《關(guān)于加快和推進(jìn)我國(guó)菱鎂產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》課題研究報(bào)告
第四篇 我國(guó)菱鎂制品生產(chǎn)裝備現(xiàn)狀及發(fā)展方向
【摘 要】本篇就菱鎂防火板(裝飾板)、墻體材料等主要產(chǎn)品的生產(chǎn)裝備情況、工藝水平、存在的問題及發(fā)展方向等進(jìn)行了介紹和分析。目前我國(guó)菱鎂產(chǎn)品生產(chǎn)裝備的機(jī)械化、自動(dòng)化水平尚待進(jìn)一步提高。
【關(guān)鍵詞】生產(chǎn)裝備現(xiàn)狀存在問題發(fā)展方向
生產(chǎn)裝備是為工藝服務(wù)的載體，是任何一個(gè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要組成部分。目前在我國(guó)菱鎂產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化程度較好，比較成熟的主要是防火板、墻體材料、框架結(jié)構(gòu)包裝箱等適宜使用機(jī)械生產(chǎn)的產(chǎn)品，另有一些產(chǎn)品則不適宜使用機(jī)械化生產(chǎn)，而是根據(jù)需要使用模具生產(chǎn)，例如工藝品、農(nóng)用大棚架等。由于產(chǎn)量占菱鎂產(chǎn)品比例較高，所以我們對(duì)防火板和墻體材料的生產(chǎn)裝備重點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)研和分析，希望在
此基礎(chǔ)上以點(diǎn)帶面，分析和提出我國(guó)菱鎂產(chǎn)業(yè)制品生產(chǎn)裝備的發(fā)展方向。
章 菱鎂防火板生產(chǎn)裝備
防火板是菱鎂建材的重要產(chǎn)品項(xiàng)目之一，在菱鎂制品產(chǎn)量中所占比率達(dá)到40％左右，而且出口量也在日益增加，因此其設(shè)備現(xiàn)狀在菱鎂行業(yè)的整體裝備水平當(dāng)中具有一定的代表性，分析其目前的狀況對(duì)反映行業(yè)整體裝備水平是有幫助的。
一、防火板生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介
各企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)方面均略有不同，大致的生產(chǎn)流程如圖4-1：
二、現(xiàn)有設(shè)備狀況
菱鎂防火板技術(shù)始于六十年代，其生產(chǎn)設(shè)備發(fā)展大致分為三個(gè)階段：地膜生產(chǎn)、機(jī)械式手動(dòng)生產(chǎn)、自動(dòng)化流水線生產(chǎn)。我國(guó)目前的菱鎂防火板設(shè)備基本處于機(jī)械式手動(dòng)設(shè)備向自動(dòng)化流水線的過渡中。
1．人工地膜生產(chǎn)
人工地膜生產(chǎn)技術(shù)大致操作步驟是，將模具放在平整的地面，然后人工將料漿在模板上抹平、晾干，脫模、切割后即可打包出售。但由于產(chǎn)量低、需要的操作工人多、成品質(zhì)量和外觀差，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸退出市場(chǎng)，故不做詳細(xì)介紹。
2．機(jī)械式手動(dòng)設(shè)備
這種設(shè)備適合中小型企業(yè)使用，設(shè)備投資大概在30～60萬(wàn)元左右，是現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)的主流設(shè)備，日產(chǎn)400～1000張，每個(gè)臺(tái)班需要工人20～30人不等。但無(wú)法生產(chǎn)12mm以上厚度的板材，原因是它的托架為單層，很難鋪碼平整，因此產(chǎn)品也就很難做平整，一旦板材在養(yǎng)護(hù)時(shí)底模不平，成型后就再也不能平整了。幅面也不宜做的太大，一般不超過1220×2440mm。機(jī)械式手動(dòng)設(shè)備主要工序由以下幾個(gè)部分組成：
