发布时间:2025-01-12 12:03:05 人气:
现状分析
在建材生产过程中,总是需要多种必不可少但是单位用量很小的干粉添加剂俗称小料来调整产品的特性及质量。小料的配料投放方式,目前来说基本上有三种:依照生产工艺配方的要求,绝大部分建材企业是配备专人,预先用台秤分品种计量、分别装小袋存放;在生产时,在生产设备旁安排专人值守,按照生产工艺配方和生产批次的要求,透过人工投料口,拿分称好的小袋小料分别投进混合机内,而后给生产系统确认投放信号后,混合机开始批次混合生产。也有的建材企业,为了减少人力成本及环境压力,选配小规格的单管螺旋输送机作为小料的自动计量设备来实现小料自动计量配料工作。还有的建材企业,选用单管螺旋机+静态称重单元的组合的方式,即多种小料通过螺旋机向一个计量称重单元的计量斗依次加料累加计重的方式来实现自动计量配料的工作。
现场图示:
以上几种小料的计量配料方式,均不同程度地存在一些问题,造成建材生产人员的困惑。人工添加小料考虑人力成本和管理成本,还有称重精度、投料小袋残余等产品质量不稳和材料成本的增加,小料在分称及投放过程中粉体飞扬小袋乱丢带来环境污染伤害人体健康。整体来说就是:产品质量不稳、小料有浪费增加了材料成本、需要考虑人力成本及环境污染、还有产品生产周期不稳、月度实际生产量不稳等等。单管螺旋机有其固定的螺距稳定的粉体输送,可以作为计量设备有条件地使用。
在建材企业里,实际电力的电压是有较大波动的不稳的,螺旋机的转速是变化的,单位时间内螺旋机输送的粉体量是不等的,误差较大。单管螺旋机辅助计量称重单元,二次计量,精度提高了很多,这也是目前建材生产系统最常见的计量配料设备系统。这个计量配料系统,计量精度可以达到0.5%即千分级,但因建材生产设备大多安装在钢结构支撑结构上,建材生产时产生的震动对于计量精度有较大的影响,许多建材生产系统中计量配料的精度只有1%即百分级,对于产品成分中占比例较大的砂、灰钙、水泥、煤灰等材料,这样的计量误差是能接受的,但在产品成分中占比例非常小、有的仅有几十克的各种添加剂来说,计量精度是需要达到万分级的;如果产品成分中需要十余种添加剂,需要采用叠加的计量技术,就是按目前的计量精度,是需要有较充裕的计量时间来完成,但实际上每批次建材的较少的生产时间均是难于满足这种技术的要求。
现场图示:
智能计量配料设备横空出世
面对建材生产中小料计量配料的现实需求,综合我们多年的实际工作经验,参研多种粉体计量技术,考虑到粉体添加剂的不同的物理特性、不同的计量配料量、不同的计量配料时间和不同的工作环境,我们在2017年11月份创建了《高精度干粉智能计量配料设备系统》的工作原理及技术指标,据此研制出样机。我们购置了建材生产中最常用的纤维素醚和胶粉二种添加剂,反复校验改进、再校验再改进,终于在2018年1月份实现我们拟定的所有技术指标,特别是实现万分级干粉添加剂计量精度指标,确定定型。
工作原理:物料由进料设备(如振筛、给料机)或者人工整袋加料等将物料分批进入计量料仓,智能控制器驱动高精度变频双螺旋机输出重量,重量处理模块(高速传感器和计算控制系统)自动快速捡拾重量数值即时运算,并把每次称重值和标定结果进行比较,计算出误差值,及时反馈并修正螺旋机的输出量,同时采用万分级分度值,智能综合平衡,确保实现0.05%的物料计量精度。该计量配料系统一旦出现故障,智能称重控制器通过对故障分析后,即以中文形式在触摸屏上提出处理方法,以便于操作人员及时准确处理。每次称重后,通过智能控制器输出信号,由气动阀自动开启料门放料,物料进入缓存仓暂存;计量智能控制器取自原生产系统配料仓放料阀信号,计量缓存仓遂行同步放料,实现双系统同步放料但又不互相干扰的目的。这套干粉智能计量配料系统,自动化程度高,操作简便,密封性好,规格多样,适应于不同生产环境不同粉体物料的生产工艺的计量配料的要求。
系统特点:
结构密封,减少粉尘外扬,生产环境好;
双螺旋间隙小,输出精度高,可自清洁;
动态计量与螺旋输送物料相结合;
变频调速运行稳定、可靠;
