我国混凝土搅拌站(楼)的现状及其发展方向的探讨

z6z6j6 · 发表于 2007-1-13 20:56:00

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（宝业集团股份有限公司安徽公司，安徽合肥 230011）

[摘  要]  介绍我国混凝土搅拌站（楼）的发展现状，提出了我国混凝土搅拌站（楼）的发展方向。
[关键词]  混凝土搅拌站楼  自动化  计量  智能化  标准化
1 混凝土搅拌站的结构及其原理
混凝土搅拌站（楼）按系统来分可分为供料系统、称量系统、输送系统、搅拌系统和控制系统；按结构来分主要由水泥粉煤灰筒仓、螺旋输送机、骨料储料斗、皮带输送机、搅拌主机和控制室等组成。
混凝土搅拌站（楼）的原理是通过控制系统将骨料、水泥、水、外加剂进行计量和搅拌的过程，具体原理如右图。
2 我国搅拌站的现状
2.1 目前现状
由于我国的城市化进程不断向前推进，商品混凝土在全国大中城市得到了迅速发展和推广应用，混凝土搅拌站（楼）也得到了高速发展。目前我国混凝土搅拌站生产企业众多，产品已形成系列化，但技术水平参差不齐，只有部分产品接近国际先进水平，有些技术已经超过进口混凝土搅拌站的水平，其中部分产品具有自动化程度高、生产能力高、称量精度高、投资少、搅拌质量好，能实现多仓号、多配合比、不间断地连续生产以及主机及其主要元器件的国产化程度等优点，但我国的混凝土搅拌站（楼）还存在着整体技术含量不高、普及率不高、地区差异较大、智能化程度不高和环保性能不高等缺点。
2.2 优点
2.2.1 可靠性较高
混凝土搅拌站在我国经过十多年的发展，到目前为止其可靠性较高。其发展的过程是引进-消化-部分国产-全部国产-改进提高。象一般的商品混凝土公司连续生产10000方混凝土是很正常的事，其关键部件如主机、螺旋机、主要控制和气动元件的性能已相当稳定，如搅拌叶片采用独特的高铬高锰合金耐磨材料，轴端支承及密封形式采用独特的多重密封或气密，极大地提高了主机的可靠性能。对常受冲击、易磨损处，如卸料斗、过渡斗等处采用耐磨钢板在里部加强；环型皮带接合处硫化粘接，使用寿命比普通的钢铆接增长3倍，这是确保其可靠性高的前提条件。
2.2.2 自动化控制程度较高
自动化程度是反映一台站技术含量高低的主要标志。从最原始的人工搅拌到滚筒式搅拌，从滚筒式搅拌到强制式搅拌站，从1方主机的60站到1.5方主机的90站，从2方主机的120站到3方主机的180站，目前甚至出现了4方主机的240站。但到2002年以后各家商品混凝土公司多开始采用2方主机多台并联的方式，解决了在提高生产能力的同时保证了一台备用和减少混凝土运输车的等待时间。其控制系统目前大都相对先进和稳定，自动化程度普遍较高，均可全自动长时间不间断连续生产。控制室里的操作平台及电脑监控可以形象地反映整个生产流程和每个部位的情况，如水泥筒仓的水泥贮备情况、骨料仓里的骨料贮备、骨料的输送和混凝土出料等情况，一旦某个部位出现了问题就可以在最短的时间内发现并及时加以解决。
所有搅拌站都采用工业控制计算机控制，既可自动控制也可手动操作，操作简单方便。动态面板显示搅拌站各部件的运行情况，同时可以存储搅拌站的各种数据，按要求打印各类报表资料，存储配方可达几万个以上。控制室配备空调可保证电气元件经久耐用、性能稳定持续可靠，控制系统基本上采用两种方式，一种是双机双控形式，即系统以两台高性能工业计算机组成，一台作为主控生产系统，另外一台作为管理及监控系统兼作主控生产机的备份机，作为主控机系统具有手动及自动功能，控制机与管理机间数据共享，控制机出现故障时可以转换到管理机工作，最大限度保证系统的持续正常运行。另一种采用工业计算机加配料控制仪表组成，即配料控制仪表数据输入工业计算机，通过板卡或PLC可编程序控制器输出执行信号从而保证系统持续正常运行。在主机卸料口、配料站等关键部件可以设置监视摄像头。
工业计算机通过外部采样经过计算、比较、处理，输出控制外部驱动元件，从而真正实现了搅拌站计算机控制。管理及监控计算机系统作为整套电控系统的备用系统，万一主计算机发生问题用户可选择备份机系统工作，做到任何时候确保机器运转正常，不至于影响生产。该系统具有打印统计生产日报表、月报表、在线检测及监控作用，同时具有故障诊断帮助系统指导用户维修。操作台面板手动按钮系统可完成配料自动控制，卸料，出砼手动控制功能，各种电气元件均来自国际知名厂商。
