预拌干粉砂浆生产线的最新发展

预拌干粉砂浆生产线的最新发展

吴漫天1Andreas Michelfelder2

1.摩台克机械设备（上海）有限公司

2.m-tec, Neuenburg/Germany

概要：建筑现场搅拌砂浆的做法在新兴工业国家比如中国依然非常普遍。但是，至少在西欧国家，预拌干粉砂浆产品几乎已经完全替代了前者，成为新的趋势。在欧洲，每年有近百种不同的干粉预拌砂浆在生产，总产量大约在亿吨。为满足不断增长的需求，选择一种能满足未来需求并可随时扩大生产的生产设备显然是非常重要的。在欧洲，塔式生产系统被普遍采用，但是，在特殊条件下，其他类型的生产系统也能产生较大的经济效益。

关键词：干粉砂浆；设备构成；计量；混合；设计元素

1．简介

图1. 带成品料仓的塔式生产线仅仅在欧洲，大约790套的灰浆和干粉生产设备每年生产亿吨的干粉预拌砂浆产品，此外还有350万立方的湿拌砂浆产品，产品种类达到上百种（图1）。正是因为成熟的生产系统的设计，使得砂浆新产品的不断开发和使用、新材料（特指：更加有效的添加剂）和新生产工艺的使用成为可能。同时，现代建筑业也对干粉产品提出更高的要求，不仅表现在功能上，而且表现在建筑装饰个性化要求方面。为满足不断增长的需求，选择一种能满足未来需求并可随时可以扩大生产的生产设备显然是非常重要的。

2．干粉砂浆——一种高端的创新产品

建筑材料科技的快速发展要求具有高附加值的高端建筑干粉产品。现代的、计算机控制的生产设备能完全达到这种需要的高质量标准。当生产线的使用与先进灵活的运输方式以及在建筑工地的高效率的施工设备结合起来，不仅能提供比现场搅拌的砂浆高得多的性能，而且能保证一致的、稳定的高质量的施工。现在，无论是散装的预拌砂浆产品还是不断增长的新型特殊产品的“即时化”生产已经成为可能。

预拌干粉砂浆生产系统需要配备精确的全自动的工业称量装置，以使得系统可以

达到无论是主料还是添加剂配料时的高标准和质量要求。标准尺寸的塔式生产设备在建设初期一般有8~14个主料料仓和多达十个小型添加剂料仓，许多更大型的系统也已经建成。如果需要，也可以将成品料仓并入设备系统中，以满足临时有高峰需求的散装产品。

3．基本原则，设备构成和设计元素

3．1基本原则

从本质上讲，预拌干粉砂浆产品的生产包括以下基本构成。

1．原料的开采和预处理。

2．原料的运输和储存。

3．配料、称重和混合。

4．散装、包装和中间产品的储存。

预拌干粉砂浆由骨料，粘和剂和添加剂混合而成，采用用袋包装或散装方式运输到工地，使用气力输送系统或喷浆泵将砂浆直接喷在相应的位置上的现代化建筑材料。开采后经过粉碎、清洗和烘干的石英砂和石灰石砂，都可以作为主要骨料在产品里使用。

图2.正在通过气力输送给生产线输送原料的罐车

对原料进行进一步的处理都在预拌干粉砂浆工厂完成。砂可购买成品并采用罐车运输到工厂并用压缩空气直接将其打入到料仓内（见图2），或者，（自行生产砂，）利用斗式提升机或输送带将砂输送筒仓顶部的筛砂机，通过筛分将特定大小和级数的原料投入到相应的料仓内。如果砂在生产线外部已经筛分并通过输送带进行各种级配的砂的输送，可通过旋转分料器或分料阀将输送带上的原料输送到相应的筒仓。另一方面，粘结料如水泥，石灰或石膏灰泥和其它骨料如石英粉、白云石粉、大理石粉、珍珠岩通常都是用罐车运送到工厂，并用罐车自身配置的压力泵将原料吹入料仓中。因为添加剂的使用量小，可以用人工的方式将袋包装或是大包装的添加剂投入到小料仓内。在现代化的设备中，添加剂使用散装料仓运输（这已经成为食品和化工产业的标准运输方式），并使用特殊的防尘填充站投送（见图5）。这样不仅可以避免污染工厂或产品，也可以防止任何危害工作人员健康的风险。

3．2系统构成

除了因为安全和清理初始原料用的料仓，预拌干粉砂浆生产系统还包括以下部分（图6）

⏹砂烘干处理（如果使用干砂，可只使用筛砂和分级装置）

⏹原材料储仓的喂料装置

⏹骨料、粘合剂和添加剂的配料和称重

⏹适合工艺流程、操作顺序、以及满足所需要的生产线产量的足够生产能力

的混合机

⏹带数据库和显示程序的控制系统，用于控制单个设备或整个系统（见图3）。

⏹包装部分

⏹成品料仓、散装系统或可移动散装筒仓

图3. 生产流程的显示（可选择远程遥控和监视）

图4.筒仓运输车和筒仓

3．3设计元素

生产系统的设计受很多因素的影响，其中最重要的是：

1．成本及效益

2．灵活性

3．产品要求

4．生产流程

5．环保要求

还有一些因素同样重要。如下所示，但不仅限于此：

1．地理位置

2．原料供应

3．地方法律

4．熟练的劳动力的供应情况

5．可用面积

6．建筑条例和限制

7．交通状况

在设计生产系统时，以上所有的因素都会被综合考虑。虽然以上的因素和状况可能会因项目而异，但是仍然存在针对具体目标的基本设计理念。

4．生产线的种类

根据生产线的布局，系统分类如下：

1．紧凑型生产线

2．阶段式生产线

3．阶段式和塔式组合的生产线

4．塔式生产线

图5.紧凑型生产线（手动或半自动操作）

图6.紧凑型生产线（全自动操作）在假定各个部件的设计完善的情况下，系统的生产能力列出如下：

4．1 紧凑型生产线

紧凑型生产线设计用于较小产能的砂浆生产（通常是袋包装产品），所以通常设计为手动或半自动操作（见图5），也可是全自动的操作（见图6）。此类生产线的高度很低，使得系统可以很方便的安装在现有车间的水泥地上。这样节省了系统的成本和建造钢结构的成本。

通常，20m3的散装筒仓经常被用于六种主要原料（骨料和粘结料）的储存，这些筒仓使用罐车的压缩空气进行上料，所以设计需要可承受的空气压力至少为1BAR。每一批次的原料从原料仓通过吊车，人工加料或中间料斗的方式输入到混合机（半自动方式）；或通过输送螺旋持续输送原料到混合机上端的称重斗内，在称重斗内将所有的原料配好（全自动方式）。在此类生产线中，添加剂或颜料是通过人工称重并投放在混合机里。如果需要，可以扩充生产线（后续完成），使系统可以自动称量和投放添加剂（m-tec