水泥發(fā)泡成套設備性能好專(zhuān)業(yè)制造

水泥發(fā)泡成套設備性能好專(zhuān)業(yè)制造

1.低速攪拌發(fā)泡設備及工藝

（1）砂漿及混凝土攪拌機發(fā)泡工藝

這是國內外最原始的發(fā)泡設備，不能稱(chēng)得上是真正意義上的發(fā)泡機。這種發(fā)泡方式在我國仍然有不少企業(yè)使用。

這種發(fā)泡方法是將發(fā)泡劑和水泥及集料一同加入攪拌機，在制漿或制砼料的同時(shí)，依靠攪拌機葉片引入空氣，使發(fā)泡劑起泡，并將泡沫混進(jìn)砂漿或混凝土內。它是將發(fā)泡與混泡合為一體的工藝設備。

采用這種工藝設備的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行，不需購置專(zhuān)門(mén)的發(fā)泡機，工藝簡(jiǎn)單，投資小。其主要不足是發(fā)泡劑不能充分發(fā)揮作用，發(fā)泡高50%，氣泡產(chǎn)生的很少。更主要的是泡沫大小不均勻，影響泡沫的穩定性和強度。而且其泡沫產(chǎn)生量有很大的隨意性，不易控制。采用這種工藝設備，在同等氣泡產(chǎn)生量的情況下，發(fā)泡劑只少多用2～4倍。

一般來(lái)說(shuō)，這種發(fā)泡劑適用于引氣型砂漿型及混凝土，或者對泡沫摻量要求很低，砂漿及砼密度在1500㎏/m以上的較高密度砂漿或砼，而不適合生產(chǎn)1500㎏/m以下的較低密度砼，特別不適合用于700㎏/m以下的低密度砼，也無(wú)法生產(chǎn)出來(lái)。國內一些企業(yè)用這種原始的工藝設備生產(chǎn)低密度砼及制品，雖然省了設備錢(qián)、工藝簡(jiǎn)單、但卻十分不科學(xué)，成本是很高的，且砼及制品的性能也無(wú)法保證。因此，這種發(fā)泡工藝應該淘汰。

（2）低速攪拌充氣發(fā)泡機及工藝　這種發(fā)泡機是上述利用攪拌機發(fā)泡和下述高壓發(fā)泡的嫁接式機型。它是攪拌發(fā)泡與高壓充氣發(fā)泡相結合的產(chǎn)物。

上述原始的發(fā)泡方法由于泡沫生成量少，效率也低，于是人們就想出了一個(gè)改進(jìn)的方法。這個(gè)方法就是采用空心軸與空心攪拌葉片，空心葉片上開(kāi)有氣孔，高壓氣由空心軸進(jìn)入空心攪拌葉片，然后從葉片的氣孔噴入正在攪拌的水泥漿體（或砼漿體）。由于高壓空氣的充氣作用強，大量空氣可在極短時(shí)間內和漿內發(fā)泡劑混合，并在液氣界面形成氣泡。這種方法以充氣發(fā)泡為主，葉片帶入空氣及漿體卷入空氣為輔，二者結合，發(fā)泡速度快，產(chǎn)泡量大，克服了上述第一種機型的不足。

這種機型集發(fā)泡、混泡、攪拌三位一體，工藝流程短，設備少，可生產(chǎn)較低密度的泡沫砼，有一定的優(yōu)點(diǎn)。

它的缺點(diǎn)是氣泡大小不均勻，泡徑無(wú)法控制，砼密度仍偏高，（800～1500㎏/m）。另重要的，是它空心軸及空心葉片機械強度差，當料漿稠度稍大時(shí)易折軸，空心葉片易磨穿，更換頻繁。

