方。
工作原理
混凝土搅拌站作为一种机电设备会将水泥、水、
骨料、掺和料、
外加剂等物料按对应的配比要求计量后搅拌成为需求产品。
工作原理可概括为原料通过运输投料至搅拌机混合后出料形成目标成品。
详细过程可用如下步骤表达:
①运输准备阶段:将一系列诸如
卵石、砂石之类的骨料在进行精确计算衡量之后,通过传送设备运输到中储斗,而后从中储斗下放到搅拌机中;
②投料阶段:水泥和
固化剂之类的粉料通过螺旋机运送到粉料斗中,而后与骨料在中储斗中汇合;水是通过专门的计量工具进行准确计量,与一些添加剂进行混合之后的
混合物则需要经过由过度斗和输送管道最终输入搅拌机;
③搅拌阶段:开启搅拌机进行搅拌;
③出料阶段:最后将成品投放到混凝土运输工具中。
在整个混凝土搅拌的过程中,时间关系能达到一种动态的平衡,其平衡流程如下:准备时间(首盘料)→投料时间→搅拌时间→出料时间→投料时间→搅拌时间→出料时间,如此循环往复,最终达成持续工作目标。
基本分类
混凝土搅拌站按不同分类标准有着不同的类别,以下将展示现今市面上主要的几种类别:
根据上料形式以及主站结构划分
基本可分为:悬臂拉铲式、
装载机上料式和后台自动上料塔式结构3种。
悬臂拉铲式
悬臂拉铲
骨料是在大中型混凝土搅拌站中应用最多的1种型式。多种规格的骨料用隔仓板隔开,拉铲可作120~180b(旋转角度)回转,拉铲臂长一般为12~16m,
生产率在50~80m3/h之间。操作时,骨料不断堆积,骨料靠自重落入称量斗内,完成计量配料。
该混凝土搅拌站的特点是采用拉铲集料和星形集中料场,使用成本低,占用场地少。缺点是拉铲操作强度大,场地布置不灵活,安装基础工作量大。
装载机上料式
装载机将骨料装入储
料仓内,储料仓的容积一般应能满足主机5~7个工作循环。此方案储料仓容积小,可做成拆装式而便于转移工地。在公路施工和一些流动作业以及占地受到限制的场合,也多采用装载机上料的方式。
后台自动上料塔式结构
输泥仓位于主站上方的塔式搅拌站,该站粉料仓数量较多且吨位不一致,2套站可根据需要布置多达12个粉料仓。该结构节能、省地,在保证整体结构的紧凑的同时,合理预留其它设备的安装空间,方便前期的安装和后期的维护。整套设备具有节能、省地、高效、环保、计量精确、维护方便等优点。
根据用途不同划分
按照用途不同混凝土搅拌站可分为商混站和工程站两类。
商混站
商混站指适用商品混凝土生产的搅拌站,商品站强调的是产品的生产效率和管理功能。
工程站
工程站指适用施工现场拌制混凝土的搅拌站,工程站更期望的是较好的拆装移动性和较少的初期投资。
根据配置方式划分
移动式搅拌站
移动式搅拌站机动性好,可随时移动,适用于各种混凝土用量不大、施工周期短的工地,因此通常需要配备行走装置。
固定式搅拌站
固定式搅拌站通过
螺栓连接或焊接等方式在设备基础上固定,主要用于在大型预制构件厂、商品混凝土工厂和
水利工程工地,此类搅拌站生产能力一般较大。
根据运作方式不同划分
按运作方式可分为周期式与连续式搅拌站等。
周期式搅拌站
周期式搅拌站也就是混凝土生产的配料、投料、搅拌、出料按周期进行循环作业的搅拌站。
连续式搅拌站
应用螺旋式搅拌原理,物料在拌筒里边搅拌边输送到卸料位置的搅拌机称为连续式搅拌机,主机采用连续式搅拌机,配料采用流量计量,供料装置也连续供应的搅拌站则称为连续式搅拌站,这种形式的特点是能用较小的结构尺寸得到较大的
生产率,但计量精度和可靠性较难保证,搅拌效果也不如周期式搅拌站。
根据生产混凝土特性分类
根据所生产混凝土的特性,可分为水工站、
核电站、商品混凝土站、
铁路车站等。
水工站
水工站是指搅拌站主要用于搅拌大坝混凝土生产。
涵洞、边坡、道路等其他电站辅助设施用的混凝土,与一般工程混凝土差异不大。而建水电大坝的混凝土骨料
粒径较大,且要求骨料级配多,为了能使此类搅拌站的搅拌主机能够承受大块料的冲击,其搅拌臂的数量、角度均进行了一些特殊布置。
