CN113929332A - 利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，包括粉磨机，粉磨机的出料端连接有高压风机，高压风机的出料端连接有选粉机，选粉机的出料端连接有输送组件，输送组件的出料端连接有混合组件；选粉机包括与高压风机的出料端相连接的内椎体，以及套设于内椎体外表面的外椎体；输送组件包括与内椎体的出料端相连接的第一斜绞龙，以及与外椎体的出料端相连接的第二斜绞龙；混合组件包括与输送组件的出料端相连接的进料机构，与进料机构的出料端相连接的混合烘干机构，以及与混合烘干机构的出料端相连接的出料机构。本发明能够对粉磨后的矿物废渣进行分选的同时，针对不同粒度的矿物废渣进行处理，进而提高了处理效率。

Description

利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置及生产工艺
技术领域
本发明涉及矿物掺和料制备技术领域，特别涉及一种利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置及生产工艺。
背景技术
在土木施工建筑领域中，矿物掺合料是一种较为常见的材料。具体的，矿物掺和料是指在配制混凝土时，加入的能够改善新拌混凝土和硬化混凝土性能的无机矿物细粉。
现有专利(申请号为：202110229772.2)提出一种利用混凝土残渣制备复合矿物掺合料的生产工艺，该工艺包括将混凝土残渣浆体烘干后磨细，与熟料、硅灰、矿粉按一定比例复合，利用多元复合技术制备复合矿物掺合料，并通过正交试验确定该复合矿物掺合料中各原料掺量的最佳配合比范围。该工艺实现了混凝土生产过程中的废浆再利用，减少环境污染和资源浪费，同时也可获得一定程度的社会经济效益。该工艺配制的复合矿物掺合料可大掺量的替代水泥，大幅度降低水泥用量。其中，利用本发明的矿物掺合料配制的再生混凝土拥有良好的强度，胶砂28d强度均能达到95％以上；并且可以节约石灰石资源、能源，同时减少二氧化碳的排放。
上述掺和料的制备设备，虽然能够节约石灰石资源、能源，减少二氧化碳的排放，但上述掺和料的制备仍然存在着缺陷。例如，上述掺和料的制备无法针对不同粒径的矿物废渣进行针对处理，从而影响了矿物废渣的处理效果。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供了利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置及生产工艺用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明提出一种利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，包括粉磨机，所述粉磨机的出料端连接有高压风机，所述高压风机的出料端连接有选粉机，所述选粉机的出料端连接有输送组件，所述输送组件的出料端连接有混合组件；
所述选粉机包括与所述高压风机的出料端相连接的内椎体，以及套设于所述内椎体外表面的外椎体；
所述输送组件包括与所述内椎体的出料端相连接的第一斜绞龙，以及与所述外椎体的出料端相连接的第二斜绞龙，所述第一斜绞龙和第二斜绞龙的出料端均与所述混合组件的进料端相连接；
所述混合组件包括与所述输送组件的出料端相连接的进料机构，与所述进料机构的出料端相连接的混合烘干机构，以及与所述混合烘干机构的出料端相连接的出料机构；
所述混合烘干机构包括两端分别与所述进料机构的出料端以及出料机构的进料端相连接的旋转烘干罐，固定于所述旋转烘干罐内表面的螺旋叶片，设于所述螺旋叶片内部的烘干筒，以及穿插于所述烘干筒内部的出料筒，所述出料筒的进料端通过卸料管与所述第二斜绞龙的出料端相连接。
进一步的，所述进料机构包括与所述输送组件的出料端相连接、且与所述旋转烘干罐外表面转动连接的进料斗，以及套设于所述进料斗外表面的第一支撑架，所述进料斗通过卸料管与所述第一斜绞龙的出料端相连接，所述进料斗的内表面与烘干筒的一端固定连接，第一斜绞龙提拉粒度较小的第二矿渣粉至顶端后，借助进料斗内壁的斜面滑落至旋转烘干罐的内部进行烘干和混合。
进一步的，所述出料机构包括套设于所述旋转烘干罐远离进料斗一端的第二支撑架，以及设于所述第二支撑架远离混合烘干机构一端的动力元件，所述第二支撑架与烘干筒远离进料斗的一端固定连接，通过第二支撑架为旋转烘干罐提供支撑，且通过动力元件带动第二斜绞龙进行旋转。
