CN114043592B - 一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备及其方法，s设备包括设备箱、切割组件、粉碎组件、炭化组件和控制器；设备箱上设有进料斗，切割组件用于对废弃木材进行切割，粉碎组件用于对切割后的废弃木材进行粉碎，炭化组件用于对粉碎后的废弃木材进行炭化；控制器各用电设备自动运行；方法包括：S1、分别各用电设备与控制器和外部电源电性连接；S2、将废弃木材投入进料斗；S3、通过控制器控制切割组件启动，对废弃木材进行切割；S4、通过控制器控制粉碎组件将废弃木材段粉碎，S5、通过控制器控制炭化组件对粉碎后的废弃木材进行炭化；S6、炭化完成后排出设备箱；本发明设备运行稳定可靠，废弃木材炭化效率高，适宜大量推广。

Description

一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备及其方法

技术领域

本发明涉及土壤修复材料技术领域，具体涉及一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备及其方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，许多化工、电镀、铬盐生产、制革、印染等行业企业搬离城区，但由于在生产过程中排放、泄漏、堆积的铬污染物等导致此类企业遗留场地土壤和地下水污染严重，然而我国对污染土壤修复起步较晚，缺少成功的工程案例，而且相应的管理经验不足。

生物炭是由生物质原料在完全或者部分缺氧的情况下经过热解炭化形成的一类高度芳香化难熔的固态物质。现在常用的热解方法往往是一段热解，采用较高的升温速率，制备的生物炭往往得率较低，生物质原料的主要组成包括纤维素、半纤维素、木质素和无机盐类。其中纤维素和半纤维素都是糖类化合物，具有较多的羟基基团，结构较为不稳定，易于在较低温度下分解，而木质素是一种芳香类化合物，环状交联结构较多，相对热稳定性较高。常规热解方法制备的生物炭主要由木质素热解形成的炭化产物和无机盐形成的灰分构成，由纤维素和半纤维素热解形成的生物炭比例较低。

生物炭作为土壤改良剂和污染物吸附剂能够改良受重金属污染的土壤，因此受到国内外学者的普遍关注。在国内外研究生物炭改良土壤应用的基础上，研究生物炭可影响土壤的理化性质和土壤污染物的稳定性，以及生物炭在土壤中可改变重金属的迁移转化行为和微生物群落的行为及其潜在作用，这对未来生物炭的大规模推广应用提供了参考,具重要的现实意义。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种高效节能的利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备及其方法。

本发明的技术方案为：一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备，包括设备箱、切割组件、粉碎组件、炭化组件和控制器；设备箱一侧设置有进料斗，进料斗与设备箱连接处设置有进料槽，进料斗内部设置有推动组件，设备箱下端设置有底座，侧壁上设置有卸料门和观察窗；

切割组件包括移动架、切割锯盘、切割电机和移动电机，移动电机设置在设备箱顶部，移动电机的输出轴贯穿设备箱，且设置有移动丝杠，移动架滑动卡接在设备箱内顶部，且与移动丝杠螺纹连接，切割锯盘设置有2-4个，各个切割锯盘水平并列设置在移动架上，且通过转轴与移动架转动卡接，各个转轴上均设置有带轮，各个带轮之间分别通过皮带传动，切割电机设置在移动架内部，切割电机为其中一个转轴提供动力；

粉碎组件包括粉碎辊和粉碎电机，设备箱内部且位于切割组件下端设置有锥形导料槽，锥形导料槽下端设置有落料网，粉碎辊转动卡接在锥形导料槽内部，粉碎辊上设置有多个粉碎齿，粉碎电机设置在设备箱外壁上，粉碎电机为粉碎辊提供动力；

炭化组件包括保温箱和炭化箱，保温箱滑动卡接在设备箱内底部，保温箱侧壁上设置有排气管，排气管上设置有电磁控制阀，保温箱内部设置有压力传感器和温度传感器，炭化箱设置有2-4个，各个炭化箱均匀分布在保温箱内部，各个炭化箱内部均设置有电加热板；保温箱内顶部且与各个炭化箱位置对应处均设置有导料斗，保温箱顶部滑动卡接有密封导料斗的密封板，密封板贯穿设备箱；

