自動配料精度是考核混凝土攪拌站(以下簡稱攪拌站)製造性能及生產質量的一項重要指標,要達到一定精度和長時間的穩定自動配料並非易事,而需要做多方麵的工作。可以認為:攪拌站的良好運轉狀態,是設計、製造、安裝調試及維護的最佳體現。攪拌站自動配料的超差往往涉及諸多因素。自動配料裝置作為生產混凝土的各種組成物料的計量設備,它的良好性能及自身精度,對於保證配料精度是至關重要的。自動配料裝置通常采用機—電—氣(液)集中控製方式,以適應高效率、高精度的自動配料要求。然而,其中任何環節的工作失常,均可能導致自動配料的中斷或超差,並且以故障現象在稱重指示上集中反映出來。

就攪拌站自動配料超差問題,作者作如下探討。

1　攪拌站磨合期的保養與調整

攪拌站安裝之後,必須經過局部調試及綜合調試,合格後才能投入運轉,而其性能的穩定卻不是一勞永逸的。如何加強保養,使機械設備度過磨合期,是值得充分重視的問題。水電建設總局頒發的《保修技術規程》中,規定攪拌樓的磨合期為460h,並要求進行相應的維護與調整。從目前國產攪拌站的運行經驗來看,隻要加強磨合期的維護與調整,其性能完全可以得到較好的發揮。

2　按額定配料周期連續生產

攪拌站作為高效率生產混凝土的大型成套設備,決定了按額定配料周期自動配料、連續生產為其主要生產方式。但並不排除單罐作業,然而偌大的成套設備畢竟不能僅用於小方量混凝土生產。按額定配料周期連續生產混凝土,不僅是達到設計生產率的前提,也是防止偶然配料超差的重要條件。在連續生產時,稱量的物料流態趨於穩定,不易在料倉結拱,尤其粉狀類物料更為明顯。多年實踐證明:攪拌站的生產連續性越高,則配料偏差波動越小。

何謂額定配料周期?額定配料周期是按攪拌站設計的生產率,換算到每次配料所需要的時間。

誠然,攪拌站的實際生產情況千差萬別,難以絕對按額定配料周期連續生產,但在分析配料超差時,此仍是不容忽視的問題。尤其在試生產階段,此類教訓屢見不鮮。國家標準《GB10171—88混凝土攪拌站(樓)》、水電部標準《SD198—86周期式自動化混凝土攪拌樓技術條件》,已明確把供料充分、出料及時、連續運轉作為標準工況的重要條件。

3　如何準確評價配料精度

自動配料的精度應統一按國家有關標準來評價。

(1)應限定給定值的範圍

由於生產的混凝土標號不同,各種物料的配料給定值必然有一定差異,但其變動範圍不能過寬。國家標準和水電部標準規定,在給定值為1/2量程至滿量程範圍,來進行配料偏差的計算、取值。

若某些物料經常按1/2量程甚至1/3量程以下來進行配料定值,不僅在配料偏差計算取值上與標準有所出入,而且從計量器具的使用角度出發也很不合理,其結果是配料超差機率大大增加。尤其對添加劑等稱量範圍較小的物料,在調試時,給定的量值一定要大於1/2量程,才能保證實測配料精度。否則不能滿足要求。

(2)應按國家標準評定配料精度

配料精度的控製與評定,不僅是混凝土生產的質量技術問題,也屬於計量管理範疇。水電部標準SD198—86規定,“混凝土各組成物料的配料精度分別用於攪拌樓連續生產時,每種材料連續配料10次測得配料偏差的均方根值進行評定。”生產水工混凝土時,配料偏差的均方根值不大於下列規定值:水、片冰、摻合劑、水泥±1%,骨料(粒徑≤80mm)±2%,骨料(粒徑>80mm)±3%,外加劑應按±3%作為評價標準,不宜采用±1%來評定。

4　稱量時間的調整

從給料門開啟到關閉結束的時間稱為稱量時間。稱量時間的長短決定於給料門開度的大小。而給料門開度必須適當,尤其需要指出的是:給料門不能開度過大,以免引入較大的進料衝擊誤差及過大的殘餘料流誤差。所謂殘餘料流,即在關閉給料門的過程中進入稱鬥的物料量,它是導致誤差波動的主要因素。

以前,攪拌樓曾因給料門開度設計過大而引起麻煩。由於采用帶氣閥的氣缸,無法調節行程,雖在綜合調試時移動了氣缸位置,稱量時間仍感較短。另外,加氣劑給料泄液管路的加長,在給料閥關閉後仍有大量殘餘料流進入稱鬥,以致配料超差難以控製。殘餘料流一旦達到給定值的5%,超差的機率將達到不能允許的程度。

