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CN112028521A - 一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置 - Google Patents

一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置 Download PDF

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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/1055Coating or impregnating with inorganic materials
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Abstract

本发明提供一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置,包括依次连接的破碎装置、性能提升预处理装置、第一传送装置、球磨装置、筛分装置、第二传送装置和低湿增压碳化系统装置,球磨装置包括支座,支座上安装有桶身,桶身的第二入料口内设有第二螺旋扇叶机构,桶身的尾端设第一吸粉器,桶身的底部设出料口,出料口的下方设中转仓,筛分装置包括振动仪,振动仪上设筛桶,筛桶上设有筛盖,筛桶内设有筛网,筛桶内对应筛网的下方设有第一连接管,第一连接管连接有旋风桶,旋风桶通过第二连接管连接第二吸粉器,筛桶内对应筛网的上方设第三连接管,第三连接管连接第一吸粉器,本发明提供了一种生产效率高的碳化再生微粉的一体化工业化制备装置。

Description

一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域,具体为一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置。
背景技术
申请号为:CN201711136024.X的中国专利公开了一种混凝土用固体废物再生骨料碳化装置,所示装置主要包括待料仓、滚筒式碳化仓和储料仓。碳化开始后,CO2由待料仓进入,滚筒仓开始旋转从而增加骨料与CO2接触面积,完成碳化的骨料由储料仓底部的出料漏管进入水,水池内的碳化骨料再由旋转梯提升至料场堆放备用。
针对所示装置的工作原理,其再生骨料的碳化效率和碳化效果欠佳。再生骨料碳化的效率受温度、湿度、CO2浓度及气压的影响。所示装置只能控制碳化仓的CO2浓度,而对于温度、湿度、气压等碳化条件并未进行优化控制,这导致再生骨料碳化周期长,难以满足工业化生产需求。
因为再生骨料表层老砂浆所含Ca(OH)2等可碳化化学成分比较有限,碳化效果欠佳,碳化再生骨料品质提升有限。同时,再生骨料含水率对其碳化效率影响显著,过高或过低的含水率都对再生骨料的碳化效率产生负面影响。所示装置,并未对再生骨料的含水率和可碳化物质等因素做碳化前的预处理。
所示装置仅用于再生骨料的碳化,未形成从建筑废弃物到碳化再生微粉的一体化生产,且尚未对再生骨料预处理、再生骨料碳化条件优化控制等。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种生产效率高的碳化再生微粉的一体化工业化制备装置,解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置,包括依次连接的破碎装置、性能提升预处理装置、第一传送装置、球磨装置、筛分装置、第二传送装置和低湿增压碳化系统装置,所述性能提升预处理装置包括预处理箱,所述预处理箱上设有与破碎装置输出端配合的第一入料口,所述预处理箱的顶部设有预处理溶液存储箱,所述预处理溶液存储箱连接有若干位于预处理箱内的喷头,所述述预处理箱内设有第一螺旋扇叶机构,所述预处理箱内设有烘干口,所述烘干口连接有鼓风机,所述球磨装置包括支座,所述支座上安装有桶身,所述桶身的第二入料口内设有第二螺旋扇叶机构,所述桶身的尾端设有第一吸粉器,所述桶身的底部设有出料口,所述出料口的下方设有中转仓,所述筛分装置包括振动仪,所述振动仪上设有位于中转仓下方的筛桶,所述筛桶上设有筛盖,所述筛桶内设有筛网,所述筛桶内对应筛网的下方设有第一连接管,所述第一连接管连接有旋风桶,所述旋风桶通过第二连接管连接有第二吸粉器,所述筛桶内对应筛网的上方设有第三连接管,所述第三连接管连接第一吸粉器。