2.高速葉輪發(fā)泡機及發(fā)泡工藝

（1）應用狀況

高速葉輪發(fā)泡機及相應發(fā)泡工藝是繼第一代工藝設備之后，出現的第二代泡沫混凝土工藝設備，也是真正意義上的發(fā)泡機與發(fā)泡工藝的起始。這種發(fā)泡機在上世紀70年代開(kāi)始在我國出現并應用，以后幾經(jīng)改型，至今，還有不少企業(yè)仍在使用這種發(fā)泡機，應用比例約占發(fā)泡機總量的20%左右。隨著(zhù)我國泡沫混凝土的密度越來(lái)越低，其它技術(shù)性能要求越來(lái)越高，這種發(fā)泡機的數量還會(huì )進(jìn)一步下降，但短期內不會(huì )*淘汰。假若能對其進(jìn)行技術(shù)升級和改造，提高其泡沫的均勻性和起泡率，它還會(huì )有一定的應用價(jià)值。能不能長(cháng)期存在，關(guān)鍵就在于如何提高它的技術(shù)含量和泡沫質(zhì)量。

它與第一代工藝設備的最大不同，是發(fā)泡與混泡分開(kāi)，由一段工藝分為兩段工藝，以后的發(fā)泡機大多都沿襲這種兩段工藝。因此，它是先由發(fā)泡機制好泡沫，再將發(fā)泡機所發(fā)泡沫用人工的方法，經(jīng)計量后加入水泥漿攪拌機，與水泥漿混合成泡沫漿。其水泥漿攪拌機既是制漿機，又是混泡機，兩機合一。

（2） 技術(shù)特點(diǎn)

由于發(fā)泡與混泡的工藝設備分開(kāi)，所以，水泥漿體不再妨礙泡沫的生成，因而這種發(fā)泡工藝泡沫的生成量大，發(fā)泡劑的效能得到較充分的發(fā)揮，絕大多數發(fā)泡劑都可以被制成氣泡，發(fā)泡劑的氣泡轉化率可以達到70%～85%，利用率還是較高的。從發(fā)泡能力來(lái)講，這種設備不是太差，隨設計大小不同，每小時(shí)生產(chǎn)幾立方到十幾立方泡沫都是沒(méi)有問(wèn)題的。

這種設備雖然發(fā)泡效率并不太差，但它的制泡質(zhì)量卻較差。嚴格地講，制出的泡沫是不合格的。特別是對超低密度泡沫混凝土，其制出的泡沫是不能使用的。這種泡沫質(zhì)量差主要表現在以下幾個(gè)方面：

①泡沫大小不均勻，大的太大而小的太小，泡徑分布過(guò)寬

前邊我們已經(jīng)講過(guò)，泡沫最重要的一項技術(shù)要求就是要大小一致，盡量均勻，泡徑范圍一定要盡量小。但這種發(fā)泡機卻是越往上部越大，越往下部越小，大小特別不均勻。大泡可以達幾十毫米，小泡僅幾毫米，有些小于1毫米。這是它最大的問(wèn)題和不足；

②泡徑偏大，平均泡徑大于1㎜以上

按泡沫混凝土的技術(shù)要求，其最佳泡徑應為0.5～1㎜，一般應小于1㎜。泡徑越大則強度越差。但這種發(fā)泡機大多數泡沫的泡徑均大于1㎜，平均泡徑在1㎜以上，正好與泡沫的技術(shù)要求相悖。

③泌水率偏高，特別是下部泡沫

由于設備特點(diǎn)的限制，其下部泡沫的含水率較高，容易有一部分形成乳狀液，因而泡沫的總體泌水率仍顯偏高。有些改進(jìn)機型略好一些，仍有待進(jìn)一步完善。

除泡沫質(zhì)量存在的上述問(wèn)題之外，這種機型還存在一個(gè)泡沫不宜卸出和輸送的難題，只能靠人工從發(fā)泡機內取出，再加入攪拌機，影響工效和自動(dòng)化控制。后來(lái)，有些單軸臥式機型設計了翻轉攪拌筒卸出泡沫，并直接卸入下位攪拌機，但對泡沫的遠距離輸送仍解決不了問(wèn)題。

（3）主要機型

經(jīng)過(guò)多年的應用和技術(shù)改進(jìn)，高速攪拌發(fā)泡機形成了各種不同結構的機型。主要機型有以下幾種。

①立軸葉輪式

這種發(fā)泡機的發(fā)泡筒為立式圓筒，在圓筒內有一根立軸，軸頭上安裝有固定式可拆卸式葉輪，電機安裝在發(fā)泡筒的上部，帶動(dòng)立軸高速旋轉打泡。其筒口敞開(kāi)，以便人工從筒內卸泡。這種發(fā)泡機的機筒是不可翻轉卸泡的，有一定的局限性。

