CN109704606A - 一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统，混凝土块由传送带进入破碎机破碎后再经第一振动筛筛选为混凝土颗粒进入加热炉中加热，再通过第一入料口进入喷磨室中，并被履带传送至粒子加速器出口的下方；喷磨室还具有第二入料口，喷磨颗粒由第二入料口进入喷磨室中，并被提升装置提升以进入粒子加速器；从粒子加速器中喷出的喷磨颗粒与混凝土颗粒碰撞，剥离混凝土颗粒表面的砂浆制备高质量的再生骨料。

Description

一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统

技术领域

本发明涉及用废弃混凝土制备高质量再生骨料技术领域，特别是涉及一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料系统。

技术背景

近年来，随着我国交通和建筑行业的蓬勃发展，大量拆迁产生的废弃混凝土急剧增加。现有的加工方式是直接把废弃混凝土破碎成较小粒径，由于含有大量的砂浆，无法直接作为再生骨料使用，废弃混凝土的利用率较低，随着低碳环保的发展理念日益深入人心，混凝土生产特别是市政道路施工选择使用环保再生骨料，才是践行可持续发展的明智之举。

发明内容

本发明目的在于针对上述存在的问题，提供了一种经济性好、再生比例高的，水泥砂浆剥离破碎效果好的粒子冲击破碎废弃混凝土制备再生骨料系统。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统，其特征在于包括提升装置、料仓、传送带、破碎机、第一振动筛、加热炉、粒子加速器、喷磨室和履带；

所述料仓用于存放经初级破碎后的混凝土块，所述传送带由下至上倾斜设置，其上表面的设置在料仓的下方，上表面的上端设置在破碎机的上方；所述第一振动筛设置在破碎机出口下方，加热炉设置在第一振动筛的下方；

所述喷磨室具有连通所述加热炉的第一入料口，履带设置在喷磨室内，并位于第一入料口和粒子加速器出口的下方；

所述混凝土块由传送带进入破碎机破碎后再经第一振动筛筛选为混凝土颗粒进入加热炉中加热，再通过第一入料口进入喷磨室中，并被所述履带传送至粒子加速器出口的下方；

所述喷磨室还具有第二入料口，喷磨颗粒由第二入料口进入喷磨室中，并被提升装置提升以进入粒子加速器；从粒子加速器中喷出的喷磨颗粒与混凝土颗粒碰撞，剥离混凝土颗粒表面的砂浆形成再生骨料。

在一较佳实施例中：所述粒子加速器的内部装有定向套、叶轮、叶片和分丸轮；所述定向套固定且有一开口，叶轮、叶片和分丸轮同轴连动设置。

在一较佳实施例中：所述分丸轮旋转产生离心力将喷磨颗粒从定向套的开口抛射出，同步高速旋转的叶片经过定向套的开口改变喷磨颗粒抛出的方向，并对喷磨颗粒进行加速。

在一较佳实施例中：经过第一振动筛后的混凝土颗粒的粒径10-40mm。

在一较佳实施例中：所述履带由三个辊轮张紧，三根辊轮与变频电机联结，实现调速和正反转，履带上开有圆孔；所述圆孔的粒径小于再生骨料的尺寸，并大于喷磨颗粒的粒径。

在一较佳实施例中：还包括一除尘器，其连通所述喷磨室，以将喷磨室产生的大量粉尘和细粉回收。

在一较佳实施例中：所述第一振动筛有两层筛网，筛孔尺寸分别为10mm 和40mm。

在一较佳实施例中：还包括第二振动筛，所述第二振动筛有三层筛网，筛孔尺寸分别为5mm、20mm和30mm，将再生骨料筛分成5-20mm，20-30mm，30-40mm 三个粒径范围。

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

1.相对于传统的再生骨料回收装置，本发明利用硬度较大的喷磨颗粒高速冲击混凝土块颗粒，喷磨颗粒速度大，冲击力大，作用在非常小的接触区域上，因此产生非常大的瞬时冲击接触应力，喷磨颗粒嵌入并破碎砂浆，实现骨料与水泥砂浆完全分离，水泥砂浆去除效率高，再生骨料质量好。

2.由于喷磨颗粒硬度大，在冲击混凝土颗粒时砂浆破碎，喷磨颗粒不会破碎，通过履带孔下落回流到入料口1处，能循环多次利用，且喷磨颗粒粒径小，不仅可以对骨料表面内凹且曲率大的位置的砂浆进行有效冲击，而且容易获得较大的速度，抛砂量大，既能有效对混凝土颗粒表面砂浆进行剥离破碎，又对骨料的破坏程度小。

