一种改性粉煤灰及其在混凝土中的应用
技术领域
本发明涉及改性粉煤灰技术领域,具体为一种改性粉煤灰及其在混凝土中的应用。
背景技术
粉煤灰是指从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰主要含二氧化硅、氧化铝和氧化铁等,已广泛用于制水泥及制各种轻质建材,粉煤灰可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料,并成为水泥、混凝土的组分,粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒,铺筑道路;
粉煤灰中含有大量性能较稳定的二氧化硅、氧化铝等成分,导致其应用范围和应用效果受到限制。实际中,常需要对粉煤灰进行表面改性或结构改性,增强其活性,实现高附加值综合利用;高温热改性是粉煤灰改性方式中的一种,高温热改性是利用高温直接破坏粉煤灰的玻璃网络结构,使粉煤灰颗粒疏松多孔,活性点暴露,从而增强粉煤灰的物理和化学吸附能力。
现有的粉煤灰高温热改性过程中过高的温度则会降低粉煤灰的吸附活性,传统高温热改性设备通常为反应釜、反应罐等设备,该类设备虽然能够一次性将大量的粉煤灰进行升温,但是粉煤灰容易堆集在内部,导致堆集在内部的粉煤灰温度不达标,而外部粉煤灰温度又过高,从而影响粉煤灰改性效果,为此,我们提供一种改性粉煤灰及其在混凝土中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性粉煤灰及其在混凝土中的应用,以解决上述背景技术中提出的现有的粉煤灰高温热改性过程中过高的温度则会降低粉煤灰的吸附活性,传统高温热改性设备通常为反应釜、反应罐等设备,该类设备虽然能够一次性将大量的粉煤灰进行升温,但是粉煤灰容易堆集在内部,导致堆集在内部的粉煤灰温度不达标,而外部粉煤灰温度又过高,从而影响粉煤灰改性效果的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种改性粉煤灰,改性粉煤灰由粉煤灰以高温热改性法制成;
所述改性粉煤灰的改性方法,包括以下步骤:
步骤一:利用粉煤灰改性装置进行改性,将粉煤灰装入至储罐内,通过管道连接输送的方式控制输送量,并将粉煤灰送入至改性筒内,粉煤灰通过改性筒内的管道送入至最靠近出料口处的内腔内,在最靠近出料口处的内腔存放设定数量后的粉煤灰后,通过阀体闭合内管道,重复上述送料过程,直至从出料口到入料口处的内腔依次存放所需粉煤灰,每个腔内的放入三分之二的空间的粉煤灰,留下空间供粉煤灰后续流动,利用靠近内腔的升温筒进行电加热升温,通过热传递的方式将热量传入至内腔,使内腔内的粉煤灰被加热升温;
步骤二:加热升温过程中,利用电机带动转台进行转动,而将改性筒则固定在转台上,使改性筒被带动进行转动,使内部的粉煤灰被带动而反复翻转,由于升温筒为外包裹式,使内部粉煤灰升温更加的均匀,且每个腔内的粉煤灰量小于内腔空间,使翻转流动中的粉煤灰不会出现内外受热不均的问题,此外,不同升温筒可设定不同的加热温度,使不同腔内粉煤灰受到不同程度的高温改性,由于温度过高与过低都会影响粉煤灰的改性结果,温度过高会降低粉煤灰的吸附活性,温度多低则无法破坏粉煤灰的玻璃网络结构,无法使粉煤灰颗粒疏松多孔,活性点暴露,后续通过观测不同腔内的粉煤灰玻璃网络结构,检测不同腔内粉煤灰的物理和化学吸附能力,通过该结构能够在一次改性过程中,得出多个温度数据,方便用户快速得出粉煤灰改性的合适温度范围;
步骤三:将升温加热完成后的粉煤灰,按照出料口近远的顺序,依次开启内腔的管道,使内部粉煤灰从内排出至外部的储罐内进行存放,当内部设定没焚毁加热温度不同时,将其分开输送存放,方便后续用户检测不同温度下的粉煤灰,确保其达到改性所需。
