CN111906939B - 一种基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置，包括贝壳清洗烘干装置、贝壳的填充装置、水泥称重仓、发泡剂计量设备、储水罐、其他化学试剂计量设备、发泡骨料储存库、粗骨料称重仓、细骨料称重仓及搅拌机。本发明通过在贝壳的填充装置中将发泡水泥浆限制在贝壳腔体内，并通过填充装置将发泡水泥浆填充的贝壳与多余的原料进行高效的分离，利用发泡水泥浆填充的贝壳替代部分粗骨料，克服传统泡沫混凝土发泡时体积不易控制、后期易收缩的缺点，提高了泡沫混凝土综合力学性能；同时该泡沫混凝土的封闭空隙率增加，能够减轻重量并提升保温性和耐久性。

Description

一种基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置

技术领域

本发明涉及资源循环和建筑材料技术领域，特别涉及一种基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置。

背景技术

随着我国贝类养殖和加工业的快速发展，每年产生了大量废弃贝壳。农业部渔业局统计数据显示，2017我国贝类产量为1528万吨。贝壳长期以来被视为难以处理的废弃物，绝大部分被丢弃在海滩或路边等。通过合理工艺设备可制备成为发泡贝壳骨料，用于生产贝壳泡沫混凝土。从而可实现废弃贝壳的资源化循环利用。

目前国内外贝壳废弃物的资源化利用技术主要包括用作土壤改良剂、吸附剂、催化剂、生物填料等。这些对贝壳的使用上费用较高，大规模推广应用不易，无法大量消耗废弃贝壳。利用废弃贝壳制备的发泡贝壳骨料替代一定比例的天然粗骨料，配制贝壳泡沫混凝土，在实现废弃贝壳资源化的同时显著降低混凝土行业天然资源消耗量，具有显著的社会效益和环境效益。

在现有的混凝土制备装置中，仅仅只通过混合搅拌均匀，性能较少，难以对所需的原料进行筛选，不适用于大规模的工业化生产。专利CN205466720U公开了一种混凝土搅拌混合装置，该装置本体包括进料口、导料板、第一电机和第二电机，电机的输出部分连接搅拌轴，在本体内部含有一层过滤层，可以将搅拌均匀的物料进行筛选，而未达到标准的物料继续搅拌，但是当产生的未达标物料过多时，该装置无法进行有效的分离。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种贝壳的填充装置，能将所需的原料与多余原料进行高效的分离，同时能够对混凝土发泡时的体积进行有效的控制。

本发明还提供了一种基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种贝壳的填充装置，包含进料口，出料口，沥干装置，搅拌装置，物料排出口；所述沥干装置位于所述填充装置的内部，所述进料口位于填充装置的顶端，所述出料口的中心位于填充装置的箱体侧面距底端1/2-2/3高度处，所述物料排出口在填充装置的底部,所述搅拌装置的搅拌桨位于进料口上端；所述沥干装置包括外形与所述填充装置内径相适应的置料网槽，所述置料网槽通过可升降连接件与所述填充装置内部的顶端固定。

为了使泡沫混凝土填充的贝壳与多余的水泥浆有效的分离，本发明提供一种贝壳的填充装置，将水泥、水、发泡剂和其他试剂通过进料口进入填充装置，在填充装置中利用发泡剂双氧水制备得到发泡水泥浆，再将贝壳投入到已经制备好一定量发泡水泥浆的填充装置中，通过搅拌装置进行充分搅拌，使发泡水泥浆在重力的作用下流入贝壳腔体内，制备发泡水泥浆填充的贝壳，通过沥干装置将发泡水泥浆填充的贝壳与多余的水泥浆分离，调整置料网槽的高度和倾斜度，使置料网槽的末端对准出料口，将发泡水泥浆填充的贝壳通过出料口导出，多余的水泥浆通过物料排出口排出。

