CN114011497A - 一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及陶粒加工领域，特别涉及一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，具体包括以下步骤：S1：页岩破碎加工；S2：页岩颗粒烘干；S3：页岩颗粒煅烧；S4：页岩颗粒冷却；S5：页岩颗粒筛分：将冷却完成后的页岩颗粒传送到页岩颗粒多级筛分装置内，通过页岩颗粒多级筛分装置将5‑16mm粒径的颗粒进行筛分出，筛分出的颗粒即为陶粒；所述页岩颗粒多级筛分装置包括筛分筒、筛分机构。本发明可以解决现有现有针对陶粒进行筛分时由于陶粒形状不规则，使得筛网的筛分效率较低，且陶粒极易产生筛板的堵塞，从而筛板需要经常取出清理，影响陶粒筛分的连续性等问题。

Description

一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺
技术领域
本发明涉及陶粒加工领域，特别涉及一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺。
背景技术
页岩是页岩的一种，其由黏土脱水胶结而成的岩石，具有明显的薄层理构造；页岩经过加工能够形成不同规格的陶粒；陶粒是建筑领域的重要用料，陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体状。陶粒的具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度。陶粒是一种经烧结工艺制备而成的人造轻骨料。
页岩进行陶粒加工时需要经过破碎、煅烧、物料筛分等步骤，其中页岩陶粒烧结完成后需要采用筛分机构对其进行筛分处理，从而将不同规格的陶粒进行分开收集，现有针对陶粒进行筛分时由于陶粒形状不规则，使得筛网的筛分效率较低，且陶粒极易产生筛板的堵塞，从而筛板需要经常取出清理，影响陶粒筛分的连续性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案，一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，具体包括以下步骤：
S1：页岩破碎加工：将页岩去除碎渣并通过传输带传输到颚式破碎机内进行破碎处理，使得页岩形成5-20mm的颗粒状；
S2：页岩颗粒烘干：将破碎后的页岩颗粒传送到烘干机内进行烘干处理，烘干温度为75-110℃，烘干时间为2小时；
S3：页岩颗粒煅烧：将烘干后的页岩颗粒放在磁舟里面并移入高温炉煅烧，高温煅烧炉采用梯度升温的方式进行加热处理，高温煅烧炉以7℃/min升温速率加热至最终加热温度为1150℃，高温煅烧炉达到最高温度后进行保温处理20-25min；
S4：页岩颗粒冷却：高温煅烧炉加热温度自然冷却至300℃以下，之后将页岩颗粒取出并在在空气环境中自然冷却；
S5：页岩颗粒筛分：将冷却完成后的页岩颗粒传送到页岩颗粒多级筛分装置内，通过页岩颗粒多级筛分装置能够将5-16mm粒径的颗粒进行筛分出，筛分出的颗粒即为陶粒；
所述页岩颗粒多级筛分装置包括筛分筒、筛分机构，所述筛分筒为空心柱体结构，筛分筒的底部设置有下料口，筛分筒内上下布置设置有两个筛分腔体，每个筛分腔体内均设置有一个筛分机构，筛分腔体的前侧壁设置有开合门，开合门的的下方布置有前端向下倾斜布置的U型料斗，U型料斗安装在筛分筒的前侧壁，所述多级筛分装置能够将页岩颗粒筛分成三种规格，即陶块、陶粒、陶沙，筛分后的陶块、陶粒能够从开合门下侧的U型料斗落下，陶沙能够从筛分筒底部的下料口掉落。
所述筛分机构包括支撑框、筛板、弹性件、下压体、晃动部件和传动板，所述支撑框设置在筛分腔体内，支撑框为方框型结构，支撑框内设置有筛板，筛板的底部安装有弹性件，弹性件的底部安装在支撑框的内侧壁，筛板的上侧面位于支撑框的上侧面上方，筛板的右端设置有倾斜缺口，支撑框对应倾斜缺口的位置设置有配合槽，筛分腔体的右端上侧壁设置有下压体，下压体的位置与倾斜缺口的位置相对应，支撑框的右端安装有传动板，筛分腔体的右端下侧壁设置有通过传动板带动支撑框左右摆动的晃动部件，首先将冷却后的页岩颗粒传送到筛分筒的上端内，通过晃动部件的左右晃动使得支撑框带动筛板对颗粒进行筛分处理。