人机界面友好,输入和修改参数方便;
采用砝称重传感器为压力式传感器,精度高、稳定性好;
自动故障诊断等功能;
粉料分别独立计量,可依据需要增加计量单元。
砝码校验,操作简单,维护方便;
产品实物图:
高精度干粉添加剂智能计量配料设备系统在建材生产过程中的应用
面对各地建材生产企业的不同要求,我们以极其认真的态度,与各建材企业的老板和技术人员坦诚交流:首先我们会依约到建材企业的生产现场查看现状,了解目前小料的品种、特性及计量配料的情况及诉求;其次我们会向建材企业的老板说明,小料计量设备不是通用设备,一台计量设备不可能满足所有添加剂的计量配料的要求的;再次我们会与建材企业的老板和技术人员,现场讨论计量设备的选型、安装位置及安装方法,既要考虑计量设备的工作要求,也要考虑现场的位置、今后设备操作员的使用便利性等;最后就是双方签订技术要求及买卖合同,落实大家讨论的内容,相互约束。
我们为了更好地了解建材生产中小料计量的需求,以及帮助建材企业有关领导了解小料计量配料设备系统的概念,我们拟出一份调查表,要求建材企业相关领导按表如实填写传回,这张表反映的内容作为小料计量设备选型的重要依据,是作为合同附件的形式存在的,非常重要!
添加剂(干粉)计量配料需求调查表
几个实际案例应用分解
1、在凯瑞公司的建材生产线(干混砂浆生产线)上,原二种添加剂的计量配料设备是运用单螺旋机+静态计量斗的组合方式,二种添加剂依次叠加进计量斗的称重计量配料;计量称重斗安装在钢结构平台上,生产时计量设备平台震感较强,计量设备误差超过1%,无法满足添加剂计量配料的要求。
实际改造:
拆除计量称重斗,在此位置布置二台高精度干粉计量配料设备,利用原有的添加剂粉料仓和螺旋输送机向计量设备按需供料。计量设备的智能控制器安装在生产系统的控制室内,不增加控制人员;采用原生产系统中粉料计量仓的下料阀信号,遂行同步向混合机放料。依照生产系统的批次时间要求,设定好计量配料时间、计量量及放料时间,添加剂计量设备系统独立运行,不干扰原生产控制系统的运行。我们承诺:干粉添加剂智能计量配料设备系统,动态误差不大于10g,实际调试并交付的系统最大动态误差是4g,客户满意;连续运行至今,仍然是保持这样高的计量动态精度。
实物图示:
2、在友联公司的建材生产线(干混砂浆生产线)上,原有的多种干粉添加剂是专人台秤分称装小袋,在生产时安排专人值守在生产设备旁按照设备工艺的要求人工分袋投料的。在小料计量设备安装前,生产现场的环境是不好的,即使是佩戴了防尘口罩,生产设备旁值守的人员身上落满白色的粉尘。
经供需双方技术交流,确在人工投料平台安装二台高精度的干粉添加剂计量配料设备系统;添加剂计量仓要求一次性存放一袋纤维素醚,需方自己搭建投料平台;需方特别强调了动态计量精度,在合同中约定:计量系统动态计量精度不大于10g;达不到要求,供方自行拆除计量设备。
干粉添加剂计量配料设备系统安装调试交付时,动态计量精度最大误差是3g,计量系统与原生产系统同步,建材公司随即减少了二名原添加剂分称和投料人员,原设备系统操作员负责在每天的早晚检查补足计量仓内的添加剂、其余时间一直在系统控制室专心监控生产系统的运行。
这个案例里的添加剂计量配料设备系统,老板满意:减少了人力成本和管理成本,减少了添加剂用量的损耗降低了生产材料成本,计量系统动态计量精度超过约定,一些私下里持反对意见的员工及协作单位终于认识到技术进步带来的好处。技术员满意:以前生产产品质量不稳定,确实受了些委屈,现在产品稳定用材量降低,再次证明技术员的技术水平。操作员满意:以前生产系统操作员时不时还要到设备现场旁去看看,或者去协助分称装小袋,飞扬的粉尘对身体是有伤害的。现在,生产环境中添加剂的外漏几乎没有,每天最多早中晚三次去生产设备查看添加剂的存量只需及时补足就可以,其余时间基本上就在配有空调的控制室监控设备系统的运行;另外,老板考虑到操作员需要向计量仓加料,每月还给操作员加些工资。供方满意:达到约定的技术要求,客户满意就是我们最大的奖励!
