CN112318681B - 一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的操作方法，属于土木工程制砖领域。本发明特设预碳化和二次碳化两个过程，使砖体形状和强度暂时稳定后，顺利完成脱模和强度快速增长。装置中各系统按本方法协调有序工作，使装料、压实成型和砖模传送同时进行，在预碳化过程中进行砖料添加和均混，大大提高了砖体制作和传输效率；上下传送带通过旋转轴的旋转，砖体通过砖模中弹簧限位器而脱模，通过电磁铁吸附和脱放以及传送带传送，实现砖体脱模和空砖模的高效循环利用。本制砖方法利用了低浓度二氧化碳和建筑废弃物，碳化后可通过抽风机将碳化腔中二氧化碳中抽至储仓中，循环利用二氧化碳气体，减小了尾气排放，有利于环境保护和降低制砖成本。
Description
技术领域
本发明属于土木工程制砖类，具体涉及一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的操作方法。
背景技术
随着城镇化的不断发展，大量的城乡建筑被拆迁，被拆建筑中有很多是粘土砖。我国在过去50年里总共生产了200亿m3左右的粘土砖，而这些粘土砖将随着拆迁而被废弃，约占建筑垃圾量的30％-50％。废弃粘土砖来源十分丰富，这些废弃砖均未经过任何处理便被运到城郊或乡村，有些被直接用于一般道路路基的填筑材料，有些采用露天堆放或填埋方式进行处理，并未实现建筑垃圾的良好应用。这些处理方式不但占用大量土地，而且在清运和堆放过程中还遗撒大量粉尘和灰尘，加重了环境污染，给社会环境造成愈来愈大压力。在拆除旧建筑的同时，新建筑施建也需要大量砖体材料，如房屋建筑的隔离墙、人行道或公园地面等需要大量砖体，如能将废弃建筑垃圾用于砖体制作，将大大提升建筑垃圾的利用价值。
传统的砖体主要以黏土为主，采用成型、干燥和高温窑煅烧等过程制成不同颜色的砖体。传统砖体的制造装置主要分为箱式窑和隧道窑：箱式窑包括了结构窑、注入口、排气口和加热装置，结构窑由耐火墙构成，具有装载砖体的空间；注入口是向结构物内供应材料，排气口是排出砖窑中的燃烧气体，而加热装置主要用于砖体烧制。该装置结构复杂，进入着碳工序无法再次加热，且着碳时间长、效率低。隧道窑是由预热部、烧成部和冷却部构成，同时还包括着碳车，但该装置结构复杂，需消耗较高能量。如发明专利CN 111499348 A《一种烧结砖的生产工艺》公开了一种制备烧结砖的方法，但在污泥干化与原料陈化过程中会产生恶臭气体，在焙烧窑中烧制砖体时还能产生对人或动物有害有毒气体二噁英，制砖环境并不友好；该方法利用煤渣能量和添加的木屑使砖体在950℃-1000℃条件下持续烧结3天，会耗费大量木材。发明专利CN 111484263 A《一种建筑垃圾制备新型烧结砖的方法》公布了一种对烧结砖制备原料进行更充分搅拌均匀的方法，虽然该方法提高了烧结砖的质量，但该方法与上述发明文件CN 111499348 A类似，均采用烧结工艺制砖，烧制时间长、资源消耗较大，不利于可持续发展。
在后来发展中，也出现了免烧砖，所用材料主要以水泥、工业矿渣、钢渣、污泥等为主。如发明专利CN 107879704 A《一种复合钢渣碳化砖的制备方法》公开了一种钢渣处理和制砖的方法，该方法利用煤油点燃后促进钢渣中未氧化金属物质发生氧化还原反应，提高钢渣孔隙率使水化反应更充分，利用卡波姆在碱性环境下凝结凝胶，酸性环境下凝胶溶解的性质使钢渣充分碳化。方法包括如球磨、燃烧冷却、蒸压养护、醋熏、碳化等多道工序，制砖方法虽然科学，但因为制砖步骤繁琐、掺加剂多、工艺复杂，所需分散装置较多，制砖效率低。再如发明专利CN 111688014 A《一种建筑垃圾制砖装置》公开了一种将建筑垃圾再利用以制砖的装置，装置包括锤碎腔、筛分磁选部件、河沙搅拌腔、沙磨筒和成砖室，挤压出的砖体强度主要源于建筑垃圾中分离出的石料和河沙，但石料在分拣锤击过程中难免遭到破坏，且砖体中含有过多土质物料也会影响砖体的强度，但实际中建筑垃圾中含有大量土质物料，如废弃粘土砖占建筑垃圾的比例往往高达30％，未胶凝剂和其他强度增强剂很难达到工程需要。总之，现有方法装置步骤繁琐，施工量大，对添加剂要求严苛，且成砖强度不高。
