CN115162101A - 一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统和工艺 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统和工艺，涉及路桥施工技术领域，一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统包括第一进料装置、第二进料装置、塑型制砂装置以及分选装置，第一进料装置与塑型制砂装置连接，用于将碎石原料输送至塑型制砂装置；塑型制砂装置以及第二进料装置均与分选装置连接，塑型制砂装置用于将塑型后的碎石原料输送至分选装置，第二进料装置用于将机制砂原料输送至分选装置，分选装置用于分选碎石原料和机制砂原料，以输出不同粒径规格的细集料和粗集料。该系统设计合理，工序完善，采用塑型制砂系统对原集料进行塑型后，再由分选装置分类得到高品质原材料，提高原材料使用率，降低生产成本。

Description

一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统和工艺

技术领域

本发明涉及路桥施工技术领域，具体而言，涉及一种一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统和工艺。

背景技术

路面施工所需材料数量大且时间相对集中，受环保、场地、资源等多种因素影响，目前绝大部分项目所需材料为外购成品砂石，或者自行砸制，此现状导致同一沥青拌合站使用不同碎石厂的原材料，俗称“百家料”，由于料场不同、设备选型和产量等诸多原因影响，进场材料级配变化较大，使沥青混凝土拌合站生产配合比控制难度加大，经常出现溢料现象，浪费资源，降低产量，生产成本增加。并且，实际作业过程中，实购材料的粒径与拌合实际所需粒径差异较大，且外购材料碎石针片状较多，对压碎值、沥青膜裹附、压实效果、用油量等影响较大，严重影响成品质量。在使用“百家料”生产过程中，出现“吐料”严重的情况，造成原材料的极大浪费，生产成本费用高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统和工艺，其能够改善同一拌合站不适用于利用不同厂家生产制造的原材料进行沥青拌合的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，包括：

第一进料装置、第二进料装置、塑型制砂装置以及分选装置，所述第一进料装置与所述塑型制砂装置连接，用于将碎石原料输送至所述塑型制砂装置；所述塑型制砂装置以及所述第二进料装置均与所述分选装置连接，所述塑型制砂装置用于将塑型后的碎石原料输送至所述分选装置，所述第二进料装置用于将机制砂原料输送至所述分选装置，所述分选装置用于分选所述碎石原料和所述机制砂原料，以输出不同粒径规格的细集料和粗集料。

在可选的实施方式中，所述分选装置包括多层筛网，所述多层筛网层叠排布，所述多层筛网的网孔孔径自下而上逐渐增大。

在可选的实施方式中，所述一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统还包括回料装置，所述回料装置与所述分选装置连接，用于将从所述分选装置输出的部分物料输送至所述分选装置的进料口以再次参与分选。

在可选的实施方式中，所述一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统还包括混合装置，所述混合装置包括混合输送带和混合提升机，所述塑型制砂装置和所述第二进料装置均与所述混合输送带连接，所述混合输送带通过所述混合提升机与所述分选装置连接。

在可选的实施方式中，所述一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统还包括选粉装置，所述选粉装置与所述分选装置的供细集料排出的排料口连接，所述选粉装置用于分离细集料中的矿粉和机制砂。

在可选的实施方式中，所述一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统还包括除尘装置，所述除尘装置同时与所述第一进料装置、第二进料装置、塑型制砂装置和分选装置连接，用于收集原料输送和处理过程中产生的扬尘。

在可选的实施方式中，所述第一进料装置包括第一料斗、第一输送带和第一除杂机构，所述第一料斗与所述第一输送带连接，所述第一输送带用于承接从所述第一料斗排出的碎石原料，所述第一除杂机构用于清理位于所述碎石原料中的铁杂质。

在可选的实施方式中，所述第二进料装置包括第二料斗、第二输送带和第二除杂机构，所述第二料斗与所述第二输送带连接，所述第二输送带用于承接从所述第二料斗排出的机制砂原料，所述第二除杂机构用于清理位于所述机制砂原料中的铁杂质。