3.小粒径喷磨颗粒获得较大速度从粒子加速器高速抛射出，冲击力主要作用于水泥砂浆，喷磨颗粒动能主要用来剥离砂浆，能耗比低。喷磨颗粒与翻转的混凝土颗粒之间还存在研磨作用，能进一步去除骨料表面残留的砂浆，有利于提高砂浆剥离效率，节约能耗，多次碰撞和摩擦还能对再生骨料进行整形，提高再生骨料品质。

4.在混凝土材料中，骨料和砂浆的介电系数不同，加热时，骨料和砂浆温度不同，砂浆温度要高于骨料温度，在骨料与砂浆粘结界面过渡区产生热应力差，混凝土脱水后变得更加易脆，进而使用冲击力破碎去除骨料表面砂浆更加容易且高效。

5.履带采用高强度橡胶材质，装配工艺简单，更换方便，具有高弹性，能承受大破坏力，在使用过程中噪音小，对喷磨颗粒的损伤小。在履带上开圆孔，方便喷磨颗粒下落以便回收利用，而再生骨料形状不规则，不易从圆孔下落。

6.在喷磨室，水泥砂浆被剥离破碎会产生大量粉尘和细粉，除尘器装置能有效回收粉尘和细粉，系统高效环保。

附图说明

图1为本发明优选实施例中基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统的示意图；

图2为本发明优选实施例中履带结构图

图3为本发明优选实施例中加速器内部定向套、叶片及叶轮的结构图；

图4为本发明优选实施例中分丸轮的结构图。

具体实施方式

本实例中混凝土块为建筑垃圾废弃混凝土，经过筛选后不含钢筋、木头和橡胶等杂质。采用本发明骨料再生系统，能够高效将废弃混凝土的骨料和水泥砂浆完全分离。以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

图1为基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统的结构示意图，其包括：第一入料口1、第二入料口2、提升装置3、料仓4、传送带5、破碎机6、第一振动筛7、加热炉8、粒子加速器9、除尘器10、喷磨室11和履带 12、第二振动筛13。

所述料仓4用于存放经初级破碎后粒径大于40mm的混凝土块，所述传送带5由下至上倾斜设置，其上表面的设置在料仓4的下方，上表面的上端设置在破碎机6的上方；所述第一振动筛7设置在破碎机6出口下方，加热炉8设置在第一振动筛7的下方；

所述喷磨室11具有连通所述加热炉8的第一入料口1，履带12设置在喷磨室11内，并位于第一入料口1和粒子加速器9出口的下方；

所述混凝土块由传送带5进入破碎机6破碎为粒径在40mm以下的混凝土颗粒，后再经第一振动筛7筛选为粒径在10-40mm的混凝土颗粒。混凝土颗粒进入加热炉8中加热，再通过第一入料口1进入喷磨室11中，并被所述履带 12传送至粒子加速器9出口的下方；

所述喷磨室11还具有第二入料口2，喷磨颗粒由第二入料口2进入喷磨室 11中，并被提升装置3提升以进入粒子加速器9；第二入料口2还可以观察提升装置3的漏斗提料情况，以便添加喷磨颗粒，实现边提料边加料。提升装置 3顺时运动将喷磨颗粒提到最高处，喷磨颗粒在最高处被抛撒出下落到粒子加速器9中。从粒子加速器9中喷出的喷磨颗粒与混凝土颗粒碰撞，剥离混凝土颗粒表面的砂浆形成再生骨料。

所述第二振动筛13有三层筛网，筛孔尺寸分别为5mm、20mm和30mm，再生骨料经过第二振动筛13时被分成5-20mm，20-30mm，30-40mm三个粒径范围。

所述粒子加速器9与变频电机联结，可以实现变频调速对喷磨颗粒进行加速，粒子加速器内部安装有定向套91、叶轮92、叶片93和分丸轮94，定向套 91固定且有一开口，能使加速后的粒子以一定方向抛出。叶轮92、叶片93和分丸轮94同轴连接以同步旋转，分丸轮94旋转产生离心力将喷磨颗粒从定向套91的开口抛射出，同步高速旋转的叶片93改变喷磨颗粒抛出方向，再次对喷磨颗粒加速使其抛向履带12的冲击区。