本发明通过在贝壳的填充装置中，将发泡水泥浆填充到贝壳内，实现了废弃贝壳的建材化再生利用，具有显著的社会效益和环境效益，同时克服传统泡沫混凝土发泡时体积不易控制、后期易收缩的缺点；该装置将发泡水泥浆填充的贝壳与多余的原料进行高效的分离，当原料体积大时，也能达到很好的分离效果。

进一步地，所述沥干装置还包括与所述可升降连接件相连的升降电机，所述升降电机安装在沥干装置的顶端。所述升降电机用于控制所述连接件来调整置料网槽上下移动和倾斜，所述可升降连接件为铰链。

进一步地，所述搅拌装置包括搅拌升降电机、升降齿条、主架、搅拌电机、搅拌桨、升降架，所述搅拌升降电机固定在主架上，所述搅拌升降电机通过升降齿轮与升降齿条啮合，所述升降齿条活动设置在主架并与升降架固定连接，所述搅拌电机固定在升降架上并可驱动搅拌桨转动。所述搅拌升降电机带动升降齿条下降，使搅拌桨深入到沥干装置中，启动搅拌电机，使搅拌桨开始运作。

进一步地，所述出料口为矩形或圆形，并与管道相连接。

进一步地，所述置料网槽包含至少一层网槽，所述置料网槽是外形与所述填充装置横截面相匹配的网层，所述置料网槽含有直径为3-7mm孔洞。优选地，所述置料网槽为可拆卸式网槽。

进一步地，一种基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置，包含，所述填充装置的出料口连接搅拌机的入料口，所述搅拌机的入料口还连接多个原料仓的出料口；所述填充装置与搅拌机之间设有阀门和流量计。

进一步地，一种基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置，还包括贝壳清洗烘干装置，所述贝壳清洗烘干装置连接废弃贝壳供给装置，所述贝壳清洗烘干装置的出料口连接所述填充装置的入料口，所述贝壳清洗烘干装置内设有震动清洗台和烘干装置，所述震动清洗台包括有振动台和固定安装在震动台上的带网槽的清洗板，清洗板的上方设有淋水器。所述振动台通过振动电机控制震动，杂物通过网槽落入下方收集区，清洗干净后的贝壳通过烘干装置烘干。

进一步地，所述填充装置的入料口还包括与水泥称重仓、储水罐、发泡剂计量设备、其他化学试剂计量设备的出料口相连接；所述搅拌机的入料口还包括与水泥称重仓、发泡骨料称重仓、储水罐、细骨料称重仓、粗骨料称重仓的出口相连；所述填充装置的出料口依次通过发泡骨料储存库、发泡骨料称重仓与搅拌机相连。

进一步地，所述水泥称重仓与水泥储存库相连接，所述储水罐入口连接水池，所述储水罐与水池之间设有阀门和流量计，通过阀门和流量计控制水流量。

进一步地，所述发泡剂计量设备、其他化学试剂计量设备与与填充装置之间均设置针管量筒，所述针管量筒连接有一按压弹簧；当设定量的化学试剂进入针管量筒后，针管自动按下将试剂泵入填充装置中。

进一步地，所述贝壳是粒径为8-25mm具有封闭腔体的废弃贝壳，优选为封闭腔体的螺蛳壳体骨料。

进一步地，所述细骨料称重仓入料口连接细骨料储存库出料口，所述粗骨料称重仓入料口连接粗骨料储存库出料口，所述细骨料称重仓入料线路、所述粗骨料称重仓入料线路均设有在线检测系统，所述在线检测系统用于测量细骨料、粗骨料中的含水率。

进一步地，在贝壳清洗烘干装置中处理废弃贝壳，在填充装置中将贝壳壳体内部填充发泡水泥浆，通过沥干装置将发泡水泥浆填充的贝壳与多余的水泥浆分离，发泡水泥浆填充的贝壳通过出料口进入发泡骨料储存库，在发泡骨料称重仓获取一定量的发泡水泥浆填充的贝壳后，与水泥、水、细骨料、粗骨料一起在搅拌机搅拌，可配制出贝壳泡沫混凝土。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明所提供的装置，有效利用废弃贝壳，将发泡水泥浆填充到贝壳内，变废为宝，节约资源，实现了废弃贝壳的建材化再生利用，具有显著的社会效益和环境效益。