第二方面，本发明提供一种适用于前述实施方式中任一项所述的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统的沥青拌合料处理工艺，该工艺包括：

利用第一进料装置将碎石原料输送至塑型制砂装置，利用所述塑型制砂装置将所述碎石原料进行粉碎整形，并将粉碎整形后的碎石原料输送至分选装置，利用所述分选装置将整形后的碎石原料按照不同粒径输出细集料和至少一种粗集料；

利用第二进料装置将机制砂原料输送至分选装置，利用所述分选装置将机制砂原料按照不同粒径输出细集料和至少一种粗集料。

在可选的实施方式中，将所述细集料利用选粉装置进行分离以获得机制砂和矿粉。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，将采购的原料分别利用第一进料装置和第二进料装置进行进料，也即碎石原料通过第一进料装置进料，机制砂原料通过第二进料装置进料。碎石原料通过第一进料装置输送至塑型制砂装置处，塑型制砂装置能够对碎石原料进行破碎塑型整理，使碎石原料满足粒径和轮廓形状需求。也即能够将针片状的碎石原料进行打磨等处理并成型为颗粒状。当碎石原料被破碎整形后，碎石原料从塑型制砂装置处排出并进入到分选装置中，由于碎石原料中粒径分布范围大，从分选装置分选出来后，能够将标准的粒径范围内的碎石原料筛选出来，从而供后续使用。同理，机制砂原料通过第二进料装置输送至分选装置，经过分选装置的筛选后输出不同粒径范围的物料。如此，在同一拌合站进行沥青拌合作业时，将所需粒径范围的碎石物料和机制砂参与沥青拌合，由于进行了整形和筛选，保证了物料规格的一致性，不易出现溢料和吐料的情况，原材料利用率高，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统的流程示意图。

图标:

100-第一进料装置；110-第一料斗；120-第一输送带；130-第一除杂机构；200-第二进料装置；210-第二料斗；220-第二输送带；230-第二除杂机构；300-塑型制砂装置；400-分选装置；500-混合装置；510-混合输送带；520-混合提升机；600-集料罐；700-选粉装置；710-第三输送带；720-粉罐；800-除尘装置；810-负压机；820-除尘管道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

目前，由于不同厂家制造的碎石等原材料的粒径大小不同，粒径范围分配不一致，在沥青拌合作业过程中，当将不同厂家制造的碎石作为原材料混合使用时，由于粒径范围分配不同，材料级配变化较大，对沥青混凝土拌合站生产配合比控制难度加大，经常出现溢料现象，浪费加热资源，降低产量，生产成本增加。

鉴于此，设计者设计了一种一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，在进行沥青拌合前，先将不同厂家制备的碎石和机制砂原材料进行筛选分离，从而使原材料粒径范围合理且满足使用标准，提高原材料的品质，提高沥青拌合质量，提高物料利用率，降低成本。

请参阅图1，本实施例中，一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统包括第一进料装置100、第二进料装置200、塑型制砂装置300以及分选装置400，第一进料装置100与塑型制砂装置300连接，用于将碎石原料输送至塑型制砂装置300；塑型制砂装置300以及第二进料装置200均与分选装置400连接，塑型制砂装置300用于将塑型后的碎石原料输送至分选装置400，第二进料装置200用于将机制砂原料输送至分选装置400，分选装置400用于分选碎石原料和机制砂原料，以输出不同粒径规格的细集料和粗集料。

