CN113953306A - 一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置及方法,涉及废弃物处理技术领域。本发明包括清洗外箱、清洗内箱、升降翻转机构、烘干机构、粉碎箱、金属吸附箱和球磨设备,清洗外箱内设置有清洗内箱,清洗内箱固定在升降翻转机构上,升降翻转机构的后方设置有烘干机构,烘干机构的右端下方设置有粉碎箱,粉碎箱的下方设置有金属吸附箱。本发明对炼钢厂固体废弃物具有清洗功能,废弃物经二级粉碎后,各个组分之间能吸附的更加紧密,制砖质量得到大大提高,全程采用自动化转运物料,提高整个装置的处理效率,解决了现有的处理装置和方法制得砖块质量一般,制砖作业效率较低,实际难以大规模推广使用的问题。
Description
技术领域
本发明属于废弃物处理技术领域,特别是涉及一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置及方法。
背景技术
固体废弃物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质,通俗地说,就是“垃圾”,固体废弃物的种类繁多,大体可分为工业废弃物、农业废弃物和生活废弃物三大类,工业废弃物,包括采矿废石、冶炼废渣、各种煤矸石、炉渣及金属切削碎块、建筑用砖、瓦、石块等;农业废弃物,包括农作物的秸杆、牲畜粪便等;生活废弃物,即生活垃圾,工业固体废弃物主要是工业生产和加工过程中排入环境的各种废渣﹑污泥﹑粉尘等,其中以废渣为主,其数量大、种类多、成分复杂、处理困难等特点,目前已成为世界公认的突出环境之一,工业废渣不仅要占用土、淤塞河床污染水质而且不少废渣特别是有机质的是恶臭的来源,有些重金属废渣的危害还有潜在性。
炼钢厂固体废弃物中存在大量的钢渣,钢渣是炼钢厂产生的固体废物,含铁量20%-30%,尤其是含大量的Fe3O4,因而呈灰黑色,为仿古砖的制备创造了很好的条件,不仅具备了优越的色度条件,而且具备了砖块制备所需的粗骨料和细骨料,大大降低了砖块的制作成本。
经检索,公告号CN112371705A,公告日期2021.02.19公开了一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理方法,主要包括以下步骤,原料分类、矿粉准备、筛分搅拌以及制砖作业等多种工序,使用到的钢渣筛分搅拌设备包括底板、调节装置、筛选装置和搅拌装置,本发明可以解决现有的钢渣筛分搅拌时存在的以下难题,a,传统的钢渣筛分时通常是人工通过筛网对钢渣进行筛分作业,人工筛分的劳动强度大,筛分效率低,降低了砖块的制作效率;b,现有的钢渣筛分设备对钢渣筛分时,通常时通过震动筛网进行筛分作业,不能调节筛网的间隙,只能对固定的钢渣块进行筛分,并且不能对筛分后的钢渣进行搅拌作业,降低了钢渣筛分的效率。
该专利存在以下不足之处:
1.该处理装置和方法制得砖块质量一般,仅仅依靠机械搅拌装置难以将物料完全混合,砖块理化性能不够理想,砖块强度差;
2.该处理装置和方法的制砖作业效率较低,实际难以大规模推广使用。
因此,现有的处理装置和方法,无法满足实际使用中的需求,所以市面上迫切需要能改进的技术,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置及方法,该装置对炼钢厂固体废弃物具有清洗功能,且废弃物经二级粉碎后,各个组分之间能吸附的更加紧密,制砖质量得到大大提高,且全程采用自动化转运物料,提高整个装置的处理效率,解决了现有的处理装置和方法制得砖块质量一般,制砖作业效率较低,实际难以大规模推广使用的问题。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明为一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置,包括清洗外箱、清洗内箱、升降翻转机构、烘干机构、粉碎箱、金属吸附箱和球磨设备,所述清洗外箱内设置有清洗内箱,所述清洗内箱固定在升降翻转机构上,所述升降翻转机构的后方设置有烘干机构,所述烘干机构的右端下方设置有粉碎箱,所述粉碎箱的下方设置有金属吸附箱,所述金属吸附箱的下方设置有球磨设备;