筛分筒上侧的所述筛分机构上筛板的筛孔尺寸大于筛分筒下侧的筛分机构上筛板的筛孔尺寸，这种设置使得筛分机构能够将颗粒筛分成三种规格的颗粒状。
优选的，所述步骤S3中高温煅烧炉采用以7℃/min升温速率加热至1150℃，保温25min；或者采用以10℃/min升温速率加热至1170℃，保温15min。
优选的，所述下压体的下侧面设置有交错布置水平段与倾斜段。
优选的，所述晃动部件包括转动电机、转动盘和联动杆，所述转动电机通过电机套安装在筛分腔体的右端下侧壁，转动电机的输出轴上安装有转动盘，转动盘位于传动板的正下方，转动盘与传动板之间通过转动连接的方式安装有联动杆。
优选的，所述筛板的下方分布有清理板，清理板包括布置在两端的吸附板和连接在吸附板之间且间隔布置的条状板，条状板的位置与筛板上横向一排的筛孔的轴线之间的连线位置相对应，条状板的上侧面设置有与筛板上筛孔位置一一对应的清理块。
优选的，所述吸附板的相背侧面均设置有拨动板，拨动板均穿过支撑框，右侧的拨动板的右端上侧面设置有抵靠杆，筛分腔体的右端上侧壁设置有与抵靠杆位置相对应的阻挡杆，阻挡杆为弹性伸缩结构。
优选的，所述支撑框的左右内壁均设置有磁铁块，磁铁块与吸附板的吸附力小于阻挡杆的弹性伸缩力。
优选的，所述抵靠杆的上端与阻挡杆的下端均设置有倾斜倒角，且抵靠杆与阻挡杆之间的距离小于筛板与下压体之间的距离。
优选的，所述条状板的上侧面设置有三角形结构的凸起。
优选的，所述清理块包括上端的锥形结构的清理体和连接在清理体底部的顶伸弹柱，顶伸弹柱安装在条状板的上侧面。
本发明的有益效果在于：
一、本发明采用循环晃动的方式将成型后的陶粒进行不同型号的筛分动作，且本发明的筛板能够自动进行上下抖动，从而将堵在筛板内的陶粒抖出，本发明还能够通过清理块将筛板上的筛孔内卡紧的陶粒进行顶出，从而进一步增加陶粒的筛分效率与效果；
二、本发明通过两个筛分机构能够将颗粒筛分成三种粒径的颗粒，不同直径的颗粒均能够进行分开收集；
三、本发明清理板上的清理块能够对筛板上的筛孔进行清理，防止颗粒堵塞筛板，且清理板不会影响陶粒的下料动作；
四、本发明锥形结构的清理体能够防止页岩颗粒堆积在其上端，且清理体在顶伸弹柱的作用下能够防止其对筛板造成损坏。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明页岩颗粒多级筛分装置的结构示意图；
图2是本发明页岩颗粒多级筛分装置的第一局部结构示意图；
图3是本发明页岩颗粒多级筛分装置的第二局部结构示意图；
图4是本发明图3中剖除支撑框上侧部分的筛分筒之后的结构示意图；
图5是本发明页岩颗粒多级筛分装置的局部平面图(从前向后看)；
图6是本发明页岩颗粒多级筛分装置中支撑框、筛板、弹性件与清理块之间的第一状态图；
图7是本发明页岩颗粒多级筛分装置中支撑框、筛板、弹性件与清理块之间的第二状态图；
图8是本发明页岩颗粒多级筛分装置中支撑框、筛板、弹性件与清理块之间的第三状态图；
图9是本发明页岩颗粒多级筛分装置与外部的翻动平台之间的第一结构示意图；
图10是本发明页岩颗粒多级筛分装置与外部的翻动平台之间的第二结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，具体包括以下步骤：
S1：页岩破碎加工：将页岩去除碎渣并通过传输带传输到颚式破碎机内进行破碎处理，使得页岩形成5-20mm的颗粒状；
S2：页岩颗粒烘干：将破碎后的页岩颗粒传送到烘干机内进行烘干处理，烘干温度为75-110℃，烘干时间为2小时；
S3：页岩颗粒煅烧：将烘干后的页岩颗粒放在磁舟里面并移入高温炉煅烧，高温煅烧炉采用以7℃/min升温速率加热至1150℃，保温25min；在此阶段中，温度急剧变化会引起页岩颗粒炸裂，而导致最终烧制的陶粒各项性能下降；其次是控制页岩颗粒在焙烧阶段产生的气体量，因为在预热生料阶段，页岩颗粒中的有机质和碳酸盐就已开始分解挥发产生气体，那么经过预热后，页岩颗粒在焙烧阶段产生的气体量就会减少，从而陶粒烧制效果；