(1)叉車上料：由又車把各種原料送到生產(chǎn)平臺(tái)上，等待裝入攪拌機(jī)。
(2)攪拌機(jī)配料：攪拌機(jī)的類型主要分為翻斗式單軸柜式攪拌機(jī)、立式單軸攪拌機(jī)兩種，多以水泥行業(yè)攪拌機(jī)代替，也有專門研發(fā)的專用攪拌機(jī)，效率相對(duì)更高些。
將融化好的氯化鎂溶液注入到翻斗式單軸攪拌機(jī)內(nèi)，再由人工加入輕燒氧化鎂，進(jìn)行打漿，然后翻倒入立式攪拌機(jī)內(nèi)。由于立式攪拌機(jī)的料口限制，得由人工倒入木屑和珍珠巖等填充物。由于立式攪拌機(jī)的放料口在下面，很難漏料，所以先放入干料，待料漿攪拌好后由溜槽放在壓輥根部。一般安裝兩組放料設(shè)備。
(3)產(chǎn)品成型：根據(jù)廠家及客戶的不同要求會(huì)有不同的工藝步驟。其中大部分步驟，如涂脫模劑、濕板切割等大多均由人工來操作。
其操作過程是，先由人工把準(zhǔn)備好的模板放在生產(chǎn)線上勻速前進(jìn)，上脫模劑，然后鋪玻纖布，由2人從溜槽把料漿放至大對(duì)輥的根部，同時(shí)另外一名工人也在不停連續(xù)鋪布，這樣生產(chǎn)線向前勻速滾動(dòng)，兩個(gè)大對(duì)輥定尺滾動(dòng)，板材就成型了。再由2名工人在兩塊模板的結(jié)合處用壁紙刀將布割斷。與此同時(shí)，接合板的人把托架放至生產(chǎn)線上，待濕板走到托架上時(shí)再由4～6人一起抬起托架放在一邊進(jìn)行碼垛，然后將碼好垛的濕板送去進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待養(yǎng)護(hù)好后(一般需要6～12小時(shí))，開始進(jìn)行板模分離，把半成品的板材進(jìn)行干養(yǎng)護(hù)，干燥后進(jìn)行成品切割。
(4)四邊切割鋸：四邊切割鋸一般是由一條長(zhǎng)的順鏈條或鋼絲繩縱向拉動(dòng)軌道車，軌道兩邊安裝固定鋸片，由鏈條拉動(dòng)板車向前行走，邊走邊鋸順邊，當(dāng)縱向據(jù)完后，停在原地不動(dòng)，此時(shí)，橫鋸啟動(dòng)切割橫邊，鋸?fù)旰笤儆煽v向鏈條把板車?yán)觯扇斯ば断鲁善钒澹b上毛坯板，如此重復(fù)工作。后把切完的板材由人工將粉塵清理干凈打包出廠。
3．PLC控制自動(dòng)化流水線
自動(dòng)化流水線比較適合大中型企業(yè)使用，設(shè)備投資在100～300萬(wàn)元不等，產(chǎn)量高，8小時(shí)可產(chǎn)2000張以上，需要工人2～6人。
自動(dòng)化流水線是由PLC控制，由于這種生產(chǎn)線是根據(jù)菱鎂材料的工藝特點(diǎn)進(jìn)行研發(fā)的，所以解決了很多機(jī)械式手動(dòng)設(shè)備出現(xiàn)的一些因技術(shù)不過關(guān)所造成的問題。達(dá)到在各個(gè)環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)PLC控制。改變了只能生產(chǎn)薄板的缺陷，現(xiàn)在可以生產(chǎn)的板材厚度可以達(dá)到120mm。成品板材長(zhǎng)度也從過去的1220×2440mm增加到1220×6000mm，并且在精度、平整度及成品率方面有了大幅度提高。
自動(dòng)化流水線相比機(jī)械式手動(dòng)設(shè)備，需要工人手工制作的地方很少，可以完成人工無(wú)法完成的動(dòng)作，速度也更快，產(chǎn)量大、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性高。