近些年出现的氧化镁碳化技术已证明了其显著优异性，与普通制备砖体技术相比，具有资源消耗量小、排放温室气体少、制备周期短、强度高、耐水性好等优点。但是现有碳化技术还不完善，也存在不少问题。如发明专利CN 104326736 B《一种制备氧化镁纤维砖的简单方法》公开了一种利用含棉布料作为模板制备氧化镁纤维砖的简单方法，但该方法要求将砖型布料放入隧道窑后快速加热升温至400℃-800℃，然后再缓慢升温到1100℃-1600℃的高温下烧结0.5h-1h，该方法对施工机械要求较高，烧结法制纤维砖必耗费大量的能源。又如发明专利CN 105837143 B《一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法》，该发明采用水泥，碎石、砂等物料作为原材料，虽然砌块强度与质量得到了保证，但并未考虑到成本与取材困难问题，且大量使用硅酸盐水泥也会直接或间接造成环境污染；本发明仅公开了制备氧化镁砌块的方法及技术方案，尚缺乏一种具体高效的制作装置。另外，已有文件无论采用哪种工艺制砖，在砖体制备过程中都存在脱模困难、强度增长缓慢、环境效益差等问题，在砖机注塑成型后，砖体仍难以从型腔中直接取出或不能自由脱落，必须再增加一次脱模工序才能使砖体脱落，大大降低了制砖的效率。
综上所述，针对已有文件关于制砖方法和制砖装置的现有问题，本发明结合建筑垃圾废物资源化利用与氧化镁碳化技术的优势，同时解决制砖过程中会出现脱模困难问题，这对于提高制砖效率、保护生态环境具有直接而现实的意义。
发明内容
为了解决存在的上述问题，针对上述背景技术存在的不足，本发明设计了一种可利用氧化镁碳化技术、脱模简单且不需要消耗大量资源的二氧化碳碳化砖体的制作装置的操作方法，不仅制得了完整的高强度氧化镁碳化砖，极大地提高了制砖的效率，还缓解了环境问题。
为了实现上述目的，本发明公开了一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的操作方法，具体包括以下步骤：
a.将制砖原料按预设比例盛放至进料斗1中，通过传送带E40将原料输送至搅拌腔42中，按预设比例称取溶液盛放至储仓D37中，打开并调节储仓D37的阀门，使储仓D37中的溶液经喷淋头36喷洒至搅拌腔42中，启动电动机38，使搅拌叶片41将制砖原料和溶液混合并均匀搅拌；
b.启动电动机B35，使出料机44旋转并将均混料输至出料口43，然后启动电动机A6，使切割板4上的均混料落入下方第一砖模2内，传送装置A3的上传送带305和传送带B8开始工作，将第一砖模2向右移动传送至液压装置33正下方，启动液压装置33并压实砖模2中的混合料，同时对第二砖模2进行装料；
c.启动传送装置B11上的上传送带305，将第一砖模2传送至第一碳化腔13中，同时将第二砖模2传送至液压装置33的正下方并进行压实成型，第三砖模2进行装料；
d.重复步骤b～c，完成上传送带305上所有砖模2的全部装料和压实成型，并传送至第一碳化腔13中；然后关闭第一碳化腔13的密封门A9、密封门B14和密封门E32，抽风机A15将第一碳化腔13内气体排入储仓A16，打开控制器B29和增压泵28，将储仓C27的二氧化碳气体注入至第一碳化腔13中，同时空调30控制第一碳化腔13内温度完成第一批砖模2的预碳化；
e.启动抽风机A15，将第一碳化腔13内气体抽出至储仓A16中，通过控制器A7打开密封门A9、密封门B14和密封门E32，同时打开传送装置B11上的上传送带305内的上电磁铁303，将上传送带305的所有砖模2进行吸附；然后启动传送装置B11的旋转轴304，使上传送带305绕旋转轴旋转180°，经预碳化后的砖模2发生倒置；打开砖模2内的弹簧限位器，将砖模2中的砖坯顶出并落至下方传送带C10上；打开传送带C10，使砖坯向右传动并通过进砖机17传送至第二碳化腔23中；关闭原上电磁铁303电源并调换传送带C10传动方向，使空的砖模2落至传送带C10上，并向左传送至传送带A5上；