S4：页岩颗粒冷却：高温煅烧炉加热温度自然冷却至300℃以下，之后将页岩颗粒取出并在在空气环境中自然冷却；
S5：页岩颗粒筛分：将冷却完成后的页岩颗粒传送到页岩颗粒多级筛分装置内，通过页岩颗粒多级筛分装置能够将5-16mm粒径的颗粒进行筛分出，筛分出的颗粒即为陶粒，小于5mm的颗粒为陶沙，大于16mm的颗粒为陶块，陶沙、陶粒、陶块能够应用在不同的场合；
如图1至图3所示，所述页岩颗粒多级筛分装置包括筛分筒1、筛分机构2，所述筛分筒1为空心柱体结构，筛分筒1的底部设置有下料口，筛分筒1内上下布置设置有两个筛分腔体11，每个筛分腔体11内均设置有一个筛分机构2，筛分腔体11的前侧壁设置有开合门12，开合门12的的下方布置有前端向下倾斜布置的U型料斗13，U型料斗13安装在筛分筒1的前侧壁，所述多级筛分装置能够将页岩颗粒筛分成三种规格，即陶块、陶粒、陶沙，首先将冷却后的页岩颗粒放置到筛分筒1的上端内，通过两个筛分机构2能够将颗粒筛分成三种粒径的颗粒，陶沙能够从筛分筒1底部的下料口掉落，在本实施例中，页岩颗粒多级筛分装置锁定在翻动平台上，如图9-图10所示，通过翻动平台能够将筛分筒1进行翻转，通过打开开合门12使得筛分后的陶块、陶粒能够从开合门12下侧的U型料斗13落下，并将回收的颗粒进行收集。
如图1至图3、图5所示，所述筛分机构2包括支撑框21、筛板22、弹性件23、下压体24、晃动部件25和传动板26，所述支撑框21设置在筛分腔体11内，支撑框21为方框型结构，支撑框21内设置有筛板22，筛板22的底部安装有弹性件23，弹性件23的底部安装在支撑框21的内侧壁，筛板22的上侧面位于支撑框21的上侧面上方，这种设置使得筛板22上的颗粒需要取出时，支撑框21不会对颗粒的移动造成影响使得其顺畅的移出筛分筒1，筛分筒1上侧的筛板22的筛孔尺寸为16mm，筛分筒1下侧的筛板22的筛孔尺寸为5mm，这种设置使得筛分机构2能够将颗粒筛分成三种规格的颗粒状，筛板22的右端设置有倾斜缺口221，支撑框21对应倾斜缺口221的位置设置有配合槽222，筛分腔体11的右端上侧壁设置有下压体24，下压体24的位置与倾斜缺口221的位置相对应，所述下压体24的下侧面设置有交错布置水平段与倾斜段，从而下压体24的下侧面形成阶梯状结构，下压体24的这种结构能够使筛板22产生一定抖动，支撑框21的右端安装有传动板26，支撑框21左端面安装有用于对其进行限位与支撑的限位滑板，限位滑板与筛分筒1之间滑动配合，限位滑板对支撑框21起到限位的作用，使得支撑框21只能够进行左右滑动，筛分腔体11的右端下侧壁设置有通过传动板26带动支撑框21左右摆动的晃动部件25，首先将冷却后的页岩颗粒传送到筛分筒1的上端内，通过晃动部件25的左右晃动使得支撑框21带动筛板22对颗粒进行筛分处理，通过弹性件23能够使筛板22进行左右摆动时发生一定程度的抖动，从而增加颗粒的筛分效果，且筛板22左右摆动时，下压体24能够通过倾斜缺口221带动筛板22向下运动，从而增加筛板22的抖动效果。
如图2至图3所示，本实施例中晃动部件25采用如下结构，晃动部件25包括转动电机251、转动盘252和联动杆253，所述转动电机251通过电机套安装在筛分腔体11的右端下侧壁，转动电机251的输出轴上安装有转动盘252，转动盘252位于传动板26的正下方，转动盘252与传动板26之间通过转动连接的方式安装有联动杆253，通过转动电机251的转动能够带动转动盘252进行转动，转动盘252在联动杆253的作用下能够带动传动板26进行左右摆动，传动板26通过支撑框21带动筛板22进行同步晃动。
如图图3所示，所述筛板22的下方分布有清理板31，清理板31包括布置在两端的吸附板32和连接在吸附板32之间且间隔布置的条状板33，条状板33的位置与筛板22上横向一排的筛孔的轴线之间的连线位置相对应，条状板33的上侧面设置有与筛板22上筛孔位置一一对应的清理块34，且相邻条状板33之间的间距大于筛板22上筛孔的直径，所述条状板33的上侧面设置有三角形结构的凸起39，凸起39能够防止陶粒颗粒堆积在条状板33上，清理板31上的清理块34能够对筛板22上的筛孔进行清理，防止颗粒堵塞筛板22，条状板33之间的间距设置不会影响颗粒的掉落。