优选的,所述粉煤灰改性装置包括粉煤灰改性台,所述粉煤灰改性台的外壁上固定安装有控制机构,所述控制机构的下方固定安装有多个位移传感器,且多个位移传感器呈环形分布,所述位移传感器的输出端与控制机构的输入端电性连接。
优选的,所述粉煤灰改性台上方的中间位置处固定安装有驱动箱,所述驱动箱的内部固定安装有步进电机,且步进电机的输入端与控制机构的输出端电性连接,所述驱动箱的上方设置有旋转台,且步进电机通过传动轴与旋转台传动连接,所述旋转台的上方固定安装有安装座。
优选的,所述安装座的中间位置处固定安装有第二磁吸块,所述安装座的上方通过第二磁吸块固定安装有转动改性筒,所述转动改性筒的外壁上固定安装有多个电加热升温筒,所述电加热升温筒的外壁上固定安装有控制盒,所述转动改性筒的内部设置有多个改性腔,所述改性腔与电加热升温筒之间固定安装有传热铝板,所述传热铝板的上下两端均固定安装有陶瓷隔热层,所述电加热升温筒的内部固定安装有多个电加热管,且电加热管呈环形围绕在传热铝板的外壁上。
优选的,所述改性腔的上下两端均固定安装有输送管,所述输送管的外壁上固定安装有控制阀。
优选的,所述转动改性筒的上下两端均设置有筒体进出头,所述筒体进出头的内部设置有凹槽,所述凹槽的中间位置处固定安装有橡胶块插孔。
优选的,所述粉煤灰改性台的两侧分别固定安装有第一储罐与第二储罐,所述第一储罐的一端固定安装有进料伸缩管,所述第二储罐的一端固定安装有出料伸缩管,所述进料伸缩管与出料伸缩管的一端均固定安装有对接头。
优选的,所述对接头外壁的中间位置处一体设置有凸块,且凸块与橡胶块插孔插拔连接,所述对接头的外壁上固定安装有第一磁吸块,且第一磁吸块与凹槽磁吸连接。
优选的,所述对接头后端的两侧均固定安装有电推杆。
优选的,所述一种改性粉煤灰在混凝土中的应用,包括以下步骤:
步骤一:将改性粉煤灰存储在室温环境下,通过电动筛将改性粉煤灰进行筛分,并对其中较大颗粒的改性粉煤灰进行捣碎,将筛分与碎化后的改性粉煤灰进行称重,并将改性粉煤灰与混凝土原料进行配比;
步骤二:将改性粉煤灰掺入至混凝土的原料内,利用混凝土搅拌设备将二者混合搅拌在一起,搅拌速度控制在300r/min-400r/min,持续5-10分钟;
步骤三:将成品混凝土按照所需加工成烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过利用粉煤灰改性装置进行改性,将粉煤灰装入至储罐内,通过管道连接输送的方式控制输送量,并将粉煤灰送入至改性筒内,粉煤灰通过改性筒内的管道送入至最靠近出料口处的内腔内,在最靠近出料口处的内腔存放设定数量后的粉煤灰后,通过阀体闭合内管道,重复上述送料过程,直至从出料口到入料口处的内腔依次存放所需粉煤灰,每个腔内的放入三分之二的空间的粉煤灰,留下空间供粉煤灰后续流动,利用靠近内腔的升温筒进行电加热升温,通过热传递的方式将热量传入至内腔,使内腔内的粉煤灰被加热升温。
2、加热升温过程中,利用电机带动转台进行转动,而将改性筒则固定在转台上,使改性筒被带动进行转动,使内部的粉煤灰被带动而反复翻转,由于升温筒为外包裹式,使内部粉煤灰升温更加的均匀,且每个腔内的粉煤灰量小于内腔空间,使翻转流动中的粉煤灰不会出现内外受热不均的问题,此外,不同升温筒可设定不同的加热温度,使不同腔内粉煤灰受到不同程度的高温改性,由于温度过高与过低都会影响粉煤灰的改性结果,温度过高会降低粉煤灰的吸附活性,温度多低则无法破坏粉煤灰的玻璃网络结构,无法使粉煤灰颗粒疏松多孔,活性点暴露,后续通过观测不同腔内的粉煤灰玻璃网络结构,检测不同腔内粉煤灰的物理和化学吸附能力,通过该结构能够在一次改性过程中,得出多个温度数据,方便用户快速得出粉煤灰改性的合适温度范围。
3、橡胶块插孔处有多个橡胶块起到遮蔽的效果,并且橡胶块具备形变能力,方便后续凸块进行插入操作,凸块用于插入至橡胶块插孔内,第一磁吸块用于以磁吸的方式固定在凹槽,电推杆用于带动对接头进行伸缩移动,在其伸展时,能够将对接头与筒体进出头进行组合,方便管道进出粉煤灰,在回缩时,则将对接头与筒体进出头分离,方便转动改性筒进行转动操作,上述结构,能够使设备具备自动化进出料的效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的驱动箱局部结构示意图;
