干混砂浆自动生产线的计量配料系统

干混砂浆自动生产线的计量配料系统侯长春、李俊新、闫纪存、金玉红关键字：干混砂浆、自动生产线、计量、配料摘要：对于流动性非常差的物料，可以在仓的中、下部设若干套单向喷气嘴助流；也可以采用柔性料仓；为减小摩擦阻力和提高防腐能力，可设计一种可方便更换的不锈钢内衬；计量配料仓与称重传感器连接部分应有调高、限位、预支撑装置；3个称重传感器必须对称均布，使之受力均衡；计量配料仓一般设计一圈环形板，一则增加刚性，而则放置标定砝码，方便标定。干混砂浆在我国是一种新型环保建筑材料，其优越的产品性能已被广泛认识。相对于传统的建筑材料和施工方法，是一个革命性的变革。必将使我国的建筑物和使用效果产生质的飞跃。干混砂浆是根据不同用途，由多种物料、按不同配方和相应的工艺方法进行生产的。其中，按工艺要求和各种物料的配方比例，进行准确地配料，是保证产品质量和生产线正常运行的技术关键。我们在引进国外先进技术的基础上，长期研究各种物料的特性，积累了较为丰富的实践经验，较好地解决了快速、准确配料的问题。首创了在北京2个用户用国产化计量配料系统，生产多种干混砂浆产品的自动连续生产线。为早期推广和应用干混砂浆做出了贡献。一、计量配料系统设计方案的确定首先应认真研究所用各种物料的特性，包括：物料的品种，各自的流动特性、配料量、容重、粒度，水分等。根据工艺设计要求和生产节拍，确定技术方案。包括：加料顺序、快速和精密加料设备形式及配置、称重计量仓的材质，容积、仓锥角、进、出料阀门、软联结、称重传感器的型号规格及安装调整方式、仪表的计量配料显示及控制等内容。二、计量配料系统的设计要点：1、原料仓上设上下料位计，控制上料装置的启停。保证有充足的物料能连续的供给加料设备。2、加料装置干混砂浆所用原料较多，原料仓数量也多，（如：北京某公司的主料仓9套，辅料仓6套，计量配料仓2套。）输送加料距离较远，适用于密闭的螺旋给料机作为加料装置。流动特性较好的物料，一般用规格较大的螺旋给料机作为快速加料；规格较小的精密螺旋给料机作为精加料。两者的工作时间及工作方式、提前关闭时间，在现场调试时确定。为了保证连续稳定地加料，螺旋给料机的转速不宜很高，螺距与直径比一般应≤0.5。作为精加料的精密螺旋给料机，最好加一套变频器，在接近额定量时，转速逐渐变慢至停止。此种设计方案，加料准确度一般能达到±0.3%以上。为了保证生产节拍，作为快速加料的螺旋给料机规格应大些，其加料能力应不小于额定量的130%。由于螺旋给料机出料的脉动性，螺旋给料机停止后可能出现塌料而影响配料的准确度。其出料口处，应设一快速截止阀门，在螺旋给料机停止的同时，截止阀门快速关闭。对原料仓出口与计量配料仓的进口水平距离较近的加料装置，可采用精密分格轮给料机组和顺畅的溜槽，作为加料装置。3、计量配料仓的入料管道多个入料管道进同一个计量配料仓，必然涉及管道高度密集的问题，尤其以辅料为主的小计量配料仓，此问题尤为突出。为此，可在计量配料仓盖上焊接相应个不同角度、不同长度的带连接法兰的管头，以实现在不同的空间位置，方便的与螺旋给料机的相应出口连接。同时要特别注意到空间管道的倾斜角的合理性，必须使螺旋给料机给出的物料全部顺畅地进入计量配料仓。由于入料管道的高度密集性和计量配料仓盖较小，应设计成整体性软联结。4、计量配料仓设计要点在保证刚性充分（尤其是称重传感器安装、支撑部分）的前提下，计量配料仓系统的重量要尽量轻便；其有效容积为各种配方物料体积总和最大值的110—120%；仓锥角按其中流动性最差的物料能自由顺畅的滑下的角度设计。如果仓锥角设计的太小，易出现仓内物料排不干净，仪表显示不回零而不能自动进入下步程序的停止状态，而使自动生产线中断的后果。