獨(dú)富超 高延博 邵建文
摘要:隨著環(huán)境保護(hù)深入人心,國家對混凝土攪拌設(shè)備建設(shè)行政審批日益嚴(yán)苛,對施工用原材料開發(fā)和使用越來越規(guī)范。由于瀝青攪拌站屬于高能耗、高污染產(chǎn)業(yè),所以面臨征地和建站越來越難。因此,瀝青攪拌站建設(shè)需從傳統(tǒng)的粗放型向集約型,標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。本文通過對自動化料場技術(shù)在攪拌站中的應(yīng)用進(jìn)行探討,為后續(xù)瀝青攪拌站建設(shè)發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞:自動化;經(jīng)濟(jì);環(huán)保;筒倉
傳統(tǒng)攪拌站料場需較大的場地進(jìn)行原材料的儲存,前期需要大量投資進(jìn)行路面硬化、隔墻修筑、料棚建設(shè)等。料場建設(shè)完成后,冷骨料在料場中儲存和上料過程都需要裝載機(jī),在此過程中,會產(chǎn)生大量揚(yáng)塵,消耗大量的燃料,且人為操作工作效率低,質(zhì)量得不到保證,冷料堆高度普遍較低,場地利用率低下,生產(chǎn)管理協(xié)調(diào)難度較大。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,采用自動化料場技術(shù)可有效的解決以上問題,使攪拌站配料過程實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。
1.自動化料場技術(shù)簡述
自動化料場技術(shù)就是利用自動控制技術(shù),控制料場各單元協(xié)調(diào)運(yùn)作,實(shí)現(xiàn)骨料自動倉儲、自動配料,自動供給生產(chǎn)等 [1]。整個(gè)過程具有工作效率高、節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)。大量應(yīng)用在水泥、建筑垃圾等行業(yè)。
2.自動化料場技術(shù)在瀝青攪拌站中的應(yīng)用
自動化料場技術(shù)主要用在冷骨料配料過程,其工藝流程,如圖1-1所示。
其主要由:卸料斗;輸料皮帶機(jī);提升裝置;頂部皮帶機(jī);頂部皮帶機(jī)分料器;筒倉;料倉底部配料皮帶機(jī);料倉底部集料皮帶機(jī);初級篩;斜皮帶機(jī);控制系統(tǒng)等構(gòu)成。
目前,卸料斗常采用埋地下的地倉形式,且斗體規(guī)格較大,運(yùn)料自卸車可直接在斗體上卸料,斗體上設(shè)篩網(wǎng),以便過濾掉超規(guī)石料。篩網(wǎng)上增設(shè)振動電機(jī),加快骨料進(jìn)入料斗。卸料斗底部設(shè)平皮帶以控制輸料速度。提升裝置常采用傾斜式皮帶輸送機(jī)或垂直斗式提升機(jī)將骨料從卸料斗處提升到筒倉頂部。筒倉頂部使用皮帶機(jī),并在皮帶機(jī)頭部設(shè)分料器,實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格的骨料在對應(yīng)倉室之間傳遞、選倉、入倉過程;也可采用皮帶機(jī)和拋料機(jī)組合來實(shí)現(xiàn),將提升裝置提升的骨料分配到相應(yīng)的筒倉。筒倉常用圓筒倉進(jìn)行骨料儲存。筒倉底部設(shè)配料皮帶機(jī),實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格骨料的初級配。筒倉群底部設(shè)集料皮帶機(jī),將初級配的骨料進(jìn)行集中收集傳輸。然后依次經(jīng)初級篩、斜皮帶機(jī)最后傳輸?shù)胶娓赏?,初級篩和斜皮帶機(jī)作用和功能同傳統(tǒng)攪拌站。
其中:卸料斗的進(jìn)料口一般為5m*4m,一般設(shè)置1~2個(gè),斗體出料口處加設(shè)振動電機(jī)。
筒倉常用圓形結(jié)構(gòu),倉體一般直徑10m~12m左右,高度15m~30m,由于筒倉容積要求較大,倉體常用鋼筋混凝土或鋼板倉結(jié)構(gòu)。由于鋼板倉,建設(shè)周期短搬遷快,因此鋼板倉得到廣泛的推廣。一般設(shè)6個(gè)以上的筒倉群,具體數(shù)量、規(guī)??梢郎a(chǎn)需求進(jìn)行建設(shè)。筒倉頂部設(shè)檢修孔,并在頂部設(shè)超聲波或紅外料位傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測料位。為防止石料在倉體底板結(jié)導(dǎo)致下料不暢,通常在倉體底部設(shè)空氣炮。筒倉群底部需有完整的照明、通風(fēng)、排水、消防措施等系統(tǒng),倉頂需設(shè)避雷裝置。
