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预拌混凝土生产中粉料的计量与损耗控制

来源:学术堂 作者:周老师
发布于:2015-06-18 共3248字
摘要

  在预拌混凝土生产过程中,原材料计量超差会对混凝土拌合物的和易性和强度产生一定的影响。而原材料计量生产过程中,水泥、矿粉、粉煤灰、膨胀剂等粉料的计量过程是在密闭空间中进行的,计量精确度及粉料损耗是所有原材料投料生产中最难以控制的一环,也是混凝土行业目前存在的难题。根据混凝土行业的要求及《预拌混凝土生产施工技术规程》中的相关规定,当盘粉料计量允许偏差为+1%,每车累计粉料计量允许偏差为+1%.若无法把握计量设备的选型、安装、完好等因素时,粉料计量的偏差及损耗将得不到进一步的控制,同时会造成不可估量的经济亏损及质量隐患。

  1 案例分析

  1.1 水泥粉料亏损原因调查

  生产过程中,原材料保管员发现水泥粉料亏损严重,损耗率高达-19%,每天将近有1.5万元的经济损失。经过系统性地进行调查和取证,对进料、水泥称线性误差准确值校验、粉料蝶阀漏料、操作员手动加料、生产过程数据、生产控制系统(落差、称量时间、稳定时间、螺旋启动时间、投料数据、软件程序)、产品质量抽样等环节逐一排查,经过了将近3周的调查,才最终发现水泥的损耗与计量斗下料口的粉料蝶阀有直接的关系。经过现场对设备的使用状况观察,发现螺旋机与粉料称斗的无纺布连接太紧,在螺旋机输送水泥粉料的过程中,螺旋机产生震动,带动了整个计量称的轻微抖动,水泥不断从计量称的下料口粉料蝶阀漏出,当螺旋机停止进料时,粉料也不再漏出,称斗是处于静止状态,电脑操作的计量称量值是稳定不变化的。这种震动与漏料同步进行的故障几率发生几乎难以想象,也就造成了整个过程不易被发现。

  1.2 漏料原因分析

  经过对整个水泥粉料称量过程所涉及的设备进行检查及拆卸,进一步证实了设备的隐秘故障是漏料事件发生及不能及时发现的起因。

  1.2.1 螺旋机内的三个悬挂轴承有两个已经磨损严重,无法达到三点支持平衡螺旋机内各节螺旋同轴度的目的,并且螺旋机叶片使用过程中在自身重力的作用下产生摇摆晃动。

  1.2.2 螺旋机与水泥称斗连接处太紧,螺旋机的震动引起了称斗的抖动。

  1.2.3 粉料蝶阀的橡胶密封圈老化,出现细微的变形,造成橡胶圈与阀体之间出现约1mm的缝隙,用手摸触时,无法感觉异常。

  1.2.4 投料过程密闭,操作员无法直观发现。

  1.3 采取措施

  1.3.1 对螺旋机叶片进行重新校正,螺旋机主轴进行动平衡测试,以恢复螺旋机轴线的平稳转动性能。

  1.3.2 更换螺旋机内的三个悬挂轴承,以确保三个悬挂轴承支撑的各节螺旋同轴度。通过油杯对轴承进行定期锂基脂润滑,确保轴承运行的可靠性。

  1.3.3 螺旋机出料口与计量称之间采用硅胶板连接,确保具有一定的弹性及伸缩性。

  1.3.4 通过对市场、同行的了解,购买知名品牌的粉料蝶阀,保证使用的安全耐用性。

  1.3.5 不再采用观察法或用手摸触的方法进行蝶阀的检查,而改为定期拆卸粉料蝶阀进行对光检测,若发现透光缝隙,则及时更换粉料蝶阀。

  1.3.6 在搅拌主机的上盖开口,加装高清探头,由操作人员对搅拌主机内的投料、搅拌情况进行监控。

  若生产搅拌过程中出现异常的多次投料,则必须召集相关技术人员对该现象进行分析,对相关设备进行必要的拆解检查。

  在自动化技术尚无法达到严格控制投料的情况下,除了采取以上的措施外,同时可以通过设备的合理选型、安装配置、维护保养等措施,以缩小粉料计量的超差范围及无形损耗。

  2 设备选型、安装配置

  2.1 计量称

  目前粉料计量称有两种方式,分别为:叠加称、独立称。

  2.1.1 叠加称:在同一个称斗内叠加称量不同的粉料,即一种粉料称量完后,另一种粉料再投入称斗内,以此累加,直到完成各种粉料的计量。根据不同的混凝土强度,配比中粉料的比例也会随着变化,但每方混凝土的粉料用量基本都保持在一定范围内,以3立方搅拌主机为例,叠加称的最大量程一般为1800公斤,而3立方混凝土的粉料配比范围为水泥750~1000公斤,矿粉150~210公斤,粉煤灰90~150公斤,其他外掺粉料60~120公斤,以称量值为1800公斤的称来称量60~210公斤的粉料,即使再精准的电脑计算控制,以量程大的称来称量小重量的粉料,明显的投料过程精度无法满足技术规程要求。叠加称的优点是设备占用空间少,建设成本相对低;缺点是无法有效实现扣称功能,配料时间长,计量准确度差,特别是称量配比量小的外掺粉料时,称量偏差可以达到+5%以上。因此不推荐使用叠加称该种称量方法。

