CN111298936A - 一种机制砂尾料研磨处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于公路工程材料处理技术领域，具体公开了一种机制砂尾料研磨处理系统。该机制砂尾料研磨处理系统包括依次连接的第一提升机、第一分选机、磨粉机、收集器和储存器，所述磨粉机包括第二分选机以及设置在第二分选机下方的研磨机，所述研磨机包括内筒、外筒和研磨室，所述内筒套设在所述外筒内部，所述内筒的内部为缓冲室；所述缓冲室内设有石粉隔板，所述石粉隔板的固定端与所述内筒连接，且所述石粉隔板的自由端朝向所述研磨室。该机制砂尾料研磨处理系统在生产过程中，避免了合格机制砂尾料再次进入磨粉机，减少设备损耗，并在研磨机内设置石粉隔板，可将不合格石粉迅速形成物料层，大大提高研磨效率。
Description
【技术领域】
本发明涉及公路工程材料处理技术领域，特别涉及一种机制砂尾料研磨处理系统。
【背景技术】
天然砂是一种不可再生的地方资源，随着国家基本建设规模的日益扩大和农田、河道环境保护措施的逐步加强，天然砂资源的使用受到限制。天然砂几十年的过度开采对河道带来毁灭性的破坏，严重影响河床稳定和防洪安全，目前天然砂资源已经大为减少，接近枯竭，混凝土用砂供需矛盾尤为突出。据不完全统计，机制砂在混凝土的使用正逐步增多，2008年以来我国砂石用量逐年增加，砂石骨料总用量已超过200亿吨，机制砂用量占砂石总用量的比例也逐年增加，机制砂用量超过180亿吨，占比接近90％。预计3-5年后，机制砂将完全替代天然砂。
机制砂生产过程不可避免的产生大量尾料，目前制砂设备的生产率为15％-35％之间，每年全国将产生不少于40亿吨尾料。路基回填、水泥掺合等方法仅可以消耗50％左右，堆放填埋仍是最主要的处理方式，严重影响耕地、林地生态恢复，机制砂尾料环境污染和资源浪费问题已十分严峻。
为解决石灰石机制砂尾料环境污染问题，研究人员将石灰石机制砂尾料研磨处理形成符合《用于水泥、砂浆和混凝土中的石灰石粉》GB/T 35164-2017要求的石灰石粉。机制砂尾料在研磨时需要对含水率进行严格控制，若含水率高于1.5％，将降低研磨效率，同时会出现结块现象最终堵塞储存器，而机制砂尾料含水率变化较大，通常在0.5-3％范围内，因此现有的生产线难以满足生产需求。机制砂尾料还具有颗粒小等特点(≤45μm的质量占比大于50％)，普通的球磨机和雷蒙磨机在研磨时，密闭仓室的强风和负压状态使得大量颗粒悬浮，极大的阻碍分选通道，导致工作效率降低、能耗增加，同时研磨质量失控。
例如，中国发明专利申请CN 108816483 A公开的一种机制砂生产系统，其包括振动给料机、粗碎机、精碎机、主制砂机和风力选粉装置，该机制砂生产系统通过优化生产工艺，对物料进行不同处理，然后通过对物料进行分级筛分，逐步筛选出符合粒径要求的物料，防止合格物料被重复破碎研磨，虽然该系统在一定程度上提高了成砂率、减少了能耗，但是该生产系统在第一次磨粉前并未先进行筛分工作以将初始合格的尾料筛分出来，使得所有原料均经过粗碎、精碎后在开始分级筛分，增加了粗碎机和精碎机的损耗，且该生产系统在物料粉碎过程中也没有解决仓室内存在大量颗粒悬浮，阻碍设备运行等问题，进一步降低了工作效率、增加了能耗。
【发明内容】
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种机制砂尾料研磨处理系统，该机制砂尾料研磨处理系统在生产过程中，避免了合格机制砂尾料再次进入磨粉机，减少设备损耗，并在研磨机内设置石粉隔板，可将不合格石粉迅速形成物料层，大大提高研磨效率；该处理系统将提高石粉研磨工作效率50％以上，并大大降低能耗和生产成本。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种机制砂尾料研磨处理系统，所述系统包括依次连接的第一提升机、第一分选机、磨粉机、收集器和储存器；所述磨粉机包括第二分选机以及设置在第二分选机下方的研磨机，所述研磨机包括内筒、外筒和研磨室，所述内筒套设在所述外筒内部，所述内筒的内部为缓冲室，所述内筒和所述外筒环绕形成吸粉通道，所述吸粉通道的上端口和所述缓冲室的上端口均与所述第二分选机连通，所述吸粉通道的下端口和所述缓冲室的下端口均与所述研磨室连通，所述研磨室内设有用于磨粉的磨辊；所述缓冲室内设有石粉隔板，所述石粉隔板的固定端与所述内筒连接，且所述石粉隔板的自由端朝向所述研磨室，所述石粉隔板将所述缓冲室分为上腔和下腔，所述上腔和所述下腔通过一开口连通，所述开口的面积为所述缓冲室横截面积的1/3-3/4。