控制器分别与推动组件、切割电机、移动电机、粉碎电机、电加热板、电磁控制阀、压力传感器和温度传感器电性连接。

进一步地，推动组件包括推动板和推动电机，进料斗内部水平设置有安装板，进料斗内部且位于安装板下端设置有副丝杠，推动板滑动卡接在安装板上，且推动板底部与副丝杠螺纹连接，推动电机设置在进料斗侧壁上，推动电机为副丝杠提供动力；通过推动电机带动副丝杠转动，从而使推动板沿安装板移动，从而使废弃木材能够顺利进入设备箱内部，提高废弃木材的切割效率。

进一步地，推动板靠近切割组件的一侧均匀分布有多个辅助顶齿，利用辅助顶齿对废弃木材进行定位，避免废弃木材在安装板上移动过程中产生横向摆动。

进一步地，进料斗上端活动铰接有压板，压板下端面设置有第一滑杆，第一滑杆上套设有复位弹簧和挤压条，挤压条与复位弹簧抵接，通过设置压板和挤压条，避免废弃木材移动过程中溢出进料斗，同时挤压条能够随废弃木材的移动沿着第一滑杆移动。

进一步地，挤压条上端通过第二滑杆连接有移动块，移动块套设在第一滑杆上，第二滑杆上套设有挤压弹簧，挤压条与挤压弹簧抵接，通过设置第二滑杆，使得挤压条能够随安装板上废弃木材高度任意调节，从而提高挤压条的挤压效果。

进一步地，进料槽内侧设置有延长板，延长板上设置有开槽，开槽与切割锯盘上下位置对应，通过史设置延长板一方面能够对切割锯盘的下移距离进行限位，另一方面能够是切割锯盘对通过进料槽的废弃木材进行完全切割，提高废弃木材的切割效果。

进一步地，粉碎齿在粉碎辊上呈环形分布，且相邻两个环形分布的粉碎齿相互交错，锥形导料槽与粉碎齿连接处设置有限位槽，通过设置环形分布的粉碎齿，能够提高废弃木材段粉碎后的均匀性，从而提高废弃木材的炭化效果。

进一步地，各个炭化箱内部均转动卡接有搅拌杆，各个炭化箱侧壁上均设置有搅拌电机，各个搅拌电机分别为对应的搅拌杆提供动力，通过设置搅拌杆，能够提高废弃木材细粉加热时的均匀性，从而降低设备的能耗。

进一步地，各个炭化箱内部上下并列设置有2-4个搅拌杆，同一炭化箱内部的各个搅拌杆之间通过链条传动；各个搅拌电机分别为对应炭化箱上其中一个搅拌杆提供动力；通过设置2-4个搅拌杆，能够最大限度的减小炭化箱内部的加热死角，从而提高废弃木材的炭化效率，提高土壤修复效果。

一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、分别将推动电机、切割电机、移动电机、粉碎电机、搅拌电机、电加热板、电磁控制阀分别与控制器和外部电源电性连接；

S2、将废弃木材投入进料斗中，闭合压板，通过控制器控制推动电机启动，利用推动电机带动副丝杠转动，从而利用推动板将废弃木材推向进料槽；

S3、通过控制器控制切割电机和移动电机启动，利用切割电机带动各个切割锯盘转动，从而将废弃木材切割成木材段，同时移动电机带动移动丝杠旋转，从而使移动架在移动丝杠作用下，带动切割锯盘沿设备箱向下移动；

S4、切割完成的废弃木材进入锥形导料槽中，通过控制器控制粉碎电机启动，利用粉碎电机带动粉碎辊旋转，利用粉碎齿与落料网之间的摩擦将废弃木材段粉碎成细粉，并通过导料斗进入炭化箱中；

S5、关闭密封板，然后通过控制器控制电加热板开启，对废弃木材细粉进行加热炭化，通过温度传感器和压力传感器感测保温箱内部温度以及压力，当温度达到400～1100℃时停止加热，并保持3～5h；当压力高于60Mpa时，通过控制器控制电磁控制阀开启；其中，废弃木材细粉加热过程中，通过控制器控制搅拌电机启动，并带动搅拌杆对废弃木材细粉进行搅拌；

