中国砂石骨料网于5月22日-24日在黄山市主办“2014中国砂石骨料行业技术发展论坛”盛大召开并圆满落幕。为配合本次论坛，中国砂石骨料网还向全行业和相关单位征集有关经验交流材料并汇编成册，旨在帮助砂石企业及上下游行业企业制定发展战略，开展技术创新，提高产品质量，推动砂石行业技术进步及健康稳定发展。材料汇编得到了相关行业企业的大力支持，涌现出许多优秀的论文，对行业发展有良好的借鉴作用。

　　
　　以下为中国AKWA+V/上海固可曼分离工艺设备有限公司胡龙、查辉的《德国Akorel智能型高品质建筑用砂高效湿式在线级配调整工艺介绍》，原文如下：

　　摘要：本文介绍了国内外建筑行业对砂石品质要求的区别，分析了德国湿式自由沉降分级机Akorel在中国砂石行业的应用前景，并详细阐述了Akorel的工作原理、配级工艺以及在线控制系统。Akorel是生产高品质建筑用砂的先进设备，有助于推动我国砂石行业的发展。

　　
　　关键词：Akorel，砂石，高品质砂，级配，在线自动控制
　　
　　1.前言
　　
　　德国建筑有着悠久历史，坚固程度举世闻名，正如德国严谨的工业一样可靠。德国人建造的房屋、桥梁都是百年建筑，他们不仅仅是建造房屋和桥梁，而是整个城市体系建造好以后，就一劳永逸。比如德国人建造的青岛下水系统，每到夏天的暴风雨总是如此可靠，这都源至德国严谨的作风。而中国建筑质量问题频出，平均寿命只有30年，这很大一部分原因就是德国人对砂石品质的要求远远高于中国。
　　
　　砂石作为建筑行业基本原料之一，其严格的产品粒级要求与强度有着密切的关系，德国建筑行业标准对砂石的品质有着近于苛刻的要求。在中国建筑行业，最受关注的是砂子的细度模数和石子的级配，却不重视砂子的颗粒级配和石子的形状；而德国全面重视这四个方面，对砂子的级配和细度模数，石子的级配及形状都有严格要求，关于混凝土集料的标准DIN4226就有100页。
　　
　　由德国AKWApparate+VerfahrenGmbH研发的湿式自由沉降分级机Akorel(图1和图2)，能够保证砂子分级后的产品有足够精确的粒度分布，严格达到德国行业标准。Akorel已经成为德国等欧洲国家天然砂场的标配，目前其在机制砂领域的应用也日益广泛。

　　图1自由式沉降分级机Akorel

　　
　　2.Akorel的应用
　　
　　Akroel的分级目的就是去除占很少部分的不需要的粒级，作为尾砂。根据德国建筑行业标准DIN4226，小于63μm的细泥含量是有限制的，对于高品级的砂，细泥含量标准要求苛刻程度远超于中国。除此之外，作为湿式分级机械，Akorel已经广泛应用于0-4mm范围内确定级配曲线的高品质建筑用砂的生产。而对于高质量的混凝土骨料，Akorel就可以按照预先设定的粒度分布曲线对砂子进行配级。生产商也可以根据自己具体的级配要求，设定级配曲线以保证高质量的产品砂。其在欧洲有着垄断性地应用。
　　
　　根据我国建设用砂GB/T14684-2011，品质最高的天然砂和机制砂的颗粒级配要求为＞4mm的累计筛余为0-10%，小于150μm颗粒含量大约在0~10%区间内；含泥量或者石粉含量(＜75μm)分别为≤1%和≤0.5%。对照中国建筑用砂标准要求，Akorel湿式分离系统可以产出更高品级的砂子细骨料，提高我国整个砂石行业水平，解决中国砂子品质不高的难题，为整个建筑行业带来高品质细骨料。
　　
　　Akorel型号多样，处理量最高可达400t/h。除此之外，Akorel内部浆料流速低，近乎自流，几乎没有磨损，维护方便；整个处理装置电耗低、水耗低(循环水装置)；其超现代化数据采集和处理的智能控制技术大大降低了人工成本。
　　
　　3.Akorel的工作原理
　　
　　3.1沉降分级
　　
　　沉降分级过程图如图3所示。悬浮液(砂石质量浓度30%左右)进入分级箱并在箱体内作抛射运动。由于不同的粒度，砂石沿着不同的路径开始沉降。粗颗粒在给料口的附近沉降，细颗粒向溢流口方向运动并依次沉降，从而实现分级，水平射出的逆流水流防止颗粒结块，并将较细的砂粒冲向尾部。
　　

　　

