CA砂浆干粉料生产工艺及其设备的研究

CA砂浆干粉料生产 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 及其设备的研究 116 铁道建筑 RailwayEngineering 文章编号:1003-1995(2011)01-0116-04 CA砂浆干粉料生产工艺及其设备的研究 叶昌林 (中铁八局集团第四工程有限公司,成都610081) 摘要:根据哈大高速铁路工程实际,介绍了CA砂浆干粉料的生产工艺及干粉生产 线设备的安装和调 试,提出了工艺和设备改进建议.完善后产品满足了工程施工的要求. 关键词:CA砂浆干粉料生产工艺设备研究应用 中图分类号:TU528.53;TU522.06文献标识码:B 需用一种特殊的乳 CRTSI型板式无砟轨道技术, 化沥青水泥砂浆(以下简称CA砂浆)灌浆注满预制轨 道板与基础之间4,10cm的中空层,将列车荷载较均 匀地传递给混凝土基础,以达到列车平稳,舒适运行的 目的.所需专用CA砂浆垫层主要由CA砂浆干粉料, 乳化沥青,添加剂等加水搅拌而成.CA砂浆干粉料是 CA砂浆的重要成份,加之我国铁路大规模建设的需求 量,有必要对其机械化生产工艺和设备控制等过程进 行专题研究,以确保产品质量能全面满足工程施工的 需要. 1生产工艺及设备 1.1生产工艺 根据生产实际需要,CA砂浆干粉料的生产工艺一 般为:原材料预处理一上料储存一配料计量一搅拌混 合一包装运输.原材料处理包括砂的烘干至筛分.处 理好的原材料放入储存仓进行储备.上料时,粉料由 散装运输车通过气泵输送,砂通过提升机提升,添加剂 采用人工投料并预均化.生产时,物料计量输送至螺 旋输送机配料计量,计量好的物料按一定的顺序投入 搅拌主机中进行搅拌混合.混合均匀后,卸入成品斗 中计量,打包出料. 1.2CA砂浆专用干粉生产线的核心功能 1)按照生产工艺流程,CA砂浆专用干粉生产线 (以下简称生产线,见图1)主要由冷料上料系统,干燥 系统,热料上料系统,筛分系统,原料储存系统,原料计 量系统,外加系统,搅拌系统,包装系统等部分组成,采 用国内产品.生产周期预设4min,每批次1200kg,每 收稿日期:2010-O8-09;修回日期:2010-09—18 作者简介:叶昌林(1953一),男,四川成都人,高级工程师,硕士. 小时产量18t. 2)原料烘干输送筛分料除尘系统.主要有输送 带,提升机,烘干机,除尘机,筛分等设备. 3)计量系统.分为胶集料累加和添加剂计量系 统,主要有计量斗,传感器,计算机等设备. 4)搅拌系统.主要有搅拌机,除尘,成品储仓等 设备.搅拌主机 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 采用欧洲最先进,最成熟的犁刀 式搅拌机的搅拌机理及其核心技术.搅拌主机的混合 精度高,各种物料的和易性及均匀度好,混合时不产生 离析,搅拌的混合比可达1:10000,能够最大程度地满 足施工要求. 5)控制系统.控制系统采用双计算机同步控制 系统,主要硬件设计由两台ADLINK工业级计算机,高 性能的可编程控制器(PLC),高速高精度的称重单元 和国际着名低压电器(Schneider,ABB,Omron, MITSUBISHI)组成.其中,一台为主控机,另一台为监 控机.在生产过程中,主控机出现故障时,在不需要任 何人工干预的情况下,监控机可自动转换成主控机,承 担控制和管理任务,从而保证系统持续生产,将因计算 机故障的停机率降到最低,确保产品的质量稳定. 1.3生产线的安装和调试 1.3.1生产线的安装 1)进行生产线整体平面规划,原则上做到布局合 理,满足各个工序生产功能的需要,同时考虑产品运 输,装卸,储存能力以及环境保护. 2)根据主设备安装要求,基础要求 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ,牢固,避 免设备在运行时对产品质量和计量造成影响. 3)设备的吊装要按照作业规范安全地进行. 4)各种材料输送管道焊接按照国家技术规范进 可靠,确保良好运行,避免安全 行验收,安装必须固定, 隐患.特别需要注意的是:现场焊接工作前,应该先把 传感器拆下,等焊接完成后,再将传感器重新安装上; 2011年第1期CA砂浆干粉料生产工艺及其设备的研究1l7 图1CA砂浆干粉料生产工艺流程及设备配置 如无条件拆下传感器,焊接前,在传感器附近做好传感 器的跨接短路保护,并尽量缩短地线和焊枪的距离,以 避免焊接电流烧坏传感器. 