2.2.3 生产能力较高
当前双并联站和多并联站的出现大大提高了各大混凝土公司的生产能力，如二台120的并联站可以把混凝土的年产量提高到60万方，三台并联站可以提高到80万方左右，在根本上解决了生产能力不足而制约着大多数公司进一步发展的问题。另一方面，因混凝土业务的不均衡性，生产能力的提高相对以前可以承接更多的业务，从而占领更多的混凝土市场份额。
2.2.4 计量精度高
混凝土搅拌站的计量精度分4个方面，即骨料、水泥、水和外加剂，其中骨料的精度一般控制在±2%之内，水泥的精度一般控制在±1%之内，水的精度一般控制在±1%之内，外加剂的精度一般控制在±1%之内。骨料的计量一般是采用皮带称、称量斗来进行称量，皮带称为累计称量，称量斗为单独称量或累计称量。水泥及粉料的称量一般是采用称量斗来进行，当有多种粉料时采用累计称量或单独称量。水的计量一般有容积式和称量式两种方式，容积式又分为时间计量方式、定量水表计量方式、涡轮流量仪计量方式；称量式分为自落排水称量装置、加压水泵排水称量装置以整体式称量桶结构；外加剂的称量有容积式、质量式和脉冲计量表等方式。
无论是骨料、粉剂还是水剂的称量，其称量、控制和信号转换元件等均采用进口元件，高精度的传感器、进口微机控制、各秤单独称量或累计称量，完全保证计量的准确且工作性能稳定。
2.2.5 投资省
商品混凝土公司就站或楼的投资相对其它泵送设备而言投资较省。如投资一台120站在配置较好的情况下也不会超过200万，二台120并联站也可以控制在360万左右，如果是60或90站将更节省。
2.2.6 搅拌质量好
搅拌主机在工作时传动机构带动两搅拌轴同步反向转动，每个搅拌轴上分布置4~8个搅拌臂及两对侧搅拌臂，其上装有搅拌叶片和刮板，物料投入搅拌机以后通过搅拌叶片、刮板对粗细骨料、掺和剂等的搅动使混合料在罐体中间作径向和轴向运动，在两搅拌轴中间的交叉区域形成对流，实现物料的强烈搅拌，从而使搅拌质量更好更均匀。
双卧轴强制式搅拌机搅拌能力强、搅拌质量均匀、生产率高，对于干硬性、半干硬性、塑性及各种配比的混凝土搅拌效果好。润滑系统、主轴传动系统均采用全套原装进口，其液压开门机构可根据需要调整卸料门开度。搅拌主机拌轴采用防粘连技术，有效防止水泥在轴上的结块，轴端密封采用独特的多重密封结构，有效防止沙浆泄漏及保证整个搅拌系统的持续长久运行。清洗系统采用高压水泵自动控制加手动控制，各出水孔位于搅拌主轴正上方，提高搅拌的效率，增加水雾，减少粉尘污染及有效清除水泥结块。
2.2.7 主机及其主要元器件的国产化程度高
前几年国产主机的性能不稳定，尤其是主机的轴端密封漏油问题不能很好解决，从而长期制约着国产主机的进一步提高。近几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开发了多个品牌的主机，如具有意大利技术的西门主机、仕高玛主机、德国BHS技术的主机等，在一定程度上解决了我国目前搅拌主机困绕多年的质量缺陷而得不到解决的局面。
主要元器件方面目前多采用中外合资或国外独资制造的电器和液压元件，如托利多、施耐德、西门子、欧姆龙和力士乐等元器件都已相对较稳定，从而使国产站的成本有了大幅度降低，而质量上和稳定性上并不亚于进口搅拌站。
2.3 缺点
2.3.1 普及率不高地区差异大
我国的商品混凝土存在很大的地区差异和不均衡性，如东部地区比西部发达，沿海省份高于内陆省份，发达省份高于不发达省份，在一个省份里省会城市也好于其它地级城市。从总体情况来讲其普及率相对发达国家较低，虽然国家已经发了强制性的文件要求在2005年12月31日前全国县级市全部使用商品混凝土，就目前来看可谓任重而道远。加上当前国家的宏观经济调控和银根紧缩，给这个计划的实现又是雪上加霜。国家城市建设和房地产开发明显放慢，在混凝土市场总量减少的情况下企业对商品混凝土的投资热情将会明显放缓。这种差异将在很长一段时间内存在。
2.3.2 整体技术含量不高
