预拌混凝土搅拌站绿色生产综合技术.pdf

2 0 1 4 年 第 2期 (总 第 2 9 2 期 ) Nu mb e r 2 i n 2 0 1 4 ( T o t a l No 2 9 2) 混 凝 土 Co n c r e t e 预拌混凝土 RE ADY M I XED CONCRET E d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 4 0 2 0 2 7 预拌混凝土搅拌站绿色生产综合技术 戴会生 ( 天津港保税区航保商品混凝土供应有限公司，天津 3 0 0 4 5 1 ) 摘要 ： 阐述对预拌混凝土行业绿色生产技术及管理的看法 ， 推荐部分绿色生产及管理技术 ， 包括原材料选用 、 生产技术及辅 助技术供行业人士借鉴 。 关键词 ： 预拌混凝土 ；绿色生产 ；综合技术；管理 中图分类号 ： T U 5 2 8 0 8 文献标志码 ： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 2 0 0 9 8 0 4 Re a d y - m i x e d c o n c r e t e g r e e n p r o d u c t i on i n t e g r a t e d t e c h n o l og y DAI Hu i s he n g ( T i i n P o r t F r e e T r a d e Z o n e I - I a n g b a o R e a d y - m i x e dC o n c r e t e S u p p l y C o ， L t d ， T i a n j i n 3 0 0 4 5 1 ， C h i n a ) Ab s t r a ct： E l a b o r a t i o n o f r e a d y mi x e d c o n c r e t e i n d u s t r y g r e e n p r o d u c t i o n t e c h n o l o g y a n d ma n a g e me n t p o i n t o f v i e w， R e c o mme n d s o me g r e e n pr o d u c t i o n a nd ma n a g e me n t t e c hn o l o gy ， i n c l u d i n g ma t e r i a l s e l e c t i o n， p r o du c t i o n t e c h no l o gy an d a u xi l i a r y i nd u s t r y f o r r e f e r e nc e Ke yw or ds： r e a d y - mi xe d c o nc r e t e； g r e e np r o d u c t i o n； t h ei nt e gra t e dt e c hn o l o gy ； a n a g e me n t 0 引言 近些年 ， 预拌混凝土 的需求量得到 了飞速发展 ， 随之 引发了投资者的“ 建站热” ， 多地的搅拌站数量和产能都严 重过剩 ， 以往建起的站随着使用年限的增加 ， 设备趋于老 化， 设施 日 趋落后。 而新建站从建站之初是否考虑了绿色生 产呢? 应该说不多。 在此 ， 笔者结合本企业的绿色管理举措 ， 也借鉴地区的部分做法， 阐述对预拌混凝土行业绿色生产 技术及管理的看法 ， 推荐部分绿色生产及管理技术， 供同 行们参考。 在编制过程中的行业标准 预拌混凝土绿色生产 及管理技术规程 这样定义“ 绿色生产” ： 以节能、 降耗、 减 排为 目标 ， 以技术和管理为手段 ， 实现预拌混凝土生产全 过程的节地 、 节能 、 节材 、 节水和保护环境基本要求的综合 活动 。 该标准包含了预拌混凝土生产过程 中的厂址选择和 生产 布局 、 设备设施 、 绿 色生产技术 、 绿色生 产管理 、 绿色 生产监测控制和绿色生产评价。 