  2.1.2 独立称:水泥粉料一个称,矿粉、粉煤灰共用一个称,其他外掺粉料一个称,分别计量各种粉料的配比量。以3立方搅拌主机为例,独立称每个称的最大量程不同,水泥称的最大量程一般为1500公斤,矿粉、粉煤灰称的最大量程一般为800公斤,其他外掺粉料称的最大量程一般为500公斤。在满足称量要求的基础上,同时称量各种粉料且对各种粉料进行精细化计量,有效实施当盘扣称、补称功能,节省配料时间,称量偏差基本可控制在+2%以内。

  2.2 螺旋输送机

  2.2.1 Φ323粉料螺旋机。为提高混凝土搅拌站主机的生产效率,很多使用者在搅拌主机的选择上一般都选择3立方或3立方以上的型号,同时所有粉料输送设备配套选用Φ323粉料螺旋机,以增加粉料输送能力,缩短配料所耗费的时间。

  2.2.2 计量精度影响及材料无形损耗。混凝土在投料生产时,螺旋机电机停止转动后,部分粉料在螺旋叶片惯性的作用下,投入计量称内,这部分粉料重量称为落差值。落差值若超过了自动化生产设定的落差值,则粉料称的计量值将出现超差现象。该落差值受螺旋机流量的控制,与螺旋机输送管的直径有直接的关系。而且砂、石、粉料、水等原材料从称斗投入搅拌主机的瞬间,粉料蝶阀处于打开状态,此时主机内部形成真空,吸力将螺旋机管口的粉料吸入了主机内,该部分粉料不经过计量称的称量,属于无形损耗。螺旋机管径截面积越大,粉料掉落越多,粉料损耗量越高。

  2.2.3 设备配置选择。为减少损耗,提高计量精确度,在3立方搅拌主机的螺旋机型号选配上可以根据配比中各种粉料的用量比例,选择不同规格型号的螺旋机,水泥螺旋机选择直径Φ323,矿粉、粉煤灰螺旋机选择直径Φ273,其他外掺粉料螺旋机选择直径Φ169.经过实际生产操作,可以很明显地看到,在所有设备正常运行的情况下,粉料的配料速度比砂石配料速度快了很多,不存在粉料配料不及时的问题,固螺旋管直径的选择可根据称量的精准度要求进行配置。

  3 设备维护保养机制

  3.1 建立巡检制度

  3.1.1 建立日常设备的巡检机制,对每台设备建立“点、面、线”的巡查制度,表格化检查项目及内容,做到每班必查并详细记录巡查过程,防止走马观花式的检查。

  3.1.2 健全设备运行记录,对运转台时、完成产量、保养时间、故障情况、配件领用情况等做好基础资料的统计分析,按月汇总和对运行效果进行综合评价、分析,以便与设备使用技术指标进行比较,进一步掌握设备的现状。

  3.1.3 提高维修人员的维修判断技能,发现异常声响、震动、不均匀转动等表观现象时应做出合理的故障推断并上报设备主管人员,以便及时发现问题并进行维修,寻根溯源,将问题消灭在萌芽状态,防止设备故障的无限扩大及连锁反应。

  3.2 检修计划的制定与执行

  3.2.1 根据每台设备已运转工时,结合下月需用机械设备的情况(产量及配比),按照保养周期确定的每台机械设备应进行的保养级别和日程,按月与维修计划一起编制检修计划,经设备主管部门审定后下达执行。

  3.2.2 重点强化设备的保养检修计划,制定设备检修计划表及计划执行表,并将已实施的计划检修如实记录,确保计划检修的无遗漏实施,有计划地落实设备的全面检查与维护保养。如因生产任务原因必须延期执行时,须经设备主管同意,延期时间不得超过规定周期的10%.对不经审批同意拖延保养而导致机械损坏的要追查原因,明确责任,做出处理。

  3.2.3 鼓励互学互用的学习机制,充分发挥每位人员的主观能动性和专业特长,定期组织开展安全、操作、技能等工作中遇到的各种问题的讨论、辩论会。预拌混凝土生产中粉料的进料、使用、计量、损耗是生产成本控制关注的节点,通过设备的合理选型、安装配置、维护保养等措施,进一步促进设备的适用性,提高计量精度,在满足生产技术要求的基础上,降低粉料的无形损耗,达到最合理的生产成本组织架构,以增强企业的核心竞争力。

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