蒸壓加氣混凝土砌塊配套砂漿的柔性化生產(chǎn)工藝和技術(shù)

  前言：

  加氣砌塊具有質(zhì)輕、耐火性好、保溫隔熱性能佳、施工效率高等特點，因而在墻體材料中得到越來越廣泛的應(yīng)用。但由于砌體材料和其砌筑和抹面砂漿材料性能不配套，加氣砌塊在工程應(yīng)用中存在著普通砌筑砂漿的粘結(jié)力低、灰縫冷橋問題、普通的抹面砂漿易產(chǎn)生空鼓、開裂等質(zhì)量問題，直接影響到加氣砌塊的推廣應(yīng)用。根據(jù)加氣混凝土砌塊的性能特點，結(jié)合薄層砂漿干法施工方法的推廣，如何研發(fā)和生產(chǎn)出符合加氣砌塊特性的專用配套的高性能預(yù)拌干粉砂漿日益成為一個突出的問題。

  可以生產(chǎn)加氣砌塊配套砂漿的生產(chǎn)線并非是普通的、標(biāo)準(zhǔn)化的干粉砂漿生產(chǎn)線，鑒于此類砂漿的技術(shù)含量和要求較高，各地原材料的情況也有所不同、產(chǎn)品的市場需求的情況也可能不同，因此對生產(chǎn)線設(shè)備的性能和配置也具有較高的要求。

  一、現(xiàn)代干粉砂漿工廠的首要體現(xiàn)：粉塵控制。

  因原材料和產(chǎn)品特性，干粉砂漿的生產(chǎn)過程極易伴隨著粉塵的產(chǎn)生和彌漫，現(xiàn)代干粉砂漿工廠因合理的工藝設(shè)計、高品質(zhì)的設(shè)備配置、以及科學(xué)的管理，往往可以做到一塵不染。在現(xiàn)代干粉砂漿工廠里，原材料存儲、上料、砂的篩分和處理、計量配料和稱重、混合、成品輸送、包裝等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)均需要采用無塵、低塵設(shè)計或進行粉塵控制。粉塵的控制不但來源于高性能的除塵設(shè)備、更重要的是合理的工藝設(shè)計和生產(chǎn)線設(shè)備的配置。在越來越多的企業(yè)講求EHS（環(huán)境、健康、安全）管理的時候，在勞動保障和法制逐漸健全的今天，任何一個充滿粉塵的工作環(huán)境都可能導(dǎo)致企業(yè)卷入法律訴訟和行政處罰的境地之中。而絕大多數(shù)的干粉砂漿企業(yè)或多或少地都面臨著這樣的經(jīng)營風(fēng)險。

  二、中等規(guī)模產(chǎn)量及產(chǎn)品范圍的定義

  干粉砂漿生產(chǎn)線的產(chǎn)量通常只指其年產(chǎn)量，但需要具體考慮以下幾個因素：年生產(chǎn)天數(shù)、每天的生產(chǎn)小時、銷售淡季和旺季的區(qū)別、砂漿產(chǎn)品線的構(gòu)成及其對應(yīng)產(chǎn)量要求等，在綜合考慮上述因素后，我們建議以小時產(chǎn)量定義干粉砂漿生產(chǎn)線的產(chǎn)能。這里所述的“中等產(chǎn)能要求”一般是指小時產(chǎn)量8噸到25噸。一般而言，小時產(chǎn)量小于5到8噸的生產(chǎn)線通常是簡易的小型生產(chǎn)線，產(chǎn)品品種也較為單一；而產(chǎn)量大于25噸到40噸的生產(chǎn)線屬于規(guī)?；笮蜕a(chǎn)線，一般而言，產(chǎn)品會覆蓋從基礎(chǔ)砂漿如抹灰砂漿到高技術(shù)含量的產(chǎn)品如自流平等廣泛的范圍，產(chǎn)品形式也從散裝到包裝應(yīng)有盡有。

  對于中等規(guī)模生產(chǎn)線而言，適合的產(chǎn)品主要是特種砂漿或稱技術(shù)砂漿，諸如外墻外保溫系統(tǒng)砂漿、自流平地坪材料、修補砂漿、防水砂漿、彩色飾面砂漿、無收縮灌漿、內(nèi)外墻膩子、瓷磚粘結(jié)劑、填縫劑等。包裝形式主要以2KG、5KG、20KG\25KG、40KG、噸袋為主，產(chǎn)品在建材超市銷售或在建筑工地使用。如何在同一生產(chǎn)線中共線生產(chǎn)多品種砂漿就變成一個重要的課題--柔性化生產(chǎn)及管理。