可见 ， 绿色生产是全过程和 全方位的。 下面将部分技术做 以介绍 。 1 绿 色生产技 术 1 1 原材料 选用 1 1 1 水 水资源在我 国一直是匮乏 的， 水在预拌混凝土配合 比 中的用量一般在 2 0 0 k g m 3 以内， 再加上洗车、 清洗设备 、 降尘等， 按照年生产 5 0万 m 3 混凝土计算 ， 每年消耗水大 约 1 0 万 t 。 而绝 大多数 的搅 拌站使用的都是 自来水或者地 下水。 降低混凝 土的单位立方米用水量的可能性和必要性 收稿日期：2 0 1 3 - 0 8 1 6 98 不大 ， 而改变水源是一条较好 的降耗途径雨水收集 。 在北方地区， 夏秋两季有着较为充沛的降雨量 ， 而这些水 落在厂区 内， 不能及时排除 ， 混在砂石料堆 中， 增大 了生产 过程的质量控制难度。 修建集水池或明渠， 收集雨水和浅 层 的地下水用于混凝 土生产和清洗设备 ， 可实现对地下水 资源 的减量使用。 1 1 2 胶凝材料 现在的胶凝材料主要包括水泥 、 粉煤灰 、 磨 细矿渣粉 、 石灰石粉、 硅灰等， 这里除了水泥是高耗能 、 高污染的产品 之外， 其他均来源于相应行业的副产品， 尤其是粉煤灰和 硅灰分别来源于 电厂和铁合金在冶炼硅铁和工业硅时在 烟道 中收集到 的废弃物 ， 使用这些材料 ， 对 于节能和减排 而言多多益善。 这也就要求搅拌站的技术人员在满足技术要 求的前提下， 尽可能多地应用矿物掺合料， 降低水泥用量。 1 1 - 3 骨料 ( 1 ) 细骨料。 对于普通混凝土而言， 现在使用的细骨料 大多 为砂 ， 包 括河砂 、 海砂 和机制砂 ， 在这三种当 中， 前两 者较后者更为环保 ， 仅有开采 、 筛分和清洗 ， 而机制砂则要 经过破碎过程， 能耗、 噪声、 粉尘污染都比较严重。 但其中 有个特例， 就是尾矿砂。 尾矿砂是钢铁行业选矿场经过筛洗 磁选 后排放 的废弃物 ， 是不需要二次加工 的 ， 因此对于混 凝土行业而言这种材料 的生产过程能耗为零。 ( 2 ) 粗骨料 。 对于普通混凝土而言 ， 现在使用 的粗骨料 大多为碎石和卵石 ( 碎卵石 ) 。 这些都是天然 资源 ， 从环保 的角度来看 ， 再生骨料更为符合减排 的要求 ， 因为再生 骨 3 9 7 5 。 通常搅拌时间为 1 5 0 S ， 根据实际搅拌状态分析 ， 主机电动机在将近 1 0 0 S 时间内是在负载率很低( 低于 5 0 ) 的_T况下 工作 。 针对此 种类 型存在 的主机电动机效率低 ， 能耗大， 皮带输送机空载损耗大， 无功功率低的问题， 以降 低主机功耗和降低皮带机无功损耗进行新技术应用和技 改是必要的。 希望在保持原有设备原状前提下， 通过应用工 业 节 电器解决主机功率 因数低 ， 无功损耗 大的问题 ， 通过 对皮带输送系统应用变频器进行 时序控 制解 决皮带 机空 载无功损耗问题 。 节电器节 电原理 ： 在终端电网中 ， 存在着 大量的瞬流 ， 而瞬流是正选拨交流电路上 电流与电压 的一 种瞬时态的畸变 ， 浪涌和谐波为其主要的表现形式 。 畸变的 主要特点是超高压 、 超高速 、 超高频次 。 设备在频繁的开关 盒负荷突变电弧放 电都会有大量的瞬流反应 ， 反馈到 自身 的用电系统 中， 犹豫瞬流的存在 ， 使电感性负载电流损失 ， 瞬流产生的谐波、 浪涌会使电机过热而效率降低甚至烧毁， 使各种 出点产生氧化碳膜而接触不 良， 直接使设备耗 电过 高寿命缩短。 节电器采用并联式补偿技术进行节电， 将电力 电子器件智能化集成 ， 组成内置 的专用电压调节与能效优 化软件 ， 自动识别和调节功率。 通过电感之间电磁相互作用 ， 同收被彼此反相剩余 的电流和无功功率 ， 有效提高功率 因 数， 提高三相异步电动机 的用电效率 。 实现 了输入 电压 的正 弦波输入 ， 抑制谐波 ， 可滤除电网瞬变 ， 浪涌对机器设 备的 损害 ， 延长使用寿命 ， 降低电耗 ， 提高能效。 