CN116806211A - 电梯元件、其制造方法以及电梯 - Google Patents
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Abstract
一种电梯元件制造方法、电梯元件以及电梯。该制造方法包括提供(300)粉末和/或颗粒形式的包括含有硅和第二价金属的化合物的材料，用包含所述材料和水的混合物填充模具(302)，在模具中的所述混合物中加入CO2(304)，允许水和CO2在超压下与所述材料反应，从而产生基于金属碳酸盐(MCO3)的键合结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造电梯元件的方法。
本发明还涉及一种电梯元件。
本发明还涉及一种电梯。
背景技术
制造电梯的一个挑战是降低其环境负荷。
发明内容
从第一方面来看，可以提供一种电梯元件制造方法，包括
-提供粉末和/或颗粒形式的材料，所述材料包括包含硅和第二价金属的化合物，
-用包括所述材料和水的混合物填充模具，
-在模具中向所述混合物中加入CO2，
-允许水和CO2在过压下与所述材料反应，从而
-产生基于金属碳酸盐(MCO3)的键合结构。
由此，可以减少由电梯的制造引起的环境负荷。另外，可以制造机械坚固且有弹性且耐化学腐蚀的电梯元件，使得不需要例如钢或纤维增强件的结构增强件。
从另一个方面来看，可以提供包括通过上述方法制造的主体部分的电梯元件。
由此，可以实现具有低环境负荷的电梯元件。另外，可以制造机械坚固且有弹性且耐化学腐蚀的电梯元件，使得不需要例如钢或纤维增强件的结构增强件。
从又一方面来看，可以提供一种电梯，包括电梯竖井、布置在电梯竖井中的电梯轿厢和通过上述方法制造的电梯元件。
由此，可以实现制造污染较少的电梯。
该方法、元件和电梯的特征在于独立权利要求中所述的内容。一些其他实施例的特征在于其他权利要求中所述的内容。本专利申请的说明书和附图中还公开了创造性实施例。专利申请的发明内容也可以以不同于以下权利要求中定义的其他方式来定义。本发明内容也可以由几个独立的发明形成，特别是如果根据表达的或隐含的子任务或鉴于获得的利益或利益组来检查本发明。考虑到单独的发明思想，包含在以下权利要求中的一些定义可能是不必要的。在基本发明思想的范围内，本发明的不同实施例的特征可以应用于其他实施例。
在一个实施例中，第二价金属是Ca，产生基于CaCO3的键合结构。一个优点是可以实现非常强的键合结构，从而实现电梯元件。
在一个实施例中，该材料包括至少两种第二价金属。优点是可以促进聚合物在键合结构处的支化趋势，从而实现元件的甚至更强的结构。
在一个实施例中，材料是包括高炉炉渣(BF炉渣)、碱性氧炉渣(BOF炉渣)、电弧炉炉渣(EAF炉渣)、顶底复吹氧炉渣(KOBM炉渣)和/或铸造炉渣的炉渣。一个优点是这种材料很容易获得。此外，特别是BOF和KOBM与CO2高度反应，从而导致制造的元件的坚固结构。
在一个实施例中，在混合物中加入填充材料以增加电梯元件的密度。一个优点是可增加电梯元件的重量而不增加其体积，因此可以实现例如紧凑的配重或平衡重物。
在一个实施例中，水、CO2和所述材料粉末/颗粒的反应在室温下发生。优点是可以实现节能工艺。
在一个实施例中，电梯元件是配重或平衡重物的填充块。优点在于，由于材料的机械和化学结构坚固，不需要例如钢或纤维增强件，因此可以实现重物的简单的制造和结构。
在一个实施例中，电梯元件是布置在电梯轿厢中的轿厢压舱物。优点在于，由于材料的机械和化学结构坚固，不需要例如钢或纤维增强件，因此可以实现压舱物的简单的制造和结构。
附图说明
在附图中更详细地描述了示出本公开的一些实施例，其中
图1是电梯元件的示意图，
图2是电梯配重的示意图，
图3是电梯的示意图，以及
图4是电梯元件制造方法的示意图。
在附图中，为了清楚起见，简化地示出了一些实施例。相似的部件在附图中用相同的参考数字标记。
具体实施方式
图1是电梯元件的示意图，图2是电梯配重的示意图。