所述升降翻转机构包括翻转机构、升降机构和第一槽钢支撑架,所述翻转机构包括固定架、齿轮、齿条和气缸,所述固定架的上端左侧转动设置有齿轮,所述齿轮的下部与支座固定连接,且所述齿轮与齿条相啮合,所述齿条的底端与气缸的活塞杆固定连接,所述气缸固定在固定架的下端;
所述升降机构包括升降电机、轴承座、丝杆、螺母座和导轨,所述升降电机和轴承座均固定在第一槽钢支撑架的凹槽内,所述升降电机与轴承座之间设置有丝杆,所述丝杆上活动套设有螺母座,所述螺母座的一侧与固定架的上端右侧固定连接,所述螺母座的另一侧与导轨滑动配合,所述导轨亦固定在凹槽内;
所述烘干机构包括机架、导料斜板、第二槽钢支撑架、输送带、烘干组件和支撑台,所述机架的底部通过第二槽钢支撑架支撑,所述机架的前端固定有导料斜板,所述机架的内部设置有输送带,所述输送带的上方设置有烘干组件,所述烘干组件固定在支撑台上,所述支撑台固定在机架上;
所述金属吸附箱的顶部右端设置有进料口,所述进料口与粉碎箱的底部固定连接,所述金属吸附箱的底部左端设置有出料口,所述金属吸附箱的内部交错设置有多块缓冲斜板,所述缓冲斜板的下端设置有吸附组件;
所述球磨设备的顶部设置有进料斗,所述进料斗与出料口固定连接,所述球磨设备的侧面上端并排设置有制砖助剂料仓和制砖矿粉料仓。
进一步地,所述清洗外箱内设置有清洗液,所述清洗外箱的底部通过四个呈矩阵状分布的支撑腿进行支撑,所述清洗外箱的内壁上固定有超声波发生器,所述清洗外箱的内部底端设置有搅拌器,所述搅拌器的转轴与搅拌电机的输出轴固定连接,所述搅拌电机固定在清洗外箱的底部正中心处。
进一步地,所述清洗内箱的侧面和底面由铁丝筛网制得,所述清洗内箱的顶部一侧固定有支座,所述支座与齿轮的下部固定连接。
进一步地,所述烘干组件包括风机、电加热箱、进风管、出风总管、出风支管和风嘴,所述风机和电加热箱均固定在支撑台的顶部,所述电加热箱的进口固定有进风管,所述电加热箱的出口与风机的进口固定连接,所述风机的出口与出风总管的一端固定连接,所述出风总管的另一端通过三通分别与两个出风支管固定连接,所述出风支管的底部设置有若干个等间距分布的风嘴。
进一步地,所述粉碎箱设置在输送带的后端正下方,所述粉碎箱内设置有粉碎辊组。
进一步地,所述吸附组件包括安装板和吸附磁铁棒,所述安装板可拆卸安装在金属吸附箱的侧面上,所述安装板上设置有若干个等间距分布的吸附磁铁棒,当吸附磁铁棒需要清理时,可将整个吸附组件从金属吸附箱上取出,进行清理。
本发明亦提供一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理方法,包括以下步骤:
S1:对炼钢厂固体废弃物进行分类处理,将适合制砖的炼钢厂固体废弃物放入清洗内箱内,通过超声波发生器和搅拌器的配合,对炼钢厂固体废弃物进行清洗;
S2:清洗后的炼钢厂固体废弃物通过升降翻转机构经导料斜板倒入至输送带上,然后通过烘干组件进行烘干处理;
S3:烘干完成后,炼钢厂固体废弃物经输送带落入至粉碎箱内,通过粉碎辊组进行一级粉碎;
S4:一级粉碎完成后,粉末经进料口进入至金属吸附箱内,然后通过多个缓冲斜板进行缓冲,通过吸附组件将粉末中的金属吸附出来;
S5:金属吸附完成后,粉末经进料斗进入至球磨设备内,并打开制砖助剂料仓和制砖矿粉料仓的阀门,加入制砖助剂和原有的制砖矿粉,进行二级粉碎,从而得到最终的制砖粉末;
S6:最终的制砖粉末放入熔融设备内进行熔融,按一定的比例加入凝固剂,后采用压砖机进行高压压制成型,使砖体迅速硬化,得到最终的砖体。