f.关闭密封门C20和密封门D24，抽风机B18将第二碳化腔23内气体排入储仓A16，打开增压泵28并将储仓C27的二氧化碳气体注入第二碳化腔23内，同时空调30控制第二碳化腔23内温度对砖坯进行二次碳化；
g.碳化结束后，打开抽风机B18，将第二碳化腔23内的气体抽入至储仓A16中，并打开密封门C20和密封门D24，将碳化砖体通过传送带D22传送至出砖机25上；同时打开传送装置A3的下传送带302中的下电磁铁306，将传送带A5上的空砖模2吸附在下传送带302上，然后打开传送装置A3中的旋转轴304，使下传送带302的砖模转变为原上传送带305的位置；
h.步骤a～g为第一批碳化砖体的制作过程，按步骤a～g循环完成后续批次的碳化砖体的制作。
作为本发明的一种改造，所述制砖原料为细粒料、砂骨料和碱性料组成，其中细粒料质量分数为35～45％、砂骨料30～40％和碱性料的质量分数为20～35％，所述溶液为水或废碱性溶液，所述均混料的含水率为20～40％。
作为本发明的一种改造，所述砖模2的压制厚度为5～15cm，所述砖模2的截面形状为长方形、圆形或正多边形。
作为本发明的一种改造，所述传送装置A3和传送装置B11均含有旋转轴、上传送带、上电磁铁、下传送带和下电磁铁。
作为本发明的一种改造，所述储仓C27中二氧化碳气体的体积浓度为40％以上，所述第一碳化腔13的碳化压力为50～100kPa，碳化时间为1～3小时；所述第二碳化腔23的碳化压力为100～300kPa，碳化时间为12～24小时。
作为本发明的另一种改造，所述细粒料的平均粒径小于1mm，细粒料为粉煤灰、污泥燃烧灰、玻璃粉和矿渣粉中的一种或两种以上混合物；所述砂骨料的平均粒径为1～8mm，砂骨料为砂子或建筑废弃料；所述碱性料为轻烧氧化镁、氧化钙、氢氧化镁和氢氧化钙粉末中的一种或两种以上混合物。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明特设预碳化和二次碳化两个过程，在砖模中砖体形状基本稳定并具有初步强度后，完成顺利脱模，之后经二次碳化后使砖体达到稳定的较高强度。
2)本发明将装料、压实成型和砖模传送同时进行，在短时间的预碳化过程中，进行原料的添加和搅拌，大大提高了制砖效率。
3)传送装置中的上下传送带可通过旋转轴上下旋转，砖体通过砖模中的弹簧限位器自由脱模，空的砖模通过电磁铁吸附和脱放并通过传送带传送，方便高效地实现了砖体脱模和空砖模的循环利用。
4)本制砖方法采用低浓度工业二氧化碳气体和建筑废弃物，碳化后可通过抽风机将碳化腔中的二氧化碳气体中抽放至储仓中，充分并循环利用二氧化碳气体，减小了本发明中尾气排放，有利于环境保护和降低制砖成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的装置结构示意图；
图2是图1中传送装置A3的结构放大图；
图3是图1中传送装置A3绕旋转轴旋转的剖面图；
图中：1、进料斗，2、砖模，3、传送装置A，4、切割板，5、传送带A，6、电动机A，7、控制器A，8、传送带B，9、密封门A，10、传送带C，11、传送装置B，12、气压表A，13、第一碳化腔，14、密封门B，15、抽风机A，16、储仓A，17、进砖机，18、抽风机B，19、储仓B，20、密封门C，21、气压表B，22、传送带D，23、第二碳化腔，24、密封门D，25、出砖机，26、流量计A，27、储仓C，28、增压泵，29、控制器B，30、空调，31、流量计B，32、密封门E，33、液压装置，34、横梁，35、电动机B，36、喷淋头，37、储仓D，38、电动机C，39、进料口，40、传送带E，41、搅拌叶片，42、搅拌腔，43、出料口，44、出料机，301、电动机D，302、下传送带，303、上电磁铁，304、旋转轴，305、上传送带，306、下电磁铁。
具体实施方式
在本发明的描述中，“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位关系为附图所示的方位关系，仅是为方便本发明的描述，而不是指示或暗示所指的特定方位。实施步骤中的具体特征是对本技术方案的详细说明，而不是对本申请技术方案的限定。即在不冲突情况下，实施步骤中的技术特征可以相互组合。为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达到目的与功效易于明白理解，下面将结合说明书附图及具体实施方式对技术方案进行进一步阐述。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
