年產(chǎn)20m3加氣混凝土板材生產(chǎn)線工程設(shè)計(jì)

　　南京旭建新型建筑材料有限公司引進(jìn)瑞典ISAB公司和日本旭硝子株式會(huì)社具有國(guó)際領(lǐng)先水平的設(shè)備和專利技術(shù)，建成一條目前國(guó)內(nèi)規(guī)模大、技術(shù)裝備精良，年產(chǎn)20萬(wàn) m3的加氣混凝土板材生產(chǎn)線，最終年生產(chǎn)能力可提高到30萬(wàn) m3。該生產(chǎn)線年產(chǎn)板材16萬(wàn) m3、砌塊4萬(wàn) m3，密度為05級(jí)。產(chǎn)品品種包括外墻板、外墻花紋板、隔墻板、屋面板、地面板、角板和砌塊等。　　武漢建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院作為設(shè)計(jì)單位在整個(gè)工程設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試中積累了一些設(shè)計(jì)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)就有關(guān)內(nèi)容作一簡(jiǎn)單介紹。

　　1　總圖運(yùn)輸

　　廠區(qū)占地約8萬(wàn) m2，建有整套生產(chǎn)線及所需配套設(shè)施和綜合樓，廠區(qū)綠化面積達(dá)1萬(wàn) m2。廠區(qū)建、構(gòu)筑物根據(jù)工藝生產(chǎn)要求及風(fēng)向進(jìn)行合理布置，廠區(qū)設(shè)主大門及貨運(yùn)大門各1個(gè)，廠區(qū)道路約1萬(wàn) m2，滿足整個(gè)基建及生產(chǎn)過(guò)程的運(yùn)輸要求。

　　2　工　藝

　　(1)生產(chǎn)原料采用石英砂為硅質(zhì)材料，石灰及水泥為鈣質(zhì)材料，鋁粉為發(fā)氣材料。所有塊狀及粒狀物料采用調(diào)速皮帶秤計(jì)量，粉狀物料及料漿采用斗式秤計(jì)量，料漿及廢漿濃度采用密度計(jì)控制相對(duì)密度，以保證生產(chǎn)在線控制及工藝參數(shù)的嚴(yán)格執(zhí)行。
　　(2)硅質(zhì)材料采用加鈣濕磨工藝，此種工藝使得物料在水中被粉碎而高度分散，同時(shí)產(chǎn)生初始水化反應(yīng)，改善了料漿的懸浮性。
　　(3)采用定點(diǎn)澆注及熱室初凝工藝，模車在預(yù)養(yǎng)窯內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)，使坯體硬化達(dá)到切割強(qiáng)度。切割機(jī)采用瑞典ISAB新型切割機(jī)，橫切在夾坯過(guò)程中完成，在縱切機(jī)上完成縱切、開(kāi)槽及去面包頭工序。
　　(4)蒸壓養(yǎng)護(hù)采用Φ3.2 m×33 m蒸壓釜，1車3模。熱力控制室內(nèi)設(shè)置儀表檢測(cè)系統(tǒng)及養(yǎng)護(hù)制度程序控制，確保抽真空、升溫、恒溫、降溫的參數(shù)控制及生產(chǎn)安全。
　　(5)蒸壓后加氣混凝土板材，采用飾面花紋和側(cè)面開(kāi)槽的精加工技術(shù)，確保產(chǎn)品品位的優(yōu)良。蒸壓不合格產(chǎn)品經(jīng)破碎、篩分后，作為回收粉用于配料，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。

　　3　設(shè)　備

　　設(shè)備中除切割機(jī)組、配料、攪拌設(shè)備從瑞典，模具從日本進(jìn)口外，其它配套非標(biāo)設(shè)備系國(guó)內(nèi)制造，這樣在保證技術(shù)先進(jìn)的情況下，大大地降低了工程設(shè)備投資費(fèi)用。具體的設(shè)計(jì)分2種形式，一種是我院主持設(shè)計(jì)，另一種是日方提供方案設(shè)計(jì)或初步設(shè)計(jì)，我院再進(jìn)行轉(zhuǎn)換消化和施工圖設(shè)計(jì)。