  三、柔性化多品種生產(chǎn)的主要工藝環(huán)節(jié)

  1、原材料及其存儲

  原材料的儲倉數(shù)量和容積是生產(chǎn)線設(shè)計的首要環(huán)節(jié)，其宗旨是最大限度的考慮到砂漿產(chǎn)品品種的多樣性，以及滿足產(chǎn)量的需求。由于中等產(chǎn)能要求的生產(chǎn)線一般主要定位于生產(chǎn)品種廣泛的特種砂漿，可考慮采購使用已經(jīng)烘干和篩分好的成品砂。噸袋裝的成品砂的使用越來越普遍。其好處在于砂的質(zhì)量可控、可使用率較高，生產(chǎn)管理和操作簡單，對環(huán)境的影響較小。如果砂源品質(zhì)較好并適合所生產(chǎn)砂漿的要求，可在產(chǎn)能20噸以上的生產(chǎn)線考慮烘干和篩分的使用。

  2、生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)形式

  多品種柔性化生產(chǎn)干粉砂漿要求采用塔式結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)線，階段式生產(chǎn)線、階段式與塔式混合的生產(chǎn)線都因其在原材料計量、輸送及成品輸送過程中存在交叉污染的情況而無法適應(yīng)要求。站式生產(chǎn)線由于其可達高度有限及對計量系統(tǒng)設(shè)計的制約而無法滿足生產(chǎn)線的設(shè)計要求。根據(jù)原材料特別是砂上料方式的不同及成品包裝形式的不同，中等規(guī)模的塔式生產(chǎn)線高度一般在20米到30米之間。

  3、計量和稱重系統(tǒng)的精確性和穩(wěn)定性

  計量和稱重系統(tǒng)的設(shè)計往往是干粉砂漿生產(chǎn)線設(shè)計的關(guān)鍵和重點，這一重點往往被干粉砂漿生產(chǎn)企業(yè)和設(shè)備供應(yīng)商所低估和忽視，這帶來的直接后果就是產(chǎn)品質(zhì)量的波動和原材料的浪費。計量系統(tǒng)的控制精度及其穩(wěn)定性置關(guān)重要，理想的主材計量的控制精度應(yīng)每批都在1公斤左右，而化學(xué)添加劑計量的控制精度應(yīng)當(dāng)每批都在10克之內(nèi)，計量精度不但取決于計量設(shè)備本身的性能和可靠性，而且與系統(tǒng)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)、環(huán)境因素相關(guān)。此外，根據(jù)成品類別及原材料品種的數(shù)量，針對粘結(jié)材料、骨料、纖維、顏料、其他化學(xué)添加劑的特點，以及生產(chǎn)線的性能要求和技術(shù)要求，應(yīng)當(dāng)盡可能考慮增加稱重系統(tǒng)的數(shù)量和獨立性。一般而言，化學(xué)添加劑因其在配方中的比例微量，對自動計量系統(tǒng)的要求實際上非常高，如果采用的自動計量系統(tǒng)無法提供必需的精度要求和計量的穩(wěn)定性，建議采用人工配料并直接投入混合機。

  比較典型的計量和稱重系統(tǒng)通常由計量螺旋、蝶閥、秤斗、控制系統(tǒng)構(gòu)成。作為計量系統(tǒng)的核心設(shè)備，并不是所有的螺旋輸送機都可以稱之為計量螺旋。通常，計量螺旋（如圖所示）都是根據(jù)所計量的材料特性、要求的配料精度、以及生產(chǎn)效率而特別設(shè)計的。

  如果計量系統(tǒng)的設(shè)計未能充分考慮到從基礎(chǔ)產(chǎn)品到高技術(shù)含量的多品種砂漿產(chǎn)品不同的的配方要求，或者只是基于幾種基礎(chǔ)產(chǎn)品的配料要求設(shè)計和配置的話，是無法適應(yīng)多品種砂漿的生產(chǎn)要求的。換言之，這種計量系統(tǒng)本身缺乏對原材料變化和不同產(chǎn)品變化的適應(yīng)性。