参考如图1，本发明所述二氧化碳碳化砖体的制作装置包括送料搅拌系统、砖坯压制系统、碳化循环系统和附属系统。送料搅拌系统包括进料斗1、传送带E40、储仓D37、进料口39、电动机C38、搅拌叶片41、搅拌腔42、出料口43、出料机44、电动机B35和喷淋头36，传送带E40的一端设有进料斗1，传送带E40的另一端置于进料口39的上部，进料口39固设在搅拌腔42的外顶部，搅拌腔42的外顶部还设有储仓D37和电动机C38，搅拌腔42内安设有搅拌叶片41和喷淋头36，所述搅拌叶片41与电动机C38连接，所述喷淋头36与储仓D37连接，且储仓D37和喷淋头36之间设有阀门；搅拌腔42的内底部设有出料机44，出料机44与电动机B35连接，出料机44的底部设有出料口43。
砖坯压制系统包括电动机A6、切割板4、砖模2、传送装置A3、传送带B8、控制器A7、液压装置33、横梁34和传送带A5，传送装置A3设置在搅拌腔42和出料口43的下方，出料口43的底部设置有切割板4，传送装置A3上放置有砖模2，传送带B8设置在传送装置A3的右侧，传送装置A3和传送带B8均与控制器A7连接，液压装置33固定在横梁34的下部，横梁34固定在搅拌腔42和第一碳化腔13之间，传送带A5位于传送装置A3和传送带B8的下方；所述砖模2为铁质材料，砖模2内设有弹簧限位器和传感器，砖模2的内尺寸与液压装置33的压力头尺寸相同，砖模2的数量可以是1个或多个。
碳化循环系统包括密封门E32、传送装置B11、密封门B14、密封门A9、传送带C10、气压表A12、第一碳化腔13、进砖机17、第二碳化腔23、密封门C20、密封门D24、传送带D22、气压表B21，所述传送装置B11和传送带C10位于第一碳化腔13的内部，传送装置B11与控制器A7相连接，密封门E32和密封门A9位于第一碳化腔13的左壁，且密封门E32在传送装置B11的上部、密封门A9在传送装置B11的下部，密封门B14位于第一碳化腔13的右壁且在传送装置B11的下部，第一碳化腔13的上方固设有气压表A12；第二碳化腔23位于第一碳化腔13的右方，第二碳化腔23和第一碳化腔13之间设有进砖机17，传送带D22位于第二碳化腔23内，密封门C20安设在第二碳化腔23的左壁，密封门D24安设在第二碳化腔23的右壁；第二碳化腔23上方还设置有气压表B21，第二碳化腔23的外部右侧与出砖机25连接。
附属系统包括抽风机A15、储仓A16、抽风机B18、储仓B19、流量计A26、储仓C27、增压泵28、控制器B29、空调30和流量计B31，第一碳化腔13和第二碳化腔23均与空调30连接，第一碳化腔13和第二碳化腔23均通过气管连接至增压泵28上，增压泵28又连接至储仓C27上，增压泵28和空调30均通过数据线连接至控制器B29上，第一碳化腔13和增压泵28之间的气管上设置有流量计B31，第二碳化腔23和增压泵28之间的气管上设置有流量计A26；第一碳化腔13通过气管连接在储仓A16上，且第一碳化腔13和储仓A16之间的气管上设有抽风机A15；第二碳化腔23通过气管连接在储仓A16上，且第二碳化腔23和储仓A16之间的气管上设有抽风机B18。
还如图1所示，所述传送带B8的上表面水平，传送带B8的左端与传送装置A3的上传送带305右端接触并齐平，传送带B8的右端与传送装置B11的上传送带305左端接触并齐平；传送带C10的左端与传送带A5的右端接触并齐平，传送带C10的右端与进砖机17的左端接触并齐平；所述下传送带302与传送带C10之间的距离为1.5～3倍的砖模2高度。所述密封门A、密封门B、密封门C、密封门D、密封门E、电动机A6、电动机B35、电动机C38与液压装置均固设有传感器且传感器与控制器A7连接，传送带A5、传送带B8、传送带C10、传送带D22、传送带E40、进砖机17、出砖机25、传送装置A3与传送装置B11与控制器A7连接，抽风机A15、抽风机B18、流量计A26、流量计B31、气压表A12与气压表B21均固设有传感器且传感器与控制器B29连接。