图3为本发明的转动改性筒局部结构示意图;
图4为本发明的转动改性筒内部结构示意图;
图5为本发明的筒体进出头局部结构示意图;
图6为本发明的对接头局部结构示意图;
图中:1、粉煤灰改性台;2、控制机构;3、驱动箱;4、步进电机;5、旋转台;6、安装座;7、转动改性筒;8、电加热升温筒;9、控制盒;10、筒体进出头;11、凹槽;12、橡胶块插孔;13、对接头;14、凸块;15、电推杆;16、第一磁吸块;17、进料伸缩管;18、第一储罐;19、出料伸缩管;20、第二储罐;21、电加热管;22、改性腔;23、输送管;24、控制阀;25、传热铝板;26、陶瓷隔热层;27、位移传感器;28、第二磁吸块。
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,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
请参阅图1-6,本发明提供的一种实施例:一种改性粉煤灰,改性粉煤灰由粉煤灰以高温热改性法制成;
所述改性粉煤灰的改性方法,包括以下步骤:
步骤一:利用粉煤灰改性装置进行改性,将粉煤灰装入至储罐内,通过管道连接输送的方式控制输送量,并将粉煤灰送入至改性筒内,粉煤灰通过改性筒内的管道送入至最靠近出料口处的内腔内,在最靠近出料口处的内腔存放设定数量后的粉煤灰后,通过阀体闭合内管道,重复上述送料过程,直至从出料口到入料口处的内腔依次存放所需粉煤灰,每个腔内的放入三分之二的空间的粉煤灰,留下空间供粉煤灰后续流动,利用靠近内腔的升温筒进行电加热升温,通过热传递的方式将热量传入至内腔,使内腔内的粉煤灰被加热升温;
步骤二:加热升温过程中,利用电机带动转台进行转动,而将改性筒则固定在转台上,使改性筒被带动进行转动,使内部的粉煤灰被带动而反复翻转,由于升温筒为外包裹式,使内部粉煤灰升温更加的均匀,且每个腔内的粉煤灰量小于内腔空间,使翻转流动中的粉煤灰不会出现内外受热不均的问题,此外,不同升温筒可设定不同的加热温度,使不同腔内粉煤灰受到不同程度的高温改性,由于温度过高与过低都会影响粉煤灰的改性结果,温度过高会降低粉煤灰的吸附活性,温度多低则无法破坏粉煤灰的玻璃网络结构,无法使粉煤灰颗粒疏松多孔,活性点暴露,后续通过观测不同腔内的粉煤灰玻璃网络结构,检测不同腔内粉煤灰的物理和化学吸附能力,通过该结构能够在一次改性过程中,得出多个温度数据,方便用户快速得出粉煤灰改性的合适温度范围;
步骤三:将升温加热完成后的粉煤灰,按照出料口近远的顺序,依次开启内腔的管道,使内部粉煤灰从内排出至外部的储罐内进行存放,当内部设定没焚毁加热温度不同时,将其分开输送存放,方便后续用户检测不同温度下的粉煤灰,确保其达到改性所需;
使用时,利用靠近内腔的升温筒进行电加热升温,通过热传递的方式将热量传入至内腔,使内腔内的粉煤灰被加热升温,利用电机带动转台进行转动,而将改性筒则固定在转台上,使改性筒被带动进行转动,使内部的粉煤灰被带动而反复翻转,由于升温筒为外包裹式,使内部粉煤灰升温更加的均匀,且每个腔内的粉煤灰量小于内腔空间,使翻转流动中的粉煤灰不会出现内外受热不均的问题,此外,不同升温筒可设定不同的加热温度,使不同腔内粉煤灰受到不同程度的高温改性,由于温度过高与过低都会影响粉煤灰的改性结果,温度过高会降低粉煤灰的吸附活性,温度多低则无法破坏粉煤灰的玻璃网络结构,无法使粉煤灰颗粒疏松多孔,活性点暴露,后续通过观测不同腔内的粉煤灰玻璃网络结构,检测不同腔内粉煤灰的物理和化学吸附能力,通过该结构能够在一次改性过程中,得出多个温度数据,方便用户快速得出粉煤灰改性的合适温度范围。
