Сравнение гидравлических систем и технологии виброформования в кирпичных машинах: как выбрать эффективное решение?

Сравнение гидравлических систем и технологии виброформования в кирпичных машинах: как выбрать эффективное решение?

В условиях индустриального строительства выбор технологии оборудования для производства кирпича напрямую влияет на производственные мощности, себестоимость и качество продукции компании. Гидравлическое формование и виброформование, как две основные технологии, предлагают ключевые преимущества в области «статического прессования» и «высокочастотного прессования» соответственно, создавая дифференцированную конкуренцию в таких областях, как адаптируемость сырья, эффективность производства и контроль энергопотребления. В данной статье, объединяющей отраслевые данные и типичные примеры, представлен углубленный анализ технических принципов и применимых сценариев, а также предлагаются рекомендации по принятию решений для предприятий.

I. Основные принципы и технические характеристики:

1. Технология гидравлического формования основана на использовании гидравлического масла высокого давления для приведения в действие поршня, который оказывает постоянное и стабильное статическое давление на сырье в форме, сжимая и формируя его внутри формы. Давление обычно достигает 100–300 тонн, что подходит для производства кирпичных заготовок высокой плотности и прочности.

Основные преимущества: Высокое и контролируемое давление формования, обеспечивающее равномерную плотность изделий. Подходит для различных видов сырья, таких как глина, летучая зола и сланец. Высокая точность размеров и гладкая поверхность. Высокая стабильность системы и относительно простое обслуживание.
Ограничения: более высокие первоначальные инвестиции и относительно более высокое энергопотребление. Эффективность производства, как правило, ниже, чем при виброформовании (более длительное время одного цикла). Более строгие требования к влажности сырья.

2. Технология виброформования использует высокочастотную механическую вибрацию с низкой амплитудой для перераспределения и уплотнения частиц сырья внутри формы в сочетании с соответствующим давлением для завершения процесса формования.

II. Основные отличия: эффективность, стоимость и качество

1. Эффективность производства: Гидравлическое формовочное оборудование обеспечивает непрерывное производство за счет автоматизированных систем подачи и распалубки материала. Если взять в качестве примера полностью автоматическую гидравлическую машину для производства кирпича без обжига, ее гидравлическое вращающееся устройство подачи материала сокращает время подачи материала до 3 секунд/цикл. В сочетании с высокочастотным вибростолом одна линия может достигать ежедневной производительности 200 000 стандартных кирпичей. Хотя вибростоловое оборудование имеет более короткий одноцикловый формовку (примерно 15 секунд/цикл), оно требует ручного труда для распалубки и укладки, что приводит к общей эффективности на 30%-40% ниже, чем у гидравлического оборудования. 2. Адаптивность к сырью: Технология гидравлического формования предъявляет меньшие требования к сырью, совместима с более чем 20 видами твердых отходов, такими как летучая зола, строительный мусор и хвосты. Кроме того, устройство вакуумной дегазации снижает дефекты растрескивания кирпичного слоя. Например, одна компания использует гидравлическое оборудование для переработки строительного мусора в проницаемые кирпичи, перерабатывая 120 000 тонн строительных отходов в год. Виброформование больше подходит для легкогидратируемых материалов (например, доломита), но требует строгого контроля влажности глины (6–8%), в противном случае возможно растрескивание готовых изделий.

3. Энергопотребление и стоимость: Несмотря на то, что первоначальные инвестиции в гидравлическое оборудование выше (на 40–60% дороже, чем в вибрационное), удельное энергопотребление снижается на 20%. Например, для производственной линии, производящей 50 миллионов кирпичей в год, годовые расходы на электроэнергию для гидравлического оборудования составляют около 800 000 юаней, а для вибрационного оборудования — 1,2 миллиона юаней. Кроме того, гидравлические системы имеют низкий уровень отказов (годовые расходы на техническое обслуживание составляют 3%), в то время как вибрационное оборудование требует частой замены вибродвигателя из-за механического износа (годовые расходы на техническое обслуживание составляют 8%). III. Применимые сценарии: масштаб и сырье.