核电站
核电站建设所需的混凝土通常分为常规岛和核岛2大类,核岛所需混凝土的性能高,且浇筑的混凝土厚实而量大,因此需要配备制冰系统,并对出机温度和搅拌工艺有特殊要求。
商品混凝土站
商品混凝土站用于生产普通商品混凝土、它属于最常见的混凝土
搅拌设备,应用的范围也最广。
铁路车站生产高性能混凝土主要用于
合湛高速铁路施工。
高铁站
高铁搅拌站都要单独计量,以满足对各种物料计量精度要求高。符合高铁施工的混凝土的生产工艺复杂,搅拌周期比较长,一般为普通商混站的2~3陪。总体来讲,搅拌效率相对普通商混站较低,只有普通商品混疑土站的1/3~1/2。
性能指标
性能要求
中国制定了有关标准混凝土搅拌机性能试验方法(GB4477-84),混凝土搅拌机技术条件(GB9142-88),混凝土搅拌机型式、基本参数和技术条件(JJ21-22-84)等。
搅拌性能
搅拌机的搅拌性能是以混凝土拌合物的匀质性进行评定。
不同设备间搅拌性能的比较是以同一罐不同部位的混凝土拌合物中
砂浆容重的相对误差及单位体积混凝土拌合物中粗
骨料重量的相对误差作为评定指标。
合格搅拌机首先应具有拌出匀质混凝土的能力,这也是对搅拌机搅拌性能的基础要求。匀质混凝土是指混凝土中砂浆容重的相对误差小于0.8%和单位体积混凝土中粗骨料重量的相对误差小于5%的混凝土。
在已列出的国家标准中,将搅拌性能作为搅拌机性能的首要指标。
其他性能
水的供给精度
水的供给精度是指混凝土搅拌站的
供水系统准确地称量总的搅拌用水量的能力。混凝土搅拌站施工中对混合料的含水量有严格的要求,水供给精度的高低决定了最终混凝土强度的误差大小。
相关国家标准规定,水泥、水、
外加剂、掺合料的动态计量精度为1%,砂、石料的动态计量精度为2%。水量的称量准确与否决定能否快速满足搅拌楼站工作循环的要求。
叶扇强度
搅拌叶片是完成搅拌工作的关键,搅拌筒通过搅拌叶片的连续碰撞才能完成拌和料的搅拌,使物料在螺旋运动及自落运动的作用下出料,搅拌叶片的叶扇强度,直接影响着搅拌站的整体功能。
另外叶扇强度低的搅拌过程搅拌时会产生很大的振动和噪声,出料效果也不好,更有速度缓慢、残余量多、叶片寿命短等问题存在。
部分型号参数
以下给出几种常见型号混凝土搅拌站主要技术参数对比:
对商用混凝土搅拌站的参数进行评价时,一般从理论
生产率、整机总功率开始进行对比,搅拌机的主要参数有很多,重点关注进出料容量、
骨料最大
粒径和贮料仓、骨料仓。
输泥仓容积。
主要特点
技术优势
混凝土搅拌站技术水平能够达到建筑行业的标准,具体体现在以下方面:
①高可靠性
从混凝土搅拌站设备角度来说,在进行生产的过程时,所使用的搅拌机与输料机等的性能较为稳定,并且设备的可靠性较高,因此生产可靠性能够得以保障。
②自动化控制
混凝土搅拌站普遍使用 ERP(企业资源计划管理平台) 系统,能够实现对站内运行情况的实时监控,
生产管理水平较高。同时搅拌站使用计算机系统控制,极大程度上提高了生产的效率。
③计量精度高
混凝土搅拌站计量内容包括
骨料、水泥、水、
外加剂,从计量精度角度来说,能够有效的控制计量精度,比如骨料精度能够控制在小于 2% 。
④搅拌质量高
相较于人工劳力的低效率混合,混凝土搅拌站作为智能化自动化程度更高的设施,其搅拌质量相较于人力大幅提高,具体体现在现代化生产中混凝土搅拌站的出现成功缓解了中国建筑生产上对优质混凝土的迫切需求,过去工程施工混凝土指标不合格、产品质量参差不齐的问题逐渐减少。
技术不足
混凝土搅拌站由于资金、技术等资源的影响,难以适应发展需求,技术不足问题暴露出来,具体体现在以下方面:
① 高标准
随着建筑行业的发展,对混凝土产品的性能要求逐渐提高,到2022年,技术仍难以适应更高的生产标准,因此需要加强技术研究。
② 安全性
安全生产是混凝土搅拌站管理工作的重点,安全事故的发生,会造成重大的损失。从混凝土搅拌站安全生产现状来说,安全水平较低。
