年产20m3加气混凝土板材生产线工程设计

　　南京旭建新型建筑材料有限公司引进瑞典ISAB公司和日本旭硝子株式会社具有国际领先水平的设备和专利技术，建成一条目前国内规模大、技术装备精良，年产20万 m3的加气混凝土板材生产线，最终年生产能力可提高到30万 m3。该生产线年产板材16万 m3、砌块4万 m3，密度为05级。产品品种包括外墙板、外墙花纹板、隔墙板、屋面板、地面板、角板和砌块等。　　武汉建筑材料工业设计研究院作为设计单位在整个工程设计及现场安装调试中积累了一些设计及实践经验，现就有关内容作一简单介绍。

　　1　总图运输

　　厂区占地约8万 m2，建有整套生产线及所需配套设施和综合楼，厂区绿化面积达1万 m2。厂区建、构筑物根据工艺生产要求及风向进行合理布置，厂区设主大门及货运大门各1个，厂区道路约1万 m2，满足整个基建及生产过程的运输要求。

　　2　工　艺

　　(1)生产原料采用石英砂为硅质材料，石灰及水泥为钙质材料，铝粉为发气材料。所有块状及粒状物料采用调速皮带秤计量，粉状物料及料浆采用斗式秤计量，料浆及废浆浓度采用密度计控制相对密度，以保证生产在线控制及工艺参数的严格执行。
　　(2)硅质材料采用加钙湿磨工艺，此种工艺使得物料在水中被粉碎而高度分散，同时产生初始水化反应，改善了料浆的悬浮性。
　　(3)采用定点浇注及热室初凝工艺，模车在预养窑内匀速运动，使坯体硬化达到切割强度。切割机采用瑞典ISAB新型切割机，横切在夹坯过程中完成，在纵切机上完成纵切、开槽及去面包头工序。
　　(4)蒸压养护采用Φ3.2 m×33 m蒸压釜，1车3模。热力控制室内设置仪表检测系统及养护制度程序控制，确保抽真空、升温、恒温、降温的参数控制及生产安全。
　　(5)蒸压后加气混凝土板材，采用饰面花纹和侧面开槽的精加工技术，确保产品品位的优良。蒸压不合格产品经破碎、筛分后，作为回收粉用于配料，节约资源、保护环境。

　　3　设　备

　　设备中除切割机组、配料、搅拌设备从瑞典，模具从日本进口外，其它配套非标设备系国内制造，这样在保证技术先进的情况下，大大地降低了工程设备投资费用。具体的设计分2种形式，一种是我院主持设计，另一种是日方提供方案设计或初步设计，我院再进行转换消化和施工图设计。

　　主持设计的第一类设备中，根据工艺要求，我们在方案结构上采用了成熟可靠的，并经过国内生产线实践考核的技术。例如板材后切割设备、电子计量装置、搅拌系统、板材输送转运系统等。为了提高整机的总体性能，设计中尽量提高设备的配套率，即非标设备的各种零部件最大程度地采用专业厂家的标准产品。例如：搅拌系统的整个部件选用专业厂搅拌装置的系列产品，计量装置的传感器、行程开关、液压气动元件都选用质量可靠、技术先进的国内产品。这样使我方设计设备的整机性能得到了提高，设备一次安装试车成功。

　　第二类设备设计的工作主要是：日方图纸上表示的视图及制图标准与我国有所区别，在国内加工制造必须进行标准化转换。另外，日方在设计设备方案时，是完全依据日本的原材料和型材品种、外购配套件供应情况、日本机加工的工艺水平来设计的。为在国内加工制造，我院进行了大量的转化和消化工作，绘制出符合国内生产的制造图。例如各种型钢、型材规格的代替牵涉到结构尺寸的调整，国外的标准件要用国内的替代品，并保证原设计的功能。

