CN111940097A - 一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置及其方法，包括箱体、进料装置、循环水系统、骨料输送装置、微波加热装置、冷却装置和振动筛分装置；废弃混凝经水浸泡由输送装置输送进入微波加热区进行加热，微波加热区设有不同功率的加热器，可多次加热，废弃混凝土加热后的状态选择合适的振动频率进行筛分，使骨料和砂浆充分分离的同时避免对骨料造成损伤。本发明装置结构简单，易于实现，可有效的将建筑物废弃混凝土块的砂浆和粗骨料分离，再生骨料附着的砂浆少，有效避免骨料自身损伤，与传统方法相比，本发明方法更为高效、环保、经济。

Description

一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置及其方法
技术领域
本发明属于建筑垃圾资源化技术领域，特别涉及建筑废弃混凝土循环利用领域，具体是一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置及其方法。
背景技术
近年来我国建筑业发展迅速，新建筑的产生不仅会消耗大量新混凝土还会产生大量的建筑垃圾。大量新混凝土的产生将会消耗大量的砂石等自然资源，而拆除的建筑垃圾堆积造成了严重的环境污染。为了解决这一对供需矛盾问题，废弃混凝土的再生骨料循环利用已经成为主导趋势，而现有的骨料分离技术生产的再生骨料附着的砂浆多，骨料自身损伤较大，应用范围受到限制。因此实现骨料和砂浆的高效分离是建筑物废弃混凝土高效回收利用技术的关键。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置及其方法，经回收后的再生骨料附着的砂浆少，能够有效避免骨料自身损伤，以实现废弃混凝土的高效回收利用。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，包括箱体、进料装置、循环水系统、骨料输送装置、微波加热装置、冷却装置和振动筛分装置；
所述箱体包括进料腔和振动筛分腔，在进料腔中设有骨料输送装置，骨料输送装置连接箱体外的进料装置，进料装置连通循环水系统；所述进料腔内端的输送装置尾部设有筛分料导入箱，筛分料导入箱连通振动筛分腔中的振动筛分装置；
所述微波加热装置和冷却装置设于箱体顶部，与进料腔中骨料输送装置对应。
对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：
进一步，所述进料装置包括漏斗，漏斗底部对接骨料输送装置，漏斗连通循环水系统。
进一步，所述循环水系统包括通过水管连通的循环水池、水泵和水箱。
进一步，所述骨料输送装置包括驱动电机带动的传送带，传送带一端位于漏斗下方与其对接，一端伸入箱体内与筛分料导入箱对接。
进一步，所述骨料输送装置与筛分料导入箱之间设有通过驱动装置控制的伸缩隔断板；还包括一个位于伸缩隔断板侧的摄像头，摄像头连接至控制系统。
进一步，所述振动筛分装置至少包括一级筛分板，所述筛分板在箱体中倾斜设置，筛分板底部对接箱体筛分出料口；箱体底部设有出杂口；
多级筛分板的孔径自上而下逐级减小。
进一步，所述骨料输送装置和筛分板下方设有连接至控制系统的振动器；伸缩所述箱体底部设有减震支座。
进一步，所述冷却装置为一个冷却干冰罐，冷却干冰罐中设有干冰喷射口。
进一步，所述微波加热装置设有由开关控制两种功率的加热器。
进而，本发明还提供了一种微波辅助建筑物废弃混凝土粗骨料回收方法，包括以下步骤：
S101，废弃混凝土块经水浸泡后输送到微波加热区，进行第一次加热；
S102，将第一次加热后的废弃混凝土经干冰冷却后进行振动破碎；
S103，将振动破碎后的废弃混凝土进行第二次加热；
S104，待第二次加热结束后，通入干冰冷却，再次进行振动筛分；
S105，控制振动器的频率，使得破碎后的骨料和砂浆分离，分离后的骨料和砂浆筛分后分别得到粗骨料和砂浆颗粒。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：
1.结构设置合理，装置设置简单，利于大规模生产。
2.本发明在漏斗处设有循环水系统，使浸泡废弃混凝土的水资源能过循环利用，节约资源。
3.本发明设有不同功率的微波加热装置，由开关可控制开启的数量和功率，且在传送带上装有振动器，在下次加热前进行振动破碎。能大幅度降低加热过程中部分混凝土块无法被加热的概率，使得废弃混凝土块能得到充分微波加热，提高高品质再生粗骨料的分离提取率。
4.本发明筛分装置的进料口上方装有摄像头监视器，筛分板下方装有振动器，可通过监视器根据废弃混凝土加热后的情况调整振动器的振动频率，使砂浆与骨料更好分离的同时避免对骨料造成损伤。
本发明回收过程简单、环保、无污染，节约资源和成本，利于推广。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明微波加热器布置示意图；