1.3.2生产线的调试 1)做好调试前的准备工作:?依照设计图纸检查 线路的连接情况,确保无错接,漏接和松动等现象.新 机台在通电生产一段时问后,必须再次将接线端子进 行拧紧处理.?在接通电源前,必须保证所有的空气 开关处于断开状态,转换开关处于停止状态. 2)控制电源调试如下:?通电前,必须确保紧急 停止开关的可靠性.?在进行控制电源调试前,应逐 级检查各隔离变压器初级,次级绕组接线是否正确,开 关电源各输人电压挡位是否在正确位置. 3)主机调试内容有:?单独合上主机空气开关, 然后,观察主机轴的转动方向.?若主机转动方向不 对,应断开总电源开关,将主机两根电源线对调,再合 闸重试. 外加剂计量 电动葫芦 统 I1. Fll1r—J 4)卸料门开关调试:调整好卸料门开,关的检测 位置,操作计算机界面上开关(卸料)门按钮,检查开 关门显示与实际开,关门位置是否相符.同时,观察半 开门检测开关和清扫位的输入信号是否正常. 5)气阀调试内容有:?启动空压机,把气动三联 件的气压调到0.6,0.8MPa,达到压力后,打开总气 阀.?检查各气动机构是否处于关闭状态,若处于开 启状态,应先关闭总气阀,等气压下降后,再对调气缸 进气口与出气口的管路.?打开总气阀,在计算机上 分别点击手动按钮操作各气阀,观察是否与相应仓的 位置相符,仓门开关是否灵活;对于开,关门检测的开 关,应等气缸完全打开或关闭时,再调整气缸检测信号 的位置. 6)待各部分都调整正常后,空机运转数小时,并 随时观察各部件的运转情况,以及各电机的电流值,将 整机调整到最佳运行状态. 7)试生产时,按主机最大容量的一半进行生产, 铁道建筑 并再次适当调整各开关门检测开关的位置.待试生产 完全正常后,方可进入满负荷的自动生产状态. 2工艺及设备的改进和完善 由于生产线在哈大高速铁路建设中属首次应用, 其生产工艺和设备当然也存在一些不完善之处,在生 产实际中,对其生产工艺和设备进行分析研究后进行 了以下几方面改进和完善. 2.1水泥库存量的工艺检算 生产线设计配置一个100t的水泥仓.该设计有 两点不足:?当水泥仓的下料螺旋输送机一旦出现任 何故障,生产只能全线停机,无法进行正常生产;?如 果按日产200t的正常生产任务进行设计,水泥的日用 量为66t,其库存供应周期还不足2d,存在水泥供应 可能出现停机待料的现象.为 不能满足生产的隐患, 此,自行设计加装了一个100t的备用水泥仓和计量控 制系统,提高了生产线生产保障能力. 2.2外加剂的配料方式 生产线初始设计的外加剂加料方式为:袋装CSA 膨胀剂采用人工加料到中间储存仓,然后由调速螺旋 计量后进入搅拌主机,在中间储料仓上设计了大功率 的收尘装置;铝粉计量后投料进入搅拌主机.该设计 存在的问题有:?由于铝粉用量极少,再加上其密度 小,颗粒细,易漂浮的特点,很不容易实现在搅拌机内 均匀混合,造成搅拌主机搅拌时间过长,降低生产效 率;?由于CSA膨胀剂中间储料仓上大功率的收尘装 置会抽走CSA膨胀剂中部分细料成份,影响膨胀剂的 使用性能.经技术人员的仔细研究和不断试验,采取 了在CSA膨胀剂中间储存仓前加设一个外加剂预混 机,袋装CSA膨胀剂和人工称量的铝粉同时投入到预 混机进行预搅拌,然后由调速螺旋计量后进入搅拌主 机,并同时取消原大功率除尘设备,另根据实际需要设 计一个简易布袋除尘装置.这样,既减轻了搅拌主机 的搅拌负荷,提高了生产效率和搅拌均匀度,同时,又 保证了产品质量的稳定,利于环境保护. 2.3砂和水泥的预筛分 由于CA砂浆干粉原材料使用的是未筛分的河 砂,里面免不了含有少量草根,粒径10mm以上的卵 石等杂质,而该生产线只在砂的进料斗处设有100mm 的初滤网,经过皮带机,提升机进入烘干机干燥,干燥 后的砂又经提升机进入概率振动筛,这样,由于有少量 卵石进入概率振动筛,大大地降低了其筛分效率,增加 了概率筛分装置的故障率.为此,在烘干机出料口至 干砂提升机之间的卸料槽上增设了一个钢筋过滤装 置,预先对进入概率筛分装置的砂进行了预筛分,经过 改进后,既提高了概率振动筛的筛分效率,又降低了其 故障率.根据此原理,在水泥储存仓也加设了一个过 滤装置,将水泥可能出现的杂质进行了预选,保障了产 品的质量. 3生产质量控制研究 应确保CA砂浆产品质量符合高铁CA砂浆相关 技术条件和工程应用的要求,生产线的产品质量控制 主要包括水泥,砂,外加剂等原材料的质量控制,烘干 系统的烘干质量控制,砂的筛分质量控制,计量系统的 计量精度控制等.