进一步地,所述S5中原有的制砖矿粉与炼钢厂固体废弃物粉末的质量比设置为1:3-4。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明通过设置清洗外箱、清洗内箱、超声波发生器和搅拌器,使得该装置对炼钢厂固体废弃物具有清洗功能,在超声波发生器和搅拌器的配合下,能将炼钢厂固体废弃物彻底清洗干净,提高制砖原材料的质量,避免污物影响制砖质量。
2、本发明通过设置粉碎箱和球磨设备,物料经二级粉碎后,不仅使废弃物的颗粒减小,增大其比表面积,还伴随着钢渣晶格结构及表面物化性能变化,使粉磨能量转化为渣粉的内能和表面能,在球磨过程中,制砖助剂、原有的制砖矿粉和废弃物粉末共同混合研磨,使得颗粒之间能聚集的更加紧密,从而提高各个组分之间的吸附性,进而提高制砖质量。
3、本发明通过设置升降翻转机构和烘干机构,可对清洗后的废弃物进行烘干处理,提高后续粉碎、金属吸附的效果,且全程采用自动化转运物料,提高整个装置的处理效率。
4、本发明通过设置金属吸附箱,使得该装置具有金属回收的功能,提高资源利用率,在金属回收过程中,通过缓冲斜板进行缓冲,再通过吸附组件将粉末中的金属吸附出来,在多个缓冲斜板和多个吸附组件的共同作用下,可彻底将粉末中的金属吸附出来。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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为本发明的整体结构外观示意图一;
图2为本发明的整体结构外观示意图二;
图3为本发明的整体结构正视图;
图4为本发明的清洗外箱剖面图;
图5为本发明的清洗内箱和升降翻转机构爆炸示意图;
图6为本发明的烘干机构结构示意图;
图7为本发明的烘干组件结构示意图;
图8为本发明的粉碎箱、金属吸附箱和球磨设备连接结构示意图;
图9为本发明的金属吸附箱剖面图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、清洗外箱;2、清洗内箱;3、升降翻转机构;4、烘干机构;5、粉碎箱;6、金属吸附箱;7、球磨设备;11、支撑腿;12、超声波发生器;13、搅拌器;14、搅拌电机;21、支座;31、翻转机构;32、升降机构;33、第一槽钢支撑架;41、机架;42、导料斜板;43、第二槽钢支撑架;44、输送带;45、烘干组件;46、支撑台;51、粉碎辊组;61、进料口;62、出料口;63、缓冲斜板;64、吸附组件;71、进料斗;72、制砖助剂料仓;73、制砖矿粉料仓;311、固定架;312、齿轮;313、齿条;314、气缸;321、升降电机;322、轴承座;323、丝杆;324、螺母座;325、导轨;331、凹槽;451、风机;452、电加热箱;453、进风管;454、出风总管;455、出风支管;456、风嘴;641、安装板;642、吸附磁铁棒。
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。
请参阅图1-3所示,本发明为一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置,包括清洗外箱1、清洗内箱2、升降翻转机构3、烘干机构4、粉碎箱5、金属吸附箱6和球磨设备7,清洗外箱1内设置有清洗内箱2,清洗内箱2固定在升降翻转机构3上,升降翻转机构3的后方设置有烘干机构4,烘干机构4的右端下方设置有粉碎箱5,粉碎箱5的下方设置有金属吸附箱6,金属吸附箱6的下方设置有球磨设备7。
其中如图4所示,清洗外箱1内设置有清洗液,清洗外箱1的底部通过四个呈矩阵状分布的支撑腿11进行支撑,清洗外箱1的内壁上固定有超声波发生器12,清洗外箱1的内部底端设置有搅拌器13,搅拌器13的转轴与搅拌电机14的输出轴固定连接,搅拌电机14固定在清洗外箱1的底部正中心处,具体清洗时,将炼钢厂固体废弃物放入清洗内箱2内,然后启动超声波发生器12和搅拌器13,通过搅拌器13搅动清洗液,采用超声技术,将附着在炼钢厂固体废弃物上污渍振下,提高清洗效果。
