行业丨混凝土搅拌站技术现状及其发展趋势,你了解吗?

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2019-05-10

混凝土搅拌站是将水泥、水、骨料、掺合料、外加剂等物料按照混凝土配比要求进行计量,然后经搅拌成为合格混凝土的一种机电设备。混凝土搅拌站包括物料输送、计量、存储、搅拌、辅助和控制系统等部分。混凝土搅拌站主要用于铁路、公里、桥梁、机场、隧道、水电水利工程、土业、矿山与民用建筑施工,以及商品混凝土和混凝土制品生产。混凝土搅拌站布置形式众多,规格各不相同。如根据用途不同可以分为水工站、核电站、高铁站、管桩站、工程站和商混站等;根据搬迁的方便性可分为移动式站和固定式站;根据主机配置数量可分为双机站、单机站。



搅拌站发展历程

1、国外发展历史

1796年英国阿斯谱丁发明了“波特兰水泥”和英国人派克(J.parker)发明了“罗马水泥”之后,混凝土搅拌站随之诞生。早期,混凝土搅拌站搅拌形式采用单机搅拌,商品混凝上得到应用后其才真正进入集中搅拌模式。德国最早一使用商品混凝十,其世界第一台商品混凝土搅拌站于1903年在施塔思贝尔建立。建站初期,都是采用自卸卡车或机动翻斗一车运送混凝土,由此导致混凝土质量很难保证。20世纪60年代到70年代,世界各国经济发展都很快,商品混凝土亦得到了迅猛发展。到1973年,日本商品混凝土搅拌站达3533个,美国的混凝土搅拌站达到1万个。20世纪80年代到90年代,日本商品混凝土比1973年下降了21%,趋于饱和状态。至今日本搅拌站数量保持在5000个左右。


2、国内发展历史

混凝土搅拌站我国起步较晚,到20世纪60年代中期才开始生产立轴涡浆式搅拌机,80年代初开始生产卧轴式搅拌机,90年代中期开始生产行星式立轴搅拌机,只是到了80年代至90年代才真正实现飞速发展。20世纪80年代中,随着国民经济的迅速发展,混凝土搅拌站得到了快速发展。此时的搅拌站搅拌主机以单、双卧轴为主,称量以电子秤和机械电子秤为主,上料方式有胶带机上料、悬臂拉铲、提升斗上料等多种方式,控制系统有工控机、单片机等形式。


混凝土搅拌站成品分类

混凝土搅拌站产品安装形式多样,一般按固定形式可分为移动式搅拌站、固定式搅拌站、船载式搅拌站、免基础搅拌站。移动式搅拌站机动性好,可随时移动,适用于各种混凝土用量不大、施工周期短的工地,因此通常需要配备行走装置。固定式搅拌站通过螺栓连接或焊接等方式在设备基础上固定,主要用于在大型预制构件厂、商品混凝土工厂和水利工程工地,此类搅拌站生产能力一般较大。船载式搅拌站一般用于跨江大桥修筑、大跨度的跨海工程等。此类搅拌设备适用于远离陆地的宽阔水域混凝土施工,可随驳船在施工水域移动,各种类型的混凝土都可以搅拌。免基础搅拌站设备底架安装与所在的设备场地基础无连接,设备拆卸、安装速度快,基础施工量小,一般固定在安装底架上。


2、按生产混凝土特性分类

根据所生产混凝土的特性,可分为水工站、核电站、商品混凝土站、高铁站等。水工站是指搅拌站主要用于搅拌大坝混凝土生产。涵洞、边坡、道路等其他电站辅助设施用的混凝土,与一般工程混凝土差异不大。而建水电大坝的混凝土骨料粒径较大,且要求骨料级配多,为了能使此类搅拌站的搅拌主机能够承受大块料的冲击,其搅拌臂的数量、角度均进行了一些特殊布置。

核电站建设所需的混凝土通常分为常规岛和核岛2大类,核岛所需混凝土的性能高,且浇筑的混凝土厚实而量大,因此需要配备制冰系统,并对出机温度和搅拌工艺有特殊要求。

商品混凝土站用于生产普通商品混凝土,它属于最常见的混凝土搅拌设备,应用的范围也最广。高铁站生产高性能混凝土主要用于高速铁路施工。高铁搅拌站都要单独计量,以满足对各种物料计量精度要求高。符合高铁施工的混凝土的生产工艺复杂,搅拌周期比较长,一般为普通商混站的2-3陪。总体来讲,搅拌效率相对普通商混站较低,只有普通商品混凝土站的1/3~1/2。