S6、废弃木材细粉炭化完成后形成生物炭，通过卸料门将保温箱和炭化箱移出设备箱，并对生物炭进行转移即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构设计合理，利用废弃木材作为制备生物炭的原料，来源广泛，不仅能够有效降低污染土壤的修复治理成本，同时也使得废弃木材得到了有效利用，达到了双赢的目的；本发明通过对废弃木材进行了切割、粉碎和炭化处理，充分利用了生物质原料由纤维素、半纤维素和木质素组成的特性，废弃木材炭化过程进行充分搅拌，使得废弃木材细粉能够获得最较高的升温速率和炭化温度，充分进行炭化；不仅提高了生物炭得率，并且提高了生物炭的比表面积，增加了生物炭的孔隙结构，极大的提高了生物炭的实用价值，提高了污染土壤的修复治理效果。

附图说明

图1是本发明的纵剖图；

图2是本发明的外部结构示意图；

图3是本发明的进料斗与设备箱的连接示意图；

图4是本发明的挤压条与压板的连接示意图；

图5是本发明的挤压条与移动块的连接示意图；

图6是本发明的粉碎辊与锥形导料槽的连接示意图；

图7是本发明的搅拌杆与炭化箱的连接示意图；

其中，1-设备箱、10-进料斗、100-进料槽、11-推动组件、110-推动板、1100-辅助顶齿、111-推动电机、112-安装板、113-副丝杠、12-底座、13-卸料门、14-观察窗、15-压板、150-第一滑杆、151-复位弹簧、152-挤压条、153-第二滑杆、154-移动块、155-挤压弹簧、16-延长板、160-开槽、2-切割组件、20-移动架、21-切割锯盘、210-转轴、211-带轮、22-切割电机、23-移动电机、230-移动丝杠、3-粉碎组件、30-粉碎辊、300-粉碎齿、31-粉碎电机、32-锥形导料槽、

320-落料网、321-限位槽、4-炭化组件、40-保温箱、400-排气管、41-炭化箱、410-导料斗、411-密封板、42-搅拌杆、420-搅拌电机、43-电加热板。

具体实施方式

实施例1：如图1、2所示的一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备，包括设备箱1、切割组件2、粉碎组件3、炭化组件4和控制器；设备箱1一侧设置有进料斗10，进料斗10与设备箱1连接处设置有进料槽100，进料斗10内部设置有推动组件11，设备箱1下端设置有底座12，侧壁上设置有卸料门13和观察窗14；

如图2、3所示，切割组件2包括移动架20、切割锯盘21、切割电机22和移动电机23，移动电机23设置在设备箱1顶部，移动电机23的输出轴贯穿设备箱1，且设置有移动丝杠230，移动架20滑动卡接在设备箱1内顶部，且与移动丝杠230螺纹连接，切割锯盘21设置有3个，各个切割锯盘21水平并列设置在移动架20上，且通过转轴210与移动架20转动卡接，各个转轴210上均设置有带轮211，各个带轮211之间分别通过皮带传动，切割电机22设置在移动架20内部，切割电机22为其中一个转轴210提供动力；

如图1、3所示，粉碎组件3包括粉碎辊30和粉碎电机31，设备箱1内部且位于切割组件2下端设置有锥形导料槽32，锥形导料槽32下端设置有落料网320，粉碎辊30转动卡接在锥形导料槽32内部，粉碎辊30上设置有多个粉碎齿300，粉碎电机31设置在设备箱1外壁上，粉碎电机31为粉碎辊30提供动力；

如图1、2、7所示，炭化组件4包括保温箱40和炭化箱41，保温箱40滑动卡接在设备箱1内底部，保温箱40侧壁上设置有排气管400，排气管400上设置有电磁控制阀，保温箱40内部设置有压力传感器和温度传感器，炭化箱41设置有3个，各个炭化箱41均匀分布在保温箱40内部，各个炭化箱41内部均设置有电加热板43；保温箱40内顶部且与各个炭化箱41位置对应处均设置有导料斗410，保温箱40顶部滑动卡接有密封导料斗410的密封板411，密封板411贯穿设备箱1；