其中如图5所示,清洗内箱2的侧面和底面由铁丝筛网制得,清洗内箱2的顶部一侧固定有支座21,支座21与齿轮312的下部固定连接。
其中如图5所示,升降翻转机构3包括翻转机构31、升降机构32和第一槽钢支撑架33,翻转机构31包括固定架311、齿轮312、齿条313和气缸314,固定架311的上端左侧转动设置有齿轮312,齿轮312的下部与支座21固定连接,且齿轮312与齿条313相啮合,齿条313的底端与气缸314的活塞杆固定连接,气缸314固定在固定架311的下端。
其中如图5所示,升降机构32包括升降电机321、轴承座322、丝杆323、螺母座324和导轨325,升降电机321和轴承座322均固定在第一槽钢支撑架33的凹槽331内,升降电机321与轴承座322之间设置有丝杆323,丝杆323上活动套设有螺母座324,螺母座324的一侧与固定架311的上端右侧固定连接,螺母座324的另一侧与导轨325滑动配合,导轨325亦固定在凹槽331内,具体使用时,启动升降电机321,升降电机321带动丝杆323转动,丝杆323带动螺母座324沿着导轨325上升,螺母座324带动翻转机构31上升,当翻转机构31上升至最高处后,启动气缸314,气缸314带动齿条313下降,齿条313带动齿轮312转动,齿轮312带动支座21、清洗内箱2转动,从而可将清洗内箱2内的物料倒入至导料斜板42上。
其中如图6-7所示,烘干机构4包括机架41、导料斜板42、第二槽钢支撑架43、输送带44、烘干组件45和支撑台46,机架41的底部通过第二槽钢支撑架43支撑,机架41的前端固定有导料斜板42,机架41的内部设置有输送带44,输送带44的上方设置有烘干组件45,烘干组件45固定在支撑台46上,支撑台46固定在机架41上,烘干组件45包括风机451、电加热箱452、进风管453、出风总管454、出风支管455和风嘴456,风机451和电加热箱452均固定在支撑台46的顶部,电加热箱452的进口固定有进风管453,电加热箱452的出口与风机451的进口固定连接,风机451的出口与出风总管454的一端固定连接,出风总管454的另一端通过三通分别与两个出风支管455固定连接,出风支管455的底部设置有若干个等间距分布的风嘴456,具体使用时,启动风机451和电加热箱452,外部空气经电加热箱452加热后成为热风,热风经出风总管454到达出风支管455内,最后从风嘴456喷出对固体废弃物进行烘干。
其中如图8所示,粉碎箱5设置在输送带44的后端正下方,粉碎箱5内设置有粉碎辊组51。
其中如图9所示,金属吸附箱6的顶部右端设置有进料口61,进料口61与粉碎箱5的底部固定连接,金属吸附箱6的底部左端设置有出料口62,金属吸附箱6的内部交错设置有多块缓冲斜板63,缓冲斜板63的下端设置有吸附组件64,吸附组件64包括安装板641和吸附磁铁棒642,安装板641可拆卸安装在金属吸附箱6的侧面上,安装板641上设置有若干个等间距分布的吸附磁铁棒642,具体使用时,粉末经进料口61进入至金属吸附箱6内,然后通过缓冲斜板63进行缓冲,再通过吸附组件64将粉末中的金属吸附出来,在多个缓冲斜板63和多个吸附组件64的共同作用下,可彻底将粉末中的金属吸附出来。
其中如图8所示,球磨设备7的顶部设置有进料斗71,进料斗71与出料口62固定连接,球磨设备7的侧面上端并排设置有制砖助剂料仓72和制砖矿粉料仓73。
本发明亦提供一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理方法,包括以下步骤:
