Промышленное оборудование для производства ССС


 

Сизиков С.А., к.т.н., ЗАО НИПКБ "Стройтехника"
Вяткин Г.М., ООО ПКП "Стройтехника"


Основными технологическими переделами при производстве сухих строительных смесей являются: прием и подготовка сырьевых материалов (кварцевый песок, известняк и т.п.) прием и хранение вяжущих (цемент, известь и т.п.) и хим. добавок, дозирование компонентов смеси, их смешивание, упаковка, складирование и отгрузка готовой продукции.

В зависимости от мощности предприятия для производства сухих строительных смесей (ССС), рецептуры и видов смесей, особенностями используемого сырья и компонентов смеси, а также требований к виду отгрузки ССС (в упакованном виде или "навалом" в цементовозы или другие транспортные емкости) структурируется технологическая схема производства и определяются требования к технологическому оборудованию.

В настоящее время ЗАО "Сканмикс СПб" по данной технологии построил и запустил завод ССС производительностью до 30 т/час. Все оборудование, включая металлоконструкции и объемно-компоновочные решения разработано в ЗАО НИПКБ "Стройтехника" и изготовлено ООО ПКП "Стройтехника" (г. Санкт-Петербург).

Условно завод ССС можно разделить на отделения:
- сушильное отделение;
- классификационное отделение;
- дозировочно-смесительное отделение;
- фасовочное отделение, включающие расходно-накопительные бункера для отгрузки готовой смеси в цементовозы и Биг-беги и склад готовой продукции площадью 1000м2;
- лаборатория и пультовая.

Особенностями технологии является тщательное разделение на 5 узких фракций песка и возможность введения в смесь до 7 видов хим. добавок или премиксов, что обеспечивает возможность выпуска большой номенклатуры ССС высокого качества. Также, технологией предусматривается раздельный процесс приготовления 2-х видов смесей одновременно: один тип смеси с затариванием в клапанные крафт мешки емкостью 25-50 кг и другой тип смеси с отгрузкой ССС в автоцементовозы или в емкости (капсулы) емкостью до 8 тн. или в "Биг-беги" (1м3), что дает возможность дальнейшей комплексной механизации отделочных работ промышленным способом.

В сушильном отделении размещен приемный бункер, оборудованный активной защитной решеткой для предотвращения попадания крупного (более 80 мм) негабарита, снизу бункера установлен вибрационный питатель. С помощью вибропитателя материал подается в загрузочную воронку ковшевого элеватора, которым материал направляется в расходный бункер, также оборудованный лотковым вибропитателем, который подает влажный песок на грохот, для его предварительного грохочения (отделения частиц свыше 8 мм.) Для предотвращения залипания сит, использован самобаласный грохот с направленными колебаниями с ситом из нержавеющей стали. С грохота отсеянный песок поступает в приемную воронку сушильной установки виброкипящего слоя.

Настоящая модификация сушильной установки была запущена в 1999 году для сушки песка подлежащего последующей классификации и обеспыливанию. Отличительной особенностью данной модификации является отсутствие специальной сетки применяемой в предыдущих модификациях, что позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы и повысить надежность работы вибросушильной установки.

Важным показателем является расход топлива на тонну высушиваемого песка. Он ниже по сравнению с сушильным барабаном в 1,5 раза. Также значительно ниже металлоемкость и габариты сушильной установки. Например: сушильная установка производительностью 15 т/час занимает площадь: 5,0х1,5 м.; высотой 3,5 метра и при этом, вместе с теплогенератором и рамами весит менее 4,5 тн.

Так как песок, поступающий из сушильной установки, имеет температуру от 85 до 1000С и для использования в технологическом процессе непригоден (допустимая температура гарантирующая сохранение хим. добавками необходимых свойств - 400С), в технологии предусмотрен охладитель песка.

Охладитель - агрегат виброкипящего слоя, использующий для охлаждения атмосферный воздух, который проходит через слой материала, унося тепло, обеспечивая интенсивное охлаждение песка. При этом, в процессе охлаждения песка происходит его беспыливание (унос пылеватых частиц менее 0,14 мм)

Охлажденный, обеспыленный песок подается ковшевым элеватором на 4-х ситовый грохот для классификации на различные фракции. Расклассифицированный песок с грохота самотеком поступает в отсеки пяти-секционного бункера. Отсеки бункера оборудованы уровнемерами непрерывно контроля, уровня материала, системой сводообрушения (пневматической), лотками для отвода материала в случае необходимости. Отвод излишков песка осуществляется в бункера - накопители с помощью ленточного конвейера закрытого типа. Из бункера сухой песок может отгружаться в автотранспорт навалом или в "Биг-беги" и в дальнейшем повторно использоваться в технологическом процессе минуя сушильную установку.