 Сценарии с высокими требованиями (производство высокопрочного несущего кирпича, проницаемого кирпича, кирпича неправильной формы, экспортных блоков): Гидравлические системы играют важнейшую роль. Эти типы кирпича требуют инженерных приемочных испытаний и предъявляют чрезвычайно высокие требования к прочности на сжатие (≥30 МПа), точности размеров (погрешность ≤±2 мм) и плоскостности поверхности. «Выдавливание под высоким давлением» гидравлической системы обеспечивает плотное соединение частиц сырья, достигая плотности, значительно превышающей плотность, достигаемую при виброформовании. Получаемый продукт обладает равномерной прочностью и гладкой поверхностью, полностью отвечая высоким стандартам. Например, при производстве высокопрочного проницаемого кирпича для защиты откосов автомагистралей изделия, формованные с помощью гидравлической системы, могут достигать прочности на сжатие 40 МПа, в то время как изделия, формованные с помощью виброформования, достигают только 25 МПа, что не позволяет пройти приемочные испытания.
 Сценарии с обычными требованиями (производство стандартного кирпича для самостоятельного строительства в сельской местности, обычного пустотелого кирпича, без строгих испытаний на прочность): Технология виброформования более экономична. Требования к прочности для этого вида кирпича относительно невысокие (достаточно ≥20 МПа), а погрешность внешнего вида в пределах ±5 мм допустима. Технология виброформования полностью отвечает этим требованиям, обеспечивая более высокую производительность формования (на 30% быстрее гидравлических систем) и меньшее энергопотребление, что значительно снижает производственные затраты.

 Для сложного сырья или крупномасштабного производства (сырье, содержащее высокотвёрдые заполнители, большие колебания влажности, суточная производительность ≥8000 кирпичей): предпочтительны гидравлические системы. Гидравлические системы легко адаптируются к сырью — сухому, влажному или содержащему твёрдые заполнители, такие как гранит и базальт, — их можно формовать под высоким давлением без проблем, таких как «прилипание к форме» или «недостаточная плотность». Кроме того, в условиях крупномасштабного производства становится очевидным преимущество гидравлических систем в плане «высокой стабильности», позволяющее работать непрерывно 24 часа без сбоев и обеспечивать уровень качества продукции ≥98%, что позволяет выполнять стабильные заказы крупных инфраструктурных проектов.
 Для однокомпонентного или мелкосерийного производства (используются только цемент + песок + гравий, суточная производительность ≤5000 кирпичей): технология виброформования более подходит. В этих случаях влажность сырья легко контролировать, а требования к производительности низкие. Высокая эффективность и низкое энергопотребление технологии виброформования позволяют быстро снизить производственные затраты. Например, при производстве обычного стандартного кирпича с суточной производительностью 3000 кирпичей виброформовочная машина потребляет всего 10 кВт электроэнергии в час, что составляет 50% экономии энергии по сравнению с гидравлической системой. Это означает ежедневную экономию электроэнергии в размере 80–100 юаней и годовую экономию затрат в размере 30 000–36 000 юаней. Кроме того, стоимость оборудования составляет всего треть от стоимости гидравлической системы, что снижает первоначальные инвестиционные требования.

В то время как гидравлические системы традиционно обладают преимуществами в качестве и стабильности продукции, виброформование превосходит их по эффективности и стоимости. Производителям современных кирпичных машин следует проводить комплексные технико-экономические сравнения, исходя из позиционирования продукции, ресурсных условий и рыночных стратегий. Будущим направлением развития высокоэффективных кирпичных машин станет глубокая интеграция интеллектуальных технологий, гибкости и экологичности. Независимо от выбранного технологического пути, сочетание сбора данных через Интернет вещей, адаптивных систем управления и энергосберегающей конструкции значительно повысит эффективность производства и конкурентоспособность. В конечном счёте, технология, обеспечивающая стабильное производство кирпича, отвечающего требованиям рынка, и оптимальную общую стоимость, является наиболее подходящим высокоэффективным решением для предприятия.