Мобильный автономный завод по производству стеновых строительных и дорожных материалов
MOBILE AUTONOMOUS PLANT FOR PRODUCTION WALL BUILDING AND ROAD MATERIALS

Изобретение относится к области строительства, а именно к мобильным заводам по производству стеновых строительных и дорожных материалов, устанавливаемым на строительной площадке.
Известен мини-завод контейнерного типа по производству сухих строительных смесей (патент на полезную модель RU 131338 U1, В28С 9/00, 20.08.2013), содержащий силосы хранения цемента и сухого песка, отделение промежуточных бункеров для временного хранения компонентов смеси, отделение бункеров-дозаторов, смесительное отделение, приемное отделение с бункером-накопителем готовой смеси, пневмокамерные насосы для подачи цемента и сухого песка из силосов хранения в промежуточные бункера и станциями растаривания мягких контейнеров типа «БИГ-БЭГ» для приготовления сухих строительных смесей с химическими добавками и выполнен по компактной вертикальной модульной схеме, обеспечивающей загрузку и дозирование компонентов смеси самотеком под действием силы тяжести, причем все основные модули установлены в 20-футовые утепленные контейнеры прямо на заводе-изготовителе.
Недостатком известного мини-завода является невозможность получения высокомарочных стеновых строительных и дорожных материалов.
Известен мобильный комплекс (патент на полезную модель RU 118248 U1, В28С 9/04, 20.07.2012) для производства штучной продукции из бетона, содержащий два корпуса, выполненных из цельнометаллических контейнеров, расположенных буквой Т, первый из которых включает электрошкаф, участок складирования цемента, участок приготовления бетонной смеси с размещенными на нем бункерами для сыпучих инертных материалов, баком для воды, скребковым транспортером и смесителем с дозатором, участок вибрационной формовки с размещенным на нем вибрационным прессом, пересыпным бункером и насосной установкой, при этом в полу одного из контейнеров выполнен проем для закладки в грунт фундамента для установки вибропресса.
Недостатком известного мобильного комплекса является необходимость закладки в грунт фундамента для установки вибропресса, что автоматически приводит к необходимости получать разрешение на производство земляных работ и строительство, сложность его монтажа (демонтажа), так как необходимо заранее выполнить фундамент для вибрационного пресса, а при транспортировке завода на новое место его эксплуатации необходимо демонтировать фундамент вибропресса.
Задачей настоящего изобретения является разработка мобильного автономного завода по производству стеновых и дорожных строительных материалов, который объединяет все необходимое оборудование в 40-футовом контейнере, который выполнен с возможностью перевозки грузовыми транспортными средствами, не требует при установке выполнять заглубленный в грунт фундамент и обязательного подключения к сетям электро-, водо- и газоснабжения, позволяет сократить время на запуск завода в эксплуатацию и при этом обеспечивает производительность не менее 3 миллионов штук кирпичей или блоков.
Технический результат заключается в возможности получения высокомарочных стеновых строительных и дорожных материалов, выпуска товарного бетона и растворов на минимальной площади прямо на строительном объекте, за счет компоновочной схемы технологического оборудования мобильного автономного завода, размещенного в 40-футовом контейнере.
Предлагаемый технический результат достигается тем, что мобильный автономный завод по производству стеновых строительных и дорожных материалов, с возможностью выпуска товарного бетона и растворов, размещен в 40-футовом контейнере, в котором последовательно по ходу технологического процесса установлены бункеры для растаривания мягких контейнеров типа «БИГ-БЭГ» и подачи цемента, бункеры для хранения инертных материалов, дозаторы крупных и мелких наполнителей, ленточный конвейер с системой взвешивания, крутонаклонный конвейер подачи наполнителей в смеситель, смеситель со встроенным датчиком влажности и системами подачи воды, жидких и сухих добавок, поворотный крутонаклонный конвейер переменной высоты подачи смеси в бункер гидравлического пресса или автомиксеры, гидравлический пресс двойного сжатия с гидравлической станцией и бункером подачи смеси, робот-манипулятор извлечения и укладки прессованных строительных изделий на транспортные поддоны, при этом в контейнере установлены дизельный генератор с системой рекуперации тепла, компрессор, электрический шкаф управления, компьютерная система управления, кабели подачи электроэнергии и управления, трубопроводы гидравлической и пневматической систем и трубопроводы подачи воды и жидких химических добавок.