变频驱动皮带机断续运行节 电则是采用变频器 马 区 动 3 7 k W 电动滚筒 ， 使原有滚筒星角启动连续运行控制系统 变为变频器驱动软启动问断运行控制系统 。 实现皮带机间 断运行 ， 变频器大 幅的降低 了滚筒 的启动 电流 ， 变频器输 出功率 因数高 ， 提高 了电动滚筒 的效率 ， 断续运行使整个 系统大大缩短了运行时间， 节约电能。 统计 数据显示 ： 接人 节 电器后 拌和站 配 电柜 电流表 读数显示 出明显差异 ， 空载 时最为 明显 。 未接入节 电器 时 空 载 电流读数 为 4 3 4 A， 接人 节 电器后 空载 电流读数 为 7 9 A， 未接人节电器时搅拌状态下稳定 电流读数为 5 4 A， 接入 节 电器 时搅拌 状态 下稳定 电流读数 为 3 0 4 A。 投 资 回报快 ， 该节电器安装简便 ， 以并联的方式和用电设备进 行连接， 连接时将节电器的三根火线对应用电设备的i 根火 线进行 连接 ， 零线对零线进 行连接 ， 该节电器距离 用 电设备越 近效果越显 著 ， 安装后 ， 将 该产 品固定好 即可 。 免维护 ， 运行 稳定 ， 安 全可靠 。 在混凝 土生 产行业有着 良 好 的推广前景 。 表 1 2 m。 拌和机节电量主机电机 2 x 3 7 k W 注 ： 节 电量 为 0 6 6 0 4 1 = 0 2 5( 。 ) r n 3 ； 节 电率为 0 2 5 0 6 6 = 3 8 。 1 2 5 砂石分离及浆水 回收应用技术 该技术的实施主要包括设备的选型 、 采购和部分参数 的调整 、 基础建设 、 安装调试等 。 建立混凝土砂石分离机和 浆水 回收设备 ， 通过修建循环刷车池 ， 可 以用做混凝土 回 收备用场地。 搅拌车在刷车池前 ， 使用搅拌循环水对搅拌车 进行罐体清洗。 清洗完毕后 ， 将罐体 内混合物卸入刷车池 ， 由分离机进行滚筒式筛分。 分离过程中形成的浆水 ， 也就是 水 、 水泥 、 粉煤灰 、 磨细矿渣粉和外加剂等 的混合物则作为 生产用水和非活性掺合料应用于新混凝土 的生产。 水泥浆 进入带有搅拌器的储存池 ， 搅拌器 自动定时搅拌 ， 防止水 泥浆沉淀 ， 使用管道输送泵将 回收浆水 自动输送至搅拌楼 中转储料仓 ， 由搅拌机控制系统实现配料 自动控制。 而对分 离 出的砂 和石 ， 重新作 为混凝土生产过程中的骨料二次应 用 。 浆水应用 比例以及 对混凝土质量 的影响方面的技术参 数需 要搅拌 站的技 术部门做一定量的试 验和统 计分析工 作 ， 从借鉴该设备 的使 用单位 的经验来看 ， 搅拌 站的试 验 人员能力即可满足素质需要 。 技术创新点在 于实现 了对生产过程 中形成 的废 弃混 凝土的物理分离， 并且全部 回收应用于新混凝土的生产 ， 实 现零排放 ， 通过减 少资源的利用进而实现对能源需求 的降 低。 较 以往仅对砂石分离回收利用的效果明显提高 ， 经济效 1 00 益和社会效益也更显著 。 1 2 6 小型构件制作 搅拌站在生产过程 中形成的废弃混凝土拌合 物的数 量是 可观的 ， 除了利用砂石分离机进行分 离之外 ， 还有另 外 一种处理途 径 ， 那就 是制作小型预 制构件 ， 比如 ： 路 面 砖、 路沿石 、 植草砖隔离墩等。 往往这些剩余的混凝土强度 等级不低于 C 3 0 ， 制作上述类型的构件强度足够 。 并且这些 构件 的模具很小 ， 成本低 、 操作方便 。 通过制作小型构件或 制品消耗这部分废弃的混凝土较进入分离机 ， 其能耗更低 ， 附加值更高。 2 辅助性技 术 2 1 地 源 热 泵 地源热泵空调是采用节能环保 的地源热泵系统 ， 其冷 热源采用安装灵活 、 易于控制 的埋管式土壤源热泵系统 ， 也 称土壤耦合 式热泵系统。 具体采用立埋 的埋管方式 ，以水 作为冷热量载体 ， 水在埋于土壤中的换热管道内与热泵机 组 问循环流动 ， 实现机组 与大地土壤之间的热量交换 。 冬季循环水通过埋在土壤 中的高密度聚乙烯管环路 ， 从土壤 中吸收热量 ， 使循 环水温度升高 ， 供给地源热泵机 组 ， 同时 由热泵机组提供热水 ， 通过地板辐射给室内供 暖；