参考如图2，传送装置A3结构的放大图，其特征在于，传送装置设有下传送带302与上传送带305，下传送带302内部设有下电磁铁303，上传送带305内部设有上电磁铁306，上电磁铁306通电后可吸附砖模2，上电磁铁306与下电磁铁303的开关受与其连接的控制器A7所控制，下传送带302与上传送带305固定在旋转轴304上，旋转轴304转动可带动两个传送带旋转，且旋转角度应大于180°，本发明中为360°。
参考如图3，对传送装置A3绕旋转轴旋转的剖面图，其特征在于，下传送带302与上传送带305固定在旋转轴304上，且下传送带302与上传送带305可由电动机D301带动绕旋转轴304顺时针旋转，下传送带302与上传送带305可完成上下位置的交换，以完成脱模工作。
本发明的技术解决方案是这样实现的：二氧化碳碳化砖体的制作装置的操作方法包括以下步骤：
a.将制砖原料按预设比例盛放至进料斗1中，通过传送带E40将原料输送至搅拌腔42中，按预设比例称取溶液盛放至储仓D37中，打开并调节储仓D37的阀门，使储仓D37中的溶液经喷淋头36喷洒至搅拌腔42中，启动电动机38，使搅拌叶片41将制砖原料和溶液混合并均匀搅拌；
b.启动电动机B35，使出料机44旋转并将均混料输至出料口43，然后启动电动机A6，使切割板4上的均混料落入下方第一砖模2内，传送装置A3的上传送带305和传送带B8开始工作，将第一砖模2向右移动传送至液压装置33正下方，启动液压装置33并压实砖模2中的混合料，同时对第二砖模2进行装料；
c.启动传送装置B11上的上传送带，将第一砖模2传送至第一碳化腔13中，同时将第二砖模2传送至液压装置33的正下方并进行压实成型，第三砖模2进行装料；
d.重复步骤b～c，完成上传送带305上所有砖模2的全部装料和压实成型，并传送至第一碳化腔13中；然后关闭第一碳化腔13的密封门A9、密封门B14和密封门E32，抽风机A15将第一碳化腔13内气体排入储仓A16，打开控制器B29和增压泵28，将储仓C27的二氧化碳气体注入至第一碳化腔13中，同时空调30控制第一碳化腔13内温度完成第一批砖模2的预碳化；
e.启动抽风机A15，将第一碳化腔13内气体抽出至储仓A16中，通过控制器A7打开密封门A9、密封门B14和密封门E32，同时打开传送装置B11上的上传送带内的上电磁铁，将上传送带的所有砖模2进行吸附；然后启动传送装置B11的旋转轴，使上传送带绕旋转轴旋转180°，经预碳化后的砖模2发生倒置；打开砖模2内的弹簧限位器，将砖模2中的砖坯顶出并落至下方传送带C10上；打开传送带C10，使砖坯向右传动并通过进砖机17传送至第二碳化腔23中；关闭原上电磁铁电源并调换传送带C10传动方向，使空的砖模2落至传送带C10上，并向左传送至传送带A5上；
f.关闭密封门C20和密封门D24，抽风机B18将第二碳化腔23内气体排入储仓A16，打开增压泵28并将储仓C27的二氧化碳气体注入第二碳化腔23内，同时空调30控制第二碳化腔23内温度对砖坯进行二次碳化；
g.碳化结束后，打开抽风机B18，将第二碳化腔23内的气体抽入至储仓A16中，并打开密封门C20和密封门D24，将碳化砖体通过传送带D22传送至出砖机25上；同时打开传送装置A3的下传送带302中的下电磁铁306，将传送带A5上的空砖模2吸附在下传送带302上，然后打开传送装置A3中的旋转轴304，使下传送带302的砖模转变为原上传送带305的位置；
h.步骤a～g为第一批碳化砖体的制作过程，按步骤a～g循环完成后续批次的碳化砖体的制作。
作为本发明的一种改造，所述制砖原料为细粒料、砂骨料和碱性料组成，其中细粒料质量分数为35～45％、砂骨料30～40％和碱性料的质量分数为20～35％，所述溶液为水或废碱性溶液，所述均混料的含水率为20～40％。
作为本发明的一种改造，所述砖模2的压制厚度为5～15cm，所述砖模的截面形状为长方形、圆形或正多边形。