我国搅拌站或楼的整体技术含量较国外发达国家相比还较低，搅拌站生产厂家就目前而言是相对混乱，技术水平相差甚大。原国内几大机械制造公司均已经介入混凝土搅拌站的生产，而且起点相对较高，给原本竞争较为激烈的搅拌设备增加几分不确定性，过多的生产厂商造成多数厂家吃不饱甚至是半停产状态。但搅拌站的市场争夺大战还刚刚拉开帷幕，在未来几年里将会有半数以上制造企业不堪忍受低利润的竞争而淘汰出局。
2.3.3 智能化程度不高
搅拌站智能化程度的高低直接反映该站的技术含量高低，在这方面中国的搅拌站只是完成了智能化的初级阶段。虽然各大公司把其智能化作为一个销售的重要依据，但我们的智能化同国外发达国家的站相比还有一很长的路要走，智能化程度不高制约着我国搅拌站在今后的进一步发展。
2.3.4 环保性能不高
混凝土搅拌站的的污染主要在三个方面，一是粉尘的污染，二是噪声的污染，三是污水的污染。很多商品混凝土公司为了节约投资没有把解决污染问题的措施提上日程，从而造成了我国搅拌站环保性能不高的主要原因。另一方面是政府及其行业主管部门在对环保的控制力度上不够大，也是环保性能不高的另一个重要原因。
3 发展方向
3.1 智能化
智能化是所有机械设备的最终发展方向，搅拌站也不例外。当前多数制造商在这方面都有很大的投入，但只能说还处于一种比较低的智能化状态，在这方面，要以更高一种完全意义的智能化为出发点。
3.2 环保化
目前我国混凝土搅拌站的低环保性要从粉尘、噪声和污染三个方面加以改进和提高。在粉尘方面要在粉料的输送途径中加以控制，如水泥筒仓上采用进口的除尘器、主楼加装除尘器、螺旋机送料改为风槽送料以及整个站的封闭等都可将粉尘降低到最低程度；可通过提高主机的性能和封闭站并采取隔音板之类的材料将噪声减少到最低；在污染方面要通过多种途径进行，如修建废水沉淀池以及二次循环过滤装置和骨料的二次使用。
另外所有的粉状物料从上料、配料、计量、投料到搅拌出料都在密闭状态下进行。搅拌机盖、水泥计量仓、粉煤灰计量仓的排尘管均与除尘器相连，骨料加注口设置阻尘板从而降低粉尘排放量。全封闭的搅拌主楼及皮带输送机结构极大地降低了粉尘和噪声对环境的污染。采用负压除尘及特种纤维滤布使投料时产生的灰尘完全进入除尘器而不向周围扩散，而收集到的粉尘又可方便地回收再利用，有效地保护环境。
3.3 高精度化
高精度化主要指骨料、水泥、水和外加剂的计量精度，目前精度还有较大的提升空间。计量的高精度化是我国搅拌站的奋斗目标和发展方向，只有提高了计量精度才能生产出更高标号的高强混凝土来，如何提高计量装置的精确度是值得探讨的一个问题。
3.4 标准化
搅拌站的标准化是其最终的一个发展方向，任何设备都有标准，全球有国际标准，我国也有自已的行业标准。标准化可从根本上降低产品成本，节约大量的能耗资源，面对当前紧张的自然资源和高能耗低产出的形势，我们呼吁相关行业主管部门以及大型企业来推动这项事业。我国虽然有搅拌站的行业标准，但远远不能适应当前搅拌站的发展速度，标准相对滞后，行业标准在一定程度上没有起到引导作用，众多的生产厂家百家争鸣，一家一个标准的情况，造成市场混乱，使广大使用单位投资浪费。
3.5 国产化
从进口到国产是我国机械设备的发展历程，设备的国产化在很大程度上能降低产品价格，并提高产品的售后服务。进口设备主要是价格昂贵和售后服务不及时，尤其是零配件不能及时供应，针对上述情况国外各大机械制造公司纷纷移址中国组建合资公司或独资公司，这也是一定意义上的国产化，而且可以整体提升我国机械制造业的水平。混凝土搅拌站也不例外，国产化是其发展的必然方向。
3.6 中小型化
      随着我国城市基础建设的进一步完善，城市建设在相对减少的情况下混凝土的需求量将会在很大程度上减少，如进一步投入大站（楼），成本回收和利润将推迟和减少。从长远眼光来看中小型搅拌站是一种可能发展的方向。
3.7 普及化
西方发达国家的混凝土搅拌站机械化要比我们早20年以上，目前其普及程度已相当高，从城市到乡村都已经实现了混凝土机械化。根据我国目前现状来看商品混凝土的普及还需一个漫长的过程，现在只有沿海几个发达省份或者是较为发达的乡村开始普及商品混凝土，如浙江省绍兴县杨汛桥镇（浙江经济第一镇）已经有3家商品混凝土公司，居民建房已经开始使用商品混凝土。我想在不久的将来中国商品混凝土普及到广大农村已经不是梦想。

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