根据本公开的方法用于制造电梯元件。在一个实施例中，电梯元件1包括主体部分2，主体部分2可以构成所述电梯元件的主要部分或次要部分。
在一个实施例中，电梯元件1是电梯中使用的重物的填充块3。所述重物可以是例如配重或平衡重物。典型地，填充块3布置在包括重物框架5的重物组件4中。重物框架5可以接收多个填充块3，其中至少一个填充块是通过根据本公开的方法制造的。
要注意的是，填充块的形状、数量、位置等可以与图中所示的不同。还应当注意，通过根据本公开的方法制造的电梯元件不一定是填充块。
图3是电梯实施例的示意图。应当注意的是，该实施例以高度简化的方式示出。
在一个实施例中，电梯100包括限定用于容纳乘客和/或负载的内部空间的电梯轿厢7。电梯轿厢7布置在电梯竖井6中。电梯100还可以包括配重，该配重包括重物组件4和布置成将电梯轿厢7连接到配重的绳索8。
如已经描述的，根据本公开制造的元件1可以布置在重物组件4中。在一个实施例中，至少一个元件1布置在电梯轿厢7中。所述元件可以用作例如轿厢压舱物。在一个实施例中，轿厢压舱物布置在例如位于电梯轿厢7下侧的保持器或支架9中。
在一个实施例中，电梯100包括补偿绳索和布置在其上的张力重物。所述张力重物可以包括根据本公开制造的元件1。
在一个实施例中，电梯100包括超速调速器绳索和布置在其上的张力重物。所述张力重物可以包括根据本公开制造的元件1。
在一个实施例中，电梯100包括救援绳索和布置在其上的张力重物。所述张力重物可以包括根据本公开制造的元件1。
在一个实施例中，电梯100包括失速检测绳索和布置在其上的张力重物。所述张力重物可以包括根据本公开制造的元件1。
在一个实施例中，电梯100包括布置在其上的层站门关闭重物和张力重物。所述张力重物可以包括根据本公开制造的元件1。
图4是电梯元件制造方法的示意图。在该方法中，提供了300种粉末和/或颗粒形式的材料，所述材料包括包含第二价金属的硅酸盐。所述材料可以包括例如灰、飞灰、炉渣、包含矿物的硅酸盐、尾矿、来自工业过程的支流物质以及它们的任何混合物和组合。
可以将材料粉碎成所需的尺寸或尺寸分布，例如接近水泥粉末的尺寸。例如，它可以通过研磨、碾磨、压碎或切割中的至少一种来粉碎。
灰可以是可从煤、生物质和/或废物的燃烧或焚烧中获得的灰。
飞灰可以从煤、生物质、油和/或废物的燃烧中获得。
炉渣可以是作为炼铁或炼钢的副产品获得的炉渣。
在一个实施例中，炉渣包括高炉炉渣(BF炉渣)。高炉炉渣是高炉炼铁过程中产生的非金属副产品。通常，高炉炉渣主要由硅酸盐、铝硅酸盐和钙-铝-硅酸盐组成。
在一个实施例中，炉渣包括碱性氧炉渣(BOF炉渣)。BOF炉渣是在炼钢过程中在碱性氧炉中产生的废弃物。通常，BOF炉渣含有SiO2、CaO、MgO、铁(混合氧化物)、Al2O3、MnO和其它氧化物。
在一个实施例中，炉渣包括电弧炉炉渣(EAF炉渣)。EAF炉渣是一种非金属副产品，主要由精炼钢水过程中形成的硅酸盐和氧化物组成。典型地，EAF炉渣中的主要元素是铁、钙、硅和铝氧化物；EAF炉渣中的微量元素是镁和锰氧化物。
在一个实施例中，炉渣包括顶底复吹氧炉渣(KOBM炉渣)。
在一个实施例中，炉渣包括铸造炉渣，其是在铁或钢的铸造过程中产生的废物。
在一个实施例中，炉渣是包含本公开中提到的至少两种炉渣的混合物。
在一个实施例中，炉渣是包含本公开中提到的至少一种炉渣和波特兰水泥的混合物。
所述材料包括包含第二价金属的硅酸盐。在一个实施例中，该材料包括选自Ca、Cu、Fe、Ni、Co、Mn、Mg、Si、Zn、Pd、Cd、Sn、Pt和Pb的至少一种第二价金属。在一个实施例中，该材料包括至少两种第二价金属。多个第二价金属可以根据其性质存在于材料中，或者它们可以被有意地添加到材料中。
在一个实施例中，在混合物中加入填充材料303，使得电梯元件100的密度可以增加。填充材料可以包括例如金属基颗粒，例如铁砂或铁颗粒，或者石基颗粒或砂。