3、国产搅拌站技术现状

近30年来,德、美、日等国家的厂商对混凝土搅拌站做了许多研究工作,采用了大量新工艺、新技术和新材料,推动了混凝土机械的不断发展。目前在国外,混凝土搅拌站的技术特点主要是注重环保问题和强化质量控制。随着商品混凝土在国内大中城市的推广和普及,生产混凝土的必备设备混凝土搅拌站也得到了快速发展。到目前为止,我国已经能生产生产率为60~300m3/ h的各类搅拌站。南方路机等国内主要生产厂家的诸多搅拌站技术水平已经达到或超过进口混凝土搅拌站。具体来讲,这主要体现在以下6个方面:

1、可靠性较高

混凝土搅拌站的关键部件如搅拌主机、螺旋输料机,以及主要的电器控制元件和气动元件等,性能已相当稳定,可靠性及使用寿命明显提高。

2、自动化控制程度较高

控制系统目前大都比较先进和稳定,自动化程度普遍较高。尤其是近年来ERP系统的广泛应用,不仅可实时监控整个站的运行情况,还可大大提高客户生产、经营的管理水平。大多搅拌站采用工业计算机控制,既可自动控制也可手动操作,操作比较简单方便。

3、生产能力较高

当前双联站和多联站的出现大大提高了各大混凝土公司的生产能力,从根本上解决了单站生产能力不足问题。

4、计量精度较高

混凝土搅拌站的计量精度分4个方面,即骨料、水泥(或掺和料)、水和外加剂,其中骨料的精度一般可控制在2%以内,水泥(或掺和料)、水、外加剂的精度一般可控制在1%以内。

5、搅拌质量好、效率高

广泛采用的双卧轴搅拌主机在工作时,传动机构带动两搅拌轴同步反向转动,混合料在罐体中间作径向和轴向运动,形成对流,从而提高了搅拌质量。

6、搅拌主机已基本实现国产化

近年来,我国多家搅拌站生产厂家利用吸收国外主机技术相继研发了多款主机,南方路机搅拌主机等,解决了国产搅拌主机质量不稳定问题,从而大幅度降低了国产搅拌站的成本。



4、产品未来发展趋势

尽管近年来混凝土搅拌站取得了快速发展,但其可靠性、安全性、环保性和人性化还存在一些不足。在“互联网+”的时代下,人们对混凝土搅拌站的智能化提出了更高的要求,因此末来混凝土搅拌站必将在智能、环保、高效、可靠等方面进一步发展。

1、智能化程度越来越高

在“互联网+”的推动下,混凝土搅拌站需建立完善的ERP管理系统、GPS调度系统、搅拌站控制系统一体化等。通过打通混凝土搅拌站产品上网功能,可将产品数据上传,实现对混凝土搅拌站远程控制、故障诊断、程序升级、维护保养等。

2、环保技术不断发展

环保技术一直是混凝土搅拌站的核心技术之一,也是影响产品性能的重要因素。未来,更多的环保技术将被广泛地应用于混凝土搅拌站上,如组合除尘技术、残余混凝土与废水回收利用技术、防水与防油除尘布技术、智能型脉冲式除尘技术和智能控制喷雾降尘技术等。

3、节能技术广泛应用

节能是混凝土搅拌站环保的一个重要指标,未来变频节能技术将从螺旋机逐步扩展到胶带输送机,甚至是搅拌主机电机。同时更节能的新材料、新技术、新工艺、新能源等也将逐步应用于混凝土搅拌站。

4、生产效率不断提高

随着人们对混凝土搅拌站生产效率要求的不断提高,具有高效率的混凝土搅拌站将不断涌现。随着搅拌主机设计的不断改进以及双中间仓技术的广泛应用,未来混凝土搅拌站的生产效率将进一步得到提升。


5、更加贴合混凝土发展

在未来,施工与经济性能优势明显的高性能混凝土将成为市场发展的趋势。因此,混凝土生产设备需贴合混凝上发展的需求。设计人员只有掌握混凝土生产制备新工艺、新配方,才能有效指导混凝土搅拌站技术升级,不断提升混凝土生产品质,降低生产成本。


6、模块化设计趋势明显

基于混凝土搅拌站各主要关键部件的相对独立性,以及客户需求多样化的特点,为提高混凝土搅拌站的方案设计效率与产品的可靠性,模块化设计趋势将更加明显。在进行具体某个混凝上搅拌站总体和关键部件方案设计时,可根据客户的个性化需求,选择合适的关键部件进行模块化“组装式”设计。

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