浅析我国沥青搅拌设备的现状和发展趋势.pdf

251科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald学术论坛2009NO.25ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报改革开放三十年来,经过几代交通人的锐意努力,我国交通事业随着社会经济的发展取得了长足的进步,公路施工状况逐渐由人工到半机械化发展到如今的机械化,目前,已经将拥有大型沥青混凝土搅拌设备列为企业的市场准入条件之一。沥青混凝土搅拌设备在国外已应用多年,具有成熟的经验。尽管我国沥青搅拌设备年需求量已经突破千台大关,但是我国企业在核心技术上仍然落后,只能在中低端领域保持优势,而进口设备却占据着高端产品的优势。因此,如何充分发挥国内企业的优势,积极应对行业格局的变化,促进我国沥青搅拌设备行业的健康发展,真正让国内企业的产品占据国内市场并走向世界,已成为众多国内企业关注的焦点。1沥青混凝土搅拌设备的结构配料系统-配料系统主要由冷料斗、皮带给料器、集料皮带机、倾斜皮带机组成，见图1。干燥系统-干燥系统主要由干燥滚筒、进出料箱和驱动系统组成。燃烧系统-燃烧系统主要由燃烧器和燃油供给系统组成,是整个搅拌设备的关键部件。提升系统-提升系统主要由驱动系统、提升斗组成。骨料振动筛分储存系统-振动筛分系统主要由驱动系统,振动筛体和热骨料料仓组成。称量搅拌系统-该系统主要由骨料称量斗、沥青称量斗、矿粉称量斗和搅拌器组成。沥青供给加热系统-该系统主要是由沥青储存罐、沥青管道、导热油加热器和导热油管组成。除尘系统-该系统主要由除尘器、引风机以及除尘管道组成。2我国沥青搅拌设备发展现状与不足我国沥青搅拌设备在20世纪60年代后期起步,但发展很快,设备设计、制造技术实现了跨越式发展,整机设计也实现了突破。目前我国市场上供应的固定式沥青搅拌设备主要有两类,分别是间歇式和连续式。前者系在每盘拌和时,计量混合料各种材料的质量,而后者则在计量各种材料之后,连续不断地送进拌和器中拌和。国内企业通过引进吸收国外先进制造技术,使我国间歇式沥青搅拌设备设计、制造技术取得全面飞跃。目前整机设计技术已居国际前沿水平,但关键配件技术略显不足,大多数依赖进口,技术升级始终跟在国外厂家后面,升级换代缓慢被动,严重阻碍了企业涉足高端市场,短期内无法摆脱在国际沥青搅拌设备产业链上的下游企业地位。国内搅拌设备的不足以及急需改进的地方主要体现在以下结构组成部分:(1)配料系统。国内只有少数企业通过引进吸收国外技术,自己的研发实践开发出具有自主技术的产品或直接选用第三方成熟的、合格的技术产品。多数企业都无法实现根据产量设定和配比要求进行自动调速,进而达到配料的准确性和稳定性,确保成品料的性能。(2)干燥除尘系统。首先干燥滚筒的制造没有专业的设计,即没有自己的设计理论和计算依据,如燃烧区长度的确定依据,根据骨料级配不同调整导料板的布局,使得加热更加均匀,从而提高热能利用率,确保出料温度在最佳的控制范围内。其次除尘系统中一级和二级装置的合理配置问题,如怎么样消除一级除尘装置对细集料的影响从而导致对成品料性能的影响问题,在满足设备除尘的同时将噪音和飘尘对环境的污染降至最低的问题。(3)燃烧系统。多数企业在开发燃烧器的时候只注意机械系统的开发,没有形成与之配套的的燃烧理论。对不同型号搅拌设备的干燥滚筒该与什么型号的燃烧器匹配完全采取一种盲目、甚至是随机的组合。另外如何根据骨料的含水量和产量来调节燃烧温度,确保拌和温度的精确性还有待进一步的提高。(4)振动筛分系统。多数企业没有形成一套完整的理论,即根据型号的不同匹配合适型号的振动筛。不少企业制造的振动筛可靠性不高,不同粒径的骨料串仓的比例比较大,筛网的寿命过低,振动方向角和筛箱倾角组合不佳,没有足够的筛网面积,无法保证生产的正常进行以及混合料性能的稳定。(5)搅拌系统。由于国内企业引进了国外不同品牌的技术,而后不同企业间又相互学习并消化各自的技术,从而使不少企业的产品集国外所有品牌于一身,这样就带来了产品的随意性和不稳定性,而且很难积累经验、稳定产品质量、促进技术提升。(6)沥青供给加热系统。沥青罐分为卧式罐和立式罐。由于不能彻底有效的解决分层加热并合理的选用导热油加热管的面积及保温形式,这样就造成需要加热的高温沥青量很大,热能消耗也大,因此热效率很低,此外由于沥青长时间处于较高的温度(160左右),从而造成沥青的老化,使得成品料的性能大打折扣。