进一步的，所述烘干筒的两端分别固定于所述进料斗以及第二支撑架的内表面，所述烘干筒的进气端通过输气管与热泵相连接，通过烘干筒填补螺旋叶片轴线的空隙，以使物料能够在烘干筒上滑动，并通过烘干筒进行烘干。
进一步的，所述出料筒的壳体上穿插有多个等距设置的输料管，所述输料管远离出料筒的一端穿插于所述烘干筒的壳体上，出料筒通过烘干筒上穿插的输料管，使得其内物料能够进入烘干筒与旋转烘干罐内壁之间的间隙内进行烘干，且通过输料管为烘干筒提供支撑。
进一步的，所述烘干筒的内部通过轴承转动连接有绞龙，所述绞龙的驱动端与所述动力元件的执行端相连接，通过动力元件带动绞龙进行旋转，通过绞龙推动输料管内部的物料进行前进。
进一步的，所述动力元件包括固定于所述第二支撑架外表面的减速电机，以及与所述减速电机的驱动端相连接的马达，通过马达的输出轴带动与其连接的减速电机进行转动，通过减速电机的输出轴带动绞龙进行旋转。
进一步的，所述混合组件还包括驱动机构，所述驱动机构包括固定于地面的支撑台，固定于所述支撑台上表面的伺服电机，与所述伺服电机的输出轴相连接的齿轮，以及与所述齿轮相啮合的齿环，所述齿环套设于所述旋转烘干罐的外表面，通过伺服电机的输出轴带动其上的齿轮进行旋转，由于齿轮与旋转烘干罐上套设的齿环之间相互啮合，从而带动旋转烘干罐进行旋转。
根据以上的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置的技术方案，还将提供利用矿物废渣制备矿物掺合料的生产工艺，包括以下步骤：
进一步的，步骤一，通过粉磨机对矿物废渣进行粉磨，得到矿渣粉；
步骤二，通过高压风机抽吸粉磨机内的矿渣粉，并将步骤一得到的矿渣粉排入选粉机，通过对矿渣粉进行分级，得到第一矿渣粉和第二矿渣粉，所述第一矿渣粉的粒径为30～45μm，所述第二矿渣粉的粒径为20～30μm；
步骤三，通过输送组件将步骤二制得的第一矿渣粉和第二矿渣粉输送至混合组件中，通过出料筒输送第一矿渣粉，通过烘干筒烘干第一矿渣粉；
步骤四，通过螺旋叶片搅拌第二矿渣粉以及步骤三得到的烘干后的第一矿渣粉，得到混合料，通过烘干筒烘干混合料；
步骤五，将废旧橡胶先经粉碎机粉碎再通过粉磨机粉磨，制得橡胶粉，将橡胶粉、纳米二氧化钛放入搅拌机与步骤四得到的混合料中进行搅拌，制得掺和料。
进一步的，所述矿渣粉的比表面积大于500m2/kg，40μm筛余百分率为5％。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明能够对粉磨后的矿物废渣进行分选的同时，针对不同粒度的矿物废渣进行处理，进而提高了处理效率，具体为：
通过高压风机抽吸粉磨机内的矿渣粉，并将步骤一得到的矿渣粉排入选粉机，通过对矿渣粉进行分级，通过输送组件将第一矿渣粉和第二矿渣粉输送至混合组件中；
通过出料筒输送第一矿渣粉，通过烘干筒烘干第一矿渣粉，通过螺旋叶片搅拌第二矿渣粉以及步骤三得到的烘干后的第一矿渣粉以得到混合料，通过烘干筒烘干混合料。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提出的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置的整体结构示意图；
图2为本发明提出的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置的俯视图；
图3为图1中的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置沿A-A线的剖视图；
图4为本发明提出的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置的第一轴测图；
图5为图1中的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置沿B-B线的剖视图；
图6为本发明提出的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置的第二轴测图；
图7为本发明提出的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置的前视图；