作为本发明的一种改造，所述传送装置A3和传送装置B11均含有旋转轴、上传送带、上电磁铁、下传送带和下电磁铁。
作为本发明的一种改造，所述储仓C27中二氧化碳气体的体积浓度为40％以上，所述第一碳化腔13的碳化压力为50～100kPa，碳化时间为1～3小时；所述第二碳化腔23的碳化压力为100～300kPa，碳化时间为12～24小时。
作为本发明的另一种改造，所述细粒料的平均粒径小于1mm，细粒料为粉煤灰、污泥燃烧灰、玻璃粉和矿渣粉中的一种或两种以上混合物；所述砂骨料的平均粒径为1～8mm，砂骨料为砂子或建筑废弃料；所述碱性料为轻烧氧化镁、氧化钙、氢氧化镁和氢氧化钙粉末中的一种或两种以上混合物。
为了使本发明更容易理解，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。
实施例1
为了更清楚展示本发明制砖装置的操作方法和工作原理，在前述制砖装置和操作步骤的基础上，进行进一步补充实例。假设本方法所用砖模2为铁质材料，传送带上有5个砖模2内设有弹簧限位器和传感器，砖模2的内尺寸为240mm*115mm*120mm，设预制作的砖体厚度为90mm，液压装置33的压力头尺寸长宽为240mm*115mm。假设砖模2高220mm，所述下传送带302与传送带C10之间的距离为400mm。
其工作原理：工作时，粘土砖细料与氢氧化镁溶液在搅拌腔42经过一定时间混合后搅拌均匀，出料机44与切割板4工作将出料口43开启并将混合料装入下方砖模2内，砖模2随后进行压实并送入第一碳化腔13，第一碳化腔13容量满时，密封门E32关闭将第一碳化腔13密封，抽风机A15将第一碳化腔13内气体抽入储仓A16，空调30调节第一碳化腔13内部温度为30摄氏度，增压泵28向第一碳化腔13内部充入二氧化碳，并控制二氧化碳浓度为40％且通气压力为80kPa，砖坯开始碳化，碳化同时附属系统进行废气处理，第一碳化腔13经过2h完成碳化，抽风机A15将第一碳化腔13空气抽入储仓A16，密封门A9、密封门B14、密封门E32开启，传送装置B11通电吸附砖模2后旋转180°将砖模2倒置，砖模内弹簧限位器解除限制，砖坯脱模至传送带C10并向右旋转至进砖机17上方，随后传送装置B11断电，砖模脱落至传送带C10并向左传送至传送带A5上方，密封门C20开启后砖坯送入第二碳化室23，密封门C20关闭将第二碳化腔23密封，抽风机B18将第二碳化腔23内气体抽入储仓A16，同时空调30调节第二碳化腔23内部温度为30℃，增压泵28向第二碳化腔23内部充入二氧化碳并二氧化碳浓度达到40％且通气压力为200kPa，砖坯开始二次碳化，第二碳化23腔经过18h碳化结束，抽风机B18将第二碳化腔内气体抽出并进行处理，随后密封门D24开启，出砖机25将砖体送出第二碳化腔即制得二氧化碳碳化砖。
实施例2
同实施例一的一种二氧化碳砖体碳化装置，其不同之处在于：设预制作的砖体厚度为53mm，砖模2的内尺寸为240mm*115mm*100mm，砖模高200mm，下传送带302与传送带C10之间的距离为350mm，第一碳化腔13的碳化时间为1h，通气压力为50kPa，第二碳化腔23的碳化时间为12h，通气压力为100kPa，其他工作原理与实例一相同。
实施例3
同实施例一的一种二氧化碳砖体碳化装置，其不同之处在于：设预制作的砖体厚度为90mm，砖模2的内尺寸为240mm*240mm*120mm，压力头长与宽为240mm*240mm，第一碳化腔13的碳化时间为3h，通气压力为100kPa，第二碳化腔23的碳化时间为24h，通气压力为300kPa，其他工作原理与实例一相同。
实施例4
为了说明本方法制砖原料和方法的合理和高效性，设置不同工况，采用细粒料为飞灰，同时将碱性料替代为硅酸盐水泥(养护28天)进行对比，在实验室将材料压制成边长为100mm的试块，经碳化后进行无侧限抗压强度测试，得出强度结果如表1所示。
表1 不同工况下的无侧限抗压强度
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)
