CN113943120B - 一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于二氧化碳的封存和固化技术领域，尤其是一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，针对进料时容易造成碳化仓内的CO2气体直接排放，严重时甚至导致二氧化碳中毒，安全性较低的技术问题，现提出以下方案，包括上端设置有废弃物投放口的碳化箱，废弃物投放口处设置有密封组件，密封组件包括第一密封件和第二密封件，且第一密封件和第二密封件分别位于废弃物投放口上下两侧并均与碳化箱固定连接。本发明通过在废弃物投放口上下两侧分别设置第一密封件和第二密封件，分别利用第一密封件和第二密封件实现第一步放料和第二步放料的先后放料，可有效避免投料过程中箱体内部二氧化碳气体的溢出，提高工作过程中的安全性。

Description

一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置

技术领域

本发明涉及二氧化碳的封存和固化技术领域，尤其涉及一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置。

背景技术

工业生产过程中产生的工业废渣随着工业的快速发展而迅速递增。国内企业产生的废弃物不能及时处理，致使大量废渣占用土地，污染环境。工业废渣的建材化应用已经成为其资源化应用的主要途径。目前，在土木工程材料领域，钢渣、废弃混凝土等废弃物可以直接破碎后用作混凝土骨料，起到了很好的经济效果。这些固体废渣一般都具有高碱性，具有很强的CO2吸收能力。目前研究表明，碳化后的固体废弃物再生骨料中不仅有大量的碳酸盐矿物生成，并且固体废弃物再生骨料的力学强度大幅提升，固体废弃物再生骨料碳酸化不仅已成为一种更为经济、高效的工业废渣利用途径，而且也有望成为CO2的封存和固化的重要技术手段。

应用碳化技术处理固体废弃物再生骨料，可以快速将CO2永久固化储存在骨料中，既实现了封存固化CO2，又提高了固体废弃物再生骨料的强度。但是目前对于固体废弃物再生骨料碳酸化还处在实验室研究阶段，其实验装置大都是开敞式的，其实验过程均需要人工开启碳化仓门以完成进料，造成碳化仓内的CO2气体直接排放，严重时甚至导致二氧化碳中毒，安全性较低。

发明内容

基于现有的实验装置大都是开敞式的，其实验过程均需要人工开启碳化仓门以完成进料，造成碳化仓内的CO2气体直接排放，严重时甚至导致二氧化碳中毒，安全性较低的技术问题，本发明提出了一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置。

本发明提出的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，包括上端设置有废弃物投放口的碳化箱，所述碳化箱上端固定连接有二氧化碳导入管，所述废弃物投放口处设置有密封组件，所述密封组件包括第一密封件和第二密封件，且第一密封件和第二密封件分别位于废弃物投放口上下两侧并均与碳化箱固定连接，所述碳化箱内侧设置有变送机构，所述变送机构包括上下设置的第一变送机构和第二变送机构，所述碳化箱侧下端设置有出料口。

优选地，所述第一密封件包括密封盖板、第一电动推杆和L型支撑架，所述密封盖板与废弃物投放口相匹配，所述L型支撑架下端与碳化箱上端面固定连接，所述第一电动推杆固定连接于密封盖板上端面和L型支撑架之间，所述密封盖板侧端包裹有橡胶密封圈。

优选地，所述第二密封件包括临时储料箱、第二电动推杆、密封推板、密封挡板和第三电动推杆，所述临时储料箱固定连接于碳化箱内顶端并与废弃物投放口相连通，所述第二电动推杆一端与碳化箱内侧壁固定连接，所述第二电动推杆另一端贯穿临时储料箱并与密封推板固定连接，所述临时储料箱远离第二电动推杆的正侧面设置有敞口，所述第三电动推杆一端与碳化箱内侧壁固定连接，所述第三电动推杆另一端与密封挡板固定连接，所述密封挡板密封于临时储料箱的敞口端。