Компоновочная схема технологического оборудования мобильного автономного завода обеспечивает возможность размещения всего комплекса оборудования в 40-футовом контейнере на минимальной площади прямо на строительном объекте, что позволяет транспортировать завод грузовыми транспортными средствами и устанавливать на объекте строительства без необходимости готовить фундамент и подключать к сетям электро-, водо- и газоснабжения, при этом отсутствует необходимость получения разрешений и согласований, разработки проектов и прохождения экспертизы, даже на строительной площадке.
Мобильный автономный завод содержит полноценное подготовительное, смесительное, формовочное оборудование, независимый источник энергоснабжения, утепленные, оборудованные системой рекуперации тепла емкости для хранения воды и жидких химических добавок, что позволяет изготавливать стеновые строительные и дорожные материалы производительностью не менее трех миллионов кирпичей или блоков.
Мобильный автономный завод обладает возможностью выпуска не только штучных стеновых и дорожных материалов, но и высокомарочных товарных бетонов и растворов за счет применения до четырех наполнителей (например, крупного и мелкого щебня, крупного и мелкого песка), двух типов вяжущего (например, цемента и извести), жидких и сухих химических добавок и точного контроля водоцементного соотношения.
В корпус контейнера встроены поворотные пандусы для обеспечения возможности загрузки в бункеры инертных материалов (щебня, песка и пр.) с помощью малогабаритных фронтальных погрузчиков. На боковых стенках корпуса контейнера выполнены сдвижные двери, обеспечивающие доступ к механизмам смесителя, дозирующим устройствам, прессу и роботу-укладчику и через которые поворотный крутонаклонный конвейер загружает растворы в автомиксеры.
Установленное технологическое оборудование обеспечивает возможность получения стеновых строительных и дорожных материалов из отходов горного производства, тепловых электростанций и металлургических предприятий, в том числе золошлаковых, и повышает эффективность утилизации техногенных нетоксичных отходов.
Прессование готовых изделий в мобильном автономном заводе осуществляется посредством гидравлического пресса двойного прессования (снизу и сверху), который не оказывает динамического воздействия на раму контейнера.
Гидравлический пресс и дизельный генератор посредством системы охлаждения рабочих жидкостей технологически связаны с емкостями воды и жидких химических добавок, в которых устроены теплообменники, для нагрева воды и жидких химических добавок.
Гидравлический пресс посредством гидравлической станции связан с гидравлическими приводами механизма поворота и встроенного механизма подъема конвейера на высоту.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами.
На фигуре 1 представлен вид сбоку технологической схемы мобильного автономного завода.
На фигуре 2 представлен вид сверху технологической схемы мобильного автономного завода.
На фигуре 3 приведена схема загрузки бункеров погрузчиком с использованием поворотных пандусов.
На фигуре 4 приведена схема погрузки бетонов и растворов в автомиксеры.
На фигуре 5 представлен крутонаклонный поворотный конвейер в сложенном состоянии для погрузки смеси в бункер пресса.
На фигуре 6 представлен крутонаклонный поворотный конвейер в выдвинутом положении для погрузки бетона или раствора в автомиксеры.
В стандартном 40-футовом контейнере, в котором размещается мобильный автономный завод, последовательно по ходу технологического процесса установлены:
1. Растариватель мягких контейнеров типа «БИГ-БЭГ»;
2. Бункеры заполнителей;
3. Дозатор крупных заполнителей;
4. Дозатор мелких заполнителей;
5. Крутонаклонный конвейер подачи наполнителей в смеситель;
6. Смеситель;
7. Поворотный крутонаклонный конвейер переменной высоты подачи смеси;
8. Бункер пресса;
9. Робот манипулятор для укладки изделий на транспортные поддоны;
10. Транспортный поддон для складирования продукции;
11. Пресс;
12. Ленточный конвейер с системой взвешивания;
13. Компрессор;
14. Емкость для жидких химических компонентов с системой дозирования;
15. Емкость для сухих химических компонентов и пигментов с системой дозирования;
16. Шкаф управления;
17. Дизельный генератор;
18. Емкость для воды с системой дозирования;
19. Механизм поворота крутонаклонного конвейера подачи смеси;
20. Ось порота крутонаклонного конвейера подачи смеси;
21. Механизм изменения высоты крутонаклонного конвейера подачи смеси;
22. Дозатор цемента;
23. Механизм изменения высоты крутонаклонного конвейера;
24. Механизм натяжения конвейерной ленты;
25. Сдвижные двери корпуса контейнера;
26. Поворотный пандус.
