加气混凝土的配料工艺一般都是将各种物料的计量设备布置在同一楼层的同一房间内,其上层是供料的各种料罐及料仓,下层是进行搅拌和浇注的搅拌浇注机。配料采取分别
控制或集中控制的办法进行操作,以便统一管理,方便工作;各设备的操作方式可以是由操作者眼观手动,也可以通过电动式实现自动控制。在国外,已有不少企业以微机进行自动控制;浇注工艺方式主要有移动浇注和定点浇注两种。移动浇注是用行走式搅拌机,将物料配好下到搅拌机内,一边搅拌一边行走,到达模位后将搅拌好的料浆浇注人模。定点浇注是搅拌机固定,而模具移动到搅拌浇注机傍或下方接受浇注后再移开。
配料与搅拌浇注设备及其工艺特点
供配料使用的原材料从物理形态分有三种:即液体物料、浆状物料和粉状物料,此外还有铝粉或铝粉膏。
液体物料的计量
液体物料常用体积计量罐计量。其构造为一定体积的圆筒(下部为锥形),进出料管装有电磁阀,简体上接有液位指示控制器。
浆状物料的计量
浆状物料采用料浆计量罐计量,分体积计量式和重量计量式两种。体积计量式料浆计量罐以玻璃液面计观察面进行控制。其结构比较简单,计量精度不高,不便于自动控制;重量式料浆计量罐一般以传感器为计量元件,计量精度高,便于自动控制,但结构较复杂。
粉状物料的计量
粉状物料的计量均以重量计量进行,使用比较多的是杠杆式粉料计量秤和电子传感式粉料计量秤两种。杠杆式计量秤结构比较简单,但计量精度不高,物料进出料不直观,易造成误操作,且大多只能计量一种物料,使配料系统布置复杂化;电子传感式计量秤计量精度高,能实现自动记录及全程序控制,并可进行多物料计量。计量进出料指示明确,不至形成误操作,但对设备维护保养要求较高。
铝粉的计量
铝粉和铝粉膏用量较少,一般采用人工计量,但卫生条件较差,国外采用先将铝粉配制成铝粉悬浮液后,再将铝粉悬浮液按配料量进行计量,一般适用于规模较大的企业;国内中小型企业也有采用将铝粉膏集中在一个料仓中,通过给料机送入计量秤,计量后再送入铝粉搅拌机进行搅拌,但因铝粉用量较少,对发气的影响较大,计量略有误差,就容易造成质量事故,所以国内大多数工厂目前仍使用2021-8-5人工计量,以保证计量的准确。
物料的搅拌
物料的搅拌与料浆的浇注由搅拌机完成,搅拌机必须使各种物料在短时间内搅拌均匀,并能进行加热以调节温度。在更短的时间(1min以内)内将铝粉悬浮液等迅速分散到料浆中,最后进行浇注。搅拌机是所有工艺设备中比较关键的装备。
搅拌机由简体、搅拌器、传动机构及放料机构组成。影响搅拌机效率和搅拌效果的主要因素是:搅拌器型式、简体构造、搅拌器与简体的尺寸关系、电机功率和搅拌器的转速。目前,在加气混凝土生产工艺中,实际采用的搅拌机主要有五种,即涡轮式搅拌机、螺旋式搅拌机、旋桨式搅拌机、桨叶式搅拌机和涡轮与旋桨复合式搅拌机。除以上五种形式,搅拌机还可分移动式(又称浇注车)和固定式,底部下料和侧底部下料,下料管和布料槽等多种形式。
(1)蜗轮式搅拌机(西波列克斯专利)
蜗轮式搅拌机的搅拌器是一个圆型底板和六个顺时针斜向布置的弧型叶片组成的圆盘(图5-1)。简体为钢质平底圆筒,筒壁四周均匀布置四只长条形挡料板。搅拌器悬挂安装在筒体中轴线上,一般都将驱动电机附着在筒体外壁通过皮带传动使搅拌器转动。
当搅拌器以高速(一般为350~400r/min)转动时,加气混凝土料浆被圆盘上的叶片推动旋转并被推压抛向筒体内壁。因此,料浆中所有的物料均以高速沿圆盘旋转的抛物线方向运动,由于筒体内壁挡料板的阻挡,料浆中便形成沿筒壁和挡板向上翻涌的湍流,这几股上涌的料浆达到筒体上部后又沿着简体轴心下落在高速旋转的圆盘上方,重新加入旋流之中。