优选地，所述第一变送机构包括变送网箱、伺服电机、和破碎绞架，所述变送网箱与碳化箱内壁固定连接，所述伺服电机固定连接于临时储料箱下端，所述破碎绞架位于变送网箱内顶端中部，所述伺服电机的输出端贯穿变送网箱并与破碎绞架固定连接，所述变送网箱上端固定连接有接料管，且接料管位于临时储料箱敞口端的正下侧。

优选地，所述破碎绞架上端固定连接有主动齿轮，所述破碎绞架设置有多个，且除去变送网箱内顶端中部的多个破碎绞架上端均固定连接有从动齿轮，多个从动齿轮直径不相同，多个从动齿轮之间相啮合，且靠近主动齿轮的从动齿轮与主动齿轮相啮合。

优选地，所述第二变送机构包括送料管和送料螺杆，所述送料管一端贯穿出料口，所述送料管另一端与碳化箱内壁之间固定连接有密封箱，所述送料螺杆位于送料管内侧，所述送料管上端设置有变送口，所述碳化箱内壁固定连接有滑料挡板，所述滑料挡板上同样设置有变送口，且滑料挡板与送料管之间通过变送口相连通，所述破碎绞架下端贯穿变送网箱并固定连接有固定轴，所述固定轴与送料螺杆之间固定连接有传动组件。

优选地，所述传动组件包括第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、第一平齿轮、传动连轴和第二平齿轮，所述传动连轴和第二平齿轮均位于隔热板内侧，且第二平齿轮与传动连轴相啮合，所述第一锥形齿轮固定连接于固定轴的下端部，所述第一平齿轮一端与碳化箱内壁轴承连接，所述传动连轴和第二锥形齿轮分别固定连接于第一平齿轮两端，且第二锥形齿轮与第一锥形齿轮相啮合，所述第二平齿轮一端固定连接于送料螺杆远离出料口的端部，且第二平齿轮另一端与隔热板内壁轴承连接。

优选地，所述固定轴的上半段固定连接有拨料叶片，且拨料叶片下端面设置为弧形。

优选地，所述碳化箱内底端设置有隔热板，且隔热板不与送料管接触。

本发明中的有益效果为：

1、该混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，通过在废弃物投放口上下两侧分别设置第一密封件和第二密封件，分别利用第一密封件和第二密封件实现第一步放料和第二步放料的先后放料，可有效避免投料过程中箱体内部二氧化碳气体的溢出，提高工作过程中的安全性。

2、该混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，通过在碳化箱内侧设置的变送网箱、伺服电机、和破碎绞架，利用伺服电机驱动破碎绞架转动，对骨料进行破碎处理，将大块的骨料打碎成小块，增大骨料与二氧化碳之间的接触面积，从而提高碳化效率。

3、该混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，通过在破碎绞架上端固定连接有主动齿轮，在除去变送网箱内顶端中部的多个破碎绞架上端均固定连接从动齿轮，多个从动齿轮直径不相同，多个从动齿轮之间相啮合，且靠近主动齿轮的从动齿轮与主动齿轮相啮合，直径不相同的多个从动齿轮使得多个破碎绞架在转动时存在一定的转速差，更好的对骨料进行破碎。

4、该混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，通过在固定轴与送料螺杆之间固定连接传动组件，利用伺服电机驱动固定轴转动，通过传动组件驱动送料螺杆转动，从而将骨料从送料管处送出，绞料和送料可在一个伺服电机驱动作用下同步进行，实现一带多，节能高效。

5、该混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，通过在固定轴的上半段固定连接有拨料叶片，利用伺服电机驱动拨料叶片转动，从而将骨料拨匀，出料更加顺利，拨料叶片下端面设置为弧形，弧形的拨料叶片便于骨料在拨匀的同时接受碾碎。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过在废弃物投放口上下两侧分别设置第一密封件和第二密封件，分别利用第一密封件和第二密封件实现第一步放料和第二步放料的先后放料，可有效避免投料过程中箱体内部二氧化碳气体的溢出，提高工作过程中的安全性。

