中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土桩分会

局部增强型硅钙板生产工艺及设备

来源:张林旭 赵子华[2014/10/13]

核心提示:长网法作为第三代生产工艺,其优点之一是在封闭空间动压状态下生产料层;在生产过程中如果切断喷浆机供浆,喷浆口将瞬间无料浆流出,可在料坯中的全料层或部分料层实现不同配方材料增强功能,以拓宽硅钙板品种和性能,可大幅降低运输和施工破损,提高其附加值。

  目 录

  前言

  第一章 长网法工艺原理

  第一节 喷浆法工艺原理简述

  第二节 基本原理

  第三节 长网喷浆法优点

  第四节 长网喷浆法缺点

  第二章、长网法生产局部增强型硅钙板工艺简介

  第一节、长网法局部增强型硅酸钙板制造工艺及流程概述

  第二节、工艺流程简图如下:

  第三节、清回水罐

  第四节、特殊料浆和常规料浆制浆

  第五节、特殊料浆和常规料浆分控

  第六节、料坯中不同材料结构的生产工艺

  第三章、长网法制板机的多用途功能之一

  第一节:长网法生产线的特殊用途

  第二节  长网法生产线的功能

  第四章:长网法核心技术设备试验,本试验同样适应局部增强型硅酸钙板的生产

  第一节:试验设备

  第二节  清水试验

  第三节:料浆浓度为10%试验

  第四节:料浆浓度为20%时料层成型各项试验总结

  第五章:长网法研发总结

 前  言

  硅酸钙板当前主流生产工艺为园网抄取法和流浆法,可这二种工艺的产品不能实现料坯的同一断面上使用不同的材料来改变板坯的结构以加强制品的特定部位强度及密度。

  在一定配方状况时,想大幅度提高产品性能几乎很难,想生产高层次产品不太容易,欲做到施工和运输为零破损也不可能,而且无石棉板的单机大产能低成本的生产难度也很大,更无法生产单张硅钙板内部的复合材料结构,也无法生产表层彩色的彩板;因此,硅酸钙板目前采用的两种工艺上的产品细节和宏观使用方面确实需要改进或提高。

  研发人员长期立于生产一线、面向客户和市场的思维取向,研发出硅酸钙板第三代生产工艺-《长网喷浆法》(以下简称“长网法”);长网法生产工艺彻底解决了上述各种问题,可以在同一板坯内分层分部位使用不同的配方生产,让产品品种更加丰富,以加大硅酸钙板的使用范围等等。

  为此《长网喷浆法》工艺原理已申请专利,专利号:ZL201220465650.X,如下图:

  第一章、长网法工艺原理

  第一节、长网法工艺原理简述

  长网法工艺是对料浆进行加压并使之均匀的分布于成型网上形成初料层。

  设置料浆加压机和喷浆机组成一个单元,根据产能的需要可多单元串联使用。

  料浆加压机对料浆产生初期的料浆压力,并再次对料浆进行均匀混合,有效的分散纤维,防止料浆中的纤维结团,加压机给喷浆机提供动态多管同速、同流量料浆,并实现浆速监测功能,为浆速手动/自动跟踪网速和毛毯速度,提供反馈数据。

  喷浆机沿着成型网的横幅全宽方向均匀、稳定的分布料浆,确保压力均布、速度均布、流量均匀、浓度均布以及纤维定向的可控性和均布性;按照工艺要求,提供和保持稳定的浆速和网速之间的比例关系。

  长网法的最大优点之一是动压供浆,在动压状态下生产料层;因此生产过程中如果切断喷浆机供浆,喷浆机将瞬间无料浆流出,可以实现抄取法和流浆法无法实现的多种产品品种生产功能,下面将逐一介绍。

  第二节、基本原理,

  如图一为长网喷浆法工艺原理图,泵式储浆池把料浆送到高位料浆箱内,料浆经加压机构变成动压料浆由进浆管 30 进入到喷浆机 31 内,经由喷浆机的鸭嘴动压流到成型网 27 上,成型网 27 上的料浆经过自然脱水定型和真空箱 34 的二次脱水,形成了含水量一定的“初料层”附着在成型网27上,在网笼 10 随毛毯运转时,“初料层”通过伏辊 6 的压力进一步排出一部分水,并在空气压差的作用下连续地吸附到毛毯3上;此后网笼 10 继续旋转带动成型网 27 继续运动,经清洗管 22 清洗成型网后进入下一个循环,从而周而复始地形成连续的“初料层”。毛毯 3 上的料层经过真空箱 5 脱水,脱水后的料层缠绕到成型筒 1 上,达到一定的料坯厚度时从成型筒 1 上扯下,经下道工序生产出需要的产品,在生产过程中,料浆过滤后的水汇集到接水盘 16 内,再从排水口 21 排到地坑内。

  第三节、长网法优点

  长网法的优点从质量、产量、操控、产品品种、成本等方面阐述如下:

  1.长网法工艺在生产环节采用一切可能的先进技术手段把人为因素影响降低到最小或无,实现单条生产线高产能、产品品质稳定、低成本,高自动化、可控的生产目标。

  2.长网法工艺流程为从高位料浆箱到喷浆机喷浆口间属于料浆全充满封闭空间的动态微压输送,长网法工艺所带来的优势体现在以下几方面:

  (1) .实现浆速监控功能,为浆速手动/自动跟踪网速和毛毯速度比例控制,提供反馈数据。

  (2) .料浆沿着成型网的横幅全宽方向均匀、稳定的分布料浆,确保压力均布、速度均布、流量均匀、浓度均布以及纤维杂乱定向的可控性和均布性。

  (3) .长网法按照工艺要求,提供和保持稳定的浆速和网速之间的比例关系。

  (4) .设置可调量清水注入机构,所加清水流量无级可调,以确保料层厚度均匀。

  3.长网法生产的产品表面质量稳定,体现在以下几方面:

  (1) .制品表明光滑,进入喷浆机的料浆经过渣料分离设备或料浆再加工,料浆中无3×3×3 mm以上的渣滓,料坯形成初层的方法同抄取法,且较小的物料保留较多使得制品表面光滑平直。

  (2) .长网法生产的产品厚度均匀性上超过抄取法和流浆法。

  4.长网法生产的产品物理力学性能质量稳定,体现在以下几方面:

  (1) .其一为配方可使用价格较低的原材料,其二为纤维在料层中排列方式及是否可控,长网法在毛毯速度 30~ 100m/min 内,喷浆机喷浆口浆速自动跟踪网速和毛毯速度,毛毯、成型网可在 30m/min 至 100m/min之间任一速度内运行,纤维在料层中呈杂乱可控排列分布且料层厚薄均匀。

  (2) .长网法生产的板材物理性能指标容易保证,每一个初料层可以实现不同的配方的材料。

  (3) .长网法生产的板材容重和用途容易调整;如生产不同密度不同用途的轻质板材和外墙板,能提高产品档次,如市场需要的轻质(密度在0.95以下)的高强板材,用于隔音、防火、吊顶和外墙用的无石棉纤维增强水泥板和硅酸钙板(密度在1.5以上)的高强板材。

  (4) .长网法可以有针对性的对同一张板材在不同的区域使用不同的材料调整其强度密度。

  5.长网法单机产能优势大,体现在以下几方面:

  (1) .长网法的毛毯实际运行速度可达100米/分钟。

  (2) .经试验喷浆浓度可达20%而不影响纤维分散,喷浆工艺浓度范围: 6~ 20%,浆的传送全过程采用强制密闭的方法,不和大气压接触,因此不产生二次絮聚和离析现象,而抄取法和流浆法浓度在10%左右,因料浆处于静压状态,易产生沉淀和料浆中的水料分离现象。

  (3) .长网法料层幅宽至少是硅酸钙板和纤维水泥板宽度1220mm的三倍,单位时间内使用的原材料是抄取法和流浆法的数倍。

  (4) .料坯厚度与成形网滤浆机的安装台数有关,一般安装台数为1~ 5台,单位时间内的成坯料层厚度是抄取法和流浆法的数倍。

  (5) .长网法可对料浆采用真空滤水方式,毛毯负载大幅下降,自动控制为行业内最高,主机产量不受人为因素影响。

  6.长网法操作易控,体现在以下几方面:

  (1) .喷浆法工艺参数在线数字显示和自动/手动控制。

  (2) .关掉流量调节阀,喷浆口瞬间将无料浆喷出。

  (3) .生产表面彩板体现在多级串联的长网法单元。

  (4) .长网法工艺对操作工人的技术素质和责任能力要比抄取法和流浆法低,操作上手很快。

  (5) .长网法无需具有特别经验型的师傅控制产量和质量。

  7.长网法有效降低配方成本,体现在以下几方面:

  (1) .原材料的选择范围很宽,能使用价格相对低的原材料;长网法工艺实现纤维(各种有机和无机纤维)基材(水泥、硅质和钙质材料)增强制品的大规模化生产,使单机产能大幅度提升、成本有效下降、操控直观线性强。

  (2) .回水浓度特低,物料损失小;回水浓度比流浆法的0.6%还要低,达到了0.3%,大大低于抄取法的1.5%。

  (3) .无棉硅酸钙板的单机高产能生产。

  (4) .单位产品内的电耗和工资等成本低于抄取法和流浆法,单机产能大各项成本摊销相对大幅度下降。

  (5) .长网法工艺适应国产毛毯和各种原材料等。

  (6) .专用真空脱水机脱水时,成型网能有效的阻隔微小原材料的脱离,较难被真空抽走行成回水,增加利用率。

  第三节、长网法缺点

  长网法缺点,喷浆法和园网抄取法、流浆法相比,要重新认识改变固有的技术观点。

  说明:详细技术请参阅《硅酸钙板长网法--工艺及设备》

  第二章、长网法生产局部增强型硅钙板工艺简介

  第一节、长网法生产局部增强型硅钙板工艺及流程概述

  长网法是对抄取法和流浆法的颠覆性的新工艺,建立起一种全新的工艺原理模型,完全不同于使用了60年的圆网抄取法和30年的流浆法,它集成了两种工艺的全部优点,剔除其全部的缺点,对原材料的使用范围非常宽,涵盖了所有的硅酸钙板、纤维水泥板的品种,还能生产一些特殊产品。

  在不同的断面使用不同的材料,使用不同的工艺参数制造板坯,达到结构型板材的制板目的。

  第二节、局部增强型硅钙板的用途及特点

  1、在板坯的垂直断面上制成不同材质不同密度的板层组合成一块完整的板坯,适应不同的使用环境及不同的受力要求。如下图。


  2、在板坯的水平断面上制成不同材质不同密度的板块组合成一块完整的板坯,适应不同的使用环境及不同的受力要求。如下图。

  3、以上两条只是为了说明方式及可行性,其实还有多种组合方式可供选取,做厚板时还可为降低成本在特定层加入填充料。

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(责任编辑:王欣欣)

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