控制系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行控制,通過連接電腦可實(shí)時(shí)監(jiān)控、記錄配料全過程。通過控制筒倉底部皮帶轉(zhuǎn)速,實(shí)時(shí)記錄實(shí)際上料量,并保存數(shù)據(jù)。由于筒倉形狀規(guī)則,可通過料位器直接測量出筒倉里剩余骨料量,根據(jù)生產(chǎn)需求,科學(xué)引導(dǎo)原材料輸送車進(jìn)行調(diào)配,使生產(chǎn)過程更加科學(xué)。在筒倉的每個(gè)模塊上設(shè)置故障自動報(bào)警裝置,并和控制電腦連接,以便操作人員及時(shí)引導(dǎo)維修人員進(jìn)行故障排除。
另外,為了使自動化料場配料過程更加的環(huán)保,可對配料過程增加環(huán)保除塵系統(tǒng)。如圖1-2所示。
3.筒倉式自動化料場優(yōu)勢:
3.1前期優(yōu)勢
1.土地利用率高,占地面積小,單倉容量大。相對于傳統(tǒng)儲料場,新建料場可增加3倍以上的骨料存量,存料越多,受制約的因素越少,進(jìn)度就越快。新料場可減少60%以上面積。因此,可降低土地協(xié)調(diào)、申請獲批難度。對土地資源緊張,地價(jià)較高地區(qū)的加設(shè)特別適用。
2.相較于傳統(tǒng)儲料的料場,筒倉一般露天存在,避免了料場的廠房的建設(shè),減少工程直接投資。采用筒倉結(jié)構(gòu)可大幅縮短建設(shè)周期,加快工程進(jìn)度。對工期和投產(chǎn)敏感的項(xiàng)目特別適用。
3.場地建設(shè)要求低。相較傳統(tǒng)料場,僅需將倉體部分進(jìn)行整平,其余部分可不處理。由于料場不需要重載車輛進(jìn)入,場地承載力降低,場地硬化厚度可降低一半以上,場地硬化厚度和面積都大幅降低,對前期預(yù)算緊張的項(xiàng)目特別適用。
3.2 后期優(yōu)勢
1.降低生產(chǎn)工序。自動化料場縮短物料的裝卸流程,卸料過程只需運(yùn)料車將原材料直接卸入卸料斗一道工序,后序工作由電腦控制機(jī)械設(shè)備自動作業(yè)。相較傳統(tǒng)卸料方式,避免了運(yùn)料車卸料后,還需裝載機(jī)進(jìn)行倒運(yùn)、堆方、上垛等工序。同時(shí),也避免了上料過程中裝載機(jī)往復(fù)奔波上料的工序。
2.降低了運(yùn)營成本。由于相較傳統(tǒng)配料過程,取消了繁重的裝載機(jī)卸料、上料工序,無柴油消耗,降低運(yùn)行成本,節(jié)省了裝載機(jī)的日常維保費(fèi)用。
3.生產(chǎn)過程環(huán)保:傳統(tǒng)配料每個(gè)環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生揚(yáng)塵,加上裝載機(jī)卸料、上料消耗大量的燃料,排放大量有害氣體,威脅施工員的身體健康。揚(yáng)塵和尾氣的排放會加劇當(dāng)?shù)仂F霾現(xiàn)象的發(fā)生,威脅民眾的身體健康。
由于自動化料場配料全程在相對封閉的環(huán)境中進(jìn)行,沒有揚(yáng)塵和尾氣的排放,使用的原材料相對干凈,所以對環(huán)境影響較小。如果能大面積推廣,可有效減輕霧霾的成因,對保護(hù)民眾的身體健康,節(jié)約能源意義重大。
4.提高工作效率。傳統(tǒng)配料,卸料過程需裝載機(jī)對原材料進(jìn)行上垛處理,垛高和駕駛員的技術(shù)水平有很大關(guān)系,人為影響因素較大,容易產(chǎn)生混料,同時(shí)需要有專人指揮進(jìn)行引導(dǎo)作業(yè),配合容易出現(xiàn)問題,往復(fù)的作業(yè),施工和管理容易出現(xiàn)矛盾,且生產(chǎn)速度和人員配合程度有很大關(guān)系。
自動化料場配料過程,各工序全程無縫銜接,全程設(shè)備自動化運(yùn)行。操作相對簡單,通常只需1名工人就可以控制整個(gè)配料過程。運(yùn)行管理、組織協(xié)調(diào)相對簡單。全過程原材料質(zhì)量有保證,無混料現(xiàn)象出現(xiàn)。作業(yè)效率高,全過程實(shí)時(shí)記錄,無施工和管理之間矛盾,對于提高工程質(zhì)量和施工單位管理水平有極大的幫助。
5.兼容性強(qiáng),可適合各大中型瀝青攪拌站。
總結(jié)
瀝青混合料配料過程采用自動化配料技術(shù),可大幅減少場地面積,降低前期投資,降低運(yùn)行和管理成本。保證了配料質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,加快施工進(jìn)度。同時(shí),對減輕霧霾現(xiàn)象,保護(hù)民眾的健康,節(jié)約能源意義重大,具有明顯的經(jīng)濟(jì)社會效益,值得推廣。
[1]趙冰,郭永良,李紅.綜合料場設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].山東冶金,2007(05):61-63.