  4、混合機的能力、殘留及清潔

  混合機因其混合原理、設(shè)計及制造水平而具有非常不同的混合能力。而不同種類的干粉砂漿也因其配方和原材料的組成不同而相對較容易混合或不容易混合。一般而言，組分越少、相對摻量越大、砂越多的配方相對容易混合；而組分多、粉料多、相對摻量微小、含纖維及顏料的配方就難以混合。多品種柔性化生產(chǎn)要求混合機具備較高的混合能力，以適應(yīng)于寬泛的配方和組分的混合。m-tec高性能混合機滿足所有復(fù)雜的干粉砂漿的混合質(zhì)量要求。

  此外，對絕大多數(shù)混合機而言，因適應(yīng)混合要求而形成的封閉結(jié)構(gòu)、及干粉砂漿原材料本身的特點，都存在卸料后有殘余的問題，如果下一個批次需要生產(chǎn)其他配方的材料，這些殘留在混合機底部和內(nèi)壁的現(xiàn)存成品會被夾雜并影響下一個或幾個批次的產(chǎn)品質(zhì)量，因此在更換產(chǎn)品時需要對混合機進行清潔。根據(jù)混合機容積的大小和卸料機構(gòu)的不同效果，做到徹底的清潔所需要的時間可能持續(xù)幾分鐘到幾個小時，如果進行多品種生產(chǎn)，這無疑會造成生產(chǎn)線產(chǎn)量和效率的大幅度下降。m-tec MR雙開門100度、無殘余混合機使得這種狀況得以基本避免。如果客戶還有更加苛刻的要求，m-tec新型的安裝在混合機和其他設(shè)備上的自動清潔系統(tǒng)，結(jié)合MR型無殘余卸料混合機，使得跨品種、跨顏色的干粉砂漿高效率、自動化生產(chǎn)成為現(xiàn)實。

  5、成品材料的傳輸和包裝

  中等規(guī)模的生產(chǎn)線一般不配置散裝系統(tǒng)和散裝成品存儲系統(tǒng)，但噸袋及小包裝的配置有時是需要考慮的。如何設(shè)計和采用何種設(shè)備避免在這一過程中產(chǎn)生的交叉污染成為一個關(guān)鍵問題。分料裝置的使用可以部分解決這個問題，但卻帶來了增加高度的新問題；同時，在傳輸環(huán)節(jié)避免材料的離析也非常重要。

  四、m-tec MTA500、 MTA700、MTA1000干粉砂漿生產(chǎn)線

  適應(yīng)于中等規(guī)模產(chǎn)能要求、廣泛砂漿品種生產(chǎn)的的m-tec塔式生產(chǎn)線主要包括MTA500、MTA700、MTA1000，具體數(shù)據(jù)見下表：

  五、m-tec干粉砂漿生產(chǎn)線在保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢

  下述的生產(chǎn)數(shù)據(jù)說明了 某m-tec MTA700型生產(chǎn)線在計量精度控制、混合效率及質(zhì)量、及砂漿成品質(zhì)量穩(wěn)定性方面的情況。生產(chǎn)線計量系統(tǒng)、混合機及控制系統(tǒng)均采用了m-tec自主設(shè)計和制造的產(chǎn)品。

  1、配方材料分布比例：粉料55%、外加劑粉料0.35%、顆粒砂料45%（小于1.5mm）。

  2、添加劑計量實際精度隨機10個設(shè)定2公斤：

  實際：1.99、2.01、2.01、2.01、2.01、2.01、2.01、2.01、2.01、2.01

  3、主材計量實際精度隨機10個設(shè)定：168公斤:

  實際：168 、167、168、168、167、168、168、168、168 、168、168

  4、每批次混合0.8噸，攪拌時間180秒；

  5、隨機抽取個二個配方方案檢驗數(shù)據(jù)

  以上生產(chǎn)和實驗數(shù)據(jù)顯示出生產(chǎn)設(shè)備在保障成品質(zhì)量及其穩(wěn)定性方面的重要影響和作用。主材及外加劑的計量，以及攪拌的均勻性直接決定了產(chǎn)品的性能，以及同一產(chǎn)品的質(zhì)量差異性。

  六、結(jié)語

  高效率高質(zhì)量地共線生產(chǎn)廣泛砂漿品種是可行的，前提是生產(chǎn)線必須由相適應(yīng)的工藝設(shè)計、并有高性能的計量、混合、輸送、控制系統(tǒng)作為支撐，這樣以來，因其計量及混合的可靠，使得最終的砂漿成品在性能、施工性等方面都體現(xiàn)出高質(zhì)量的特征