Мобильный автономный завод работает следующим образом.
Готовая сухая смесь (цемент, известь, зола уноса) поступает в мягких контейнерах типа «БИГ-БЭГ» и устанавливается при помощи вилочного погрузчика в растариватели (1). Щебень, отсев дробления крепких минеральных пород фракции 0-3 мм, сухой песок и отсев известняка фракции 0-3 мм загружаются фронтальным погрузчиком (фиг. 3) в бункеры (2). При необходимости могут быть использованы поворотные пандусы (26), встроенные в корпус устройства. Жидкие химические добавки заливаются в емкость (14) для жидких химических компонентов с системой дозирования. Сухие химические добавки или пигменты загружаются в емкость (15) для сухих химических компонентов с системой дозирования. В зависимости от выбранной программы в компьютерной системе управления, цемент, известь, зола уноса при помощи дозаторов подаются на ленточный конвейер с системой взвешивания (12), также на ленточный конвейер с системой взвешивания подаются компоненты (наполнители) из бункеров (2) с помощью питателей (3 и 4). Отдозированные компоненты смеси поступают на крутонаклонный конвейер (5), который подает материалы в смеситель (6). Дополнительно, в зависимости от выбранной программы в компьютерной системе управления в смеситель подается пигмент (или сухая химическая добавка), который тщательно в сухом виде перемешивается с компонентами смеси, затем в емкости с дозирующим устройством (14) жидкие химические добавки смешиваются с водой и подаются в смеситель (6). С помощью встроенного в смеситель (6) датчика влажности контролируется влажность смеси и при недостатке влаги, вода подается распылением из емкости (18), оснащенной системой подачи и дозирования. По готовности, смесь подается на поворотный крутонаклонный конвейер (7) переменной высоты подачи в приемный бункер пресса или в приемную воронку автомиксера. При подаче смеси в бункер гидравлического (11) пресса поворотный крутонаклонный конвейер (7) переменной высоты подачи смеси находится в сложенном состоянии внутри корпуса устройства. Отформованные гидравлическим прессом строительные изделия роботом-манипулятором (9) укладываются поочередно на транспортные поддоны (10). По мере наполнения транспортных поддонов отформованными изделиями они извлекаются вилочным погрузчиком. Также вилочным погрузчиком на освободившееся место устанавливают пустой транспортный поддон.
Мобильный автономный завод выполнен с возможностью изготовления бетонов и растворов и загрузки их в автомиксеры. Для этого раскрываются сдвижные двери (25), выполненные на боковых стенках корпуса контейнера в месте установки крутонаклонного конвейера (7) подачи смеси. Оснащенный механизмом поворота (19) крутонаклонный конвейер (7) подачи смеси поворачивается на 90 градусов вокруг вертикальной оси (20) и с помощью встроенного механизма подъема (23) перемещает натяжной механизм (24) вверх, таким образом высвобождается транспортерная лента и обеспечивается подъем приводной станции конвейера на высоту, обеспечивающую загрузку смеси в автомиксеры или иные машины для перевозки бетонов или растворов.
Для автономной работы мобильный завод оснащается дизельным генератором (17) с системой рекуперации тепла, компрессором (13), электрическим шкафом управления (16) и компьютерной системой управления.
Все оборудование установлено в 40-футовом контейнере в заводских условиях. В корпусе контейнера проложены кабели подачи электроэнергии и управления, трубопроводы гидравлической и пневматической систем и трубопроводы подачи воды и жидких химических добавок.
Таким образом, использование предлагаемого мобильного автономного завода позволяет производить стеновые строительные и дорожные материалы производительностью не менее 3 миллионов штук кирпичей или блоков, выпускать товарные бетоны и растворы на минимальной площади прямо возле строительной площадки.