1.一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的操作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a.将制砖原料按预设比例盛放至进料斗中，通过传送带E将原料输送至搅拌腔中，按预设比例称取溶液盛放至储仓D中，打开并调节储仓D的阀门，使储仓D中的溶液经喷淋头喷洒至搅拌腔中，启动电动机，使搅拌叶片将制砖原料和溶液混合并均匀搅拌；
b.启动电动机B，使出料机旋转并将均混料输至出料口，然后启动电动机A，使切割板上的均混料落入下方第一砖模内，传送装置A的上传送带和传送带B开始工作，将第一砖模向右移动传送至液压装置正下方，启动液压装置并压实砖模中的混合料，同时对第二砖模进行装料；
c.启动传送装置B上的上传送带，将第一砖模传送至第一碳化腔中，同时将第二砖模传送至液压装置的正下方并进行压实成型，第三砖模进行装料；
d.重复步骤b～c，完成上传送带上所有砖模的全部装料和压实成型，并传送至第一碳化腔中；然后关闭第一碳化腔的密封门A、密封门B和密封门E，打开控制器B和增压泵，将储仓C的二氧化碳气体注入至第一碳化腔中，完成第一批砖模的预碳化；
e.启动抽风机A，将第一碳化腔内气体抽出至储仓A中，通过控制器A打开密封门A、密封门B和密封门E，同时打开传送装置B上的上传送带内的上电磁铁，将上传送带的所有砖模进行吸附；然后启动传送装置B的旋转轴，使上传送带绕旋转轴旋转180°，经预碳化后的砖模发生倒置；打开砖模内的弹簧限位器，将砖模中的砖坯顶出并落至下方传送带C上；打开传送带C，使砖坯向右传动并通过进砖机传送至第二碳化腔中；关闭原上电磁铁电源并调换传送带C传动方向，使空的砖模落至传送带C上，并向左传送至传送带A上；
f.关闭密封门C和密封门D，打开增压泵并将储仓C中的二氧化碳气体注入第二碳化腔内，在预定压力下对砖坯进行二次碳化；
g.碳化结束后，打开抽风机B，将第二碳化腔内的气体抽入至储仓A中，并打开密封门C和密封门D，将碳化砖体通过传送带D传送至出砖机上；同时打开传送装置A的下传送带中的下电磁铁，将传送带A上的空砖模吸附在下传送带上，然后打开传送装置A中的旋转轴，使下传送带的砖模转变为原上传送带的位置；
h.步骤a～g为第一批碳化砖体的制作过程，按步骤a～g循环完成后续批次的碳化砖体的制作。
2.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的操作方法，其特征在于，所述制砖原料为细粒料、砂骨料和碱性料组成，其中细粒料质量分数为35～45％、砂骨料30～40％和碱性料的质量分数为20～35％，所述溶液为水或废碱性溶液，所述均混料的含水率为20～40％。
3.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的操作方法，其特征在于，所述砖模的压制厚度为5～15cm，所述砖模的截面形状为长方形、圆形或正多边形。
4.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的操作方法，其特征在于，所述传送装置A和传送装置B均含有旋转轴、上传送带、上电磁铁、下传送带和下电磁铁。
5.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的操作方法，其特征在于，所述储仓C中二氧化碳气体的体积浓度为40％以上，所述第一碳化腔的碳化压力为50～100kPa，碳化时间为1～3小时；所述第二碳化腔的碳化压力为100～300kPa，碳化时间为12～24小时。
6.根据权利要求2所述的一种利用二氧化碳碳化装置制作砖体的操作方法，其特征在于，所述细粒料的平均粒径小于1mm，细粒料为粉煤灰、污泥燃烧灰、玻璃粉和矿渣粉中的一种或两种以上混合物；所述砂骨料的平均粒径为1～8mm，砂骨料为砂子或建筑废弃料；所述碱性料为轻烧氧化镁、氧化钙、氢氧化镁和氢氧化钙粉末中的一种或两种以上混合物。
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