控制器分别与推动组件11、切割电机22、移动电机23、粉碎电机31、电加热板43、电磁控制阀、压力传感器和温度传感器电性连接；控制器、切割电机22、移动电机23、粉碎电机31、电加热板43、电磁控制阀、压力传感器和温度传感器均为市售产品。

实施例2：本实施例记载的是利用实施例1的设备制备土壤修复材料的方法，包括以下步骤：

S1、分别将切割电机22、移动电机23、粉碎电机31、电加热板43、电磁控制阀分别与控制器和外部电源电性连接；

S2、将废弃木材投入进料斗10中，闭合压板15，通过控制器控制推动组件11启动，利用推动组件11将废弃木材推向进料槽100；

S3、通过控制器控制切割电机22和移动电机23启动，利用切割电机22带动各个切割锯盘21转动，从而将废弃木材切割成木材端，同时移动电机23带动移动丝杠230旋转，从而使移动架20在移动丝杠230作用下，带动切割锯盘21沿设备箱1向下移动；

S4、切割完成的废弃木材进入锥形导料槽32中，通过控制器控制粉碎电机31启动，利用粉碎电机31带动粉碎辊30旋转，利用粉碎齿300与落料网320之间的摩擦将废弃木材段粉碎成细粉，并通过导料斗410进入炭化箱41中；

S5、关闭密封板411，然后通过控制器控制电加热板43开启，对废弃木材细粉进行加热炭化，通过温度传感器和压力传感器感测保温箱40内部温度以及压力，当温度达到400℃时停止加热，并保持3h；当压力为650Mpa时，通过控制器控制电磁控制阀开启；

S6、废弃木材细粉炭化完成后形成生物炭，通过卸料门13将保温箱40和炭化箱41移出设备箱1，并对生物炭进行转移即可。

实施例3：如图1、2、3、4、5所示的一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备，包括设备箱1、切割组件2、粉碎组件3、炭化组件4和控制器；设备箱1一侧设置有进料斗10，进料斗10与设备箱1连接处设置有进料槽100，进料斗10内部设置有推动组件11，推动组件11包括推动板110和推动电机111，进料斗10内部水平设置有安装板112，进料斗10内部且位于安装板112下端设置有副丝杠113，推动板110滑动卡接在安装板112上，且推动板110底部与副丝杠113螺纹连接，推动电机111设置在进料斗10侧壁上，推动电机111为副丝杠113提供动力；通过推动电机111带动副丝杠113转动，从而使推动板110沿安装板112移动，从而使废弃木材能够顺利进入设备箱1内部，提高废弃木材的切割效率；设备箱1下端设置有底座12，侧壁上设置有卸料门13和观察窗14；进料斗10上端活动铰接有压板15，压板15下端面设置有第一滑杆150，第一滑杆150上套设有复位弹簧151和挤压条152，挤压条152与复位弹簧151抵接，通过设置压板115和挤压条152，避免废弃木材移动过程中溢出进料斗10，同时挤压条152能够随废弃木材的移动沿着第一滑杆150移动；进料槽100内侧设置有延长板16，延长板16上设置有开槽160，开槽160与切割锯盘21上下位置对应，通过史设置延长板16一方面能够对切割锯盘21的下移距离进行限位，另一方面能够是切割锯盘21对通过进料槽100的废弃木材进行完全切割，提高废弃木材的切割效果；

如图2、3所示，切割组件2包括移动架20、切割锯盘21、切割电机22和移动电机23，移动电机23设置在设备箱1顶部，移动电机23的输出轴贯穿设备箱1，且设置有移动丝杠230，移动架20滑动卡接在设备箱1内顶部，且与移动丝杠230螺纹连接，切割锯盘21设置有3个，各个切割锯盘21水平并列设置在移动架20上，且通过转轴210与移动架20转动卡接，各个转轴210上均设置有带轮211，各个带轮211之间分别通过皮带传动，切割电机22设置在移动架20内部，切割电机22为其中一个转轴210提供动力；