S1:对炼钢厂固体废弃物进行分类处理,将适合制砖的炼钢厂固体废弃物放入清洗内箱2内,通过超声波发生器12和搅拌器13的配合,对炼钢厂固体废弃物进行清洗;
S2:清洗后的炼钢厂固体废弃物通过升降翻转机构3经导料斜板42倒入至输送带44上,然后通过烘干组件45进行烘干处理;
S3:烘干完成后,炼钢厂固体废弃物经输送带44落入至粉碎箱5内,通过粉碎辊组51进行一级粉碎;
S4:一级粉碎完成后,粉末经进料口61进入至金属吸附箱6内,然后通过多个缓冲斜板63进行缓冲,通过吸附组件64将粉末中的金属吸附出来;
S5:金属吸附完成后,粉末经进料斗71进入至球磨设备7内,并打开制砖助剂料仓72和制砖矿粉料仓73的阀门,加入制砖助剂和原有的制砖矿粉,进行二级粉碎,从而得到最终的制砖粉末;
S6:最终的制砖粉末放入熔融设备内进行熔融,按一定的比例加入凝固剂,后采用压砖机进行高压压制成型,使砖体迅速硬化,得到最终的砖体。
S5中原有的制砖矿粉与炼钢厂固体废弃物粉末的质量比设置为1:3-4。
以上仅为本发明的优选实施例,并不限制本发明,任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,对其中部分技术特征进行等同替换,所作的任何修改、等同替换、改进,均属于在本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置,包括清洗外箱(1)、清洗内箱(2)、升降翻转机构(3)、烘干机构(4)、粉碎箱(5)、金属吸附箱(6)和球磨设备(7),其特征在于:所述清洗外箱(1)内设置有清洗内箱(2),所述清洗内箱(2)固定在升降翻转机构(3)上,所述升降翻转机构(3)的后方设置有烘干机构(4),所述烘干机构(4)的右端下方设置有粉碎箱(5),所述粉碎箱(5)的下方设置有金属吸附箱(6),所述金属吸附箱(6)的下方设置有球磨设备(7);
所述升降翻转机构(3)包括翻转机构(31)、升降机构(32)和第一槽钢支撑架(33),所述翻转机构(31)包括固定架(311)、齿轮(312)、齿条(313)和气缸(314),所述固定架(311)的上端左侧转动设置有齿轮(312),所述齿轮(312)的下部与支座(21)固定连接,且所述齿轮(312)与齿条(313)相啮合,所述齿条(313)的底端与气缸(314)的活塞杆固定连接,所述气缸(314)固定在固定架(311)的下端;
所述升降机构(32)包括升降电机(321)、轴承座(322)、丝杆(323)、螺母座(324)和导轨(325),所述升降电机(321)和轴承座(322)均固定在第一槽钢支撑架(33)的凹槽(331)内,所述升降电机(321)与轴承座(322)之间设置有丝杆(323),所述丝杆(323)上活动套设有螺母座(324),所述螺母座(324)的一侧与固定架(311)的上端右侧固定连接,所述螺母座(324)的另一侧与导轨(325)滑动配合,所述导轨(325)亦固定在凹槽(331)内;
所述烘干机构(4)包括机架(41)、导料斜板(42)、第二槽钢支撑架(43)、输送带(44)、烘干组件(45)和支撑台(46),所述机架(41)的底部通过第二槽钢支撑架(43)支撑,所述机架(41)的前端固定有导料斜板(42),所述机架(41)的内部设置有输送带(44),所述输送带(44)的上方设置有烘干组件(45),所述烘干组件(45)固定在支撑台(46)上,所述支撑台(46)固定在机架(41)上;
所述金属吸附箱(6)的顶部右端设置有进料口(61),所述进料口(61)与粉碎箱(5)的底部固定连接,所述金属吸附箱(6)的底部左端设置有出料口(62),所述金属吸附箱(6)的内部交错设置有多块缓冲斜板(63),所述缓冲斜板(63)的下端设置有吸附组件(64);
所述球磨设备(7)的顶部设置有进料斗(71),所述进料斗(71)与出料口(62)固定连接,所述球磨设备(7)的侧面上端并排设置有制砖助剂料仓(72)和制砖矿粉料仓(73)。