如图3至图8所示，所述吸附板32的相背侧面均设置有拨动板35，拨动板35均穿过支撑框21，右侧的拨动板35的右端上侧面设置有抵靠杆36，筛分腔体11的右端上侧壁设置有与抵靠杆36位置相对应的阻挡杆37，阻挡杆37为弹性伸缩结构，所述抵靠杆36的上端与阻挡杆37的下端均设置有倾斜倒角，且抵靠杆36与阻挡杆37之间的距离小于筛板22与下压体24之间的距离；所述支撑框21的左右内壁均设置有磁铁块38，磁铁块38与吸附板32的吸附力小于阻挡杆37的弹性伸缩力，初始状态下右侧的吸附板32吸附在右侧的磁铁块38上，此时左侧的吸附板32与左侧的磁铁块38处于分离的状态，且清理块34与筛板22上的筛孔处于交错布置状态(如图6所示)，筛板22对颗粒进行筛分的一个节拍动作如下：晃动部件25带动传动板26向右移动时，由于抵靠杆36与阻挡杆37之间的距离小于筛板22与下压体24之间的距离，从而抵靠杆36被阻挡杆37阻挡，使得清理板31相对于支撑框21整体向左移动，使得左侧的吸附板32与左侧的磁铁块38相吸附，此时清理块34与筛板22上的筛孔位置相对应(如图7所示)，当传动板26继续向右移动时，阻挡杆37会发生收缩，以便抵靠杆36移动到阻挡杆37右侧，此时筛板22在下压体24的作用下能够向下移动以便清理块34插入到筛板22的筛孔内，使得筛孔内卡住的颗粒被顶出(如图8所示)，传动板26移动到最右侧后会向左进行移动，传动板26向左移动时筛板22与下压体24分离，筛板22在弹性件23的作用下回复到初始高度，之后阻挡杆37与抵靠杆36相接触，使得清理板31能够回复到初始位置，即右侧的吸附板32吸附在右侧的磁铁块38上，上述步骤完成了筛板22一个节拍的摆动筛分动作。
所述清理块34包括上端的锥形结构的清理体341和连接在清理体341底部的顶伸弹柱342，顶伸弹柱342安装在条状板33的上侧面，锥形结构的清理体341能够防止页岩颗粒堆积在其上端，且清理体341在顶伸弹柱342的作用下能够防止其对筛板22造成损坏。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，其特征在于：所述一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，具体包括以下步骤：
S1：页岩破碎加工：将页岩去除碎渣并通过传输带传输到颚式破碎机内进行破碎处理，使得页岩形成5-20mm的颗粒状；
S2：页岩颗粒烘干：将破碎后的页岩颗粒传送到烘干机内进行烘干处理，烘干温度为75-110℃，烘干时间为2小时；
S3：页岩颗粒煅烧：将烘干后的页岩颗粒放在磁舟里面并移入高温炉煅烧，高温煅烧炉采用梯度升温的方式进行加热处理，高温煅烧炉以7℃/min升温速率加热至最终加热温度为1150℃，高温煅烧炉达到最高温度后进行保温处理20-25min；
S4：页岩颗粒冷却：高温煅烧炉加热温度自然冷却至300℃以下，之后将页岩颗粒取出并在在空气环境中自然冷却；
S5：页岩颗粒筛分：将冷却完成后的页岩颗粒传送到页岩颗粒多级筛分装置内，通过页岩颗粒多级筛分装置能够将5-16mm粒径的颗粒进行筛分出，筛分出的颗粒即为陶粒；
所述页岩颗粒多级筛分装置包括筛分筒(1)、筛分机构(2)，所述筛分筒(1)为空心柱体结构，筛分筒(1)的底部设置有下料口，筛分筒(1)内上下布置设置有两个筛分腔体(11)，每个筛分腔体(11)内均设置有一个筛分机构(2)，筛分腔体(11)的前侧壁设置有开合门(12)，开合门(12)的的下方布置有前端向下倾斜布置的U型料斗(13)，U型料斗(13)安装在筛分筒(1)的前侧壁；