对于流动性非常差的物料，可以在仓的中、下部设若干套单向喷气嘴助流；也可以采用柔性料仓；为减小摩擦阻力和提高防腐能力，可设计一种可方便更换的不锈钢内衬；计量配料仓与称重传感器连接部分应有调高、限位、预支撑装置；3个称重传感器必须对称均布，使之受力均衡；计量配料仓一般设计一圈环形板，一则增加刚性，而则放置标定砝码，方便标定。5、称重传感器的选定称重传感器是计量配料仓的核心部件之一。其特性参数的正确选定对保证计量配料的准确性至关重要。其主要特性参数包括：安装形式、额定负荷、最大允许负荷、灵敏度、供桥电压、分辨率、重复性、滞后、温度影响等。其中额定负荷的选定一般为计量配料仓的总皮重和最大称量量（各种物料最大工艺配料量的总合）的120%；如选的规格太小，因加料过程中产生的冲击载荷和偶然因素，可能造成称重传感器损坏；如选的规格太大，则分辨率不够，影响准确性。6、计量配料仓的标定1）、线性标定按额定总料量，准备足够数量和细度的标准砝码。砝码摆放位置要对称。非对称摆放时，最好放在有效支撑面以内。并准备好经检验合格的仪表。所分辨的单位显示值一般应不大于允许绝对值的1/5。鉴别力测试：将额定总料量的0.03%的砝码，放置在仓上，仪表应有显示。按额定总料量的20%；40%；60%；80%；100%的5个点，（也可以按20%；60%；100%的3个点）分别计算出应加载的砝码量，因为砝码不可分割，所以应圆整为接近值，并计算出所占的百分比值（参考）。计算出各相应点的标准值。按额定总料量的大约0%；20%；40%；60%；80%；100%（或大约0%；20%；60%；100%）对应砝码的顺序分别依次加载，并记录出仪表显示值。再按大约100%；80%；60%；40%；20%；0%；（或按大约100%；60%；20%；0%）对应砝码的顺序分别依次卸载，并记录出仪表显示值。该加载和卸载过程进行3次。其实测记录值与计算的各相应点的标准值进行对比，其差值的绝对值的最大值为绝对值误差。该绝对值误差与该点的标准值的百分比值，为该仓的相对值误差，即准确度。如用户要求做实物标定，可用高精度衡器作为标准器，进行检验。2）、控制误差检验对标定合格的计量配料仓进行控制误差的检验，实际上是对加料装置的控制准确度的检验。其中包括机械结构和仪表运行程序的科学性、可靠性、稳定性。可以按各种物料的工艺配料量，按配料顺序，逐个进行核对检验。允许对有关参数进行调整，直至满足配料准确度要求。6、配料工作顺序按工艺配料顺序，启动加料装置。先快速向计量配料仓加料至接近值时（具体值调试时确定），快速加料装置停止。精加料装置继续加料，逐渐接近配料量，考虑到悬浮量，精加料装置提前逐渐减速停止（提前量调试时确定）。同时截止阀立刻关闭，截住可能出现的塌料。仪表随时跟踪下料量，精加料装置停止后，延时Δt秒，待静止后，仪表稳定的显示值，为第一种物料的工艺配料量。紧接着，第二种物料开始先快速向计量配料仓加料……重复上述程序直至完成全部配料过程。考虑操作者的操作习惯和具体要求，也可手工点动精加料。计量配料仓的配料工作全部完成后，仓底的斜口密封阀门自动打开，计量配料仓的物料通过软联结和管道排入混合机。物料排空后，仪表回零，斜口密封阀门自动关闭。进入下一个配料循环。如果物料不能及时排空，斜口密封阀门则不能自动关闭。就不能进入下一个程序。此时，喷气嘴自动向斜下方喷气，将料排出。如果是柔性仓，则自动启动按摩装置，将料排出。斜口密封阀门非常重要，可以实现全密封（为本公司的独有产品）。如果仓底阀门密封不好，有泄露，不仅影响配料的准确性，而且现场粉尘太大，污染环境。三、结论新型建材（包括干混砂浆）和其它行业的自动连续生产线的使用实践证明：上述设计方案是成功的、完备的，是本公司的成熟技术。可以广泛应用于干混砂浆、玻璃、化工、食品、医药等行业的自动计量配料领域。