本实施例提供的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统的工作流程如下：

需要说明的是，第一进料装置100和第二进料装置200相互独立，能够单独进行作业，互不干扰。本实施例中，以第一进料装置100和第二进料装置200均运行为例进行说明。将碎石原料输送至第一进料装置100，碎石原料被第一进料装置100输送至塑型制砂装置300处，碎石原料在塑型制砂装置300的作用下进行塑型加工，碎石原料根据需求被塑型为形状规格、粒径均符合要求的混合集料，经过塑型制砂装置300后，混合集料从塑性制砂装置的排料口排出后进入到分选装置400中，同时，将机制砂原料通过第二进料装置200进行输送，并且输送至分选装置400与碎石原料混合后共同进行筛选作业，在分选装置400作业过程中，能够将碎石原料和机制砂原料共同进行分选，最终能够获取不同粒径范围的细集料和至少一种粗集料。如此，粒径分布不同的碎石原料和机制砂原料能够重新根据粒径大小进行分组，最终获得粒径范围不同的细集料和粗集料，细集料和粗集料符合使用标准，品质高，利于按需选择使用，不易造成溢料或吐料等情况，原材料利用率搞，成本低。

本实施例中，可选的，第一进料装置100包括第一料斗110、第一输送带120和第一除杂机构130。第一料斗110为漏斗结构，第一料斗110的排料口处设置有电控阀，能够按需控制第一料口的排料口的口径，从而控制进料速度。第一输送带120设于第一料斗110的下方，承接从第一料斗110的排料口排出的物料，然后将物料输送至第一除杂机构130，第一除杂机构130可以是电磁除铁器，第一除杂机构130设于第一输送带120的上方，位于第一输送带120上的物料经过第一除杂机构130时，物料中的铁质杂质能够被第一除杂机构130吸附，从而实现了铁质杂质的清理，避免铁质杂质影响后续工序。

可选的，第二进料装置200包括第二料斗210、第二输送带220和第二除杂机构230，第二料斗210与第二输送带220连接，第二输送带220用于承接从第二料斗210排出的机制砂原料，第二除杂机构230用于清理位于机制砂原料中的铁杂质。第二料斗210为漏斗结构，第二料斗210的排料口处设置有电控阀，能够按需控制第二料口的排料口的口径，从而控制进料速度。第二输送带220设于第二料斗210的下方，承接从第二料斗210的排料口排出的物料，然后将物料输送至第二除杂机构230，第二除杂机构230可以是电磁除铁器，第二除杂机构230设于第二输送带220的上方，位于第二输送带220上的物料经过第二除杂机构230时，物料中的铁质杂质能够被第二除杂机构230吸附，从而实现了铁质杂质的清理，避免铁质杂质影响后续工序。

本实施例中，可选的，塑型制砂装置300可以采用现有公知结构，例如，塑型制砂装置300设置为多转子立轴式制砂塑型机，其具有多层立轴式伞形叶轮转子，在叶轮转子的转动下，能够对碎石原料进行塑型处理。并且在塑型处理过程中，根据控制系统的模度系数录入指令与所需各级粗集料的百分占比自动调节内部多层伞形转子工作，使5-40mm碎石原料被塑型为形状规格、粒径符合要求的混合集料。显然，碎石原料的粒径不限于是分布在5-40mm之间。

同时，为了简化结构，减小整体体积，降低成本，在塑型制砂装置300的排料口的下方设置有混合装置500，混合装置500包括混合输送带510和混合提升机520。混合输送带510能够承接从塑型制砂装置300的排料口排出的混合集料。同时，混合输送带510还能够承接从第二进料装置200的第二输送带220上输出的机制砂原料。机制砂原料和混合集料一同被混合输送带510输送至混合提升机520，并且通过混合提升机520一起提升输送至分选装置400的进料口，混合集料和机制砂原料能够在混合提升机520中进行混合，然后再输入到分选装置400中。混合集料和机制砂原料混合后进行提升，也即二者公用一个提升装置，简化了结构，降低了成本。