进一步地，所述磨辊设于所述研磨室的底面上且位于所述缓冲室的正下方；所述内筒通过连接杆与所述外筒的内壁连接。
进一步的，所述第一提升机与所述第一分选机通过第一螺旋输送机连接，所述第一分选机与所述磨粉机通过第二螺旋输送机连接，所述第一分选机与所述收集器通过第一连通管连接，所述磨粉机与所述收集器通过第二连通管连接，所述收集器与所述储存器通过第三螺旋输送机连接；所述第一螺旋输送机、第二螺旋输送机、第一连通管、第二连通管、第三螺旋输送机用于输送机制砂尾料颗粒。
进一步的，所述第三螺旋输送管依次通过除尘装置和第二提升机与所述储存器连接。
进一步的，所述石粉隔板为空心圆台形，所述空心圆台形石粉隔板的大径端边缘与所述内筒的内壁连接，所述空心圆台形石粉隔板的小径端朝向所述研磨室。
进一步的，所述石粉隔板所在的平面与所述内筒的内壁呈55-75°的夹角。
进一步的，所述空心圆台形石粉隔板小径端的横截面面积为所述缓冲室横截面面积的1/2。
进一步的，所述内筒的外径为100cm，所述外筒的内径为120-140cm。
由于使用了本发明的技术方案，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明的机制砂尾料研磨处理系统采用“先选后磨”结合“研磨分选半隔离”，“先选后磨”技术即在磨粉机前端增加一道分选步骤，通过第一分选机进行分选，将合格的机制砂尾料直接通过第一连通管送入收集器，将不合格的机制砂尾料通过第一螺旋输送机送入磨粉机，避免了合格机制砂尾料再次进入磨粉机，减少设备损耗，大大提高了工作效率；“研磨分选半隔离”技术即在研磨机内部设置石粉隔板，有效阻隔未合格细小颗粒的悬浮于研磨机的缓冲室仓内，快速形成研磨物料层，大大提高研磨效率。在两项技术结合下，不仅可将石粉研磨工作效率提高50％以上，并且能够大大降低能耗和生产成本，提升成品质量。
(2)本发明针对机制砂尾料颗粒过细，进入研磨机后，在仓内负压的作用下，细颗粒悬浮于研磨机整个仓室内，难以进入研磨室通过磨辊进行有效研磨，降低工作效率的问题，针对性的在研磨机内设置了石粉隔板，将研磨机内部进行了部分分隔，避免细小颗粒在向上吸力的作用下大量悬浮的现象，使得细小颗粒快速进入研磨室完成研磨，提高工作效率；但是在增加了石粉隔板后，磨碎的粉末吸引就受到了限制，无法有效从缓冲室进入第二分选机内进行分选，因此，本发明为解决该问题，在研磨机内设置有由内筒和外筒环绕形成的吸粉通道，如此，磨碎的机制砂尾料在负压作用下，经吸粉通道和缓冲室组合形成的双重通道有效吸入分选机进行分选。
【附图说明】
图1是本发明机制砂尾料研磨处理系统的结构示意图。
图2是图1中研磨机的结构示意图。
图3是本发明机制砂尾料研磨处理系统的工艺流程图。
主要元件符号说明如下：
图中，1-第一提升机，2-第一分选机，3-磨粉机，3-1-第二分选机，3-1-1分级器，3-2-研磨机，3-2-1-内筒，3-2-1-1石粉隔板，3-2-1-2-缓冲室，3-2-1-2-1-上腔，3-2-1-2-2-下腔，3-2-2外筒，3-2-3研磨室，3-2-3-1磨辊，3-2-4-连接杆，3-3-吸粉通道，4-收集器，5-储存器，6-第一螺旋输送机，7-第二螺旋输送机，8-第三螺旋输送机，9-第一连通管，10-第二连通管，11-除尘装置，12-第二提升机。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，在本发明一较优的实施例中，所示机制砂尾料研磨处理系统包括第一提升机1、第一螺旋输送机6、第一分选机2、第二螺旋输送机7、磨粉机3、收集器4、第三螺旋输送机8、除尘装置11、第二提升机12和储存器5；所述第一提升机1与所述第一分选机2通过所述第一螺旋输送机6连接；所述第一分选机2与所述磨粉机3通过所述第二螺旋输送机7连接，所述第一分选机2与所述收集器4通过所述第一连通管9连接，所述磨粉机3与所述收集器4通过所述第二连通管10连接，所述收集器4与所述储存器5通过所述第三螺旋输送机8连接。