(2)采用本发明配制的贝壳泡沫混凝土与普通混凝土力学性能相当，该装置将泡沫混凝土限制在贝壳腔体内，能够克服传统泡沫混凝土发泡时体积不易控制、后期易收缩的缺点，从而提高综合力学性能；同时该混凝土的封闭空隙率增加，能够减轻重量并提升保温性能，耐久性优良，可广泛用于节能建筑。

(3)采用本发明的填充装置能将泡沫混凝土填充的贝壳与多余的水泥浆分离，同时当原料体积大时，也能达到很好的分离效果。

(4)本发明的生产装置利用液体自重，通过搅拌进行填充，节约能耗，并且一体模式使整个流程操作简便，省时省力且效率高。

附图说明

图1是本发明设备结构图。

图2是本发明中发泡水泥浆制备及混合填充装置的结构图。

附图中：1、贝壳清洗烘干装置；2、震动清洗台；3、淋水器；4、烘干装置；5、贝壳的填充装置；6、发泡骨料储存库；7、发泡骨料称重仓；8、水泥储存库；9、水泥称重仓；10、水池；11、阀门；12、储水罐；13、发泡剂计量设备；14、其他化学试剂计量设备；15、细骨料储存库；16、检测系统；17、细骨料称重仓；18、粗骨料储存库；19、粗骨料称重仓；20、搅拌机；21、搅拌装置；22、升降齿条；23、搅拌升降电机；24、主架；25、搅拌电机；26、搅拌桨；27、升降架；28、沥干装置；29、升降电机；30、置料网槽；31、进料口；32、出料口；33、物料排出口；34、流量计。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面将结合本发明中的附图，对本发明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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和2所示的装置，包含进料口31，出料口32，沥干装置28，搅拌装置21，物料排出口33；所述沥干装置28位于贝壳的填充装置5的内部，所述进料口31的中心位于填充装置5的顶端，所述出料口32的中心位于填充装置5的箱体侧面距底端1/2-2/3高度处，所述物料排出口33在填充装置5的底部,所述搅拌装置21的搅拌桨26位于进料口31上端；所述沥干装置28包括外形与所述填充装置5内径相适应的置料网槽30，所述置料网槽30通过可升降连接件与所述贝壳的填充装置5内部的顶端固定。

进一步地，所述沥干装置28还包括与所述可升降连接件相连的升降电机29，所述升降电机29安装在沥干装置28的顶端，所述升降电机29用于控制所述可升降连接件来调整置料网槽30上下移动和倾斜，所述可升降连接件为铰链。

进一步地，所述搅拌装置21包括搅拌升降电机23、升降齿条22、主架24、搅拌电机25、搅拌桨26、升降架27，所述搅拌升降电机23固定在主架24上，所述搅拌升降电机23通过升降齿轮与升降齿条22啮合，所述升降齿条22活动设置在主架24并与升降架27固定连接，所述搅拌电机25固定在升降架27上并可驱动搅拌桨26转动。

进一步地，一种基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置，包含，所述填充装置5的出料口连接搅拌机20的入料口，所述搅拌机20入料口还连接多个原料仓的出料口；所述填充装置5与搅拌机20之间设有阀门11和流量计34。

进一步地，一种基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置，还包括贝壳清洗烘干装置1，所述贝壳清洗烘干装置1连接废弃贝壳供给装置，所述贝壳清洗烘干装置1的出料口连接所述填充装置5的入料口，所述贝壳清洗烘干装置1内设有震动清洗台2和烘干装置4，所述震动清洗台2包括有振动台和固定安装在震动台上的带网槽的清洗板，清洗板的上方设有淋水器3，振动台通过振动电机控制震动，杂物通过网槽落入下方收集区，清洗干净后的贝壳通过烘干装置4烘干。