加气混凝土料浆在这种复杂激烈的运动中,各物料之间、物料与简体内壁、挡料板和圆盘之间发生强烈的磨擦、碰撞、冲击,实现不停的翻滚混合,从而达到搅拌均匀的目的。
这种搅拌机结构比较简单,制作维修和清理都比较方便,因而使用的厂家较多。不过,由于其对料浆的作用主要是推动料浆高速旋转,在挡料板反挡作用下,形成的上行湍流到达顶
端后主要靠料浆重力下落与下沉。因此,当物料粘度较大时(特别是搅拌粉煤灰系列料浆),料浆上下各层次之间就有可能不易混合均匀,短期内不能达到预期效果。
(2)螺旋式搅拌机(乌尼泊尔专利)
这种搅拌机的简体为一具有锅状底和封顶的圆筒,搅拌器是螺旋状,在搅拌器外面套有支撑在筒底和筒壁的导流简(图5-2)。物料由上面进入,搅拌好的料浆由筒底中部的卸料口排出。
在搅拌器转动时,料浆受离心力的作用沿筒底弧面向上翻腾,到达简体顶部后向中心部抛落并由旋转的螺旋叶片形成的吸力强制地往下拉,经过导流筒,推压到筒体底板上,在底板的阻挡下又重新上升。
这种搅拌机内壁周边没有任何阻挡,因而使料浆形成更高速的旋转运动状态,同时,在搅拌器的吸拉和推送作用下,料浆快速地上下翻滚。因而,使料浆各部分都能受到更有力的推压和牵拉,这对于粘度较大的料浆的搅拌是比较有利的。
(3)旋桨式搅拌机(海波尔专利)
旋桨式搅拌机由带固定桨叶的简体和带旋转桨叶的搅拌器两部分组成。固定桨叶分层布置在简体内壁上,桨叶用钢质板条作成,旋转桨叶与固定桨叶的倾斜方向相反而又互相交叉.其传动方式又分上传动和下传动两种(见图5-3和图5-4))。
这种搅拌器以较高的速度旋转.料浆在各个层次均受到旋转桨叶的推动而旋转流动,同时又受到与旋转桨叶角度相反的固定桨叶的阻挡.从而被迫改变流动方向。因此,在这种搅拌机内,加气混凝土料浆能够形成更为复杂多变的、互相交叉的湍流,这对料浆的混合、剪切作用将更为强烈,存在于物料中的团块就能更好地被打碎分散。
(4)桨叶式搅拌机(司梯玛技术)
这种搅拌机采用较深的简体,简体周边可布置二对挡板。采用螺旋桨式搅拌器,并在搅拌器主轴上半部加装一对或二对倾角向下的桨叶(见图5-5)。
当搅拌器旋转时,料浆在桨叶的旋转推动下,一方面在简体底部的螺旋桨叶作用下,沿旋转的切线方向向简体内壁抛出并旋转流动,另一方面,还在被迫沿桨叶平面的法线方向向上翻滚。当料浆达到简体上部时,又立即被上面的搅拌叶强制下压,使其迅速下落,这样,料层从各方向混合,效果较好。
(5)复合型搅拌机
这类搅拌机保留了上述各类搅拌机的优点后作适当的改进复合而成。
生产配料
浆状物料的配料
加气混凝土生产工艺中,将砂、矿渣及粉煤灰以湿磨工艺进行磨细时,这些材料都以浆状形态进行配料,在废料浆单独进行计量配料时,也视同浆状物料。
配料前,应测定并调正待使用的灰浆比重或浓度,以确定其称量值。浆状物料的计量采用体积计量或重量计量,当配料中使用多种浆状物料时,宜采用一个有足够容量的计量罐累加计量。在有数种浆状物料进行配料时,应将比较稳定的材料放在最前。如在水泥-矿渣-砂加气混凝土的配料过程中,计量程序应为砂浆、废料浆,最后投矿渣浆。当配料中使用可溶油、水玻璃时,可于浆状物料计量好后投入其中,全部计量工作完成后(包括加水),即可向搅拌机投料。一般来说,浆状物在搅拌投料顺序中排第一。
粉状物料的配料