③ 环保性
混凝土搅拌站生产的过程中,会产生一定的污染,到2022年时的除尘技术,虽然能够达到先行的环保标准,但从发展的角度来说,难以达到不断提高的环保生产标准。
关键技术
成本控制
成本控制本质是成本管理,需采取有效手段来控制生产成本。除优化
人力资源外,生产技术中合理控制原材料也是成本控制的重中之重。
生产任务中混凝土的成本控制最直接受到原材料的影响,在保证质量和合格率的前提下控制成本,不仅可以减少浪费同时也可以提高经济效益。
有如下几种方式:
①在水泥砂石等大批量的原材料进厂前进行严格的质量检测,劣质的水泥不但会影响搅拌结果,更会出现许多不可预知的问题;
②
外加剂的类型太过驳杂,同时选择
性价比最优的外加剂是亟待解决的问题。
③
矿渣粉和粉煤灰等矿物质受产地的影响很大,因此各地的成分和质量都不尽相同,在了解自身混凝土性能需求之后应对货品提前质检验收,减少后期不必要的成本投入;
安全风险控制
忽略安全风险问题将造成许多不必要的意外损失,不论是机器设备的操作过程还是车辆的运输管理中,安全都是生产中的首要环节。
①对低素质低水平人员、不满足当前
安全生产实际要求的个人及时进行安全教育和风险评估,避免因自身问题导致的严重后果;
②组建专业的管理团队,适时引进人才提高生产区域人们的安全管理意识,减少事故发生;
③制定科学可行的管理制度,依照企业的政策法规约束员工行为;
提高效率
控制称量工具
速率,让运输设备能够最大化完成运输工作。
污染防治
混凝土搅拌站在生产过程中造成的污染严重,主要以粉尘
空气污染为主,其次
废水废渣和噪声污染也不容忽视。
“三废”回收
废气
为满足生产需求混凝土搅拌站往往会配备
热水锅炉,产生的锅炉烟气需根据其燃料种类及时采取治理措施。
废水
混凝土搅拌站生产废水包括搅拌机清洗水、混凝土运输车辆清洗水、搅拌混凝土作业区地面冲洗水。搅拌机在更换混凝土产品品种时需清洗,混凝土运输车辆为防止残留混凝土结块也需定期清洗。
废渣
混凝土搅拌站产生的固体废物有生产废水处理系统产生的砂、石、废混凝土试块,每生产 100 m3 混凝土,上述固体废物产生量约为 1 m3;职工生活垃圾;车辆维修保养过程中产生的废机油、废棉纱。
粉尘与噪声控制
粉尘
粉尘产生的原因有很多,包括砂、石装卸及堆存过程中的粉尘、
滑移装载机上料及皮带输送过程中的粉尘、搅拌机粉尘和水泥、粉煤灰筒仓上料粉尘等。
噪声
混凝土搅拌站主要噪声源有搅拌机、物料传输设备、
螺旋式空压机、
风机、
水泵、
装载机、运输车辆等,这些噪声设备的源强在 75 dB(A)~90 dB(A)之间,噪声治理不到位,则无法实现厂界噪声达标。
防治措施
①针对污染气体首要是从源头上控制,可优先考虑
清洁能源,对大气污染物的排放也要按照国家排放标准来实行;
②
废水可经分离机进行分离,其中的砂石可回用于生产,而
水泥浆水可经沉淀后回用于搅拌或车辆冲洗,节约珍贵的水资源;
③固体废弃物及时进行填埋,部分生活垃圾可交由当地环卫部门处置,危险废物定期交由有危险废物处置资质的单位最终处理;
④ 粉尘的治理根据其产生的源头不同进行分别控制,如砂石装卸及堆存过程中的粉尘就可采取安装
自动门或相应设施达到全封闭效果,上料和皮带输送中的粉尘可以减小落差等;
⑤ 对于噪音污染可以选用低噪声设备,或者将产噪设备布置在院里厂界和近距离噪声敏感点的位置,对一些设备还可加装消音器。
环保创新
从大部分搅拌站的发展现状来看,传统设备和老旧的技术都不利于持续的生产工作,一方面中国科技创新可以加强技术改造,另一方面可加强环保创新。
在技术改造方面:
① 升级控制系统;
② 改进方法和投放位置;
④ 改进计量系统智能化水平;
在环保创新方面:
① 加强除尘除噪的抑制能力;
② 加快废料处理设备创新;
发展趋势
技术及应用现状