进一步地，所述填充装置5的入料口还包括与水泥称重仓9、储水罐12、发泡剂计量设备13、其他化学试剂计量设备14的出料口相连接；所述搅拌机20的入料口还包括与水泥称重仓9、发泡骨料称重仓7、储水罐12、细骨料称重仓17、粗骨料称重仓19的出料口相连接；所述填充装置5的出料口依次通过发泡骨料储存库6、发泡骨料称重仓7与搅拌机20相连接。

进一步地，所述水泥称重仓9与水泥储存库8相连接，所述储水罐12入口连接水池10，所述储水罐12与水池10之间设有阀门11和流量计34。

进一步地，所述发泡剂计量设备13、其他化学试剂计量设备14与填充装置5之间均设置针管量筒，所述针管量筒连接有一按压弹簧；当设置量的化学试剂进入针管量筒后，针管自动按下将试剂泵入填充装置5中。

进一步地，所述细骨料称重仓17入料口连接细骨料储存库15出料口，所述粗骨料称重仓19入料口连接粗骨料储存库18出料口，细骨料称重仓17入料线路、粗骨料称重仓19入料线路设有在线检测系统16，所述在线检测系统16用于测量天然细骨料、天然粗骨料中的含水率。

进一步的，所述贝壳是粒径为8-25mm具有封闭腔体的废弃贝壳，优选为封闭腔体的螺蛳壳体骨料。

实施例：利用本设备生产泡沫混凝土的工艺，包括如下步骤：

步骤1，基于双氧水的发泡水泥浆的制备：先设置好发泡水泥浆制备所需水泥量，用水量，发泡剂用量，稳泡剂以及催化剂的用量，催化剂稀释用水量后，打开总开关，装置开始运转工作；水泥从水泥储存库8进入水泥称量仓9，到达设定的水泥重量时进入贝壳的填充装置5，定量的稳泡剂从其他化学试剂计量设备14进入填充装置5，搅拌升降电机23带动升降齿条22下降，使搅拌桨26伸进填充装置5内，搅拌电机25工作带动搅拌桨26开始工作，干拌30s；与储水罐12连接的阀门11打开，水流入填充装置5中，同样该管路上的流量计34实时显示流入总流量，当达到设定的催化剂稀释用水量后，该阀门11关闭；与催化剂相连的其他化学试剂计量设备14打开，催化剂进入制备填充装置5中，低速搅拌1min后高速搅拌30s；一定量的发泡剂通过发泡剂计量设备13加入填充装置5，搅拌桨26重新开始工作，搅拌10s后停止，制得发泡水泥浆。

步骤2，发泡贝壳骨料的制备：将粒径为8-25mm具有封闭腔体的废弃贝壳通过贝壳清洗烘干装置1得到处理好的贝壳，投入到已经制备好一定量发泡水泥浆的填充装置5中，搅拌电机25工作带动搅拌桨26开始工作，搅拌30s，将贝壳与发泡水泥浆进行充分搅拌，使发泡水泥浆在重力的作用下流入贝壳腔体内；搅拌停止后，搅拌升降电机23带动升降齿条22上升，使搅拌桨26退出沥干装置28；静置一分钟，待贝壳腔体内水泥浆微微凝固后，发泡水泥浆还保有一定的流动性时启动升降机29，带动置料网槽30，将贝壳捞起，多余的发泡水泥浆体将通过网槽流回填充装置底部，通过物料排出口33排出。升降机29通过控制所述可升降连接件来调整置料网槽30倾斜度和升降高度，使置料网槽末端对准出料口32，此时的置料网槽30的状态如图2所示，利于骨料排出，进行之后的处理过程。

步骤3，贝壳泡沫混凝土的制备：按照贝壳泡沫混凝土的配合比要求，将水泥、天然细骨料分别计量后同时卸入搅拌机20进行60s的干拌；再按比例计重加入发泡贝壳骨料和粗骨料进行搅拌60s，最后将水按比例计重加入搅拌机20，搅拌240s，制得贝壳泡沫混凝土。

作为优选的实施方式，发泡剂可优选为30％浓度的双氧水，稳泡剂可优选为硬脂酸，催化剂为氯化铁，溴化铁，六水合氯化铁。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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 (9)