请参阅图1,粉煤灰改性装置包括粉煤灰改性台1,粉煤灰改性台1的外壁上固定安装有控制机构2,控制机构2的下方固定安装有多个位移传感器27,且多个位移传感器27呈环形分布,位移传感器27的输出端与控制机构2的输入端电性连接,位移传感器27用于检测转动改性筒7,每当转动改性筒7转动后,相应位置处检测到的位移传感器27都会反馈信号至控制机构2处,使控制机构2处知晓转动圈数。
请参阅图1、图2,粉煤灰改性台1上方的中间位置处固定安装有驱动箱3,驱动箱3的内部固定安装有步进电机4,且步进电机4的输入端与控制机构2的输出端电性连接,驱动箱3的上方设置有旋转台5,且步进电机4通过传动轴与旋转台5传动连接,旋转台5的上方固定安装有安装座6,步进电机4用于带动旋转台5进行转动,使上方的安装座6与转动改性筒7被带动进行转动,通过转动的方式将内部的粉煤灰进行翻转,确保内部粉煤灰的受热均匀。
请参阅图2、图3、图4,安装座6的中间位置处固定安装有第二磁吸块28,安装座6的上方通过第二磁吸块28固定安装有转动改性筒7,转动改性筒7的外壁上固定安装有多个电加热升温筒8,电加热升温筒8的外壁上固定安装有控制盒9,转动改性筒7的内部设置有多个改性腔22,改性腔22与电加热升温筒8之间固定安装有传热铝板25,传热铝板25的上下两端均固定安装有陶瓷隔热层26,电加热升温筒8的内部固定安装有多个电加热管21,且电加热管21呈环形围绕在传热铝板25的外壁上,电加热升温筒8内通过环绕分布的电加热管21进行升温加热,通过传热铝板25将热量传导至内部的粉煤灰上,由于升温筒为外包裹式,使内部粉煤灰升温更加的均匀,陶瓷隔热层26起到隔热的效果,其能够避免传热铝板25处的热量向上下传导,提高该改性腔22处的温度精度。
请参阅图4,改性腔22的上下两端均固定安装有输送管23,输送管23的外壁上固定安装有控制阀24,控制阀24用于起到控制管道开闭的效果。
请参阅图2、图5,转动改性筒7的上下两端均设置有筒体进出头10,筒体进出头10的内部设置有凹槽11,凹槽11的中间位置处固定安装有橡胶块插孔12,橡胶块插孔12处有多个橡胶块起到遮蔽的效果,并且橡胶块具备形变能力,方便后续凸块14进行插入操作。
请参阅图1,粉煤灰改性台1的两侧分别固定安装有第一储罐18与第二储罐20,第一储罐18的一端固定安装有进料伸缩管17,第二储罐20的一端固定安装有出料伸缩管19,进料伸缩管17与出料伸缩管19的一端均固定安装有对接头13,第一储罐18用于存放粉煤灰,第二储罐20用于存放改性后的粉煤灰。
请参阅图1、图6,对接头13外壁的中间位置处一体设置有凸块14,且凸块14与橡胶块插孔12插拔连接,对接头13的外壁上固定安装有第一磁吸块16,且第一磁吸块16与凹槽11磁吸连接,凸块14用于插入至橡胶块插孔12内,第一磁吸块16用于以磁吸的方式固定在凹槽11。
请参阅图1、图6,对接头13后端的两侧均固定安装有电推杆15,电推杆15用于带动对接头13进行伸缩移动,在其伸展时,能够将对接头13与筒体进出头10进行组合,方便管道进出粉煤灰,在回缩时,则将对接头13与筒体进出头10分离,方便转动改性筒7进行转动操作。
一种改性粉煤灰在混凝土中的应用,包括以下步骤:
步骤一:将改性粉煤灰存储在室温环境下,通过电动筛将改性粉煤灰进行筛分,并对其中较大颗粒的改性粉煤灰进行捣碎,将筛分与碎化后的改性粉煤灰进行称重,并将改性粉煤灰与混凝土原料进行配比;
步骤二:将改性粉煤灰掺入至混凝土的原料内,利用混凝土搅拌设备将二者混合搅拌在一起,搅拌速度控制在300r/min-400r/min,持续5-10分钟;
步骤三:将成品混凝土按照所需加工成烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒。
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。