利用芯模振動工藝和設備生產排水管的一些體會

南寧鴻基水泥制品有限責任公司  何棟

　　我公司從上世紀八十年代開始生產排水管，離心、懸輥、插入式振動等工藝都有采用。2004年4月我公司與蘇州科星混凝土水泥制品裝備有限公司合作，將該公司研制開發的管徑Φ1350mm～Φ2400mm，管長2500mm芯模振動排水管生產設備在我公司進行中試生產。設備于2004年8月投入試生產，使用該國產設備生產出新型柔性接口接水排水管，填補了廣西空白。該設備投產后不久，由于南寧市一些重點市政工程相繼開工，為了滿足工程進度對管材的需要，根據第一套設備使用情況以及實際生產需要，我公司于2005年5月又安裝了能生產最大管徑達3000mm的第二工位。鑒于芯模振動工藝的生產效率及產品質量優勢，2006年初我公司拆除了排水管車間的三臺懸輥機，又購置了一套雙工位Φ600～Φ1500的芯模振動設備，于2006年4月正式投入使用，目前我公司芯模振動工藝生產的排水管產品已覆蓋了從Φ600～Φ3000的所有規格，并已最大生產到Φ2800規格的排水管，自2004年至我公司已生產各種規格、管型排水管道232km，砼超過10萬m3。在這幾年使用芯模振動設備過程中，我們有以下體會：

　　一、芯模振動工藝比傳統工藝有明顯的優越性

　　1. 芯模振動工藝與傳統的離心、懸輥和插入式振動工藝相比，機械化程度、生產效率明顯提高：例如我公司使用芯模振動設備在同時生產Φ2400（6個底托盤）和Φ2200（5個底托盤）兩種規格排水管一晝夜可生產42節管（105m）。如適當增加底托盤和場地允許的話還可加大生產量。生產Φ2800×2.5m（6.78m3混凝土）排水管采用芯模振動設備每節僅需40分鐘左右（從裝骨架到脫模完畢）。特別適合工期緊迫的大量供管。

　　2. 節省勞動力，降低員工勞動強度：整條生產線除了1名攪拌機操作人員外，車間安排制管設備操作人員每班1名，加上1名橋吊操作人員和3名輔助人員，每個生產班共6名工作人員，班產量Φ1350～Φ1800可達25節（62.5m）以上，Φ2200～Φ2400可達15節（37.5m）以上。以前用插入式振動工藝生產大口徑管時，14個人一天才能生產8根Φ2400（16m）。芯模振動設備由于沒有像懸輥、離心、插入式振動成型工藝那樣的喂料和裝拆模過程，自動化程度較高，工人的勞動強度也大大降低。

　　3. 產品質量穩定可靠：使用芯模振動設備生產的管子幾何尺寸準確，鋼承口管、企口管的接頭混凝土密實，管子的質量缺陷較少，解決了離心工藝、懸輥工藝承口制作困難、管壁厚度不勻的通病。我公司采用芯模振動工藝生產的排水管產品，經廣西壯族自治區建材產品質量監督檢驗站檢驗，各項檢驗項目指標均滿足和超過了國家標準的要求。
4. 設備維護保養較簡便：芯模振動設備運動部件主要在芯棒內部，且多為液壓件，只要芯棒設計加工技術過關的話，設備磨損較少，日常設備維護保養工作主要是清理設備上的積料，更換橡膠彈簧墊，調整內外模具等，單位產值維修費用比原有離心、懸輥工藝有一定程度的降低。

　　5. 設備的適用范圍廣：最初我公司只購置了Φ1350～Φ2400的七種規格的模具（生產柔性企口管），但我們僅僅通過自制插口碾壓盤增加底托盤適配鋼環，就可生產不同接口形式的19種規格的排水管，做到一種規格口徑只需一套模具，同口徑不同管型內外模共用。同時芯模振動工藝還可以較方便地生產異型截面或帶內襯的管子。且芯模振動工藝無跳模現象，模具維修量低，節省了大量的模具投資費用和維修費用。

　　6. 改善作業環境，有利安全生產：采用了芯模振動工藝以后，生產過程中基本無廢料，車間生產環境較原來得到大大的改進，而且消除了離心工藝和懸輥工藝“飛模”的安全隱患。

　　7. 節能降耗，降低成本：由于使用干硬性混凝土，振動后混凝土密實性好、強度高，立方混凝土水泥用量相對較低，C50砼立方水泥用量平均比離心工藝、插入式振動工藝降低15%以上。由于采用干硬性混凝土，成型后立即脫模，在我們南方地區采用自然養護一天就可翻管搬運，節省了蒸汽費用，生產任務急時，為快速周轉，我公司也采用蒸汽養護方案，但蒸汽用量也較其他工藝帶鋼模蒸養大大降低近。根據我公司統計數字，采用芯模振動工藝后，排水管產品單位煤耗由0.2190噸/m3砼降到0.0748噸/ m3砼，單位電耗由25.32kW•h/m3砼降到9.46 kW•h / m3砼，綜合起來，使用芯模振動工藝后每m3混凝土可降低了生產成本約86元（未包括人工成本節約），相當于管徑2200mm、管長2500mm的排水管每節管可節約360元。

　　二、采用芯模振動工藝的一些心得

　　1. 生產線最好采用雙工位

　　芯模振動工藝及設備雖然有很多優點，但也存在更換生產規格較為繁瑣問題。我公司雖然采用芯模振動工藝及設備已有不短時間，更換生產規格一次至少也需要2～3小時左右，采用雙工位就可以在一個工位更換模具時另一個工位正常生產。采用雙工位可以在一個工位下料振動同時另一個工位進行壓頭、吊裝等操作，有利于充分發揮攪拌后臺和喂料系統的能力，提高生產效率。事實上雙工位和單工位相比在土建、設備上增加的投資并不很多，至少在土建施工時就要預留另一個工位。

　　2. 攪拌后臺能力一定要保證

　　芯模振動工藝生產效率高，攪拌后臺能力一定要保證，這樣才能保證下料振動的連續，特別是可以盡量縮短起振前（砼拌合料達到模具1/3高度前）喂料時間，有利于發揮設備效率。對于一個雙工位生產線，最大生產規格Φ2000以下的，攪拌機出料容量應至少1 m3，最大生產規格Φ2000以上的，攪拌機出料容量應選用1.5 m3或以上，優先選用立軸強制式攪拌機，盡量采用全自動的稱量、上料系統。

　　3. 要加強與用戶的溝通

　　芯模振動工藝脫模后管子內外壁的拉毛現象是由工藝本身特點所決定的，從我公司生產實際來看，只要設備激振力等參數滿足要求，工人操作得當，脫模后管子內外壁的蜂窩、氣泡深度完全可以控制在2mm以內，對管子鋼筋保護層厚度及使用不會有不良影響。因此，我公司一直堅持不對芯模振動管子內外表面進行抹面處理，僅用棕刷蘸水簡單掃一下。對有疑問的新用戶，我公司通過請業主、施工單位、監理代表觀看生產過程、介紹國外做法等途徑，取得他們的理解。

　　總而言之，芯模振動工藝及設備代表了排水管生產技術一個很有前途的發展方向。我們有理由相信，隨著芯模振動設備國產化進程和技術水平的逐步提高，對芯模振動成型工藝技術研究的進一步深入，相關產品標準、使用規范的逐步完善，芯模振動工藝及設備在我國必將得到更廣泛的推廣和使用，對我國水泥制品行業的技術進步產生積極的影響。