图8为本发明提出的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置的侧视图。
主要符号说明：
Figure BDA0003311727240000041
Figure BDA0003311727240000051
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
现有技术中，现有的掺和料的制备无法针对不同粒径的矿物废渣进行针对处理，从而影响了矿物废渣的处理效果。
请参照图1至图8，本发明提出一种利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，包括粉磨机10，粉磨机10的出料端连接有高压风机20，高压风机20的出料端连接有选粉机30，选粉机30的出料端连接有输送组件40，输送组件40的出料端连接有混合组件50。
所述选粉机30包括与高压风机20的出料端相连接的内椎体31，以及套设于所述内椎体31外表面的外椎体32。
其中，输送组件40包括与内椎体31的出料端相连接的第一斜绞龙41，以及与外椎体32的出料端相连接的第二斜绞龙42，第一斜绞龙41和第二斜绞龙42的出料端均与混合组件50的进料端相连接。
具体的，混合组件50包括与输送组件40的出料端相连接的进料机构51，与进料机构51的出料端相连接的混合烘干机构53，以及与混合烘干机构53的出料端相连接的出料机构52。
进一步的，混合烘干机构53包括两端分别与进料机构51的出料端以及出料机构52的进料端相连接的旋转烘干罐531，固定于旋转烘干罐531内表面的螺旋叶片534，设于螺旋叶片534内部的烘干筒532，以及穿插于烘干筒532内部的出料筒533，出料筒533的进料端通过卸料管与第二斜绞龙42的出料端相连接。
需要说明的是，在本实施例中，通过高压风机20抽吸粉磨机10内的矿渣粉，并将得到的矿渣粉排入选粉机30，通过对矿渣粉进行分级，得到第一矿渣粉和第二矿渣粉；
进一步的，通过输送组件40将制得的第一矿渣粉和第二矿渣粉输送至出料筒533中，通过出料筒533内的绞龙536推动第一矿渣粉，使得粒度较大的第一矿渣粉近距离接触出料筒533外套设的烘干筒532，从而利用烘干筒532对较难烘干的第一矿渣粉先进行烘干，而粒度较小的第二矿渣粉则进入烘干筒532与旋转烘干罐531之间的间隙内，并与顺着输料管535而进入该间隙的第一矿渣粉相接触；
进一步的，旋转烘干罐531在驱动机构54的带动下进行旋转，通过旋转烘干罐531内的螺旋叶片534搅拌第二矿渣粉以及步骤三得到的烘干后的第一矿渣粉以得到混合料，通过烘干筒532烘干混合料。
具体的，请着重参照图1、图2以及图4，在本发明另一优选的实施例中，进料机构51包括输送组件40的出料端相连接、且与旋转烘干罐531外表面转动连接的进料斗511，以及套设于进料斗511外表面的第一支撑架512。进料斗511通过卸料管与第一斜绞龙41的出料端相连接，进料斗511的内表面与烘干筒532的一端固定连接。
在本实施例中，出料机构52包括套设于旋转烘干罐531远离进料斗511一端的第二支撑架521，以及设于第二支撑架521远离混合烘干机构53一端的动力元件522。烘干筒532的两端分别固定于进料斗511以及第二支撑架521的内表面，烘干筒532的进气端通过输气管与热泵相连接，出料筒533的壳体上穿插有多个等距设置的输料管535，所述输料管535远离出料筒533的一端穿插于烘干筒532的壳体上。
需要说明的是，在本实施例中，通过第一支撑架512为进料斗511提供支撑，由于进料斗511与第一斜绞龙41的出料端相连接之间通过卸料管相连接，以使第一斜绞龙41提拉粒度较小的第二矿渣粉至顶端后，借助进料斗511内壁的斜面滑落至旋转烘干罐531的内部进行烘干和混合。
进一步的，通过第二支撑架521为旋转烘干罐531提供支撑，且通过动力元件522带动第二斜绞龙42进行旋转。通过热泵为烘干筒532的内部提供热空气，且通过烘干筒532填补螺旋叶片534轴线的空隙，以使物料能够在烘干筒532上滑动，并通过烘干筒532进行烘干。
进一步的，出料筒533通过烘干筒532上穿插的输料管535，使得其内物料能够进入烘干筒532与旋转烘干罐531内壁之间的间隙内进行烘干，且通过输料管535为烘干筒532提供支撑。