图3为本发明筛分装置示意图；
图4为本发明的工艺流程图。
图中标号：1.漏斗；2.箱体；3.微波加热装置；4.冷却干冰罐；5.干冰喷射口；6.水箱；7.喷水口；8.入水口；9.驱动装置；10.伸缩隔断板；11.骨料输送装置；12、13.驱动电机；14.振动器；15.支撑板；16.振动筛分装置；17.水泵；18.减震支座；19.出杂口；20.筛分料导入箱；21.一级筛分板；22.二级筛分板；23.筛分出料口；24.4-5KW微波加热器；25.5-10KW微波加热器；26.循环水池；27.出水口；28.传送带；29.摄像头。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
参考附图1所示，本发明实施例提供了一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，包括箱体2、进料装置、循环水系统、骨料输送装置11、微波加热装置3、冷却装置和振动筛分装置。
其中，箱体2包括进料腔和振动筛分腔，在进料腔中设有骨料输送装置11，骨料输送装置11连接箱体2外的进料装置，进料装置连通循环水系统。微波加热装置3和冷却装置设于箱体2顶部，与进料腔中骨料输送装置对应。箱体的底部设有减震支座18。
进料装置包括漏斗1，漏斗1底部对接骨料输送装置11，漏斗1并连通循环水系统。循环水系统包括通过水管连通的循环水池26、水泵17和水箱6。漏斗1上设有喷水口7和出水口27，喷水口7的一端通过水管连接水箱6，水箱6顶部设有入水口8，水箱下部通过水管连接水泵17，最下方设有循环水池26，废弃混凝土块运输进漏斗1中，水箱6通过喷水口7往漏斗中注水浸泡废弃混凝土，浸泡完毕后由出水口27将污水排出至循环水池26进行处理，处理好的水经水泵17送至水箱6中，以备下次使用。
如图2所示，箱体2上微波加热装置的布置图，微波装置分为4-5KW的微波加热器和5-10KW的微波加热器，4-5KW的微波加热器24和5-10KW的微波加热器25上均设有开关，由开关可控制的数量和功率，可根据物料情况选择开启微波加热器的数量和功率，可以对废弃混凝土进行多次不同功率加热。
其中，冷却装置为一个冷却干冰罐4，冷却干冰罐4中设有干冰喷射口5。
进料腔内端的骨料输送装置尾部设有筛分料导入箱20，筛分料导入箱20连通振动筛分腔中的振动筛分装置16。
骨料输送装置11包括两端的驱动电机12和13带动的传送带28，传送带28一端位于漏斗1下方与其对接，一端伸入箱体2内与筛分料导入箱20对接。骨料输送装置11通过支撑板15支撑于箱体2上。
骨料输送装置11与筛分料导入箱20之间设有通过驱动装置9控制的伸缩隔断板10；还包括一个位于伸缩隔断板10侧的摄像头29。伸缩隔断板10与箱体2之间由驱动装置9连接，可以自动控制伸缩隔断板的开启和关闭。摄像头可观察废弃混凝土加热后的破碎状态。
如图3所示，箱体2下部设有筛分装置16，振动筛分腔中振动筛分装置16包括两级筛分板，一级筛分板21和二级筛分板22，一级筛分板21的孔径大于二级筛分板，筛分板在箱体2中倾斜设置；二级筛分板22的孔径小于一级筛分板21的孔径，在筛分板的低端设有筛分出料口23，可排出粗骨料和砂浆，杂物由底部的出杂口19排出。一级筛分板21和二级筛分板22下方均设有振动器14，振动器14可视废弃混凝土加热后的状态调整合适的振动频率。
加热冷却后的废弃混凝土块通过筛分进料门20进入筛分板上，且筛分板下方设有连接至控制系统的振动器14，筛分进料门上方设有连接至控制系统的摄像头29，视加热冷却后的废弃混凝土块的破碎情况调整振动器至合适的振动频率进行振动筛分。
建筑物废弃混凝土块装入漏斗之后，打开喷水口7处的阀门由水箱6往漏斗中注水浸泡废弃混凝土块，待浸泡完毕后，打开出水口27处的阀门通过水管将污水排至循环水池26进行净化，净化后的水由水泵17送至水箱6供下次使用。
如图4所示，采用上述废弃混凝土粗骨料的微波分离装置的处理方法，包括如下步骤：
S101:废弃混凝土经运输进入漏斗1中，经水箱6往漏斗1中注水，浸泡一定时间后将漏斗中的水排出；
S102:将S101浸泡后的废弃混凝土输送到微波加热区,进行第一次加热；
S103:将S102加热后的废弃混凝土通入干冰冷却后进行振动破碎；
S104:将S103振动破碎后的废弃混凝土进行第二次加热；
S105:待第二次加热结束后，通入干冰冷却，将第二次加热冷却后的废弃混凝土输送入筛分装置16；
S106:启动筛分装置16，通过废弃混凝土加热后的状态调整振动器到合适的振动频率，筛板整体振动使得破碎后的骨料和砂浆分离，分离后的骨料和砂浆筛分后得到粗骨料和砂浆颗粒，粗骨料和砂浆由筛分出料口23排出，杂物由出杂口19排出；