实物图示:
3、在金鑫公司的建材生产(湿拌砂浆\混凝土站)线上,主要是一种干粉添加剂,也是专人分称装袋专人值守拿袋投料,很麻烦,工作强度很大。
经双方技术交流,确定在上砂带的前段加装一台干粉添加剂计量配料设备系统,客户制作计量设备的安装平台和粉体投放平台。承诺计量配料设备系统动态误差不大于10g,实际交付最大动态误差是4g,客户满意。
这个案例,出现一个小插曲:计量设备安装好开始运行时,计量设备系统的信号对原生产系统产生干扰信号。经查原生产控制系统没有考虑系统抗干扰的问题,这个也是经验吧。
实物图:
干粉计量配料设备系统常见问题及处理意见
在与建材企业老板交流时,时长会被问到一些问题,我分别介绍如下:
1、计量精度的问题:万分级精度,能达到吗?吹牛吧!一些做生产设备系统的企业,更是抱着怀疑的态度--因为他们做不到!为此我们放慢了技术推广的力度,让实际案例来说明,我们的干粉添加剂计量配料设备系统,达到万分级,计量系统动态误差不大于10g。
2、人性化简便操作的问题:考虑到建材系统从业人员的基本情况,以及大家用手机的习惯,我们配备了“触摸屏人机交互界面”,简便、直观、易学,深得操作员的好评。
3、添加剂粘附在计量设备上的问题:这是个常见的较难解决的问题,我们非常重视!首先我们在选材上,计量设备的主件和计量料仓直接选不锈钢材料,减少粘附性。其次是在计量仓配旋转叶片,作用是:一是搅拌均匀喂料,二是遇到流动性不好的粉料也有破拱的作用,三是及时清除粘附在料仓内壁上的粉料。最后是减少加料仓的容积,加大添加剂投料的频率,减少添加剂在设备里的滞留时间。在实际操作中,友联公司的做法值得借鉴:生产系统操作员早上先加满计量仓内添加剂,中午午饭后在上去检查下及时补足下午需要,晚上如果需要生产就在晚饭后上去检查下补足添加剂,力争当天投放的添加剂当天用完。
4、日常维护保养的问题:我们这类干粉添加剂计量配料设备系统,整体性能优异,操作简便。日常操作仅仅是在触摸屏操作界面改变粉体计量的数量;计量设备在投入使用时,在计量设备的齿轮箱里加好润滑油,半年再检查一下润滑油,适当加注一些就可以了。
5、多品种添加剂计量配料设备系统的集成的问题:这个问题许多人与我电话里或者当面沟通过,我在这里介绍下:
遇到6种以上粉体需要计量配料的,就需要做系统集成,采用综合控制软件、需要高精度计量配料的(计使用电脑来操作;多粉体计量可以有二种方式:
一是计量精度万分级,动态误差≯10g)就需要对应粉体品种的多台数计量设备,并列或者环形布置;计量后的粉体需考虑集中到一个缓存仓内等待进入下一个流程;
二、计量配料的精度千分级或者百分级,即在5‰-1%,可以考虑多物料共用一个计量模块的方式,即多粉料料仓布置在计量模块的上方依序通过适配规格的螺旋机输送粉料进计量仓,采用叠加称重计量技术。这就需要有充分的时间来完成计量工作,或者减少计量精度。
南京港力科技有限公司
张士勇 13601584373
2018年06月
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