具体的，请着重参照图1、图3以及图6，在烘干筒532的内部通过轴承转动连接有绞龙536，绞龙536的驱动端与所述动力元件522的执行端相连接。
具体的，所述动力元件522包括固定于第二支撑架521外表面的减速电机5221，以及与减速电机5221的驱动端相连接的马达5222。
混合组件50还包括驱动机构54，驱动机构54包括固定于地面的支撑台541，固定于支撑台541上表面的伺服电机542，与伺服电机542的输出轴相连接的齿轮543，以及与齿轮543相啮合的齿环544，齿环544套设于旋转烘干罐531的外表面。
需要说明的是，在本实施例中，通过动力元件522带动绞龙536进行旋转，通过绞龙536推动输料管535内部的物料进行前进。进一步的，通过马达5222的输出轴带动与其连接的减速电机5221进行转动，通过减速电机5221的输出轴带动绞龙536进行旋转。
进一步的，通过伺服电机542的输出轴带动其上的齿轮543进行旋转，由于齿轮543与旋转烘干罐531上套设的齿环544之间相互啮合，从而带动旋转烘干罐531进行旋转。
如图1-8所示，根据上述实施例提供的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，对应提出一种利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置的生产工艺，所述工艺包括如下步骤：
步骤一，通过粉磨机10对矿物废渣进行粉磨，得到矿渣粉；
步骤二，通过高压风机20抽吸粉磨机10内的矿渣粉，并将步骤一得到的矿渣粉排入选粉机30，通过对矿渣粉进行分级，得到第一矿渣粉和第二矿渣粉，所述第一矿渣粉的粒径为30～45μm，所述第二矿渣粉的粒径为20～30μm；
步骤三，通过输送组件40将步骤二制得的第一矿渣粉和第二矿渣粉输送至混合组件50中，通过出料筒533输送第一矿渣粉，通过烘干筒532烘干第一矿渣粉；
步骤四，通过螺旋叶片534搅拌第二矿渣粉以及步骤三得到的烘干后的第一矿渣粉，得到混合料，通过烘干筒532烘干混合料；
步骤五，将废旧橡胶先经粉碎机粉碎再通过粉磨机10粉磨，制得橡胶粉，将橡胶粉、纳米二氧化钛放入搅拌机60与步骤四得到的混合料中进行搅拌，制得掺和料。
进一步的，所述矿渣粉的比表面积在500m2/kg以上，40μm筛余百分率为5％。
本发明的具体操作方式如下：
在制备掺和料时，首先通过粉磨机10对矿物废渣进行粉磨，得到矿渣粉；通过高压风机20抽吸粉磨机10内的矿渣粉，并将得到的矿渣粉排入选粉机30，通过对矿渣粉进行分级，得到第一矿渣粉和第二矿渣粉；
通过输送组件40将制得的第一矿渣粉和第二矿渣粉输送至混合组件50中，通过出料筒533输送第一矿渣粉，通过烘干筒532烘干第一矿渣粉，通过螺旋叶片534搅拌第二矿渣粉以及步骤三得到的烘干后的第一矿渣粉以得到混合料；
通过烘干筒532烘干混合料，将废旧橡胶先经粉碎机粉碎再通过粉磨机10粉磨以制得橡胶粉，将橡胶粉、纳米二氧化钛放入搅拌机60与步骤四得到的混合料中进行搅拌，制得掺和料。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，包括粉磨机(10)，其特征在于，所述粉磨机(10)的出料端连接有高压风机(20)，所述高压风机(20)的出料端连接有选粉机(30)，所述选粉机(30)的出料端连接有输送组件(40)，所述输送组件(40)的出料端连接有混合组件(50)；
所述选粉机(30)包括与所述高压风机(20)的出料端相连接的内椎体(31)，以及套设于所述内椎体(31)外表面的外椎体(32)；
所述输送组件(40)包括与所述内椎体(31)的出料端相连接的第一斜绞龙(41)，以及与所述外椎体(32)的出料端相连接的第二斜绞龙(42)，所述第一斜绞龙(41)和第二斜绞龙(42)的出料端均与所述混合组件(50)的进料端相连接；
所述混合组件(50)包括与所述输送组件(40)的出料端相连接的进料机构(51)，与所述进料机构(51)的出料端相连接的混合烘干机构(53)，以及与所述混合烘干机构(53)的出料端相连接的出料机构(52)；