另外国产搅拌设备总的装机功率较国外名牌企业大200kW左右,电功率消耗大。国产设备的可靠性和寿命有待提高等不足之处也是制约国内企业发展的主要瓶颈。3沥青搅拌设备行业未来发展趋势3.1设备发展有逐渐大型化的趋势由于现在高速公路、城市快速干道等高等级公路车道数多为6车道或以上,面层都要求必须用搅拌设备拌和,然而4000型沥青拌合站的生产率满足不了8车道的需求(如表1),也不能用2台4000型设备,原因在于即使同一厂家生产的产品,最终的搅拌效果还是有一定的差别。另外我国早期铺筑的原有沥青层太薄,现在沥青层加厚后,每一公里需要的沥青混合料数量增加。以前一个标段就10几公里,需要的沥青混合料数量有限,现在一个标段动辄30多公里,因此必须配备大型沥青搅拌设备。工期缩短迫使用户必须购买大型设备也成为重要因素。根据实际生产经验,即使在拌和站(如3000型)已经提前将成品料仓拌制装满,前场摊铺机再开始施工且摊铺速度很低(如1m/min),运输车辆充足且满载为30t,中间无任何生产运输环节失误的情况下,这样也仅可能会保证混合料生产和摊铺半天的同步,后面就有会出现摊铺等料的情形。这样就会造成设备的浪费,从而影响企业的利润。虽然由于用户现在更加理性,力求在运输成本、设备吊装和资金投入之间找一个最佳比。同时大型设备相对于小型设备技术含量高,制造难度大,价格利润也相对较高,这也是制造企业投入大量资金技术研制开发的原因。因此大型设备相对在我国还是有较大的发展空间。3.2产品制造向智能化、人性化、环保化、节能化、机电一体化的方向发展国产设备在外形结构上有向结构紧凑、精巧,尤其是控制更加只能化的方向发展,避免了人工操作对设备精确性和制成品稳定性的影响。环保节能型沥青搅拌设备产品的开发也成为企业重要的一项工作,特别是需要采取更加有效的技术来减少粉尘和噪音对环境的污染,同时响应国家节约能源的政策号召。燃烧器是整台设备的关键部件,也是浅析我国沥青搅拌设备的现状和发展趋势何华(长庆油田分公司建设工程处陕西西安710086)摘要:本文从沥青混凝土搅拌设备的结构入手,阐述了间歇式和连续式混凝土搅拌设备的差异,分析了目前我国沥青搅拌设备行业的发展现状,以及设计和制造中仍需解决的问题,并且结合未来公路行业的发展动态,对我国沥青搅拌设备制造行业未来的发展趋势进行了展望。关键词:沥青搅拌设备发展趋势间歇式连续式沥青混凝土再生燃烧器中图分类号:TU64文献标识码:A文章编号:1674-098X(2009)09(a)-0251-03252科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald2009NO.25ScienceandTechnologyInnovationHerald学术论坛科技创新导报混合料生产时的成本大户,如何有效地降低生产费用提高搅拌站用户的核心竞争力,又能保证成品料的质量已经成为设备制造商和用户关心的焦点之一,我国“富煤、贫油、少气”的能源结构也决定了骨料加热方式的转变。例如福建南方路面机械有限公司(NFLG)研发成功的NCB系列煤/油两用燃烧器,是国内沥青混合料搅拌设备烘干热源上的一项革命性重大创新(图3、图4)。在一台燃烧器上,既能使煤粉达到高压旅流喷然,又可实现轻、重油的高性能的雾化喷然。完全颠覆传统煤粉燃烧器的结构庞大、易结渣、易损坏、低效率的落后现状。表2是每生产1吨合格的成品沥青混合料,使用柴油、重油、煤粉和煤块四种燃料的成本差价比较。从表2中可以看出,主要燃料不同时,差价是非常明显:煤粉与重渣油的差价为13元/吨成品料,煤块与重渣油的差价为18.6元/吨成品料。表3以LB3000型沥青混凝土搅拌设备为例,与常规燃油燃烧器使用不同燃料,按每天生产10小时进行差价对比。通过对以上两组数据的比较,沥青混凝土搅拌设备的烘干热源,如果以煤为燃料与传统燃油燃烧器相比,每年单纯节省的燃料成本是非常可观的。这种燃烧器还可随用户的需要燃烧煤粉、油或煤/油两种燃料,非常方便的解决用户各种需求。因此,由传统的燃油燃烧器向煤、油两用或煤、油、气三用燃烧器等其他类型经济环保型燃烧器发展已成为整个行业的趋势。3.3行业开始向研发制造连续式再生设备的趋势发展前文简单讲过沥青搅拌设备分为间歇式和连续式两种拌和方式。连续式沥青搅拌设备在国外一直应用非常广泛,从国家把连续滚筒式沥青搅拌设备规划到“八五”攻关项目依赖就能看出国家的重视程度。