图3自由沉降分级

　　
　　3.2卸料配级
　　
　　随着分级槽的长度增加，沉降的砂的颗粒越来越小。根据箱体的长度，Akorel可以生产8~16种不同粒度的砂子物料，通过电脑预先设置相应的产品粒级分布，控制各个卸料口的物料混合从而获得预期级配的产品砂。各个卸料口装有阀门和水位传感器，当足够的砂粒沉积在阀门上方，水位传感器叶片停止转动，开关脉冲输送到控制器，使相应的卸料阀门打开，打开时间由预先设定的程序决定，卸料口结构如图4所示。每个卸料口装有旋转机构，以控制出料去向(摆动式排料)，各个排料产物分别排放到三个配料槽，混合成3种最终产品。不能被利用的称为尾砂，可通过旋流器、固体输送泵和脱水筛的组合处理；根据预先设置的粒径分布曲线，产生两种特定粒径分布的产品砂，可直接进入脱水筛脱水。
　　

　　

图4卸料口结构

　　
　　4.Akorel在线控制系统
　　
　　电脑控制系统用于整个处理装置运行和控制。在线控制是Akorel的关键核心技术，电脑控制安装在固定的控制柜中，可以抵挡砂石生产恶劣的环境条件。
　　
　　4.1可视化控制系统
　　
　　分级效果取决于给矿物料(固含量、砂子成分和颗粒大小)、水平流脉冲(逆流、循环水)、灌装率(干涉沉降)。确保高质量的产品砂就需要了解这些影响因素，可视化控制可以在电脑上实现记录具体的真实运行过程。电脑主界面可以清晰地展现自由沉降分级的卸料过程和各槽获得的最终产品数据，从而及时响应影响因素的变化。
　　

　　

图5可视化控制系统

　　
　　4.2设定模拟
　　
　　Akorel可以通过设定预期的粒径分布获得所需粒级的产品。许多砂厂处理的原砂来源于不同产地，原砂的品质(粒径分布)各不相同，某一粒级的含量在某些地方也波动明显，确保建筑用砂较高的品质显得尤为重要。Akorel可以通过制定模拟这种简洁的操作方法实现最优化设置。在启动、作业阶段集中对分级产品抽样，获得产品粒径分布曲线，如图6，并在电脑程序中存储这些数据，最多有100条预设的产品粒径分布曲线存储在系统中，随时可以检索调用。产品质量或者数量的最优化设置可以通过选择所需的设定曲线实现，这个过程只需要点击鼠标。多样化的图例和曲线趋势有助于为用户正确的选择和评价预设参数。
　　

　　

图6粒径分布曲线

　　
　　4.3产品产量的最优化
　　
　　粒径分布曲线在误差范围内统一表明了分级产品和最终所需产品的粒径分布。相等时间内，卸料快慢的调整和排料摆动通过控制系统调节。Akorel控制系统软件可以准确记录各个卸料槽产品的粒径分布和投料量，根据产品需要最优化卸料批次。除此之外，调节控制系统还可以尽可能地减少剩余物料排放到非控制砂中，观察和再调整最小和最大批次可以进一步完善这个过程。
　　
　　以下一个过程也是有效的调节方法。拥有较窄粒径分布的高品质砂被设定为产品1(作为主要的产品)，如果给矿量发生变化，产品2(可以改变预期设定)摊配到给矿中，改变给矿量，从而改变所需产品1的产量；如果某些粒级范围内投料量超出设定的产品1和2所允许的值，将会通过摆动机构排放到尾砂中。
　　
　　4.4其他程序介绍
　　
　　随着电脑控制技术的不断发展，AKWA+V也不断开发更方便更先进的控制程序。主要有以下几种：
　　
　　(1)卸料程序，通过时间和投料量调节(根据下游运输系统的运输量)。
　　
　　(2)转换程序，三槽与两槽系统间的转换，即获得一个可控制产品或者两个可控制产品。
　　
　　(3)运行数据和警报显示界面。
　　
　　(4)根据给矿粒径分布成分改变自动调节设定产品粒径分布曲线。
　　
　　(5)远程控制。通过台式或者移动电话系统和安全网络链接进行远程控制。
　　
　　为了满足客户的需求，AKWA+V正在标准程序基础上提供更进一步的操作细节，以竭尽实现客户的特殊需求。没有限制地与整个工厂控制系统的一体化将称为可能。
　　
　　5.结论
　　
　　(1)中国建筑用砂国标要求表明广泛应用于欧洲砂场的Akorel可以弥补砂子级配波动的难题，大幅提高中国砂子品质，解决建筑行业细骨料品质不高的问题。
　　
　　(2)Akorel工作原理和构造简单，运行稳定，维护方便，生产电耗和水耗较低。
　　
　　(3)Akorel在线控制系统先进，可以预定义100种砂子颗粒级配，系统误差符合要求。电脑控制系统的应用大副降低了生产中人工成本，有助于提高砂厂的技术水平，对砂石行业现代化矿山建设有着重大意义。
　　
　　（作者：中国AKWA+V/上海固可曼分离工艺设备有限公司胡龙、查辉）

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