自動(dòng)化流水線逐漸取代機(jī)械式手動(dòng)設(shè)備已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)，一些新加入菱鎂行業(yè)和或行業(yè)內(nèi)的后起之秀已經(jīng)開始使用此種流水線，原來生產(chǎn)線上要20～30人所完成的工作，現(xiàn)在只需2～6人就可以完成。
自動(dòng)化流水線全程PLC控制，獨(dú)立設(shè)備較少。其生產(chǎn)過程大致可以分為以下幾個(gè)部分：
(1)上料部分：原料在料倉(cāng)混合后自動(dòng)計(jì)量、稱重，經(jīng)螺旋輸送到料斗。此處需要1個(gè)工人把分別計(jì)量后的幾種原料倒入料斗中，待料斗爬升至攪拌平臺(tái)后進(jìn)入下一個(gè)生產(chǎn)步驟攪拌。
(2)攪拌部分：自動(dòng)化流水線采用的是根據(jù)輕燒氧化鎂特性而研發(fā)的可自動(dòng)清洗的雙開門大葉片高效攪拌機(jī)。這是因?yàn)樽詣?dòng)化流水線必須與菱鎂專用攪拌機(jī)匹配，常用的水泥砂漿攪拌機(jī)攪拌不均勻容易產(chǎn)生生料，而且速度較慢，無(wú)法與流水線配合使用。
(3)成型部分：成型部分全部過程均由機(jī)械完成，無(wú)需人工操作，速度可根據(jù)生產(chǎn)需要與上料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)配合調(diào)整。
成型部分的流程是，機(jī)器手將模板放在生產(chǎn)線上隨線行走，行走過程中自動(dòng)涂脫模劑。然后由機(jī)械自動(dòng)鋪玻纖布，放料系統(tǒng)將攪拌均勻的料倒至模板上，根據(jù)所需成品板厚度自動(dòng)輥壓成型后鋪一層玻纖布，繼續(xù)二次輥壓，進(jìn)入濕板切割。
(4)濕板切割部分：成型后的連續(xù)濕板在此步驟被切割成所需的成品板長(zhǎng)度。濕板切割全程自動(dòng)，精確度要求非常高，是保證成品率的一個(gè)重要步驟，徹底解決了過去產(chǎn)品坡邊所造成廢板的難題。
(5)入窯養(yǎng)護(hù)部分：由升降機(jī)自動(dòng)完成入窯養(yǎng)護(hù)也是自動(dòng)化設(shè)備重要的步驟之一。由組合養(yǎng)護(hù)架車循環(huán)將成品濕板裝架后入窯，該部分對(duì)制造技術(shù)要求相當(dāng)高。升降機(jī)將托板拍子組合在了一起，使其長(zhǎng)期保持相當(dāng)?shù)木龋畎宀某跄⒍ㄐ驮谄矫嬲`差極小的環(huán)境中完成，這樣更有利于生產(chǎn)厚板過程中使其板面保持平整。另外由于該部分采用自動(dòng)裝架，無(wú)需人工抬板，從而大大減少人為因素對(duì)板材造成的損壞。
(6)板模分離及碼垛部分：成品板經(jīng)過干燥成型后(一般需要6～12小時(shí))，需要板、模分離，該部分也是自動(dòng)完成。其流程是：成品板從養(yǎng)護(hù)架車被卸至生產(chǎn)線行走，期間設(shè)備將成品板與模具自動(dòng)分開，由機(jī)器手將分離開的成品板與模板分別碼垛，成品板移至下一步驟(切割)，模板經(jīng)自動(dòng)清洗后移至生產(chǎn)線起始位置留待下次生產(chǎn)使用。
(7)成品板切割部分：成品板切割是后一步，該部分由循環(huán)鋸根據(jù)所設(shè)定尺寸自動(dòng)切割，切割好的成品即可移至成品庫(kù)房，等待出庫(kù)。
機(jī)械式手動(dòng)設(shè)備與自動(dòng)化流水線設(shè)備簡(jiǎn)要對(duì)比表見4-1：
三、目前菱鎂防火板機(jī)械裝備存在的問題