附图说明

图1为本发明提出的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置的内部结构示意图；

图2为本发明提出的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置的变送机构处的结构示意图；

图3为本发明提出的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置的第一变送机构处的俯视结构示意图；

图4为本发明提出的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置第一步放料状态下的截面结构示意图；

图5为本发明提出的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置第二步放料状态下的截面结构示意图。

图中：1、碳化箱；2、废弃物投放口；3、二氧化碳导入管；4、L型支撑架；5、第一电动推杆；6、密封盖板；7、临时储料箱；8、第二电动推杆；9、密封推板；10、密封挡板；11、第三电动推杆；12、变送网箱；13、接料管；14、伺服电机；15、固定轴；16、主动齿轮；17、从动齿轮；18、破碎绞架；19、拨料叶片；20、滑料挡板；21、变送口；22、送料螺杆；23、第一锥形齿轮；24、第二锥形齿轮；25、第一平齿轮；26、传动连轴；27、第二平齿轮；28、隔热板；29、密封箱；30、送料管。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

参照图1-5，一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，包括上端设置有废弃物投放口2的碳化箱1，碳化箱1上端固定连接有二氧化碳导入管3，废弃物投放口2处设置有密封组件，密封组件包括第一密封件和第二密封件，且第一密封件和第二密封件分别位于废弃物投放口2上下两侧并均与碳化箱1固定连接，碳化箱1内侧设置有变送机构，变送机构包括上下设置的第一变送机构和第二变送机构，碳化箱1侧下端设置有出料口。

本发明中，第一密封件包括密封盖板6、第一电动推杆5和L型支撑架4，密封盖板6与废弃物投放口2相匹配，L型支撑架4下端与碳化箱1上端面固定连接，第一电动推杆5固定连接于密封盖板6上端面和L型支撑架4之间，密封盖板6侧端包裹有橡胶密封圈；第二密封件包括临时储料箱7、第二电动推杆8、密封推板9、密封挡板10和第三电动推杆11，临时储料箱7固定连接于碳化箱1内顶端并与废弃物投放口2相连通，第二电动推杆8一端与碳化箱1内侧壁固定连接，第二电动推杆8另一端贯穿临时储料箱7并与密封推板9固定连接，临时储料箱7远离第二电动推杆8的正侧面设置有敞口，第三电动推杆11一端与碳化箱1内侧壁固定连接，第三电动推杆11另一端与密封挡板10固定连接，密封挡板10密封于临时储料箱7的敞口端，当骨料从废弃物投放口2投入临时储料箱7中后，利用第一电动推杆5向下移动密封盖板6密封住废弃物投放口2，接着利用第二电动推杆8驱动密封推板9推动骨料，与此同时，利用第三电动推杆11将密封挡板10移开临时储料箱7的敞口，骨料从敞口处落入变送机构中变送，有效避免投料过程中箱体内部二氧化碳气体的溢出，提高工作过程中的安全性。

其中，第一变送机构包括变送网箱12、伺服电机14、和破碎绞架18，变送网箱12与碳化箱1内壁固定连接，伺服电机14固定连接于临时储料箱7下端，破碎绞架18位于变送网箱12内顶端中部，伺服电机14的输出端贯穿变送网箱12并与破碎绞架18固定连接，变送网箱12上端固定连接有接料管13，且接料管13位于临时储料箱7敞口端的正下侧，利用伺服电机14驱动破碎绞架18转动，对骨料进行破碎处理，将大块的骨料打碎成小块，增大骨料与二氧化碳之间的接触面积，从而提高碳化效率。

其中，破碎绞架18上端固定连接有主动齿轮16，破碎绞架18设置有多个，且除去变送网箱12内顶端中部的多个破碎绞架18上端均固定连接有从动齿轮17，多个从动齿轮17直径不相同，多个从动齿轮17之间相啮合，且靠近主动齿轮16的从动齿轮17与主动齿轮16相啮合，直径不相同的多个从动齿轮17使得多个破碎绞架18在转动时存在一定的转速差，更好的对骨料进行破碎。