1.一种贝壳的填充装置，其特征在于，包含进料口(31)，出料口(32)，沥干装置(28)，搅拌装置(21)，物料排出口(33)；所述沥干装置(28)位于所述贝壳的填充装置(5)的内部，所述进料口(31)位于填充装置(5)的顶端，所述出料口(32)的中心位于填充装置(5)的箱体侧面距底端1/2-2/3高度处，所述物料排出口(33)在填充装置(5)的底部,所述搅拌装置(21)的搅拌桨(26)位于进料口(31)上端，所述搅拌桨(26)由搅拌升降电机(23)控制升降；所述沥干装置(28)包括外形与所述填充装置(5)内径相适应的置料网槽(30)，所述置料网槽(30)通过可升降连接件与所述填充装置(5)内部的顶端固定，所述沥干装置(28)还包括与所述可升降连接件相连的升降电机(29)；所述升降电机(29)安装在沥干装置的顶端。

2.根据权利要求书1所述的一种贝壳的填充装置，其特征在于，所述搅拌装置(21)包括搅拌升降电机(23)、升降齿条(22)、主架(24)、搅拌电机(25)、搅拌桨(26)、升降架(27)；所述搅拌升降电机(23)固定在主架(24)上，所述搅拌升降电机(23)通过升降齿轮与升降齿条(22)啮合，所述升降齿条(22)活动设置在主架(24)并与升降架(27)固定连接，所述搅拌电机(25)固定在升降架(27)上并用于驱动搅拌桨(26)转动。

3.根据权利要求书1所述的一种贝壳的填充装置，其特征在于，所述出料口(32)为矩形或圆形，并与管道相连接。

4.根据权利要求1所述的一种贝壳的填充装置，其特征在于，所述置料网槽(30)包含至少一层网槽，所述置料网槽是外形与所述填充装置(5)横截面相匹配的网层，所述置料网槽含有直径为3-7mm的孔洞。

5.一种基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置，其特征在于，包含权利要求书1-4任一项所述的贝壳的填充装置(5)，所述填充装置(5)的出料口连接搅拌机(20)的入料口，所述搅拌机(20)入料口还连接多个原料仓的出料口；所述填充装置(5)与搅拌机(20)之间设有阀门(11)和流量计(34)。

6.根据权利要求书5所述的基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置，其特征在于，还包括贝壳清洗烘干装置(1)，所述贝壳清洗烘干装置(1)连接废弃贝壳供给装置，所述贝壳清洗烘干装置(1)的出料口连接所述填充装置(5)的入料口，所述贝壳清洗烘干装置(1)内设有震动清洗台(2)和烘干装置(4)，所述震动清洗台(2)包括有振动台和固定安装在震动台上的带网槽的清洗板，所述清洗板的上方设有淋水器(3)。

7.根据权利要求书5所述的基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置，其特征在于，所述填充装置(5)的入料口包括与贝壳清洗烘干装置(1)、水泥称重仓(9)、储水罐(12)、发泡剂计量设备(13)、其他化学试剂计量设备(14)的出料口相连；所述搅拌机(20)的入料口还包括与水泥称重仓(9)、发泡骨料称重仓(7)、储水罐(12)、细骨料称重仓(17)、粗骨料称重仓(19)的出料口相连接；所述填充装置(5)的出料口依次通过发泡骨料储存库(6)、发泡骨料称重仓(7)与搅拌机20相连接。

8.根据权利要求书7所述的基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置，其特征在于，所述水泥称重仓(9)与水泥储存库(8)相连接，所述储水罐(12)入口连接水池(10)，所述储水罐(12)与水池(10)之间设有阀门(11)和流量计(34)。

9.根据权利要求7所述的基于双氧水的贝壳泡沫混凝土生产装置，其特征在于，所述发泡剂计量设备(13)、其他化学试剂计量设备(14)与填充装置(5)之间均设置针管量筒，所述针管量筒连接有一按压弹簧。

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