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　　4　电气自动化

　　整条生产线按全自动方式设计。控制系统采用的是分散式系统，按工艺段构成16个子系统，采用三菱的A系列PLC。各相关子系统之间，根据工艺要求，设置信号传输功能。对于生产线上的1000多个测点，包括位置、料位、温度、压力、流量、密度等信号的检测，设计中全部采用OMRON生产的接近开关，光电开关，电极料位计，超声波料位计，温度、压力、流量、密度传感器等，极大地提高了检测信号的精确、灵敏度与可靠性。对于一些模拟量的处理，利用PLC的数据处理软件进行处理。使整个工艺生产节拍紧凑可靠。该生产线投产后，由于自动化程度高，极大地减轻了工人的劳动强度，提高了设备的运转率，保证产品合格率在98％以上。

　　由于该生产线工艺复杂，设备多。因此，我们对这个多跨距大面积厂房的电缆敷设，基本上是采用大跨距电缆桥架敷设方式，避开了土建施工与电气施工的交叉作业，加快了施工进度。

　　5　工程结构

　　本工程结构型式采用混合结构、框架结构、排架结构及框排架组合结构。

　　主车间采用排架结构，中间4层配料楼采用现浇钢筋混凝土框架结构。设计过程中将重点放在变形缝的设置、支撑计算及构造设计、主厂房与配料楼间的沉降差计算及处理设备基础地基加固等方面。

　　主车间场区粉质粘土起伏较大，设计中采用独立基础，对埋置较深的采用高杯口基础，对配料楼进行地基变形验算，并采取先施工配料楼主体，与屋架用铰支联结等方法，避免产生过大的沉降差。

　　主车间有些设备基础如轨道、横移地坑、蒸压釜地坑等，工艺要求纵向沉降控制在2 mm/5 m范围内，对此采用旋喷桩进行软弱地基加固，形成复合地基，最大限度地控制沉降。

　　6　动　力

　　生产线主要用汽设备为蒸压釜、预硬室、干燥炉等，最大用汽量约为16 t/h。在设计之初经过经济比较，燃煤锅炉比燃油锅炉日运行费用可减少30％左右，因此，锅炉房选用了2台10 t燃煤锅炉。由于5台蒸压釜不同时升温，且存在着1.5 h左右的相位差，用汽高、低峰时负荷相差达12 t/h左右，供汽曲线呈现一锯齿状，而燃煤锅炉的供汽特性难以快速做到大起大落，因此，锅炉在升火和压火过程中所产生的富余汽往往被白白放空。为了避免能源浪费，本设计在供汽系统当中增设了一台60 m3的变压式蒸汽蓄能器，当工艺用汽量突然减少时，它能将锅炉产生的富余汽量贮存起来，再用到其它非主要用汽点上。这样一来，就较好地解决了用汽负荷波动大，燃煤锅炉难以经济、平稳运行这一难题，真正实现了节能的目的。

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　　7　给排水

　　给排水设计方面，重视了节水和环保2个方面。在节水方面，全厂把生活用水和工业用水分成了2个单独的系统。设备冷却用水均被回收起来经过过滤处理后再反复循环使用，因此，全厂节省了大量用水。另外，主车间内用汽设备的凝结水也被统一回收，重新用到原料制浆及搅拌工段，既利用了凝结水的余热，又达到了节约用水的目的。在环保方面，主车间外排的工艺废浆先经沉淀池沉淀后，含碱性的废水被收集起来，经酸碱中和沉淀池处理后才被外排。锅炉烟气收尘采用了水膜除尘器，除尘后的废水经沉淀后，再经二级处理后循环使用，避免了含尘废水的外排。因此，该厂的外排水质完全能达到国家标准要求，不会对周围环境造成任何水质污染。

　　南京旭建新型建筑材料有限公司年产20万 m3加气混凝土板材生产线经过2个月的扩初设计，6个月的施工图设计，1年半的建设期，于1998年11月26日竣工投产。目前产品已逐步走向市场，销售前景广阔。

　　注：NAJ工程项目组联系人徐征。