所述筛分机构(2)包括支撑框(21)、筛板(22)、弹性件(23)、下压体(24)、晃动部件(25)和传动板(26)，所述支撑框(21)设置在筛分腔体(11)内，支撑框(21)为方框型结构，支撑框(21)内设置有筛板(22)，筛板(22)的底部安装有弹性件(23)，弹性件(23)的底部安装在支撑框(21)的内侧壁，筛板(22)的上侧面位于支撑框(21)的上侧面上方，筛板(22)的右端设置有倾斜缺口(221)，支撑框(21)对应倾斜缺口(221)的位置设置有配合槽(222)，筛分腔体(11)的右端上侧壁设置有下压体(24)，下压体(24)的位置与倾斜缺口(221)的位置相对应，支撑框(21)的右端安装有传动板(26)，筛分腔体(11)的右端下侧壁设置有通过传动板(26)带动支撑框(21)左右摆动的晃动部件(25)；
筛分筒(1)上侧的所述筛分机构(2)上筛板(22)的筛孔尺寸大于筛分筒(1)下侧的筛分机构(2)上筛板(22)的筛孔尺寸。
2.根据权利要求1所述一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，其特征在于：所述步骤S3中高温煅烧炉采用以7℃/min升温速率加热至1150℃，保温25min；或者采用以10℃/min升温速率加热至1170℃，保温15min。
3.根据权利要求2所述一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，其特征在于：所述下压体(24)的下侧面设置有交错布置水平段与倾斜段。
4.根据权利要求2所述一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，其特征在于：所述晃动部件(25)包括转动电机(251)、转动盘(252)和联动杆(253)，所述转动电机(251)通过电机套安装在筛分腔体(11)的右端下侧壁，转动电机(251)的输出轴上安装有转动盘(252)，转动盘(252)位于传动板(26)的正下方，转动盘(252)与传动板(26)之间通过转动连接的方式安装有联动杆(253)。
5.根据权利要求1-4任意一项所述一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，其特征在于：所述筛板(22)的下方分布有清理板(31)，清理板(31)包括布置在两端的吸附板(32)和连接在吸附板(32)之间且间隔布置的条状板(33)，条状板(33)的位置与筛板(22)上横向一排的筛孔的轴线之间的连线位置相对应，条状板(33)的上侧面设置有与筛板(22)上筛孔位置一一对应的清理块(34)，且相邻条状板(33)之间的间距大于筛板(22)上筛孔的直径。
6.根据权利要求5所述一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，其特征在于：所述吸附板(32)的相背侧面均设置有拨动板(35)，拨动板(35)均穿过支撑框(21)，右侧的拨动板(35)的右端上侧面设置有抵靠杆(36)，筛分腔体(11)的右端上侧壁设置有与抵靠杆(36)位置相对应的阻挡杆(37)，阻挡杆(37)为弹性伸缩结构。
7.根据权利要求6所述一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，其特征在于：所述支撑框(21)的左右内壁均设置有磁铁块(38)，磁铁块(38)与吸附板(32)的吸附力小于阻挡杆(37)的弹性伸缩力。
8.根据权利要求6所述一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，其特征在于：所述抵靠杆(36)的上端与阻挡杆(37)的下端均设置有倾斜倒角，且抵靠杆(36)与阻挡杆(37)之间的距离小于筛板(22)与下压体(24)之间的距离。
9.根据权利要求5所述一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，其特征在于：所述条状板(33)的上侧面设置有三角形结构的凸起(39)。
10.根据权利要求5所述一种以页岩为原料制备页岩陶粒的加工工艺，其特征在于：所述清理块(34)包括上端的锥形结构的清理体(341)和连接在清理体(341)底部的顶伸弹柱(342)，顶伸弹柱(342)安装在条状板(33)的上侧面。
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