喷磨颗粒冲击混凝土颗粒产生的力作用在非常小的接触区域上，为点面接触，产生非常大的瞬时冲击接触应力。在合适的冲击速度作用下，这个瞬时冲击应力大于砂浆的抗压强度，但低于骨料的抗压强度，在高速喷磨颗粒粒子交替循环冲击力作用下，砂浆不断被剥离破碎，得到高质量的再生骨料。

所述履带12由三个辊轮张紧，三根辊轮与变频电机联结，实现调速和正反转，履带12上开有圆孔121；所述圆孔121的粒径小于再生骨料的尺寸，并大于喷磨颗粒的粒径。这样能方便喷磨颗粒下落以便回收利用，而再生骨料形状不规则，不易从圆孔下落。

本实施例中还包括一除尘器10，其连通所述喷磨室11，以将喷磨室11产生的大量粉尘和细粉回收。

所述加热炉8用来加热10-40mm的混凝土颗粒，利用骨料和砂浆的介电系数不同，混凝土受热后变得易脆，骨料与砂浆粘结界面过渡区产生热应力差，砂浆在喷磨颗粒冲击力作用下更易与骨料分离。

所述第一入料口1用来投放加热后冷却的混凝土颗粒到喷磨室11，履带 12逆时针运动将混凝土颗粒输送至粒子冲击区，混凝土颗粒在粒子冲击区边翻转边接受来自喷磨颗粒的冲击。冲击结束后，打开喷磨室门，履带12顺时针运动将得到的再生骨料卸料至振动筛2。履带12开有圆孔，以便喷磨颗粒能够下落回收再利用，而骨料不能下落。

以上仅为本发明的优选实施例，但本发明的范围不限于此，本领域的技术人员可以容易地想到本发明所公开的变化或技术范围。替代方案旨在涵盖在本发明的范围内。因此，本发明的保护范围应由权利要求的范围确定。

Claims (8)

1.一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统，其特征在于包括提升装置、料仓、传送带、破碎机、第一振动筛、加热炉、粒子加速器、喷磨室和履带；

所述料仓用于存放经初级破碎后的混凝土块，所述传送带由下至上倾斜设置，其上表面的设置在料仓的下方，上表面的上端设置在破碎机的上方；所述第一振动筛设置在破碎机出口下方，加热炉设置在第一振动筛的下方；

所述喷磨室具有连通所述加热炉的第一入料口，履带设置在喷磨室内，并位于第一入料口和粒子加速器出口的下方；

所述混凝土块由传送带进入破碎机破碎后再经第一振动筛筛选为混凝土颗粒进入加热炉中加热，再通过第一入料口进入喷磨室中，并被所述履带传送至粒子加速器出口的下方；

所述喷磨室还具有第二入料口，喷磨颗粒由第二入料口进入喷磨室中，并被提升装置提升以进入粒子加速器；从粒子加速器中喷出的喷磨颗粒与混凝土颗粒碰撞，剥离混凝土颗粒表面的砂浆形成再生骨料。

2.根据权利要求1所述的一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统，其特征在于：所述粒子加速器的内部装有定向套、叶轮、叶片和分丸轮；所述定向套固定且有一开口，叶轮、叶片和分丸轮同轴连动设置。

3.根据权利要求2所述的一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统，其特征在于：所述分丸轮旋转产生离心力将喷磨颗粒从定向套的开口抛射出，同步高速旋转的叶片经过定向套的开口改变喷磨颗粒抛出的方向，并对喷磨颗粒进行加速。

4.根据权利要求1所述的一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统，其特征在于：经过第一振动筛后的混凝土颗粒的粒径10-40mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统，其特征在于：所述履带由三个辊轮张紧，三根辊轮与变频电机联结，实现调速和正反转，履带上开有圆孔；所述圆孔的粒径小于再生骨料的尺寸，并大于喷磨颗粒的粒径。

6.根据权利要求1所述的一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统，其特征在于：还包括一除尘器，其连通所述喷磨室，以将喷磨室产生的大量粉尘和细粉回收。

7.根据权利要求1所述的一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统，其特征在于：所述第一振动筛有两层筛网，筛孔尺寸分别为10mm和40mm。

8.根据权利要求1所述的一种基于粒子冲击破碎的废弃混凝土制备再生骨料的系统，其特征在于：还包括第二振动筛，所述第二振动筛有三层筛网，筛孔尺寸分别为5mm、20mm和30mm，将再生骨料筛分成5-20mm，20-30mm，30-40mm三个粒径范围。