所述第一提升机1用于将机制砂尾料提升至一定高度，使得机制砂尾料从所述第一螺旋输送机6自上而下进入所述第一分选机2，选择自上而下方式入料的目的是使得机制砂尾料进入所述第一分选机2的量稳定，避免段料的现象；所述第一分选机2用于将原料中合格的机制砂尾料选出，并将合格的机制砂尾料送入所述收集器4，未合格的机制砂尾料送入所述磨粉机3；所述收集器4为旋风收集器4，用于将所述第一分选机2和所述第二分选机3-1中分选出来的机制砂尾料进行充分混合，同时将悬浮的颗粒迅速沉积，实现生产过程无扬尘污染；所述除尘装置11用于消除管道负压，同时防止粉末跑到室外，造成粉尘污染；所述第二提升机12用于将机制砂尾料提升至一定高度，使机制砂尾料自上而下进入所述储存器5；所述储存器5用于将完成处理的机制砂尾料密封储存。
由于机制砂尾料主要成分是CaCO3且粒径小(粒径<45μm的机制砂尾料含量大于50％)，因此机制砂尾料颗粒易附着于管道表面，不易滑动、滚动导致堵管，在本实施例中，采用螺旋输送机输送可以将机制砂尾料以旋转的方式顺利将颗粒输送至下一处理装置，有效解决了运输过程易堵管的问题；同时，采用与负压吸引源连接的所述第一连通管9和所述第二连通管10输送合格目数的机制砂尾料，在负压作用下将石粉吸入下一处理装置。
继续参阅图2，所述磨粉机3包括第二分选机3-1以及设置在第二分选机3-1下方的研磨机3-2，所述研磨机3-2包括内筒3-2-1、外筒3-2-2和研磨室3-2-3，所述内筒3-2-1套设在所述外筒3-2-2内部，所述内筒3-2-1的内部为缓冲室3-2-1-2，所述内筒3-2-1和所述外筒3-2-2环绕形成吸粉通道3-3，所述吸粉通道3-3的上端口和所述缓冲室3-2-1-2的上端口均与所述第二分选机3-1连通，所述吸粉通道3-3的下端口和所述缓冲室3-2-1-2的下端口均与所述研磨室3-2-3连通，即，所述吸粉通道3-3的下端口、所述缓冲室3-2-1-2的下端口和所述研磨室3-2-3相互连通；所述研磨室3-2-3的底面上设有用于磨粉的磨辊3-2-3-1，且所述磨辊3-2-3-1位于所述缓冲室3-2-1-2的正下方；所述内筒3-2-1通过连接杆3-2-4与所述外筒3-2-2的内壁连接；所述缓冲室3-2-1-2内设有石粉隔板3-2-1-1，所述石粉隔板3-2-1-1为空心圆台形，所述空心圆台形石粉隔板3-2-1-1大径端的边缘与所述内筒3-2-1的内壁连接，所述空心圆台形石粉隔板3-2-1-1的小径端朝向所述研磨室3-2-3，所述空心圆台形石粉隔板3-2-1-1的外壁与所述内筒3-2-1的内壁呈55-75°的夹角，且所述空心圆台形石粉隔板3-2-1-1小径端的横截面面积为所述缓冲室3-2-1-2横截面面积的1/2，所述空心圆台形石粉隔板3-2-1-1将所述缓冲室3-2-1-2分为相互连通的上腔3-2-1-2-1和下腔3-2-1-2-2。所述研磨机3-2用于将不合格的机制砂尾料进行研磨，所述第二分选机3-1用于筛选合格的机制砂尾料，并将筛选出的合格机制沙尾料送入所述收集器4，而不合格的机制砂尾料则通过所述缓冲室3-2-1-2掉入所述研磨室3-2-3中继续进行研磨。
如图3所示，上述机制砂尾料研磨处理系统的工作原理/工作流程是：原机制砂尾料在所述第一提升机1的作用下提升至所述第一螺旋输送机6，所述第一螺旋输送机6将机制砂尾料输送至所述第一分选机2内，通过所述第一分选机2分选出的符合要求的机制砂尾料通过所述第一连通管9进入所述收集器4内，而不符合要求的机制砂尾料通过所述第二螺旋输送机7输送至所述磨粉机3进行研磨分选，研磨后的机制砂尾料在负压吸引的作用下通过所述吸粉通道3-3或所述缓冲室3-2-1-2进入所述第二分选机3-1，所述第二分选机3-1通过所述分级器3-1-1筛选出的粒径合格的物料经所述第二连通管10送入所述收集器4内，而不合格的机制砂尾料在重力作用下通过所述缓冲室3-2-1-2掉入所述进入研磨室3-2-3内通过所述磨辊3-2-3-1再次进行研磨，依次重复上述步骤，直到将所有机制砂尾料研磨至均可通过所述分级器3-1-1的筛选进入所述收集器4内；合格的机制砂尾料进入所述收集器4后通过所述第三螺旋输送机8送入所述除尘装置11中进行除尘和消除管内负压处理，接着在所述第二提升机12的作用下进入储存器5内进行存储，此时，即可完成整个处理过程。