粉状物料的配料分两种形式,一种是多种物料的累加计量;一种是分别对各物料进行计量。当粉煤灰以干物料进行配料时,因用量较大,且又需先行搅拌制浆。所以,宜单独使用一台计量秤。
以累加计量方式进行计量时,计量进料次序应遵从搅拌投料顺序,累加计量的电子秤,一般都是自动控制,但操作者必须监视并记录各物料的准确计量。当出现误动作时,应及时以手动操作进行补救,以保证配料的准确;各材料独自计量时,应严格把握计量秤(杠杆秤)是否完全空载或是否满载,特别是投料时,容易在未投尽时,输送设备即停止运转,造成较大的计量误差。
计量后的物料投入搅拌机的速度,既要考虑下料后,能让搅拌机充分搅拌均匀而不至结团结块,又要给石灰等材料(特别是采用快速石灰时)留有足够的搅拌时间。一般水泥、石灰的投料时间控制在2~3min。
其它物料的配料
铝粉经计量后先投入铝粉搅拌机与脱脂剂等一起搅拌均匀后待用.当采用移动式搅拌机(浇注车)时,还应将搅拌好的铝粉悬浮液预先投入料浆搅拌机内的铝粉搅拌罐。
碱液采用碱液计量罐进行体积计量(浓度已预先调制好)。水玻璃(以量杯计量好后)投入方式应视采用的搅拌机形式(移动式或固定式)及工艺控制情况而定。一般采用移动式搅拌机(浇注车)时,可将水玻璃投入料浆计量罐;而采用固定式搅拌机时,则宜在投入铝粉前将水玻璃直接投入搅拌机。
投料与浇注
投料与浇注,是将各种计量好的物料按一定次序加入搅拌机直至浇注入模,也是各种物料开始进行初步反应的阶段,特别是水泥与石灰的消解,将极大地影响到坯体质量的好坏。因此,在此阶段应严格掌握各种物料的投料次序,控制料浆的搅拌时间,准确进行浇注。
1 浇注前的准备2
在浇注前,应作好以下准备工作:
(1)检查搅拌机,消除简体内的残留物和积水,检查各传动部件或行走机构是否完好灵活、计时器件和各开关阀门是否灵活准确。
(2)检查模具和模车辊道情况,保证装配处密封良好和行走正常。
(3)检查初养设施工艺状况符合工艺要求。
(4)了解上一班浇注情况及本班原料情况和配料情况,落实作业要求和应变措施。
3 投料与操作顺序
投料顺序一般是先浆状物料和水。其次是粉状物料,最后投辅助材料和发气材料。
(1)向搅拌机投入浆状物料,并加水、加温,在以蒸汽加热时,应考虑到蒸汽已带入部分水分。因此,加水时应留有余量,并且,通入蒸汽前应先排除蒸汽管中的冷凝水.当采用干磨粉煤灰又没预先制浆时,可先投水再加干粉煤灰进行搅拌。
(2)在使用移动式搅拌机时,应先将制备好铝粉悬浮液或碱液先行分别投入搅拌机上的铝粉搅拌罐和碱液罐。
(3)投入粉状物料(钙质材料),当投入总量的50%时,开始记录搅拌时间,全部投完约1~2min后,采样测定稠度(扩散度——以直径为50mm,高为l00mm,内壁光洁度较高的铜管,钢管或塑管置于平板玻璃上,注满料浆后迅速提起,测量其塌落面直径,测试前塑料管内壁与玻璃应以湿布擦拭,注入料浆应刮平),并作适当调整后待浇注。若采用移动式搅拌机(浇注车),此时应将浇注车开至待注模位。
(4)当搅拌达到时间要求时,立即开启碱液贮罐及铝粉搅拌罐(机)阀门,将铝粉悬浮液及碱液加入搅拌机。当铝粉搅拌时间一到,立即开启下料阀,向模具进行浇注,并测定浇注高度。
(5)浇注完毕,应及时将有关工艺参数填人工艺控制卡,作好原始记录。
(6)观察记录发气情况。
至此,浇注工作结束,进入发气与静停阶段。如前所述,此阶段没有太多的操作,但对生产有着及其重要的关系。
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