本发明的工作原理是：将废弃混凝土块经运输进入漏斗中，开启水箱通过喷水口往漏斗中注水浸泡废弃混凝土块，待浸泡完毕后打开出水口将废水排出到污水循环系统进行净化后由水泵抽至水箱中下次使用；浸泡后的废弃混凝土块由骨料输送装置11通过传送带28输送到运送至微波加热区进行加热，传送带28下方设有振动器14，加热后通过开启振动器14对废弃混凝土进行振动破碎，此时漏斗中可投入新的物料进行浸泡；进入加热区的物料通过微波加热器进行加热，使混凝土中骨料与附着砂浆的界面强度急剧弱化；加热后通入干冰冷却后通过开启振动器对强度弱化的物料进行振动破碎，加速骨料与附着砂浆的分离，将振动破碎后的物料进行二次加热，使得第一次未加热均匀的物料再次加热，骨料和附着砂浆分离的更彻底；微波加热完毕后，由干冰喷射口注入干冰，经过加热的物料经干冰冷却后瞬间形成较大的温度梯度，进一步促进骨料与砂浆的分离；废弃混凝土经过加水浸泡、振动破碎、干冰冷却之后打开伸缩隔断板使废弃混凝土进入筛分装置进行不同振动频率的振动筛分，可以分别得到再生粗骨料与砂浆。杂物由出杂口排出。该系统生产过程高效、环保无污染，控制简便，节省能源和成本。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，其特征在于，包括箱体(2)、进料装置、循环水系统、骨料输送装置(11)、微波加热装置(3)、冷却装置和振动筛分装置；
所述箱体(2)包括进料腔和振动筛分腔，在进料腔中设有骨料输送装置(11)，骨料输送装置(11)连接箱体(2)外的进料装置，进料装置连通循环水系统；所述进料腔内端的输送装置尾部设有筛分料导入箱(20)，筛分料导入箱(20)连通振动筛分腔中的振动筛分装置(16)；
所述微波加热装置(3)和冷却装置设于箱体(2)顶部，与进料腔中骨料输送装置(11)对应。
2.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，其特征在于，所述进料装置包括漏斗(1)，漏斗(1)底部对接骨料输送装置(11)，漏斗(1)连通循环水系统。
3.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，其特征在于，所述循环水系统包括通过水管连通的循环水池(26)、水泵(17)和水箱(6)。
4.根据权利要求2所述的一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，其特征在于，所述骨料输送装置(11)包括驱动电机带动的传送带(28)，传送带(28)一端位于漏斗(1)下方与其对接，一端伸入箱体(2)内与筛分料导入箱(20)对接。
5.根据权利要求4所述的一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，其特征在于，所述骨料输送装置(11)与筛分料导入箱(20)之间设有通过驱动装置(9)控制的伸缩隔断板(10)；还包括一个位于伸缩隔断板(10)侧的摄像头(29)，摄像头连接至控制系统。
6.根据权利要求5所述的一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，其特征在于，所述振动筛分装置(16)至少包括一级筛分板，所述筛分板在箱体(2)中倾斜设置，筛分板底部对接箱体(2)筛分出料口(23)；箱体(2)底部设有出杂口(19)；
多级筛分板的孔径自上而下逐级减小。
7.根据权利要求6所述的一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，其特征在于，所述骨料输送装置(11)和筛分板下方设有连接至系统的振动器(14)；伸缩所述箱体(2)底部设有减震支座(18)。
8.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，其特征在于，所述冷却装置为一个冷却干冰罐(4)，冷却干冰罐(4)中设有干冰喷射口(5)。
9.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土粗骨料的微波分离装置，其特征在于，所述微波加热装置设有由开关控制两种功率的加热器。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述装置的废弃混凝土粗骨料的微波分离方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101，废弃混凝土块经水浸泡后输送到微波加热区，进行第一次加热；
S102，将第一次加热后的废弃混凝土经干冰冷却后进行振动破碎；
S103，将振动破碎后的废弃混凝土进行第二次加热；
S104，待第二次加热结束后，通入干冰冷却，再次进行振动筛分；
S105，控制振动器的频率，使得破碎后的骨料和砂浆分离，分离后的骨料和砂浆筛分后分别得到粗骨料和砂浆颗粒。
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