进一步的,所述破碎装置包括底座,所述底座上设有机座,所述机座的顶部设有第三入料口,所述机座上设有两个破碎辊,其中所述破碎辊连接有调节装置,所述底座上对应破碎辊的下方设有第一传送带。
进一步的,所述低湿增压碳化系统装置包括碳化箱、二氧化碳罐和气压泵,所述二氧化碳罐和气压泵分别通过第四连接管和第五连接管与碳化箱连接,所述碳化箱的一端设有第四入料口,所述碳化箱内设有第三螺旋扇叶机构,所述碳化箱对应第四入料口的另一端底部设有出口,所述出口连接有收集箱。
进一步的,所述第一传送装置包括第一支撑架,所述支撑架上设有倾斜的第二传送带。
进一步的,所述第二传送装置包括第二支撑架和再生微分输送泵,所述第二支撑架上设有倾斜的管道,所述再生微分输送泵连接在管道的底端,所述管道上设有第五入料口,所述旋风桶的底部出口连接第五入料口。
进一步的,所述低湿增压碳化系统装置和性能提升预处理装置内设均有隔热材质保护罩和加热板。
(三)有益效果
本发明提供一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置。具备以下有益效果:
1、本发明利用依次连接的破碎装置、性能提升预处理装置、第一传送装置、球磨装置、筛分装置、第二传送装置和低湿增压碳化系统装置可实现建筑固废到碳化再生微粉的一体化工业化制备,自动化程度高。
2、破碎装置设有间距可调的破碎管,实现了建筑固废破碎成不同粒径需求的再生骨料,从而提高再生骨料预处理效率和粉磨效率。
3、性能提升预处理装置设有喷淋装置,用Mg(OH)2、Ca(OH)2等碱性溶液喷淋预处理骨料,不仅可去除再生骨料表层的灰尘,同时使再生骨料吸收碱性溶液,增加可碳化物质,提高碳化再生微粉的品质;性能提升预处理装置内设有第一螺旋扇叶机构,可实现再生骨料喷淋和烘干的均匀性,以及推送性能提升后的再生骨料进入第一传送装置。性能提升预处理装置设鼓风机及加热装置,可烘干再生骨料,从而为再生骨料的球磨做准备。
4、球磨装置设有球磨时间控制器,通过优化球磨时间,从而可实现将再生骨料球磨至优化粒径的再生粉体。
5、筛分装置设有第二吸粉器,具有负压吸粉功能,与振筛同时工作,可显著提高再生微粉筛分效率;对于筛余粉体,可循坏至球磨装置,再次粉磨,从而实现建筑固废的全量粉磨利用。
6、低湿增压碳化系统装置设有气压、湿度、温度和CO2浓度测控器,实现碳化环境的优化控制;增加气压至0.1~1.0Bar,可加速再生粉体的碳化;控制湿度在40-60%范围,兼顾快速碳化所需的湿度及防止碳化再生微粉结团;控制碳化温度在10-30℃的温室条件,CO2浓度在20-100%之间,兼顾能耗和碳化效率需求;低湿增压碳化系统装置设有第三螺旋扇叶机构,可间歇翻转再生微粉,从而实现再生微粉的均匀快速碳化
附图说明
图1为本发明一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置的结构示意图;
图2为破碎装置的结构示意图;
图3为性能提升预处理装置的结构示意图;
图4为第一传送装置的结构示意图;
图5为球磨装置的结构示意图;
图6为筛分装置的结构示意图;
图7为第二传送装置的结构示意图;
图8为低湿增压碳化系统装置的结构示意图。
标注说明:1、破碎装置;101、第三入料口;102、破碎辊;103、调节装置;104、第一传送带;105、底座;106、机座;2、性能提升预处理装置;201、第一入料口;202、预处理溶液存储箱;203、喷头;204、鼓风机;205、烘干口;206、第一螺旋扇叶机构;207、预处理箱;3、第一传送装置;301、第二传送带;302、第一支撑架;4、球磨装置;401、第二入料口;402、第二螺旋扇叶机构;403、桶身;404、第一吸粉器;405、支座;406、出料口;407、中转仓;5、筛分装置;501、筛盖;502、筛网;503、筛桶;504、振动仪;505、第一连接管;506、旋风桶;507、第二连接管;508、第二吸粉器;509、第三连接管;6、低湿增压碳化系统装置;601、第四入料口;602、第三螺旋扇叶机构;603、第四连接管;604、二氧化碳罐;605、第五连接管;606、气压泵;607、出口;608、收集箱;609、碳化箱;7、第二传送装置;701、再生微分输送泵;702、管道;703、第二支撑架。
具体实施方式
参照图1至图7对本发明一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置的实施例作进一步说明。