如上所述，菱鎂防火板的加工設(shè)備按照自動(dòng)化程度可分為兩種，一種是現(xiàn)在比較常見的機(jī)械式手動(dòng)設(shè)備，另外一種是近些年出現(xiàn)的自動(dòng)化流水線。由于過去一些年設(shè)備制造和設(shè)計(jì)技術(shù)水平比較落后，導(dǎo)致現(xiàn)在90％以上的產(chǎn)品都是出自機(jī)械式的手動(dòng)設(shè)備。此種設(shè)備需要的操作工人很多，產(chǎn)品的規(guī)格范圍小，設(shè)備生產(chǎn)成本較低，造價(jià)一般都在5萬(wàn)～10萬(wàn)之間，對(duì)菱鎂原材料和工藝要求的適應(yīng)性差，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。
機(jī)械式手動(dòng)設(shè)備主要是將其它行業(yè)(如水泥、木材人造板等)功能不同的幾個(gè)設(shè)備組合擺放在一起，以達(dá)到產(chǎn)出成品板的目的。部分設(shè)備并沒有針對(duì)菱鎂材料的特性而專門研發(fā)。由于菱鎂材料粘稠度高、比重輕、固化快等，與其它行業(yè)的材料存在材性上的不同，因此設(shè)備兼用性差，導(dǎo)致原料性能發(fā)揮不充分，無(wú)法取得佳效果，成品質(zhì)量的穩(wěn)定性自然也就無(wú)法保證。
近幾年由于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)菱鎂防火板需求量不斷增加、生產(chǎn)成本不斷提高等原因，機(jī)械式手動(dòng)設(shè)備的產(chǎn)品已經(jīng)無(wú)法滿足企業(yè)發(fā)展的需要，自動(dòng)化流水線開始逐漸被企業(yè)接受并進(jìn)入市場(chǎng)。但由于處于初始階段，也有一些經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)備制造商，對(duì)菱鎂材料的材性不了解或了解的很少，對(duì)工藝要求陌生，從而使不成熟的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)入了市場(chǎng)，造成了設(shè)備市場(chǎng)的混亂，致使消費(fèi)者對(duì)設(shè)備的性能優(yōu)劣無(wú)法甄別，有的甚至錯(cuò)誤地認(rèn)為自動(dòng)化流水線技術(shù)不夠成熟，還不適合投資，從而影響了自動(dòng)化設(shè)備的正常應(yīng)用和推廣。
第二章 輕質(zhì)墻體板生產(chǎn)裝備及其它裝備
菱鎂輕質(zhì)墻體板分為輕質(zhì)隔墻板和外墻保溫板，憑借其優(yōu)秀的防火、質(zhì)輕、隔音、保溫等特性，受到了市場(chǎng)的歡迎，是代替粘土磚的新型墻體材料之一。
一、目前輕質(zhì)墻體板生產(chǎn)方式主要有三種：
1．平式模具生產(chǎn)
這種生產(chǎn)方式是用一塊平板，四周固定擋板，然后上脫模劑，把剪切好的玻纖布平鋪在模具底部，鋪料刮平，再用人工鋪面布再刮平，待養(yǎng)護(hù)成型后打開擋板，取出板材，進(jìn)行干養(yǎng)護(hù)即可。
此種生產(chǎn)無(wú)需其他設(shè)備，只需攪拌機(jī)及模具，生產(chǎn)需24～30人左右，日產(chǎn)量低僅200張左右。
2．平模傳送帶
此種生產(chǎn)方式與前者基本相同，不同之處是把模具放至傳送帶上進(jìn)行傳送運(yùn)行，其他工作由人工來完成，此種生產(chǎn)方式需用20人，日產(chǎn)300張墻板，生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)較好。
3．成組立模：
