(1)應(yīng)用狀況
高速葉輪發(fā)泡機及相應(yīng)發(fā)泡工藝是繼第一代工藝設(shè)備之后,出現(xiàn)的第二代泡沫混凝土工藝設(shè)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)泡機現(xiàn)在看似乎已有些落后,但在當(dāng)時應(yīng)該說是一個很大的技術(shù)進步。這種發(fā)泡機在上世紀(jì)70年代開始在我國出現(xiàn)并應(yīng)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,目前的應(yīng)用比例約占發(fā)泡機總量的20%左右。隨著我國泡沫混凝土的密度越來越低,其它技術(shù)性能要求越來越高,這種發(fā)泡機的數(shù)量還會進一步下降,但短期內(nèi)不會完全淘汰。假若能對其進行技術(shù)升級和改造,提高其泡沫的均勻性和起泡率,它還會有一定的應(yīng)用價值。能不能長期存在,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(shè)備的最大不同,是發(fā)泡與混泡分開,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
由于發(fā)泡與混泡的工藝設(shè)備分開,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(shù)發(fā)泡劑都可以被制成氣泡,發(fā)泡劑的氣泡轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到70%~85%,利用率還是較高的。從發(fā)泡能力來講,這種設(shè)備不是太差,隨設(shè)計大小不同,每小時生產(chǎn)幾立方到十幾立方泡沫都是沒有問題的。
這種設(shè)備雖然發(fā)泡效率并不太差,但它的制泡質(zhì)量卻較差。嚴(yán)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(xiàn)在以下幾個方面:
① 泡沫大小不均勻,大的太大而小的太小,泡徑分布過寬
前邊我們已經(jīng)講過,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(dá)幾十毫米,小泡僅幾毫米,有些小于1毫米。這是它最大的問題和不足;
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(yīng)為0.5~1㎜,一般應(yīng)小于1㎜。泡徑越大則強度越差。但這種發(fā)泡機大多數(shù)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(shè)備特點的限制,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。有些改進機型略好一些,仍有待進一步完善。
除泡沫質(zhì)量存在的上述問題之外,這種機型還存在一個泡沫不宜卸出和輸送的難題,只能靠人工從發(fā)泡機內(nèi)取出,再加入攪拌機,影響工效和自動化控制。后來,有些單軸臥式機型設(shè)計了翻轉(zhuǎn)攪拌筒卸出泡沫,并直接卸入下位攪拌機,但對泡沫的遠(yuǎn)距離輸送仍解決不了問題。
(3)主要機型
經(jīng)過多年的應(yīng)用和技術(shù)改進,高速攪拌發(fā)泡機形成了各種不同結(jié)構(gòu)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(nèi)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,帶動立軸高速旋轉(zhuǎn)打泡。其筒口敞開,以便人工從筒內(nèi)卸泡。這種發(fā)泡機的機筒是不可翻轉(zhuǎn)卸泡的,有一定的局限性。圖5—1是立式葉輪發(fā)泡機的外觀。
② 立軸輪帶式
這種發(fā)泡機立軸上的葉輪不是常規(guī)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(zhuǎn)子)互相交錯,當(dāng)轉(zhuǎn)子高速(800r/min)旋轉(zhuǎn)時定子可以協(xié)助轉(zhuǎn)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,打泡機筒可以傾翻放料,卸出泡沫,將泡沫直接卸入設(shè)置在下位的水泥漿攪拌機內(nèi),實現(xiàn)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(zhuǎn)卸出泡沫,不必人工取出泡沫,加快了發(fā)泡速度、節(jié)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。