所述混合烘干机构(53)包括两端分别与所述进料机构(51)的出料端以及出料机构(52)的进料端相连接的旋转烘干罐(531)，固定于所述旋转烘干罐(531)内表面的螺旋叶片(534)，设于所述螺旋叶片(534)内部的烘干筒(532)，以及穿插于所述烘干筒(532)内部的出料筒(533)，所述出料筒(533)的进料端通过卸料管与所述第二斜绞龙(42)的出料端相连接。
2.根据权利要求1所述的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，其特征在于，所述进料机构(51)包括与所述输送组件(40)的出料端相连接、且与所述旋转烘干罐(531)外表面转动连接的进料斗(511)，以及套设于所述进料斗(511)外表面的第一支撑架(512)，所述进料斗(511)通过卸料管与所述第一斜绞龙(41)的出料端相连接，所述进料斗(511)的内表面与烘干筒(532)的一端固定连接。
3.根据权利要求2所述的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，其特征在于，所述出料机构(52)包括套设于所述旋转烘干罐(531)远离进料斗(511)一端的第二支撑架(521)，以及设于所述第二支撑架(521)远离混合烘干机构(53)一端的动力元件(522)，所述第二支撑架(521)与烘干筒(532)远离进料斗(511)的一端固定连接。
4.根据权利要求3所述的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，其特征在于，所述烘干筒(532)的两端分别固定于所述进料斗(511)以及第二支撑架(521)的内表面，所述烘干筒(532)的进气端通过输气管与热泵相连接。
5.根据权利要求3所述的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，其特征在于，所述出料筒(533)的壳体上穿插有多个等距设置的输料管(535)，所述输料管(535)远离出料筒(533)的一端穿插于所述烘干筒(532)的壳体上。
6.根据权利要求4所述的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，其特征在于，所述烘干筒(532)的内部通过轴承转动连接有绞龙(536)，所述绞龙(536)的驱动端与所述动力元件(522)的执行端相连接。
7.根据权利要求6所述的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，其特征在于，所述动力元件(522)包括固定于所述第二支撑架(521)外表面的减速电机(5221)，以及与所述减速电机(5221)的驱动端相连接的马达(5222)。
8.根据权利要求1所述的利用矿物废渣制备矿物掺合料的装置，其特征在于，所述混合组件(50)还包括驱动机构(54)，所述驱动机构(54)包括固定于地面的支撑台(541)，固定于所述支撑台(541)上表面的伺服电机(542)，与所述伺服电机(542)的输出轴相连接的齿轮(543)，以及与所述齿轮(543)相啮合的齿环(544)，所述齿环(544)套设于所述旋转烘干罐(531)的外表面。
9.一种利用矿物废渣制备矿物掺合料的生产工艺，其特征在于，所述工艺包如下步骤：
步骤一，通过粉磨机(10)对矿物废渣进行粉磨，得到矿渣粉；
步骤二，通过高压风机(20)抽吸粉磨机(10)内的矿渣粉，并将步骤一得到的矿渣粉排入选粉机(30)，通过对矿渣粉进行分级以得到第一矿渣粉和第二矿渣粉，所述第一矿渣粉的粒径为30～45μm，所述第二矿渣粉的粒径为20～30μm；
步骤三，通过输送组件(40)将步骤二制得的第一矿渣粉和第二矿渣粉输送至混合组件(50)中，通过出料筒(533)输送第一矿渣粉，通过烘干筒(532)烘干第一矿渣粉；
步骤四，通过螺旋叶片(534)搅拌第二矿渣粉以及步骤三得到的烘干后的第一矿渣粉以得到混合料，通过烘干筒(532)烘干混合料；
步骤五，将废旧橡胶先经粉碎机粉碎再通过粉磨机(10)粉磨以制得橡胶粉，将橡胶粉、纳米二氧化钛放入搅拌机(60)与步骤四得到的混合料中进行搅拌，以制得掺和料。
10.根据权利要求9所述的利用矿物废渣制备矿物掺合料的生产工艺，其特征在于，所述矿渣粉的比表面积大于500m2/kg，40μm筛余百分率为5％。
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