2.根据权利要求1所述的一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置,其特征在于,所述清洗外箱(1)内设置有清洗液,所述清洗外箱(1)的底部通过四个呈矩阵状分布的支撑腿(11)进行支撑,所述清洗外箱(1)的内壁上固定有超声波发生器(12),所述清洗外箱(1)的内部底端设置有搅拌器(13),所述搅拌器(13)的转轴与搅拌电机(14)的输出轴固定连接,所述搅拌电机(14)固定在清洗外箱(1)的底部正中心处。
3.根据权利要求1所述的一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置,其特征在于,所述清洗内箱(2)的侧面和底面由铁丝筛网制得,所述清洗内箱(2)的顶部一侧固定有支座(21),所述支座(21)与齿轮(312)的下部固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置,其特征在于,所述烘干组件(45)包括风机(451)、电加热箱(452)、进风管(453)、出风总管(454)、出风支管(455)和风嘴(456),所述风机(451)和电加热箱(452)均固定在支撑台(46)的顶部,所述电加热箱(452)的进口固定有进风管(453),所述电加热箱(452)的出口与风机(451)的进口固定连接,所述风机(451)的出口与出风总管(454)的一端固定连接,所述出风总管(454)的另一端通过三通分别与两个出风支管(455)固定连接,所述出风支管(455)的底部设置有若干个等间距分布的风嘴(456)。
5.根据权利要求1所述的一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置,其特征在于,所述粉碎箱(5)设置在输送带(44)的后端正下方,所述粉碎箱(5)内设置有粉碎辊组(51)。
6.根据权利要求1所述的一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置,其特征在于,所述吸附组件(64)包括安装板(641)和吸附磁铁棒(642),所述安装板(641)可拆卸安装在金属吸附箱(6)的侧面上,所述安装板(641)上设置有若干个等间距分布的吸附磁铁棒(642)。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:对炼钢厂固体废弃物进行分类处理,将适合制砖的炼钢厂固体废弃物放入清洗内箱(2)内,通过超声波发生器(12)和搅拌器(13)的配合,对炼钢厂固体废弃物进行清洗;
S2:清洗后的炼钢厂固体废弃物通过升降翻转机构(3)经导料斜板(42)倒入至输送带(44)上,然后通过烘干组件(45)进行烘干处理;
S3:烘干完成后,炼钢厂固体废弃物经输送带(44)落入至粉碎箱(5)内,通过粉碎辊组(51)进行一级粉碎;
S4:一级粉碎完成后,粉末经进料口(61)进入至金属吸附箱(6)内,然后通过多个缓冲斜板(63)进行缓冲,通过吸附组件(64)将粉末中的金属吸附出来;
S5:金属吸附完成后,粉末经进料斗(71)进入至球磨设备(7)内,并打开制砖助剂料仓(72)和制砖矿粉料仓(73)的阀门,加入制砖助剂和原有的制砖矿粉,进行二级粉碎,从而得到最终的制砖粉末;
S6:最终的制砖粉末放入熔融设备内进行熔融,按一定的比例加入凝固剂,后采用压砖机进行高压压制成型,使砖体迅速硬化,得到最终的砖体。
8.根据权利要求7所述的一种炼钢厂固体废弃物综合化利用处理装置的方法,其特征在于,S5中原有的制砖矿粉与炼钢厂固体废弃物粉末的质量比设置为1:(3-4)。
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