其中，第二变送机构包括送料管30和送料螺杆22，送料管30一端贯穿出料口，送料管30另一端与碳化箱1内壁之间固定连接有密封箱29，送料螺杆22位于送料管30内侧，送料管30上端设置有变送口21，碳化箱1内壁固定连接有滑料挡板20，滑料挡板20上同样设置有变送口21，且滑料挡板20与送料管30之间通过变送口21相连通，破碎绞架18下端贯穿变送网箱12并固定连接有固定轴15，固定轴15与送料螺杆22之间固定连接有传动组件，利用伺服电机14驱动固定轴15转动，通过传动组件驱动送料螺杆22转动，从而将骨料从送料管30处送出。

其中，传动组件包括第一锥形齿轮23、第二锥形齿轮24、第一平齿轮25、传动连轴26和第二平齿轮27，传动连轴26和第二平齿轮27均位于隔热板28内侧，且第二平齿轮27与传动连轴26相啮合，第一锥形齿轮23固定连接于固定轴15的下端部，第一平齿轮25一端与碳化箱1内壁轴承连接，传动连轴26和第二锥形齿轮24分别固定连接于第一平齿轮25两端，且第二锥形齿轮24与第一锥形齿轮23相啮合，第二平齿轮27一端固定连接于送料螺杆22远离出料口的端部，且第二平齿轮27另一端与隔热板28内壁轴承连接，利用伺服电机14驱动第一锥形齿轮23转动，通过第二锥形齿轮24、第一平齿轮25和第二平齿轮27驱动送料螺杆22转动，从而将骨料从送料管30处送出。

其中，固定轴15的上半段固定连接有拨料叶片19，利用伺服电机14驱动拨料叶片19转动，从而将骨料拨匀，出料更加顺利，拨料叶片19下端面设置为弧形，弧形的拨料叶片19便于骨料在拨匀的同时接受碾碎。

其中，碳化箱1内底端设置有隔热板28，且隔热板28不与送料管30接触，保温效果更佳，有利于提高碳化效果。

工作原理：工作人员将骨料从废弃物投放口2投入临时储料箱7中后，利用第一电动推杆5向下移动密封盖板6密封住废弃物投放口2，接着利用第二电动推杆8驱动密封推板9推动骨料，与此同时，利用第三电动推杆11将密封挡板10移开临时储料箱7的敞口，骨料从敞口处落入变送网箱12内，利用伺服电机14驱动破碎绞架18转动，对骨料进行破碎处理，将大块的骨料打碎成小块，增大骨料与二氧化碳之间的接触面积，从而提高碳化效率，直径不相同的多个从动齿轮17使得多个破碎绞架18在转动时存在一定的转速差，更好的对骨料进行破碎；落至滑料挡板20上的骨料从变送口21落入送料管30内侧，伺服电机14驱动拨料叶片19转动，从而将骨料拨匀，出料更加顺利，拨料叶片19下端面设置为弧形，弧形的拨料叶片19便于骨料在拨匀的同时接受碾碎，利用伺服电机14驱动第一锥形齿轮23转动，通过第二锥形齿轮24、第一平齿轮25和第二平齿轮27驱动送料螺杆22转动，从而将骨料从送料管30处送出，将送料管30位于碳化箱1外侧的端部通入水中，避免二氧化碳随着骨料排出碳化箱1。