如图1、3、6所示，粉碎组件3包括粉碎辊30和粉碎电机31，设备箱1内部且位于切割组件2下端设置有锥形导料槽32，锥形导料槽32下端设置有落料网320，粉碎辊30转动卡接在锥形导料槽32内部，粉碎辊30上设置有多个粉碎齿300，粉碎齿300在粉碎辊30上呈环形分布，且相邻两个环形分布的粉碎齿300相互交错，锥形导料槽32与粉碎齿300连接处设置有限位槽321，通过设置环形分布的粉碎齿300，能够提高废弃木材段粉碎后的均匀性，从而提高废弃木材的炭化效果；粉碎电机31设置在设备箱1外壁上，粉碎电机31为粉碎辊30提供动力；

如图1、2、7所示，炭化组件4包括保温箱40和炭化箱41，保温箱40滑动卡接在设备箱1内底部，保温箱40侧壁上设置有排气管400，排气管400上设置有电磁控制阀，保温箱40内部设置有压力传感器和温度传感器，炭化箱41设置有3个，各个炭化箱41均匀分布在保温箱40内部，各个炭化箱41内部均设置有电加热板43；保温箱40内顶部且与各个炭化箱41位置对应处均设置有导料斗410，保温箱40顶部滑动卡接有密封导料斗410的密封板411，密封板411贯穿设备箱1；

控制器分别与推动电机111、切割电机22、移动电机23、粉碎电机31、电加热板43、电磁控制阀、压力传感器和温度传感器电性连接；控制器、推动电机111、切割电机22、移动电机23、粉碎电机31、电加热板43、电磁控制阀、压力传感器和温度传感器均为市售产品。

实施例4：本实施例记载的利用实施例3的设备制备土壤修复材料的方法，包括以下步骤：

S1、分别将推动电机111、切割电机22、移动电机23、粉碎电机31、搅拌电机420、电加热板43、电磁控制阀分别与控制器和外部电源电性连接；

S2、将废弃木材投入进料斗10中，闭合压板15，通过控制器控制推动电机111，利用推动电机111带动副丝杠113转动，从而利用推动板110将废弃木材推向进料槽100；

S3、通过控制器控制切割电机22和移动电机23启动，利用切割电机22带动各个切割锯盘21转动，从而将废弃木材切割成木材端，同时移动电机23带动移动丝杠230旋转，从而使移动架20在移动丝杠230作用下，带动切割锯盘21沿设备箱1向下移动；

S4、切割完成的废弃木材进入锥形导料槽32中，通过控制器控制粉碎电机31启动，利用粉碎电机31带动粉碎辊30旋转，利用粉碎齿300与落料网320之间的摩擦将废弃木材段粉碎成细粉，并通过导料斗410进入炭化箱41中；

S5、关闭密封板411，然后通过控制器控制电加热板43开启，对废弃木材细粉进行加热炭化，通过温度传感器和压力传感器感测保温箱40内部温度以及压力，当温度达到850℃时停止加热，并保持4h；当压力为65Mpa时，通过控制器控制电磁控制阀开启；