②立軸輪帶式

這種發(fā)泡機立軸上的葉輪不是常規的葉片式，而是螺旋狀帶式，在螺旋的最下端安裝有葉輪，在螺旋的上部安裝有將大型泡沫消去的裝置，可以使過(guò)大的泡沫得到控制。這種發(fā)泡機的泡徑范圍比第一種小一些，有一定的技術(shù)進(jìn)步。

③立軸壁齒式

這種新式葉輪發(fā)泡機的主要變化，是在筒壁的下部，加裝了一些壁齒（定子），與立軸上的葉片（轉子）互相交錯，當轉子高速（800r/min）旋轉時(shí)定子可以協(xié)助轉子打泡，提高了打泡效率。

④臥軸葉片式

這種發(fā)泡機與立式有很大的不同。它采用臥式橫軸，類(lèi)似于臥式砂漿式混凝土攪拌機，以安裝在橫軸上的高速葉片打泡。因是臥軸，打泡機筒可以?xún)A翻放料，卸出泡沫，將泡沫直接卸入設置在下位的水泥漿攪拌機內，實(shí)現泡與漿的混合。這種機型與立軸相比，最大的優(yōu)勢就是可以翻轉卸出泡沫，不必人工取出泡沫，加快了發(fā)泡速度、節省人工。但由于它的上口大，泡與空氣的接觸界面大，上部更容易產(chǎn)生大泡，因而上部大泡更多，上下泡沫的差別也更大。

3.壓力發(fā)泡機及發(fā)泡工藝

這種發(fā)泡機是繼低速及高速葉輪(片)發(fā)泡之后的第三代發(fā)泡機，也是國內外的主流發(fā)泡機，在我國已得到十分普及的應用，約占發(fā)泡機總量的70%左右。隨著(zhù)泡沫混凝土向高品質(zhì)方向的發(fā)展，這類(lèi)發(fā)泡機的應用比例還會(huì )上升。在國外，大多全是高壓空氣型發(fā)泡機。

（1）技術(shù)特點(diǎn)

這類(lèi)發(fā)泡機由于采用壓力向發(fā)泡溶液中引氣，起泡迅速，發(fā)泡劑的發(fā)泡倍數大，泡沫細小均勻，有較高的泡沫質(zhì)量和較低的發(fā)泡成本。

世界上沒(méi)有無(wú)缺的設備。此類(lèi)發(fā)泡機也存在一些不足。如需配備自動(dòng)控制裝置，若靠人工調節，有時(shí)會(huì )影響泡沫質(zhì)量。國外設備都有自控裝置，而國產(chǎn)設備大多為人控。人控的人為因素較大。但若自動(dòng)控制，發(fā)泡機的成本及價(jià)格又上去的太高，不利于推廣應用，且維護也不方便。這種發(fā)泡機的另一不足是有一定噪聲（空氣壓力裝置）。但總的來(lái)看，它的缺點(diǎn)還是不影響應用的，優(yōu)點(diǎn)遠多于缺點(diǎn)。

由于有空氣壓力，發(fā)出的泡沫可以輸送，泡沫在壓力下能夠自動(dòng)向高處或遠處的攪拌機送達，不需另增泡沫輸送設備或人工取泡沫，克服了第二代發(fā)泡機的不足，使用十分方便。

另外，這類(lèi)發(fā)泡機大多輕巧，沒(méi)有太重的部件，一般輕型機只有100㎏左右，大型重型機也只有幾百公斤，裝運還是比較方便的。不少機型還裝有萬(wàn)向輪（中小型機），可移動(dòng)施工，隨時(shí)可以改變發(fā)泡位置，更加適合泡沫混凝土現澆施工的需要。

（2）機型主要種類(lèi)

壓力發(fā)泡機主要有高壓空氣發(fā)泡機和中低壓空氣發(fā)泡機兩種。它們均采用帶有一定壓力的空氣發(fā)泡，主要區別就是壓力不同，因而在發(fā)泡機理及結構上有很大的區別，十分不同。