　　主持設(shè)計(jì)的第一類設(shè)備中，根據(jù)工藝要求，我們?cè)诜桨附Y(jié)構(gòu)上采用了成熟可靠的，并經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線實(shí)踐考核的技術(shù)。例如板材后切割設(shè)備、電子計(jì)量裝置、攪拌系統(tǒng)、板材輸送轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)等。為了提高整機(jī)的總體性能，設(shè)計(jì)中盡量提高設(shè)備的配套率，即非標(biāo)設(shè)備的各種零部件最大程度地采用專業(yè)廠家的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。例如：攪拌系統(tǒng)的整個(gè)部件選用專業(yè)廠攪拌裝置的系列產(chǎn)品，計(jì)量裝置的傳感器、行程開(kāi)關(guān)、液壓氣動(dòng)元件都選用質(zhì)量可靠、技術(shù)先進(jìn)的國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。這樣使我方設(shè)計(jì)設(shè)備的整機(jī)性能得到了提高，設(shè)備一次安裝試車成功。

　　第二類設(shè)備設(shè)計(jì)的工作主要是：日方圖紙上表示的視圖及制圖標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)有所區(qū)別，在國(guó)內(nèi)加工制造必須進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換。另外，日方在設(shè)計(jì)設(shè)備方案時(shí)，是完全依據(jù)日本的原材料和型材品種、外購(gòu)配套件供應(yīng)情況、日本機(jī)加工的工藝水平來(lái)設(shè)計(jì)的。為在國(guó)內(nèi)加工制造，我院進(jìn)行了大量的轉(zhuǎn)化和消化工作，繪制出符合國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的制造圖。例如各種型鋼、型材規(guī)格的代替牽涉到結(jié)構(gòu)尺寸的調(diào)整，國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)件要用國(guó)內(nèi)的替代品，并保證原設(shè)計(jì)的功能。

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　　4　電氣自動(dòng)化

　　整條生產(chǎn)線按全自動(dòng)方式設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)采用的是分散式系統(tǒng)，按工藝段構(gòu)成16個(gè)子系統(tǒng)，采用三菱的A系列PLC。各相關(guān)子系統(tǒng)之間，根據(jù)工藝要求，設(shè)置信號(hào)傳輸功能。對(duì)于生產(chǎn)線上的1000多個(gè)測(cè)點(diǎn)，包括位置、料位、溫度、壓力、流量、密度等信號(hào)的檢測(cè)，設(shè)計(jì)中全部采用OMRON生產(chǎn)的接近開(kāi)關(guān)，光電開(kāi)關(guān)，電極料位計(jì)，超聲波料位計(jì)，溫度、壓力、流量、密度傳感器等，極大地提高了檢測(cè)信號(hào)的精確、靈敏度與可靠性。對(duì)于一些模擬量的處理，利用PLC的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理。使整個(gè)工藝生產(chǎn)節(jié)拍緊湊可靠。該生產(chǎn)線投產(chǎn)后，由于自動(dòng)化程度高，極大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，保證產(chǎn)品合格率在98％以上。

　　由于該生產(chǎn)線工藝復(fù)雜，設(shè)備多。因此，我們對(duì)這個(gè)多跨距大面積廠房的電纜敷設(shè)，基本上是采用大跨距電纜橋架敷設(shè)方式，避開(kāi)了土建施工與電氣施工的交叉作業(yè)，加快了施工進(jìn)度。

　　5　工程結(jié)構(gòu)

　　本工程結(jié)構(gòu)型式采用混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)及框排架組合結(jié)構(gòu)。

　　主車間采用排架結(jié)構(gòu)，中間4層配料樓采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)過(guò)程中將重點(diǎn)放在變形縫的設(shè)置、支撐計(jì)算及構(gòu)造設(shè)計(jì)、主廠房與配料樓間的沉降差計(jì)算及處理設(shè)備基礎(chǔ)地基加固等方面。