需要进一步说明的是，本申请文件中使用到的电性控制方式是通过控制器来自动控制，并利用外部电源供电，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本申请文主要用来保护机械装置，所以本申请文不再详细解释控制方式和电路连接。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，包括上端设置有废弃物投放口（2）的碳化箱（1），所述碳化箱（1）上端固定连接有二氧化碳导入管（3），其特征在于，所述废弃物投放口（2）处设置有密封组件，所述密封组件包括第一密封件和第二密封件，且第一密封件和第二密封件分别位于废弃物投放口（2）上下两侧并均与碳化箱（1）固定连接，所述碳化箱（1）内侧设置有变送机构，所述变送机构包括上下设置的第一变送机构和第二变送机构，所述碳化箱（1）侧下端设置有出料口，所述第二密封件包括临时储料箱（7）、第二电动推杆（8）、密封推板（9）、密封挡板（10）和第三电动推杆（11），所述临时储料箱（7）固定连接于碳化箱（1）内顶端并与废弃物投放口（2）相连通，所述第二电动推杆（8）一端与碳化箱（1）内侧壁固定连接，所述第二电动推杆（8）另一端贯穿临时储料箱（7）并与密封推板（9）固定连接，所述临时储料箱（7）远离第二电动推杆（8）的正侧面设置有敞口，所述第三电动推杆（11）一端与碳化箱（1）内侧壁固定连接，所述第三电动推杆（11）另一端与密封挡板（10）固定连接，所述密封挡板（10）密封于临时储料箱（7）的敞口端；

所述第一变送机构包括变送网箱（12）、伺服电机（14）、和破碎绞架（18），所述变送网箱（12）与碳化箱（1）内壁固定连接，所述伺服电机（14）固定连接于临时储料箱（7）下端，所述破碎绞架（18）位于变送网箱（12）内顶端中部，所述伺服电机（14）的输出端贯穿变送网箱（12）并与破碎绞架（18）固定连接，所述变送网箱（12）上端固定连接有接料管（13），且接料管（13）位于临时储料箱（7）敞口端的正下侧，所述破碎绞架（18）上端固定连接有主动齿轮（16），所述破碎绞架（18）设置有多个，且除去变送网箱（12）内顶端中部的多个破碎绞架（18）上端均固定连接有从动齿轮（17），多个从动齿轮（17）直径不相同，多个从动齿轮（17）之间相啮合，且靠近主动齿轮（16）的从动齿轮（17）与主动齿轮（16）相啮合，所述第二变送机构包括送料管（30）和送料螺杆（22），所述送料管（30）一端贯穿出料口，所述送料管（30）另一端与碳化箱（1）内壁之间固定连接有密封箱（29），所述送料螺杆（22）位于送料管（30）内侧，所述送料管（30）上端设置有变送口（21），所述碳化箱（1）内壁固定连接有滑料挡板（20），所述滑料挡板（20）上同样设置有变送口（21），且滑料挡板（20）与送料管（30）之间通过变送口（21）相连通，所述破碎绞架（18）下端贯穿变送网箱（12）并固定连接有固定轴（15），所述固定轴（15）与送料螺杆（22）之间固定连接有传动组件，所述固定轴（15）的上半段固定连接有拨料叶片（19），且拨料叶片（19）下端面设置为弧形。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，其特征在于，所述第一密封件包括密封盖板（6）、第一电动推杆（5）和L型支撑架（4），所述密封盖板（6）与废弃物投放口（2）相匹配，所述L型支撑架（4）下端与碳化箱（1）上端面固定连接，所述第一电动推杆（5）固定连接于密封盖板（6）上端面和L型支撑架（4）之间，所述密封盖板（6）侧端包裹有橡胶密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，其特征在于，所述传动组件包括第一锥形齿轮（23）、第二锥形齿轮（24）、第一平齿轮（25）、传动连轴（26）和第二平齿轮（27），所述传动连轴（26）和第二平齿轮（27）均位于隔热板（28）内侧，且第二平齿轮（27）与传动连轴（26）相啮合，所述第一锥形齿轮（23）固定连接于固定轴（15）的下端部，所述第一平齿轮（25）一端与碳化箱（1）内壁轴承连接，所述传动连轴（26）和第二锥形齿轮（24）分别固定连接于第一平齿轮（25）两端，且第二锥形齿轮（24）与第一锥形齿轮（23）相啮合，所述第二平齿轮（27）一端固定连接于送料螺杆（22）远离出料口的端部，且第二平齿轮（27）另一端与隔热板（28）内壁轴承连接。

4.根据权利要求3所述的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，其特征在于，所述碳化箱（1）内底端设置有隔热板（28），且隔热板（28）不与送料管（30）接触。

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