本实施例中，可选的，分选装置400包括多层筛网。多层筛网在竖向上层叠排布，多层筛网的网孔孔径自下而上逐渐增大。位于上层筛网上的物料的粒径大于位于下层筛网上的物料的粒径。例如，本实施例中，筛网的数量为五层。其中，自上而下分别为第一层筛网、第二层筛网、第三层筛网、第四层筛网和第五层筛网，可选的，第一层筛网的网孔直径为20mm、第二层筛网的网孔直径为15mm、第三层筛网的网孔直径为10mm、第四层筛网的网孔直径为5mm、第五层筛网的网孔直径为3mm。第一层筛网的网孔能够通过粒径小于20mm的物料，粒径大于20mm的物料被截留在第一层筛网上。第二层筛网的网孔能够通过粒径小于15mm的物料，粒径在15-20mm的物料被截留在第二层筛网上，以此类推，第三层筛网上截留10-15mm粒径的物料，第四层筛网上截留5-10mm粒径的物料，第五层筛网上截留3-5mm粒径的物料，粒径小于3mm的物料通过第五层筛网。并且，每个粒径范围的物料从不同的排料口排出，并且分别通过集料罐600收集起来备用。应当理解，粒径小于3mm的物料为细集料，粒径在3-20mm之间的物料为粗集料。

进一步的，细集料中包括有机制砂和矿粉，为了提高物料的利用率，将细集料通入选粉装置700进行分离作业。具体的，细集料从分选装置400的排料口排出后落入第三输送带710上，第三输送带710将细集料输送至选粉装置700的进料口，选粉装置700将细集料中的机制砂和矿粉分离且分别收集起来备用，也即，细集料经过选粉装置700后，得到机制砂和矿粉，机制砂收集在罐体中，矿粉收集在中，矿粉可以通过提升机提升到粉罐720中。由于将矿粉分离出来，改善了集料粉尘含量超标、杂尘过大的问题，提高矿粉利用率；同时，从塑型后的细集料中收集矿粉，改善了粉料的处置问题且提高了粉料品质，同时也改善了进料及生产过程中的扬尘问题。

本实施例中，可选的，一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统还包括回料装置和除尘装置800，回料装置用于被第一层筛网截留的物料再次输送至分选装置400的进料口，使该部分物料再次参与分选工序，从而能够提高原料的利用率，减少原料浪费，降低成本。应当理解，回料装置可以是输送带结构。

除尘装置800包括负压机810和除尘管道820，负压机810与除尘管道820连通，用于使除尘管道820内产生负压，利用除尘管道820将原材料处理过程中产生的粉尘收集并集中处理。应当理解，除尘管道820的数量可以为多根，从而能够对应于原材料处理过程中的多个工序，使原材料在进料、输料、提升、塑型、分选和选粉的工况下产生的扬尘均能够被有效吸附，吸附后的粉尘可以集中在罐体中，便于后续处理。

本实施例中，需要说明的是，可以通过设置控制系统来集中控制原材料的进料、输料、提升、塑型、分选、选粉和除尘作业，从而实现自动化作业，提高效率，降低事故率。

本实施例提供的粉料处理系统具有至少如下优点：

1、将不同料场材料按需求材料尺寸以及需求材料使用百分比要求通过塑型制砂装置300与分选装置400后，所产出的集料规格统一、产品粒型优、压碎值低，根据生产配合比调节原材料上料比例，大幅减少溢料，提高进场原料的利用率，由传统未经处理的原料利用率72.83％提升至94.41％的利用率。

2、产出的0-3mm细集料通过选粉系统，将矿粉从机制砂中分离出来，使产出的0-3mm机制砂品质大幅提升，MBV值稳定在1％左右，小于0.075mm颗粒含量稳定在3.5％左右，所选出的矿粉用作沥青混凝土生产使用，即可降低烘干成本，又可减少除尘废粉排出。

3、将塑型、分选、除尘、选粉多个设备集成在一起，形成模块化设备，占地空间率节约60％以上，因本发明通过各子系统相互组成，安拆便利，可重复周转使用，重复使用率理论值为98％以上，降低成本；