В нижней части отсеков расходного бункера установлены гравитационные питатели, оборудованные поворотной заслонкой позволяющей производить дозирование в режиме "грубо-точно", а также пережимным клапаном выполняющего функции контрольного, для полного исключения просыпей (особенно мелких фракций) во время дозирования.

Вяжущие компоненты (цемент, известь и т.д.) хранятся и подаются из складов с помощью винтовых питателей. Склады оборудованы системой свободообрушения, датчиками (непрерывного) уровня материала, клапанном сброса аварийного давления, рукавным фильтром с системой регенерации (встряхивания). Загрузка складов осуществляется с помощью пневмотранспорта из цементовоза или узлов растарки "биг-бегов".

В дозаторах применена тензометрическая весовая система, обладающая высокой надежностью и точностью. Для увеличения точности дозирования в управлении транспортирующими устройствами (винтовых и гравитационных питателей) используется принцип "грубо-точно". В нижней части дозаторов находятся затворы с электропневматическим управлением. В дозаторах вяжущих и хим. добавок - поворотные. В дозаторе песка - пережимной, гарантирующий исключение просыпей в смеситель, особенно мелких фракций песка, обладающих хорошей текучестью.

Химические добавки подаются наверх дозировочно-смесительного узла с помощью грузоподъемного устройства на поддонах. Далее вручную (не чаще 1 раза в смену) ссыпаются в отсеки расходного бункера. Также, предусмотрена система пневмоподачи хим. добавок или микрокальцита. Отсеки 7-и секционного бункера оснащенного защитными решетками, герметичными крышками, системой свободообрушения и датчиками контроля уровня материала. В нижней части находятся поворотные заслонки, к которым крепятся винтовые питатели (20 - 26), с помощью которых хим. добавки поступают в дозатор хим. добавок в режиме "грубо-точно".

В данной линии одна группа дозаторов поочередно, в автоматическом режиме, обслуживает два смесителя. Материал из дозаторов подается в смеситель через течки с перекидным клапаном.

Для перемешивания компонентов использован одновальный смеситель периодического действия, обеспечивающий 3-х мерное перемещение компонентов. Это достигается расположением и формой лопастей. Для более тонкого смешивания и устранения конгломератов, при вводе волокнистых добавок на смеситель дополнительно могут быть установлены деагламераторы. Разгрузка материала осуществляется, через затвор, выполненный в виде открывающегося днища, что позволяет экономить время на его разгрузку и очистку смесителя. В качестве привода затвора использована автоматически управляемая коленно-рычажная система. Использование коленно-рычажной системы и переход от фронтального положения уплотнительных поверхностей к торцевым значительно увеличивает надежность работы затвора смесителя.

В смесительном отделении установлены 2 смесителя. Один работает на фасовку, в клапанные мешки, из второго - материалы с помощью элеватора поступает в склады готовой смеси. Последние используются для хранения и отгрузки готовой смеси в тару большой вместимости: "Биг-бэги", "капсулы" (силоса), цементовозы.

Для наполнения клапанных мешков используются две одномодульные машины с механической подачей материала, которые работают в полуавтоматическом режиме. Насадку мешков (пустых) на штуцер осуществляет оператор, далее процесс наполнения мешка и его сброс производится в автоматическом режиме. Наполненные мешки попадают на приемный конвейер, которым через агрегат очистки мешков от пыли подаются на склад, где они пакетируются на поддоны.

Управление процессом приготовления ССС осуществляется в автоматическом режиме. Система управления выполнена на базе микропроцессора (контролера). Требования к рецептам и качеству продукции заложены в память ЭВМ. Программа, которая осуществляет контроль и адаптацию работы исполнительных механизмов, обеспечивает устойчивое заданное качество продукции и управления, а также документирование - отчеты о замесах, расходных материалов, рецептуры и т.д.

В НИПКБ "Стройтехника" разработаны, также, комплексы оборудования на заводы ССС меньшей производительности с использованием в технологии не 2-х, а одного смесителя.

В технологиях заводов меньшей производительности, соответственно 5 т/час и 10 т/час готовой смеси, также предусмотрены отделения переработки исходного сырья (песка), включающие сушку, охлаждение и обеспыливание песков.

В настоящее время ПКП "Стройтехника" осуществляет монтаж завода ССС производительности до 10 т/час в ЗАО "Метробетон". Ранее, ПКП "Стройтехника" осуществило комплексную механизацию производства ССС одной из ведущей в Петербурге фирме "Петромикс", выпускающей широкую номенклатуру ССС.

Также, ПКП "Стройтехника" постоянно сотрудничает и поставляет оборудование фирмам производителям ССС в Петербурге, таким как "Крепс", "Отли" и многим другим.

Работая с фирмами производителями ССС ООО ПКП "Стройтехника" постоянно совершенствует выпускаемое оборудование, учитывая рекомендации заказчиков, за что выражает им глубокую признательность.