一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置,包括依次连接的破碎装置1、性能提升预处理装置2、第一传送装置3、球磨装置4、筛分装置5、第二传送装置7和低湿增压碳化系统装置6,所述性能提升预处理装置2包括预处理箱207,所述预处理箱207上设有与破碎装置1输出端配合的第一入料口201,所述预处理箱207的顶部设有预处理溶液存储箱202,所述预处理溶液存储箱202连接有若干位于预处理箱207内的喷头203,所述述预处理箱207内设有第一螺旋扇叶机构206,所述预处理箱207内设有烘干口205,所述烘干口205连接有鼓风机204,所述球磨装置4包括支座405,所述支座405上安装有桶身403,所述桶身403的第二入料口401内设有第二螺旋扇叶机构402,所述桶身403的尾端设有第一吸粉器404,所述桶身403的底部设有出料口406,所述出料口406的下方设有中转仓407,所述筛分装置5包括振动仪504,所述振动仪504上设有位于中转仓407下方的筛桶503,所述筛桶503上设有筛盖501,所述筛桶503内设有筛网502,所述筛桶503内对应筛网502的下方设有第一连接管505,所述第一连接管505连接有旋风桶506,所述旋风桶506通过第二连接管507连接有第二吸粉器508,所述筛桶503内对应筛网502的上方设有第三连接管509,所述第三连接管509连接第一吸粉器404,所述破碎装置1包括底座105,所述底座105上设有机座106,所述机座106的顶部设有第三入料口101,所述机座106上设有两个破碎辊102,其中所述破碎辊102连接有调节装置103,所述底座105上对应破碎辊102的下方设有第一传送带104,所述低湿增压碳化系统装置6包括碳化箱609、二氧化碳罐604和气压泵606,所述二氧化碳罐604和气压泵606分别通过第四连接管603和第五连接管605与碳化箱609连接,所述碳化箱609的一端设有第四入料口601,所述碳化箱609内设有第三螺旋扇叶机构602,所述碳化箱609对应第四入料口601的另一端底部设有出口607,所述出口607连接有收集箱608,所述第一传送装置3包括第一支撑架302,所述支撑架上设有倾斜的第二传送带301,所述第二传送装置7包括第二支撑架703和再生微分输送泵701,所述第二支撑架703上设有倾斜的管道702,所述再生微分输送泵701连接在管道702的底端,所述管道702上设有第五入料口,所述旋风桶506的底部出口607连接第五入料口。
在进行生产的时候建筑固废从堆放点由传送带运送至破碎系统的第三入料口101,由破碎辊102进行破碎,制备再生骨料,根据不同的需要可以由电脑控制破碎辊102之间的距离,从而实现不同再生骨料尺寸需求的破碎,破碎完成的再生骨料由第一传送带104从破碎系统自动运送至性能提升预处理箱207的第一入料口201进行再生骨料预处理。
进入性能提升预处理装置2后的再生骨料,通过控制喷头203进行Mg(OH)2、Ca(OH)2(0.01mol/kg)等备选溶液喷洒,并启动第一螺旋扇叶机构206持续搅拌,使再生骨料进行均匀的增加可碳化物质的预处理;通过鼓风机204,将内部温度加热至105℃,并持续加热2~6小时,期间第一螺旋扇叶机构206不间断搅拌,使骨料加热均匀。根据需要,可进行1~3次喷淋-烘干循环。启动第一螺旋扇叶机构206,将预处理完成后的再生骨料输送至第二传送带301,通过第二传送带301将经性能提升的干燥再生骨料运输至球磨装置4进行粉磨处理,将干燥再生骨料输送至第二入料口401后,通过第二螺旋扇叶机构402将骨料输送至内部桶身403进行粉磨,粉体球磨的粒径,可根据需要设置。粉体球磨完成后由出料口406自动出料至中转仓407;中转仓407控制需要筛分的再生微粉质量,开启筛盖501进入筛桶503,可以开启振动仪504和第二吸粉器508,第二吸粉器508开启后通过右侧第一连接管505和第二连接管507形成负压,通过负压收集通过筛网502的粉体颗粒,通过第一连接管505进入旋风桶506,筛分后输入至再生微风输送泵;开启振动仪504后可以加速筛分过程,筛分结束后,开启筛网502上侧的第三连接管509,关闭下侧的第一连接管505以及旋风桶506,将筛余物吸入球磨装置4的第一吸粉器404中,实现循环球磨,待全部筛分过程结束后,将再生微粉输送泵内的再生微粉输送至低湿增压碳化系统;待再生微粉全部进入低湿增压碳化系统装置6后,关闭第四入料口601,首先用气压泵606将内部真空至-0.1~-0.5bar,然后将二氧化碳罐604的纯CO2(99.5%)注入室内;进一步使用气体调节器控制低湿增压碳化系统压力维持在0.1~1.0bar。