主要从以下几个方面对其进行了分 析和研究. 3.1烘干系统的质量控制 烘干系统的质量控制主要从两个方面进行研究: 一 是除了加强进场原料砂的质量控制外,在条件允许 时,利用太阳辐射热对原砂进行自然烘干,或者增设库 房,对砂进行存放,以便去除部分水分.二是选择性能 良好和可调范围较宽的燃烧器,提高烘干系统的可控 度,以提高烘干的质量和烘干效率.生产线更换了一 个可以任意调节火力的ECG160M比例调节式燃烧 器,可以根据原材料的实际情况,进行火力大小的调 节,既保证了烘干质量,又提高了生产效率. 3.2砂的筛分质量控制 生产线的筛分设备采用的是概率振动筛,其筛网 孔径分别为1.18mm,0.60mm,0.30mill和0.15ITIm 四种.由于在选择原料砂的颗粒分布时,主要考虑 0.60mlTI,0.30mm两种粒径的含量要占80%以上,最 后选用的砂中含这两种临界粒径的砂含量相对集中, 造成0.60mm,0.30mm的筛网堵孔率较大,影响砂的 筛分质量和筛分效率.采取的措施有:?加大对振动 筛分料口的检查,避免局部堵塞,影响分料装置的分散 性能;?加大对振动筛网的清孔频率,在每班生产前, 必须对振动筛网进行清孔,以提高筛分质量和筛分效 率;?将1.18mm以下的筛网由一层改为上下两层, 上层为原孔径筛网,下层为大一个规格的筛网,这样, 大大加强了筛网的强度,使筛网更加经久耐用,减少了 检修更换时间,降低了成本. 3.3计量精度的控制 生产线的计量控制系统采用双机同步控制系统, 主要硬件由两台ADLINK工控计算机,高性能长寿命 的MITSUBISHIPLC,MITSUBISHIAD模块:500s高 速转换,1/20000高分辨率,高速高精度的称重单元和 国际着名低压电器(Schneider,ABB,Omron, 2011年第1期CA砂浆干粉料生产工艺及其设备的研究1l9 J______??'__________-?_'_____, l重量信号ll开关信号ll执行机构I,___????___?______??______? ______… 1二r 工二I=[=I=二I=[ 回 』=L 臣 图2FBZ1200型生产线的计量控制系统 MITSUBISHI)组成(如图2所示). 该系统采用专业的控制软件实现干混砂浆生产的 自动化控制,具有全立体界面动画模拟生产工况和全 方位在线实时检测设备生产状态,并进行安全联锁管 制.若出现异常工况,可准确提示设备故障点并提醒 工作人员进行定位查看与检修,实现准确的故障定位 并排除故障. 在对FBZ1200型生产线的计量控制系统进行全 面分析和研究的基础上,主要采取以下措施来提高系 统的计量精度:?通过调整慢速配料值和慢速配料速 度来提高计量精度,一般为目标值的50%.?粉料计 量斗检查排气通道是否保持通畅,除尘管路堵塞,会使 电子秤的读数变化;蝶阀与主机的软连接不宜太硬,过 硬的软连接约束了秤体的灵活性,会导致零点漂移与 秤间距的偏差.?检查粉料秤卸料口的软件连接,检 查是否有粉料凝固块,如秤体被托起,将会影响精度. 4有待进一步研究的问题 4.1烘干系统的节能问题 烘干过程的热损耗是不容忽视的,一是热耗通过 收尘器排风机直接排人空气中,二是通过烘干机简体 散发掉,三是通过未完全冷却的干砂带人储砂仓,经测 量,其带走的热量占热损耗的60%以上.因此,拟研 究用尾气余热对砂进行预热,以提高烘干系统的热效 率,从而进一步实现节能降耗. 4.2筛分系统的筛分质量和效率问题 现在使用的概率振动筛筛砂的方法,由于未彻底 解决筛网的堵孔问题,砂的筛分质量和筛分效率会受 到一定的影响,需要进一步对筛分系统进行深入研究. 目前,主要考虑从调整振动器的激振力,振动筛网的倾 斜角度及提高有效过滤面积等几个方面开展研究. 5结语 通过对CA砂浆干粉料机械化生产工艺和设备控 其成果在哈大高速铁路得 制等过程进行的专题研究, 到应用,CA砂浆干粉料与乳化沥青等材料配合良好, 材料性能满足国家高速铁路施工技术规范条件,完全 符合工程方的施工要求,同时也得到了业主,监理和设 计院的一致认可. 参考文献 [1]安国栋.高速铁路无砟轨道技术 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 与质量控制[M].北 京:中国铁道出版社,2009. 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