　　主車間場(chǎng)區(qū)粉質(zhì)粘土起伏較大，設(shè)計(jì)中采用獨(dú)立基礎(chǔ)，對(duì)埋置較深的采用高杯口基礎(chǔ)，對(duì)配料樓進(jìn)行地基變形驗(yàn)算，并采取先施工配料樓主體，與屋架用鉸支聯(lián)結(jié)等方法，避免產(chǎn)生過(guò)大的沉降差。

　　主車間有些設(shè)備基礎(chǔ)如軌道、橫移地坑、蒸壓釜地坑等，工藝要求縱向沉降控制在2 mm/5 m范圍內(nèi)，對(duì)此采用旋噴樁進(jìn)行軟弱地基加固，形成復(fù)合地基，最大限度地控制沉降。

　　6　動(dòng)　力

　　生產(chǎn)線主要用汽設(shè)備為蒸壓釜、預(yù)硬室、干燥爐等，最大用汽量約為16 t/h。在設(shè)計(jì)之初經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較，燃煤鍋爐比燃油鍋爐日運(yùn)行費(fèi)用可減少30％左右，因此，鍋爐房選用了2臺(tái)10 t燃煤鍋爐。由于5臺(tái)蒸壓釜不同時(shí)升溫，且存在著1.5 h左右的相位差，用汽高、低峰時(shí)負(fù)荷相差達(dá)12 t/h左右，供汽曲線呈現(xiàn)一鋸齒狀，而燃煤鍋爐的供汽特性難以快速做到大起大落，因此，鍋爐在升火和壓火過(guò)程中所產(chǎn)生的富余汽往往被白白放空。為了避免能源浪費(fèi)，本設(shè)計(jì)在供汽系統(tǒng)當(dāng)中增設(shè)了一臺(tái)60 m3的變壓式蒸汽蓄能器，當(dāng)工藝用汽量突然減少時(shí)，它能將鍋爐產(chǎn)生的富余汽量貯存起來(lái)，再用到其它非主要用汽點(diǎn)上。這樣一來(lái)，就較好地解決了用汽負(fù)荷波動(dòng)大，燃煤鍋爐難以經(jīng)濟(jì)、平穩(wěn)運(yùn)行這一難題，真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的。

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　　7　給排水

　　給排水設(shè)計(jì)方面，重視了節(jié)水和環(huán)保2個(gè)方面。在節(jié)水方面，全廠把生活用水和工業(yè)用水分成了2個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)。設(shè)備冷卻用水均被回收起來(lái)經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理后再反復(fù)循環(huán)使用，因此，全廠節(jié)省了大量用水。另外，主車間內(nèi)用汽設(shè)備的凝結(jié)水也被統(tǒng)一回收，重新用到原料制漿及攪拌工段，既利用了凝結(jié)水的余熱，又達(dá)到了節(jié)約用水的目的。在環(huán)保方面，主車間外排的工藝廢漿先經(jīng)沉淀池沉淀后，含堿性的廢水被收集起來(lái)，經(jīng)酸堿中和沉淀池處理后才被外排。鍋爐煙氣收塵采用了水膜除塵器，除塵后的廢水經(jīng)沉淀后，再經(jīng)二級(jí)處理后循環(huán)使用，避免了含塵廢水的外排。因此，該廠的外排水質(zhì)完全能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成任何水質(zhì)污染。

　　南京旭建新型建筑材料有限公司年產(chǎn)20萬(wàn) m3加氣混凝土板材生產(chǎn)線經(jīng)過(guò)2個(gè)月的擴(kuò)初設(shè)計(jì)，6個(gè)月的施工圖設(shè)計(jì)，1年半的建設(shè)期，于1998年11月26日竣工投產(chǎn)。目前產(chǎn)品已逐步走向市場(chǎng)，銷售前景廣闊。

　　注：NAJ工程項(xiàng)目組聯(lián)系人徐征。