浅谈液态粉煤灰搅拌设备改造技术

屠国兵

宁夏路桥工程股份有限公司 宁夏 银川 750000

一、概况介绍

液态粉煤灰是近几年在高速公路桥梁涵洞台背回填施工中推广应用的一项新工艺，该技术在全国各个省及地方高速等项目中进行了大量应用，实体工程量相应较大，取得了良好的社会效益和经济效益。其主要目的是利用液态粉煤灰自重轻、密实性好、压缩性小的特点，大大减小了台背后基底土的附加应力，减少了桥台与路基的不均匀沉降，并对减少桥头跳车起到了较好的作用。

因此，为了使液态粉煤灰的生产必须达到计量精准、搅拌均匀、生产持续，产量突出等以上要求，液态粉煤灰的生产必须采用场内固定式砼拌合站进行生产，才能达到液态粉煤灰的预期各项指标。借助近两年液态粉煤灰良好的市场前景以及生产工艺的不断改进和完善，同时也为了满足公司今年个别项目对大方量液态粉煤灰的使用需求；经租赁公司研究决定将目前6台技术性能较差、闲置的HZS50/60型和JS1000型混凝土拌合站进行改造升级用于专门生产液态粉煤灰。此项技术改造不但对今年公司各项目大方量液态粉煤灰使用提供了有力保证，而且给公司带来了一定的经济效益。

二、研究目的和意义

这次技改研究的目的是要解决我公司目前常规混凝土搅拌站生产液态粉煤灰不能满足公司对大方量液态粉煤灰的使用需求。

意义在于，首先从环保节约角度出发，充分考虑能修旧利废，节约资源。其次从技术性能方面研究，计量必须精准稳定、生产效率高（技改后每小时产量约为技改前的2—3倍）、突出拆装简便，占地面积小（约为常混凝土搅拌站的1/2）。最后从社会效益和经济效益方面考虑，目前液态粉煤灰是近几年国内各高速公路桥梁涵洞台背回填施工中推广应用的一项新材料和新工艺，技改后的设备必须要满足优质高效的生产标准。

三、技术改造说明

（一）技改小组全面掌握液态粉煤灰的配合比、质量控制要求、生产过程和施工工艺。

液态粉煤灰的配合比（京藏16标施工配合比）：水：486公斤、水泥：58公斤、粉煤灰：1094公斤，合计每方约：1638公斤

（二）根据液态粉煤灰的生产工艺制定改造流程

1、可行性技改立项申请。2、计划工序及工期。3、图纸。4、人员组成及分工。5、所需材料设备。6、所需外协单位技术员相关计划事宜。7、完成调试、申请验收。8、其他补充计划事宜。

（三）按照改造计划对原砼拌合站的机械部分和电路控制部分进行改造。机械部分由机械经营部人员完成，电路控制部分由南方路基厂家技术人员给予技术指导并协助完成，具体是：

1、机械部分：

（1）根据液态粉煤灰的生产需求重新设计机械结构；

（2）按照液态粉煤灰配合比要求重新设计水计量系统，液态粉煤灰每方的用水量是混凝土的3倍多，原设备的水箱容积，上水泵的功率，管径，卸水管径均不能满足液态粉煤灰的生产要求，通过计算，对水箱，上水泵，上水管，泄水管，拌缸内的洒水孔进行了设计改造。

（3）按照液态粉煤灰配合比要求改造粉煤灰计量系统，液态粉煤灰每方的用量是混凝土搅拌时水泥用量的3倍多，原设备的粉料计量斗容积，卸料阀的大小，计量螺旋的上料速度，均不能满足液态粉煤灰的生产要求，通过计算，对粉料计量斗，卸料阀，进行改造，对粉煤灰上料慢的问题，采取单螺旋增加为双螺旋的方式解决，改造后均能满足生产要求。

（4）对原搅拌机的拌缸衬板、密封件、搅拌臂、搅拌叶、润滑油路进行全面的更换和保养，以保证搅拌过程中的密封性。

（5）为保护环境，降低设备生产过程中产生的灰尘，在设备拌缸上部设计加工了除尘管道并引入地面，以此防止灰尘在设备上部飞散给周围环境造成污染。

（6）重新设计安装维修平台、护栏、楼梯、气路、电路等其他配套装置。

图1 ：对称量斗和框架进行重新设计

图2 ：设计加工新的计量斗

图3 ：设计改造水计量、水喷洒系统

图4 ：京藏4标现场安装效果

2、电控部分：

（1）对称重传感器、控制蝶阀、水泵、气缸电磁阀、螺旋电机、拌缸电机等电器元件及线路进行重新设计加装、更换、保养。

（2）将原机操作控制系统改造为能满足液态粉煤灰自动配料、计量、搅拌生产的控制系统，对其电器控制系统进行相应的改造。

四、技改后应用效果追踪

截止2018年5月底，先后共计技改完成6台，八月底全部完成安装调试，10月初全部投入生产。

截止2018年11月20日各项目已完成生产量统计如下：

（一）京藏4标两台完成约：3900方（项目变更后计划用量约30000方）。

（二）京藏6标两台完成约：3800方（项目计划用量约150000方）。

（三）京藏16标一台完成约：30000方（项目计划用量约100000方）。

（四）京藏22标一台完成约：2200方（项目计划用量约36000方）。

因此，根据各项目先后投产情况，我们从第一台到第六台的调试至试生产过程中，先后对电路、水路、控制系统、机械结构等方面发现的缺陷进行了逐一改进。 以目前各项目的投产使用情况看，设备技改后的技术性能无明显缺陷；尤其是控制程序、电路、气路、计量、拌缸密封等主要核心部位及装置结构部分工作稳定，性能可靠，产品质量符合项目使用要求。以技改后的HZS60型液态粉煤灰拌合机为例：正常工况下，每小时产量约在35方左右（每盘搅拌时间75秒）技改结果符合预期生产要求及使用价值。

技改经费投入情况：以上六台最终技改投入经费共计约：6台* 7万元/台 = 42万元。

五、成果应用前景、经济、社会效益预测

通过对这六台混凝土搅拌站进行改造升级用于专门生产液态粉煤灰的技改使用效果来看，此项技术改造一是将满足近两年公司个别路基项目对大方量液态粉煤灰的使用需求；二是技改后生产效率比同型号的砼拌合站生产液态粉煤灰效率高约3倍；三是技改后该设备投入经费不高、安装方便，易维修保养、占地面积小（约是同型号的砼拌合站的1/2）；四是符合近几年在高速公路桥梁涵洞台背回填施工中推广应用新材料和新工艺的使用价值；因此，此项技改不但对今后公司各项目大方量液态粉煤灰使用提供了有力保证，同时也让公司报废设备继续产生价值，变废为宝，节约资源。

六、前期工作基础及支撑条件

（一）前期工作基础：借助近几年高速公路桥梁涵洞台背回填施工对新材料和新工艺推广应用和液态粉煤灰良好的市场需要前景以及为了满足公司今年公司个别路基项目对大方量液态粉煤灰的使用需求；经租赁公司研究决定将目前6台闲置报废的HZS60型水泥混凝土拌合站进行改造升级用于专门生产液态粉煤灰。

（二）支撑条件：液态粉煤灰站的技术改造通过立项之后，公司针对此技改项目成立了液态粉煤灰站技术改造小组，在前期不断的探索和南方路基厂家的密切配合，公司在各方面都给予了大量的人力和物力支持。