近30年来,德、美、日等国家的厂商对混凝土搅拌站做了许多研究工作,采用了大量新工艺、新技术和新材料,推动了混凝土机械的不断发展。
国际上,混凝土搅拌站的技术特点主要是注重环保问题和强化
质量控制。随着商品混凝土在国内大中城市的推广和普及,生产混凝土的必备设备混凝土搅拌站也得到了快速发展。到2022年为止,中国已经能生产
生产率为60~300m3/h的各类搅拌站。中联重科、
南方路机等国内主要生产厂家的诸多搅拌站技术水平已经达到或超过进口混凝土搅拌站。
①可靠性较高。混凝土搅拌站的关键部件如搅拌主机、螺旋输料机,以及主要的电器控制元件和气动元件等,性能已相当稳定,可靠性及使用寿命明显提高。
②自动化控制程度较高。控制系统目前大都比较先进和稳定,自动化程度普遍较高。尤其是近年来
ERP(企业管理)系统的广泛应用,不仅可实时监控整个站的运行情况,还可大大提高客户生产、经营的管理水平。大多搅拌站采用工业计算机控制,既可自动控制也可手动操作,操作比较简单方便。
③生产能力较高。当前双联站和多联站的出现大大提高了各大混凝土公司的生产能力,从根本上解决了单站生产能力不足问题。
④计量精度较高。混凝土搅拌站的计量精度分4个方面,即
骨料、水泥(或掺和料)、水和
外加剂,其中骨料的精度一般可控制在2%以内,水泥(或掺和料)、水、外加剂的精度一般可控制在1%以内。
⑤搅拌质量好、效率高。广泛采用的双卧轴搅拌主机在工作时,传动机构带动两搅拌轴同步反向转动,混合料在罐体中间作径向和轴向运动,形成对流,从而提高了搅拌质量。
⑥搅拌主机已基本实现国产化。近年来,中国多家搅拌站生产厂家利用吸收国际主机技术相继研发了多款主机,如
中联重科CIFA搅拌主机、
南方路机搅拌主机、珠海仕高玛主机等,解决了国产搅拌主机质量不稳定问题,从而大幅度降低了国产搅拌站的成本。
未来展望
工艺创新
混凝土搅拌站设备的工艺创新主要包括以下几个方面:
①在搅拌站的生产过程中,可采用全自动化的技术,在生产过程中不需要人工参与,能够保证搅拌站生产的效率以及产品质量,在节能方面也具有很大的优势。
②对于生产过程中产生的污水以及废弃物,采用集中处理的方式,利用专门的设备将其处理并再利用。
③对于废弃混凝土的回收和再生利用,可在搅拌站内部设置专门的混凝土
搅拌设备。
④搅拌站可设置一个专门的
污水处理设备,对
废水进行收集,通过泵将其输送到污水处理站。
⑤搅拌站内部安装空气净化装置,可以有效地保证生产过程中环境清新、空气清新。
设备智能化
随着科学技术的发展,机械设备也逐渐向智能化、自动化方向发展,这对于混凝土搅拌站设备的
安全生产、效率提高等具有重要的作用。对混凝土搅拌站设备自动化、智能化的研究和应用,不仅能提高生产效率,而且能实现对设备运行状态的实时监控。对搅拌站生产过程中涉及到的各方面数据进行采集分析,并进行科学管理和优化。例如针对不同车型的混凝土搅拌站生产情况,能实时监测各环节参数,分析各环节的生产能力、质量情况等。
物料称量精确
随着混凝土搅拌站生产工艺和物料称量技术水平提高,传统搅拌机在计量时会出现误差甚至会出现不计量情况,这将严重影响混凝土质量。通过信息化技术采集配料数据及物料量信息进行对比分析并对搅拌站配料进行合理调整是解决这个问题的重要途径。
环保节能化
环保节能化是绿色混凝土搅拌站的发展方向,也是实现绿色混凝土搅拌站的必要条件。随着人们环保意识的不断增强,节约能源,减少污染已经成为混凝土搅拌站生产的基本要求,其具体表现为:
①降低生产成本通过加大研发投入,加强与相关科研院所的合作交流,注重引进先进技术和先进设备,推广使用节能型设备等手段降低生产成本。
②采用新型高效节能环保混凝土。混凝土生产过程中大量使用水、电、气等能源,节约能源是实现绿色发展的重要途径之一。为了减少水耗和电耗,可采用变频控制、系统优化和无级调速等技术实现节能。
③减少生产过程中的噪声污染。
④采用先进节能环保的生产设备。