4、经试验测得，各级集料含泥量均小于0.01％，除尘系统有效运转，生产过程符合绿色环保要求，实现零污染零排放的目标；

5、通过本实施例提供的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统处理后的原材料，级配好、粒型优，用于沥青混凝土生产，在性能同等条件下，最大程度优化油石比，有效减少沥青混凝土沥青用量，根据试验配合比数据对比以AC25为例由未加工油石比3.8％，降低至3.0％。

需要说明的是，一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统还可以称作一套楼式地材加工及粉料处置的系统。其中的高品质是指与现有技术的物料相比，经过该系统处理后得到的物料的品质更高，也即经过该系统处理后，能够提高物料的品质。

本实施例还提供了一种适用于上述一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统的工艺，得到的拌合料品质高，且能够提高原材料利用率，进而降低生产成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，其特征在于，包括：

第一进料装置、第二进料装置、塑型制砂装置以及分选装置，所述第一进料装置与所述塑型制砂装置连接，用于将碎石原料输送至所述塑型制砂装置；所述塑型制砂装置以及所述第二进料装置均与所述分选装置连接，所述塑型制砂装置用于将塑型后的碎石原料输送至所述分选装置，所述第二进料装置用于将机制砂原料输送至所述分选装置，所述分选装置用于分选所述碎石原料和所述机制砂原料，以输出不同粒径规格的细集料和粗集料。

2.根据权利要求1所述的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，其特征在于：

所述分选装置包括多层筛网，所述多层筛网层叠排布，所述多层筛网的网孔孔径自下而上逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，其特征在于：

所述一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统还包括回料装置，所述回料装置与所述分选装置连接，用于将从所述分选装置输出的部分物料输送至所述分选装置的进料口以再次参与分选。

4.根据权利要求1所述的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，其特征在于：

所述一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统还包括混合装置，所述混合装置包括混合输送带和混合提升机，所述塑型制砂装置和所述第二进料装置均与所述混合输送带连接，所述混合输送带通过所述混合提升机与所述分选装置连接。

5.根据权利要求1所述的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，其特征在于：

所述一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统还包括选粉装置，所述选粉装置与所述分选装置的供细集料排出的排料口连接，所述选粉装置用于分离细集料中的矿粉和机制砂。

6.根据权利要求1所述的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，其特征在于：

所述一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统还包括除尘装置，所述除尘装置同时与所述第一进料装置、第二进料装置、塑型制砂装置和分选装置连接，用于收集原料输送和处理过程中产生的扬尘。

7.根据权利要求1所述的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，其特征在于：

所述第一进料装置包括第一料斗、第一输送带和第一除杂机构，所述第一料斗与所述第一输送带连接，所述第一输送带用于承接从所述第一料斗排出的碎石原料，所述第一除杂机构用于清理位于所述碎石原料中的铁杂质。

8.根据权利要求1所述的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统，其特征在于：

所述第二进料装置包括第二料斗、第二输送带和第二除杂机构，所述第二料斗与所述第二输送带连接，所述第二输送带用于承接从所述第二料斗排出的机制砂原料，所述第二除杂机构用于清理位于所述机制砂原料中的铁杂质。

9.一种适用于权利要求1-8中任一项所述的一套楼式高品质地材加工及粉料处置的系统的工艺，其特征在于，该工艺包括：

利用第一进料装置将碎石原料输送至塑型制砂装置，利用所述塑型制砂装置将所述碎石原料进行粉碎整形，并将粉碎整形后的碎石原料输送至分选装置，利用所述分选装置将整形后的碎石原料按照不同粒径输出细集料和至少一种粗集料；

利用第二进料装置将机制砂原料输送至分选装置，利用所述分选装置将机制砂原料按照不同粒径输出细集料和至少一种粗集料。

10.根据权利要求9所述的工艺，其特征在于：

将所述细集料利用选粉装置进行分离以获得机制砂和矿粉。

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