S6、废弃木材细粉炭化完成后形成生物炭，通过卸料门13将保温箱40和炭化箱41移出设备箱1，并对生物炭进行转移即可。

实施例：如图1、2、3、4、5所示的一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备，包括设备箱1、切割组件2、粉碎组件3、炭化组件4和控制器；设备箱1一侧设置有进料斗10，进料斗10与设备箱1连接处设置有进料槽100，进料斗10内部设置有推动组件11，推动组件11包括推动板110和推动电机111，进料斗10内部水平设置有安装板112，进料斗10内部且位于安装板112下端设置有副丝杠113，推动板110滑动卡接在安装板112上，且推动板110底部与副丝杠113螺纹连接，推动电机111设置在进料斗10侧壁上，推动电机111为副丝杠113提供动力；通过推动电机111带动副丝杠113转动，从而使推动板110沿安装板112移动，从而使废弃木材能够顺利进入设备箱1内部，提高废弃木材的切割效率；推动板110靠近切割组件2的一侧均匀分布有多个辅助顶齿1100，利用辅助顶齿1100对废弃木材进行定位，避免废弃木材在安装板112上移动过程中产生横向摆动；设备箱1下端设置有底座12，侧壁上设置有卸料门13和观察窗14；进料斗10上端活动铰接有压板15，压板15下端面设置有第一滑杆150，第一滑杆150上套设有复位弹簧151和挤压条152，挤压条152与复位弹簧151抵接，通过设置压板115和挤压条152，避免废弃木材移动过程中溢出进料斗10，同时挤压条152能够随废弃木材的移动沿着第一滑杆150移动；挤压条152上端通过第二滑杆153连接有移动块154，移动块154套设在第一滑杆150上，第二滑杆153上套设有挤压弹簧155，挤压条152与挤压弹簧155抵接，通过设置第二滑杆153，使得挤压条152能够随安装板112上废弃木材高度任意调节，从而提高挤压条152的挤压效果；进料槽100内侧设置有延长板16，延长板16上设置有开槽160，开槽160与切割锯盘21上下位置对应，通过史设置延长板16一方面能够对切割锯盘21的下移距离进行限位，另一方面能够是切割锯盘21对通过进料槽100的废弃木材进行完全切割，提高废弃木材的切割效果；

如图2、3所示，切割组件2包括移动架20、切割锯盘21、切割电机22和移动电机23，移动电机23设置在设备箱1顶部，移动电机23的输出轴贯穿设备箱1，且设置有移动丝杠230，移动架20滑动卡接在设备箱1内顶部，且与移动丝杠230螺纹连接，切割锯盘21设置有3个，各个切割锯盘21水平并列设置在移动架20上，且通过转轴210与移动架20转动卡接，各个转轴210上均设置有带轮211，各个带轮211之间分别通过皮带传动，切割电机22设置在移动架20内部，切割电机22为其中一个转轴210提供动力；

如图1、3、6所示，粉碎组件3包括粉碎辊30和粉碎电机31，设备箱1内部且位于切割组件2下端设置有锥形导料槽32，锥形导料槽32下端设置有落料网320，粉碎辊30转动卡接在锥形导料槽32内部，粉碎辊30上设置有多个粉碎齿300，粉碎齿300在粉碎辊30上呈环形分布，且相邻两个环形分布的粉碎齿300相互交错，锥形导料槽32与粉碎齿300连接处设置有限位槽321，通过设置环形分布的粉碎齿300，能够提高废弃木材段粉碎后的均匀性，从而提高废弃木材的炭化效果；粉碎电机31设置在设备箱1外壁上，粉碎电机31为粉碎辊30提供动力；

如图1、2、7所示，炭化组件4包括保温箱40和炭化箱41，保温箱40滑动卡接在设备箱1内底部，保温箱40侧壁上设置有排气管400，排气管400上设置有电磁控制阀，保温箱40内部设置有压力传感器和温度传感器，炭化箱41设置有3个，各个炭化箱41均匀分布在保温箱40内部，各个炭化箱41内部均设置有电加热板43；保温箱40内顶部且与各个炭化箱41位置对应处均设置有导料斗410，保温箱40顶部滑动卡接有密封导料斗410的密封板411，密封板411贯穿设备箱1；各个炭化箱41内部均转动卡接有3搅拌杆42，同一炭化箱41内部的各个搅拌杆42之间通过链条传动；各个炭化箱41侧壁上均设置有搅拌电机420，各个搅拌电机420分别为对应炭化箱41上其中一个搅拌杆42提供动力；通过设置3个搅拌杆42，能够最大限度的减小炭化箱41内部的加热死角，提高废弃木材细粉加热时的均匀性，降低设备的能耗，提高废弃木材的炭化效率，提高土壤修复效果；

控制器分别与推动电机111、切割电机22、移动电机23、粉碎电机31、搅拌电机420、电加热板43、电磁控制阀、压力传感器和温度传感器电性连接；控制器、推动电机111、切割电机22、移动电机23、粉碎电机31、搅拌电机420、电加热板43、电磁控制阀、压力传感器和温度传感器均为市售产品。