在碳化过程中开启第三螺旋扇叶机构602将全部再生微粉均匀碳化;低湿增压碳化系统装置6内装有控制器,以调节再生微粉碳化的环境温度、湿度,根据不同的需求可调节控制碳化条件,碳化完成后开启出口607以及第三螺旋扇叶机构602将碳化再生微粉输送至收集箱608,上述设置实现了废弃混凝土、废弃混凝土砌块、废弃商品混凝土干化泥浆等建筑固废的资源化全量利用,且制备的碳化再生微粉,具有良好的辅助胶凝特性,可部分取代水泥等传统胶凝材料,从而一方面降低水泥生产所致的石灰石等天然有限资源的消耗和高CO2排放引起的温室气体效应;同时解决建筑固废处置困难及随意排放所致的环境污染问题;且碳化再生微粉不仅可吸收水泥、钢铁、热电等行业排放CO2气体,而且碳化再生微粉具有高品质、高附加值特征,具有良好的经济价值。因此,一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置研发,具有良好的经济、社会和环境效益。
本发明低湿增压碳化系统装置6和性能提升预处理装置2均有隔热材质保护罩,内部另设有加热板,温度控制器可以控制加热板的温度,当加热板温度高于报警温度时,控制器会切断所有电源,这在保证碳化效率的同时也保证使用的安全性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置,其特征在于:包括依次连接的破碎装置、性能提升预处理装置、第一传送装置、球磨装置、筛分装置、第二传送装置和低湿增压碳化系统装置,所述性能提升预处理装置包括预处理箱,所述预处理箱上设有与破碎装置输出端配合的第一入料口,所述预处理箱的顶部设有预处理溶液存储箱,所述预处理溶液存储箱连接有若干位于预处理箱内的喷头,所述述预处理箱内设有第一螺旋扇叶机构,所述预处理箱内设有烘干口,所述烘干口连接有鼓风机,所述球磨装置包括支座,所述支座上安装有桶身,所述桶身的第二入料口内设有第二螺旋扇叶机构,所述桶身的尾端设有第一吸粉器,所述桶身的底部设有出料口,所述出料口的下方设有中转仓,所述筛分装置包括振动仪,所述振动仪上设有位于中转仓下方的筛桶,所述筛桶上设有筛盖,所述筛桶内设有筛网,所述筛桶内对应筛网的下方设有第一连接管,所述第一连接管连接有旋风桶,所述旋风桶通过第二连接管连接有第二吸粉器,所述筛桶内对应筛网的上方设有第三连接管,所述第三连接管连接第一吸粉器。
2.根据权利要求1所述的一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置,其特征在于:所述破碎装置包括底座,所述底座上设有机座,所述机座的顶部设有第三入料口,所述机座上设有两个破碎辊,其中所述破碎辊连接有调节装置,所述底座上对应破碎辊的下方设有第一传送带。
3.根据权利要求1所述的一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置,其特征在于:所述低湿增压碳化系统装置包括碳化箱、二氧化碳罐和气压泵,所述二氧化碳罐和气压泵分别通过第四连接管和第五连接管与碳化箱连接,所述碳化箱的一端设有第四入料口,所述碳化箱内设有第三螺旋扇叶机构,所述碳化箱对应第四入料口的另一端底部设有出口,所述出口连接有收集箱。
4.根据权利要求1所述的一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置,其特征在于:所述第一传送装置包括第一支撑架,所述支撑架上设有倾斜的第二传送带。
5.根据权利要求1所述的一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置,其特征在于:所述第二传送装置包括第二支撑架和再生微分输送泵,所述第二支撑架上设有倾斜的管道,所述再生微分输送泵连接在管道的底端,所述管道上设有第五入料口,所述旋风桶的底部出口连接第五入料口。
6.根据权利要求1所述的一种碳化再生微粉的一体化工业化制备装置,其特征在于:所述低湿增压碳化系统装置和性能提升预处理装置内设均有隔热材质保护罩和加热板。
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