5　被稱物料質量應符合要求

組成混凝土的各種物料質量,在有關國家標準、規程中均未做出明確要求,然而在實際生產中卻是一個不容忽視的問題。諸如:人工砂含水率的飽和程度,水泥、粉煤灰的受潮,片冰的溶解水太多等,會導致此類物料超差。另外,物料含水率高易於結拱,配料時將出現時而稱量料流中斷,時而突然以塌落方式進入稱鬥,導致配料失控。可以說,物料不合格是攪拌樓偶然超差甚至發生故障的重要原因之一。作者多次目睹因物料受潮結塊或有雜物,導致螺旋機堵塞、燒損,或給料門(閥)卡阻、漏料。所以,若要自動配料正常,物料必須符合自動配料裝置性能的要求。

目前,采用骨料篩選、二次篩分及砂水含量測定對提高物料質量起到了行之有效的作用。

6　給料門(閥)反應必須靈敏

自動配料裝置是由機—電—氣集中控製,它是作為一個動態過程,來完成自動稱量配料的。不僅電氣控製要可靠,而且稱量要準確,給料門(閥)、氣(液)路及機械執行部件的動作,必須反應靈敏,做到有令則行。給料門(閥)關閉時間應盡可能小,且有較好的重複性,以保證殘餘料流趨於穩定。否則自動配料裝置精度再高,也是枉然。據多年統計表明,因給料門(閥)反應遲緩(包括電磁氣閥及氣缸漏氣、竄氣、潤滑不良等)或卡阻而引起的配料超差,占配料裝置故障的半數左右。其特點是:涉及環節較多,有較大的隨機性,往往難以直觀判斷。

攪拌站以往在安裝中,油霧器常常在氣缸水平位置以下,而且管路較長,運行中出現不少油霧器無油,壓力失調,致使活塞杆無油膜而幹摩擦,加至氣缸、給料門(閥)支承鉸,傳動鉸潤滑也不夠充分,造成機械執行部件動作不靈敏,導致配料超差。

因此,需要按規定經常對機械執行部件進行保養,特別是保證充足的潤滑。如果對攪拌樓的氣缸采用旁路給油法來保證其內部潤滑和密封,雖然與通常的直通式給油法不同,但二者功能無異。

所謂旁路給油法,是采用油霧器安裝在從主氣管道分出的旁路管道上。旁路管道上設有調壓閥,使旁路管道的壓力調到高於主管道上的壓力。在壓差作用下,充分發揮油霧器的噴霧功能,從旁路管道上可向主管道送出2μm以下油粒子,從而使氣缸得到較好的潤滑和密封。但油霧器必須裝#30錠子油,且安裝在高於氣缸的位置,噴油量應調節在使氣缸每動作兩次噴一滴為妥。

7　稱重傳感器容量的選擇

攪拌樓稱量係統的傳感器容量選擇是一個比較重要的問題。據以往使用中觀察,損壞的稱重傳感器,絕大多數屬骨料外加劑稱重傳感器,即便是進口菲利浦傳感器也未能幸免,經分析主要係過載所致。稱重傳感器宜工作於額定容量的範圍內,而過載能力要大於稱重範圍,一般應按下式選擇傳感器容量。

式中K為衝擊係數,一般按經驗取值。對大骨料或外加劑等量程範圍較小的物料,取值應偏大一些。但K值不能過大,否則導致傳感器的量程範圍加大,造成稱量精度降低,使物料稱量產生誤差。因此,消除配料衝擊力的影響,隻有適宜的增大傳感器容量,相應提高傳感器輸出靈敏度和精度,並要考慮在安裝攪拌樓過程中,一些不確定的因素對傳感器帶來的影響,如稱鬥上的電焊作業,傳感器波紋管碰破受潮,傳感器承受扭、彎矩作用等,這些因素都會影響傳感器的靈敏度和精度。

8　其它應注意的使用條件

(1)電源電壓、氣壓、控製室溫度應維持在允許範圍

電源電壓波動偏差允許±10%,如波動過大,電磁氣閥反應速度將隨之變化,同時也易引起電氣設備過流損壞。因此,供電變壓器抽頭使用要合理,向電子稱重儀表提供電源的交流電子穩壓器要經常保持完好狀態。

氣源壓強要維持在0.6MPa,以穩定氣動元件的動力和速度。空氣管路的設計及安裝,應充分考慮到氣管路的壓力損失,以防氣動元件的氣入口處壓力不足,造成隱患。

控製室均裝備有空調器,以維持稱量儀及電氣元件在允許的環境溫度下可靠工作。一般電氣設備元器件最高允許溫度為40°C,尤其電子稱在環境溫度接近40°C時,漂移增大,直至無法工作。在高溫季節,稱重儀工作的同時,空調器必須工作。

(2)計量檢定人員必須經過培訓考核

電子稱及傳感器是《計量法》規定的工作計量器具,砝碼是標準計量器具,均屬依法管理的範圍。標定其稱量儀器精度的工作和維護修理,以及自動配料裝置的精度調試,稱為計量檢定工作。按《計量法》規定,計量檢定人員必須經培訓考核合格,並取得計量檢定合格證,方可進行此項工作。

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