实施例6：本实施例记载的是利用实施例5的设备制备土壤修复材料的方法，包括以下步骤：

S1、分别将推动电机111、切割电机22、移动电机23、粉碎电机31、搅拌电机420、电加热板43、电磁控制阀分别与控制器和外部电源电性连接；

S2、将废弃木材投入进料斗10中，闭合压板15，通过控制器控制推动电机111，利用推动电机111带动副丝杠113转动，从而利用推动板110将废弃木材推向进料槽100；

S3、通过控制器控制切割电机22和移动电机23启动，利用切割电机22带动各个切割锯盘21转动，从而将废弃木材切割成木材端，同时移动电机23带动移动丝杠230旋转，从而使移动架20在移动丝杠230作用下，带动切割锯盘21沿设备箱1向下移动；

S4、切割完成的废弃木材进入锥形导料槽32中，通过控制器控制粉碎电机31启动，利用粉碎电机31带动粉碎辊30旋转，利用粉碎齿300与落料网320之间的摩擦将废弃木材段粉碎成细粉，并通过导料斗410进入炭化箱41中；

S5、关闭密封板411，然后通过控制器控制电加热板43开启，对废弃木材细粉进行加热炭化，通过温度传感器和压力传感器感测保温箱40内部温度以及压力，当温度达到1100℃时停止加热，并保持5h；当压力为于65Mpa时，通过控制器控制电磁控制阀开启；其中，废弃木材细粉加热过程中，通过控制器控制搅拌电机420启动，并带动搅拌杆42对废弃木材细粉进行搅拌；

S6、废弃木材细粉炭化完成后形成生物炭，通过卸料门13将保温箱40和炭化箱41移出设备箱1，并对生物炭进行转移即可。

Claims (5)

1.一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备，其特征在于，包括设备箱（1）、切割组件（2）、粉碎组件（3）、炭化组件（4）和控制器；所述设备箱（1）一侧设置有进料斗（10），所述进料斗（10）与设备箱（1）连接处设置有进料槽（100），进料斗（10）内部设置有推动组件（11），设备箱（1）下端设置有底座（12），侧壁上设置有卸料门（13）和观察窗（14）；所述推动组件（11）包括推动板（110）和推动电机（111），所述进料斗（10）内部水平设置有安装板（112），进料斗（10）内部且位于所述安装板（112）下端设置有副丝杠（113），所述推动板（110）滑动卡接在安装板（112）上，且推动板（110）底部与所述副丝杠（113）螺纹连接，所述推动电机（111）设置在进料斗（10）侧壁上，推动电机（111）为副丝杠（113）提供动力；所述进料斗（10）上端活动铰接有压板（15），所述压板（15）下端面设置有第一滑杆（150），所述第一滑杆（150）上套设有复位弹簧（151）和挤压条（152），所述挤压条（152）与复位弹簧（151）抵接；挤压条（152）上端通过第二滑杆（153）连接有移动块（154），所述移动块（154）套设在第一滑杆（150）上，所述第二滑杆（153）上套设有挤压弹簧（155），挤压条（152）与所述挤压弹簧（155）抵接；

所述切割组件（2）包括移动架（20）、切割锯盘（21）、切割电机（22）和移动电机（23），所述移动电机（23）设置在设备箱（1）顶部，移动电机（23）的输出轴贯穿设备箱（1），且设置有移动丝杠（230），所述移动架（20）滑动卡接在设备箱（1）内顶部，且与所述移动丝杠（230）螺纹连接，所述切割锯盘（21）设置有2-4个，各个切割锯盘（21）水平并列设置在移动架（20）上，且通过转轴（210）与移动架（20）转动卡接，各个所述转轴（210）上均设置有带轮（211），各个带轮（211）之间分别通过皮带传动，所述切割电机（22）设置在移动架（20）内部，切割电机（22）为其中一个转轴（210）提供动力；