①高壓空氣發(fā)泡機

高壓空氣發(fā)泡機的空氣壓力來(lái)自空壓機、其壓力值一般為0.4～1.0 MPa 。排氣量0.2～2.0m/min。不同的壓力和排氣量，其泡沫產(chǎn)量和質(zhì)量均不相同。

由于這種機型采用壓力較大的空壓機，所以發(fā)泡速度及質(zhì)量?jì)?yōu)于中低壓鼓風(fēng)發(fā)泡機，是比較*的壓力發(fā)泡機型。這種高壓發(fā)泡機在我國的應用。

高壓空氣發(fā)泡機由以下幾大部分組成：

a 氣源。一般采用空壓機；

b 制泡裝置。通過(guò)這個(gè)裝置發(fā)泡劑在空氣作用下制成泡沫；

c 液氣混合裝置。這個(gè)裝置對泡沫質(zhì)量有重大影響；

d 發(fā)泡控制裝置。分全自動(dòng)控制與人工控制兩種；

e 泡沫計量裝置。分自動(dòng)化計量與人工計量?jì)煞N，有些機型沒(méi)有泡沫計量裝置；

f 發(fā)泡劑儲料及輸送裝置。有連續輸送及間歇輸送兩種。

上述是發(fā)泡系統的主要構成單元，各地發(fā)泡機在此基礎上有一定的增減、不盡相同。高檔機型配置多一些，自動(dòng)化程度高一些，簡(jiǎn)易機型配置少一些，靠人工控制。

有些發(fā)泡機和攪拌機（制漿、混泡）、輸送泵（輸送泡沫水泥漿）、泡沫水泥漿布料桿等四個(gè)單元設備全部合為一體，形成組合式多功能發(fā)泡機組，上述發(fā)泡機只是其中的一部分。這種發(fā)泡機組也稱(chēng)為“發(fā)泡機"，但它是一種廣義的發(fā)泡機，已和一般的發(fā)泡機有很大的區別。它實(shí)際上是發(fā)泡、水泥制漿混泡、泡沫水泥漿輸送和布料一體機。這種組合式多功能機組的優(yōu)點(diǎn)是配置*而緊湊，占地小，功能齊全、使用方便。缺點(diǎn)是設備寵大笨重，移動(dòng)不便（配有機動(dòng)泵車(chē)的除外），價(jià)格高昂（一般在15萬(wàn)元/臺以上）。

市場(chǎng)上出售的發(fā)泡機多是發(fā)泡機與攪拌機、泵車(chē)分開(kāi)的，沒(méi)有組合在一起，可根據需要配置。

我們研制的JF系列高壓空氣發(fā)泡機，是在引進(jìn)國外機型的基礎上國產(chǎn)化改進(jìn)的，有一定的*型。它為了輕便，沒(méi)有和攪拌機、泵車(chē)等組合在一起，分別供應，運輸較為方便。

②中低壓鼓風(fēng)發(fā)泡機型

稱(chēng)這種發(fā)泡機為“中低壓"，是因為它和高壓空氣發(fā)泡機相比，不采用空壓機，而采用壓力較低的鼓風(fēng)機作氣源。鼓風(fēng)機壓力大的，稱(chēng)為“中壓"，壓力小的，則稱(chēng)之為“低壓"。中壓鼓風(fēng)機的壓力<50KPa，低壓鼓風(fēng)機的壓力<5KPa，它們遠遠低于空壓機的壓力。

鼓風(fēng)發(fā)泡機由于風(fēng)機遠比空壓機的體積及重量小，所以整體重量小，十分輕便，一般重量在100㎏以下，較大機型也不超過(guò)150㎏。大多數機型都安裝有萬(wàn)向輪，可使發(fā)泡機由1個(gè)人推著(zhù)十分方便地任意行走移動(dòng)，是屬于一處輕便移動(dòng)機型，特別適合于施工規模不大的現場(chǎng)澆筑。它的不足是由于壓力小，壓入發(fā)泡液中的氣量不如空壓機，因此發(fā)泡效果比高壓空氣型要遜色的多。這種發(fā)泡機在我國有一定的應用，但不是很廣。

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