可是为什么在国外一直应用非常广泛的连续滚筒式沥青式搅拌设备,在中国就没有用武之地,甚至在筑路行业中还有一条不成为的规定:为保证混合料的质量更稳定,沥青用量更准确,高速公路和一级公路的沥青混凝土不允许使用连续式沥青混凝土拌和设备拌和。作者认为这主要是两点原因造成的,其一是我国在90年代以来,交通行业的主要精力都集中在修筑新沥青路面上,间歇式沥青搅拌设备还可以保证搅拌出质量好的混凝土；其二是我国自己制造下线的第一台连续式沥青搅拌样机投入试生产,在当时使用的拌和现场对骨料的质量和洁净程度控制也不太严格,这就造成该设备在技术鉴定中,生产的成品沥青混合料中矿料级配偏差大、沥青含量波动偏大,成品料温度波动偏大。由于当时的技术状态和市场对连续沥青搅拌设备的认知水平,造成评价该修正的未得到修正,结果是产品不合格。因此就出现了整个行业对连续式沥青搅拌设备的误解。但是业内人士都清楚沪嘉高速使用的就是美国制造的连续滚筒式沥青搅拌设备,在美国人的监理下修筑出来的中国第一条高速公路。在美国连续式搅拌设备的市场占有率在60%以上,而在中国这种成本低、能耗少(装机电功率消耗低于200kW,每吨成品料少20%30%)、生产能力大、占地面积小的设备却几乎没有了市场。随着我国筑路行业的不断发展和施工队伍技术素质的提高,以及市场的成熟和规范化进程的深入,特别是行业对沥青搅拌场石料进场技术质量的高度重视,市场石料的规格和级配的极大改善,并且近年来我国沥青路面维修工程量越来越大,所废弃的沥青混合料每年超过几百万吨,其中含有沥青10多万吨,既浪费了宝贵的起源,有严重的污染了环境,而连续式再生搅拌设备完全可以满足沥青混合料再生的苛刻要求,而间歇式沥青搅拌设备则只能少部分满足,这些都使得连续式沥青再生混凝土搅拌设备这种既可用于旧沥青路面的再生、也可以用于新沥青路面的施工的设备在我国今后的发展中成为整个沥青搅拌设备制造行业的主流发展方向,这将会极大地为我国公路系统的可持续性发展和宝贵的沥青资源的再利用起到极大地促进作用。4结语伴随着国家扩内需、保增长的号召,去年年底,国务院出台4万亿元投资计划,包括了1.5万亿铁路、公路、机场、水利等重大基础设计建设和城市电网改造。其中公路的修建速度更是以前所未有的势头迅猛发图1间歇式沥青拌和站图2连续式拌和设备1-粗粒矿料；2-细粒矿料；3-砂；4-冷料提升机；5-燃烧喷雾器；6-干燥器；7-拌和器；8-沥青称；9-活门；10-沥青罐图3NFLG公司的NCB系列煤/油两用燃烧器图4NFLG公司的NCB系列煤/油两用燃烧器燃烧状态图253科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald学术论坛2009NO.25ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报渡的办法,过渡期为5年,过渡期间原建设职业技能岗位证书继续有效。从事特种作业的人员,必须经过培训并取得特种作业资格后才能上岗。为便于加强对施工现场人员的管理,对所有进入施工现场的劳动者,企业必须发给工作证,工作证上必须载明姓名、工种、企业名称、人员编号等基本信息,并粘贴本人照片。3.4劳动用工的监督管理建筑企业管理站协助配合劳动和社会保障局实施对建筑业企业劳动用工行为的管理,加强对施工现场劳动者劳动合同签订、录用备案手续办理、工资发放、持证上岗、健全管理台帐以及劳动用工情况的检查。建设、劳动和社会保障等部门要加强所属辖区内建筑施工现场劳动用工的管理,定期或不定期对辖区内建筑施工现场职工管理台帐、劳动合同签订、录用备案手续办理、工资发放、持证上岗等情况进行检查,协助有关部门处理劳动纠纷,并及时将检查的有关情况分别报建设、劳动和社会保障部门。建立畅通的投诉举报渠道。建设行政主管部门、劳动和社会保障局应公布举报投诉电话,落实举报受理制度,及时处理辖区内建筑施工的劳动纠纷。对企业的劳动用工行为,建设主管部门要加大奖惩力度,并将奖惩情况在“诚信市场建设网”上进行记分和公示。对在劳动用工管理中履行职责,成绩显著的建筑业企业及项目部,将给予通报表扬。对不按规定建立劳动用工管理制度和职工管理台帐等情况,将根据有关规定进行通报批评。对因管理不规范发生拖欠、克扣职工工资和其他侵害劳动者合法权益行为的,其企业及项目经理当年不得评为任何先进集体或个人。4结语本文通过对建筑行业劳务用工体制的现状的分析,着力探求在当今新