在本发明中，所述第一提升机1、所述第一分选机2、所述收集器4、所述除尘装置11、所述第二提升机12和所述储存器5均为现有技术，在此为节约篇幅，就不描述它们的具体结构了。
在本发明的另一实施例中，所述石粉隔板3-2-1-1为半圆形，所述半圆形的圆弧端的边缘与所述内筒3-2-1的内壁连接，所述半圆形的直径端朝向所述研磨室3-2-3。
在本发明的另一实施例中，所述石粉隔板3-2-1-1可以为其它形状，且所述上腔3-2-1-2-1和所述下腔3-2-1-2-2之间连通的开口大小可以为其他规格，只要所述石粉隔板3-2-1-1能够有效阻隔部分未合格的细小机制砂尾料颗粒进入所述第二分选机3-1内、同时不影响机制砂尾料通过所述缓冲室3-2-1-2顺畅进入所述研磨室3-2-3内即可。
综上所述，本发明的机制砂尾料研磨处理系统采用“先选后磨”结合“研磨分选半隔离”。其中，“先选后磨”技术即在所述磨粉机3前端增加一道分选步骤，通过所述第一分选机2进行分选，将分选中的合格机制砂尾料直接通过所述第一连通管9送入所述收集器4内，将不合格的机制砂尾料通过所述第一螺旋输送机6送入所述磨粉机3内，避免了合格的机制砂尾料再次进入所述磨粉机3进行研磨的现象，从而减少了设备损耗，大大提高了工作效率；“研磨分选半隔离”技术即在所述缓冲室3-2-1-2的内部设置所述石粉隔板3-2-1-1，从而有效阻隔了未合格的细小颗粒，使之悬浮于所述下腔3-2-1-2-2内，使得细小颗粒快速进入所述内研磨室3-2-3完成研磨，进而大大提高了研磨分选效率。以上两项技术结合使得石粉研磨的工作效率提高50％以上，并且能够大大降低能耗和生产成本，提升成品质量。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (7)
1.一种机制砂尾料研磨处理系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的第一提升机、第一分选机、磨粉机、收集器和储存器；所述磨粉机包括第二分选机以及设置在第二分选机下方的研磨机，所述研磨机包括内筒、外筒和研磨室，所述内筒套设在所述外筒内部，所述内筒的内部为缓冲室，所述内筒和所述外筒环绕形成吸粉通道，所述吸粉通道的上端口和所述缓冲室的上端口均与所述第二分选机连通，所述吸粉通道的下端口和所述缓冲室的下端口均与所述研磨室连通，所述研磨室内设有用于磨粉的磨辊；所述缓冲室内设有石粉隔板，所述石粉隔板的固定端与所述内筒连接，且所述石粉隔板的自由端朝向所述研磨室，所述石粉隔板将所述缓冲室分为上腔和下腔，所述上腔和所述下腔通过一开口连通，所述开口的面积为所述缓冲室横截面积的1/3-3/4。
2.根据权利要求1所述一种机制砂尾料研磨处理系统，其特征在于：所述磨辊设于所述研磨室的底面上且位于所述缓冲室的正下方；所述内筒通过连接杆与所述外筒的内壁连接。
3.根据权利要求1所述一种机制砂尾料研磨处理系统，其特征在于：所述第一提升机与所述第一分选机通过第一螺旋输送机连接，所述第一分选机与所述磨粉机通过第二螺旋输送机连接，所述第一分选机与所述收集器通过第一连通管连接，所述磨粉机与所述收集器通过第二连通管连接，所述收集器与所述储存器通过第三螺旋输送机连接。
4.根据权利要求3所述一种机制砂尾料研磨处理系统，其特征在于：所述第三螺旋输送管依次通过除尘装置和第二提升机与所述储存器连接。
5.根据权利要求1所述一种机制砂尾料研磨处理系统，其特征在于：所述石粉隔板为空心圆台形，所述空心圆台形石粉隔板的大径端边缘与所述内筒的内壁连接，所述空心圆台形石粉隔板的小径端朝向所述研磨室。
6.根据权利要求1或5所述一种机制砂尾料研磨处理系统，其特征在于：所述石粉隔板所在的平面与所述内筒的内壁呈55-75°的夹角。
7.根据权利要求5所述一种机制砂尾料研磨处理系统，其特征在于：所述空心圆台形石粉隔板小径端的横截面面积为所述缓冲室横截面面积的1/2。
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