所述粉碎组件（3）包括粉碎辊（30）和粉碎电机（31），设备箱（1）内部且位于切割组件（2）下端设置有锥形导料槽（32），所述锥形导料槽（32）下端设置有落料网（320），所述粉碎辊（30）转动卡接在锥形导料槽（32）内部，粉碎辊（30）上设置有多个粉碎齿（300），所述粉碎电机（31）设置在设备箱（1）外壁上，粉碎电机（31）为粉碎辊（30）提供动力；

所述炭化组件（4）包括保温箱（40）和炭化箱（41），所述保温箱（40）滑动卡接在设备箱（1）内底部，保温箱（40）侧壁上设置有排气管（400），所述排气管（400）上设置有电磁控制阀，保温箱（40）内部设置有压力传感器和温度传感器，所述炭化箱（41）设置有2-4个，各个炭化箱（41）均匀分布在保温箱（40）内部，各个炭化箱（41）内部均设置有电加热板（43）；保温箱（40）内顶部且与各个炭化箱（41）位置对应处均设置有导料斗（410），保温箱（40）顶部滑动卡接有密封所述导料斗（410）的密封板（411），所述密封板（411）贯穿设备箱（1）；各个所述炭化箱（41）内部均转动卡接有搅拌杆（42），各个所述炭化箱（41）侧壁上均设置有搅拌电机（420），各个搅拌电机（420）分别为对应的搅拌杆（42）提供动力；

所述控制器分别与推动电机（111）、切割电机（22）、移动电机（23）、粉碎电机（31）、电加热板（43）、搅拌电机（420）、电磁控制阀、压力传感器和温度传感器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备，其特征在于，所述推动板（110）靠近切割组件（2）的一侧均匀分布有多个辅助顶齿（1100）。

3.根据权利要求1所述的一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备，其特征在于，所述进料槽（100）内侧设置有延长板（16），所述延长板（16）上设置有开槽（160），所述开槽（160）与切割锯盘（21）上下位置对应。

4.根据权利要求1所述的一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备，其特征在于，所述粉碎齿（300）在粉碎辊（30）上呈环形分布，且相邻两个环形分布的粉碎齿（300）相互交错，锥形导料槽（32）与粉碎齿（300）连接处设置有限位槽（321）。

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述的一种利用废弃木材制备土壤修复材料的制备设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分别将推动电机（111）、切割电机（22）、移动电机（23）、粉碎电机（31）、搅拌电机（420）、电加热板（43）、电磁控制阀与控制器和外部电源电性连接；

S2、将废弃木材投入进料斗（10）中，闭合压板（15），通过控制器控制推动电机（111）启动，利用推动电机（111）带动副丝杠（113）转动，从而使推动板（110）将废弃木材推向进料槽（100）；

S3、通过控制器控制切割电机（22）和移动电机（23）启动，利用切割电机（22）带动各个切割锯盘（21）转动，从而将废弃木材切割成木材段，同时移动电机（23）带动移动丝杠（230）旋转，从而使移动架（20）在移动丝杠（230）作用下，带动切割锯盘（21）沿设备箱（1）向下移动；

S4、切割完成的废弃木材进入锥形导料槽（32）中，通过控制器控制粉碎电机（31）启动，利用粉碎电机（31）带动粉碎辊（30）旋转，利用粉碎齿（300）与落料网（320）之间的摩擦将废弃木材段粉碎成细粉，并通过导料斗（410）进入炭化箱（41）中；

S5、关闭密封板（411），然后通过控制器控制电加热板（43）开启，对废弃木材细粉进行加热炭化，通过温度传感器和压力传感器感测保温箱（40）内部温度以及压力，当温度达到400~1100℃时停止加热，并保持3~5h；当压力高于60Mpa时，通过控制器控制电磁控制阀开启；其中，废弃木材细粉加热过程中，通过控制器控制搅拌电机（420）启动，并带动搅拌杆（42）对废弃木材细粉进行搅拌；

S6、废弃木材细粉炭化完成后形成生物炭，通过卸料门（13）将保温箱（40）和炭化箱（41）移出设备箱（1），并对生物炭进行转移即可。

Images