成組立模工藝與平模工藝、擠出工藝統(tǒng)稱為墻板生產(chǎn)三大主要工藝。目前菱鎂輕質(zhì)隔墻板的生產(chǎn)多使用成組立模設(shè)備，而采用擠出工藝方式生產(chǎn)的企業(yè)還比較少。
成組立模工藝與其它工藝相比，具備以下特點(diǎn)：
(1)成型精度高。生產(chǎn)的墻板幾何精度，尤其是表面平整度和厚度精度是其他工藝所無(wú)法比擬的。墻板安裝后，直接批檔即可，無(wú)需抹灰。墻板高精度帶來的效益是節(jié)材節(jié)能，節(jié)約勞動(dòng)力成本，綜合效率高，綜合成本低。
(2)材料適應(yīng)廣泛。立模的模腔成型方式，使其對(duì)成型墻板材料的使用范圍非常寬泛，水泥、石膏、菱鎂等材料均可使用，且對(duì)材料的流動(dòng)度、塌落度并不敏感。工藝性好，便于質(zhì)量控制和工業(yè)化生產(chǎn)；
(3)成型墻板結(jié)構(gòu)具有多樣性。由于墻板技術(shù)要求的不同，使用范圍的不同，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式差別較大：如外墻板、內(nèi)墻板；勻質(zhì)板、復(fù)合夾芯板；圓孔板、方孔板；承重板、非承重板等。其斷面形式與建筑物結(jié)構(gòu)主體的聯(lián)接方式均不相同，而立模工藝則可方便的滿足不同墻板的不同需求。
(4)結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間。成組立模的成型模腔由于采用了直立的集約式安裝形式，所以單位面積的有效生產(chǎn)效率高，因此占地面積小，節(jié)省空間。與其它工藝相比，可節(jié)約車間使用面積。
二、大型自動(dòng)化墻體板生產(chǎn)設(shè)備
現(xiàn)在的大型自動(dòng)化墻體板生產(chǎn)設(shè)備，也是用平模的生產(chǎn)方式，是通過機(jī)器手把成垛的模具按順序放至生產(chǎn)線上，再由自動(dòng)設(shè)備進(jìn)行涂脫模劑、鋪布、上料、自動(dòng)上輕質(zhì)夾層板，再自動(dòng)鋪料漿刮平、鋪布、再刮平。由機(jī)器手升降機(jī)進(jìn)行碼垛裝車，入窯進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。自動(dòng)入窯后，機(jī)器手拆垛上線、開模、碼垛。把模具清理合模碼垛，準(zhǔn)備下一輪生產(chǎn)使用。
整條生產(chǎn)線完全由PLC控制，機(jī)器手自動(dòng)完成，每分鐘可生產(chǎn)輕質(zhì)隔聲墻體板4～6張，這種設(shè)備，產(chǎn)量大、用人少，節(jié)能效果很明顯，產(chǎn)品的質(zhì)量也有保證。
三、菱鎂制品生產(chǎn)裝備的發(fā)展方向與趨勢(shì)
雖然現(xiàn)在一些菱鎂制品設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但仍存在一些發(fā)展空間。無(wú)論是哪種產(chǎn)品，它的未來設(shè)備都應(yīng)當(dāng)是從原材料生產(chǎn)到進(jìn)入制品廠、出產(chǎn)品，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中都應(yīng)當(dāng)是自動(dòng)化、流水線式作業(yè)，整個(gè)生產(chǎn)流程中沒有員工用體力工作，所有生產(chǎn)動(dòng)作均有操作人家控制計(jì)算機(jī)完成。
整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)注重的不僅僅是高速高效，還需要在生產(chǎn)環(huán)境方面有所控制，保證生產(chǎn)車間沒有粉塵、廢水排放等問題出現(xiàn)。
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