在该方法的一个实施例中，将水加入301到包含硅酸盐的材料中，该硅酸盐包含第二价金属，例如炉渣，以产生适合于制备适合于铸造的可硬化混合物或物质的混合物，并且用所述混合物填充模具302。混合物的产生可以包括彻底混合混合物的步骤。换句话说，混合物是在填充模具之前制备的。
在该方法的另一个实施例中，在模具中提供水或其至少一部分，然后在已经有水的模具中加入包括包含第二价金属的硅酸盐的材料，例如炉渣。因此，在模具中制备混合物。在模具中制备混合物可以包括彻底混合混合物的步骤。
在该方法的又一个实施例中，在模具中提供包含硅酸盐的材料，硅酸盐包含第二价金属，例如炉渣，或其至少一部分，然后在已经有所述材料的模具中加入水。因此，在模具中制备混合物。在模具中制备混合物可以包括彻底混合混合物的步骤。
在该方法的一个实施例中，将气态形式的CO2加入304布置在模具中的混合物中，并允许其与水和材料反应。在一个实施例中，模具是开放式模具，其中混合物不被压缩或压实。在另一个实施例中，模具是压缩模具，其中混合物在模塑期间被压缩和压实。
在一个实施例中，通过至少一个喷射器在压力下将CO2注入混合物中。在一个实施例中，模具和其中的混合物布置在超压下的压力室中，例如1-2巴的超压，并且允许CO2在混合物中吸收和反应。因此，产生了基于金属碳酸盐(MCO3)的键合结构。在一个实施例中，水、CO2和所述炉渣粉末/颗粒的所述反应在室温下发生。
如本文所使用的，术语“键合结构”是指包含通过共价键、离子键结合在一起的多个原子的化学单元，作为复合物、晶体结构或其组合或杂化物。键合结构的非限制性示例是由共价键合到四个氧原子的四价金属形成的四面体排列。在上述非限制性实施例中，几个四面体键合结构可以通过共价键连接在一起，以形成更复杂的结构，例如双四面体、三四面体等。键合结构还可以结合加成离子供体，例如金属离子，以能够形成具有二价或三价中心原子的四面体结构。
在一个实施例中，多个键合结构可以通过接头连接以形成聚合物。在一个实施例中，接头包括二价金属。在另一个实施例中，接头包括金属碳酸盐，其中金属是二价金属。在一个实施例中，聚合物可以包括键合结构之间的多个金属碳酸盐部分。
在一个实施例中，聚合物可以通过将其连接到多个接头而在键合结构处支链。
在一个实施例中，所述至少一种二价金属包括与水反应从而产生氢氧化钙的钙。然后，氢氧化钙与二氧化碳反应并产生基于CaCO3的键合结构：
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
混合物的硬化305，即产生键合结构的反应，被允许在模具中进行一段期望的时间。通常，混合物持续硬化很长时间。然而，在一个实施例中，在模具中模制的混合物或制品可以从模具中取出，使得混合物的硬化在所述从模具中取出后继续。根据本公开的方法可以使混合物快速硬化至其最终强度。例如，已经观察到，在一个实施例中，最终抗压强度可以在大约24小时内达到，这是波特兰水泥硬化所需时间的1/3-1/2。抗压强度仍然很高，约为40-50MPa。在混合物不含铁的情况下，甚至可以达到高达80MPa的抗压强度。
在至少一些情况下，在模具中模制的制品需要进一步加工，以便产生所需的元件或其主体部分。这可以包括例如移除和/或添加材料，和/或在制品中添加部件或元件。
本发明不仅限于上述实施例，而是在由以下权利要求限定的本发明概念的范围内可以有许多变化。在本发明概念的范围内，不同实施例和应用的属性可以与另一实施例或应用的属性结合使用或替换另一实施例或应用的属性。
附图和相关描述仅旨在说明本发明的思想。本发明可以在以下权利要求中定义的发明思想的范围内详细变化。
附图标记
1 电梯元件
2 主体部分
3 填充块
4 重物组件
5 重物框架
6 电梯井道
7 电梯轿厢
8 绳索
9 支架(机架)
100 电梯
300 提供材料
301 添加水
302 填充模具
303 添加填充材料
304 添加CO2
305 硬化
Claims (18)
1.一种电梯元件(1)的制造方法，包括
-提供(300)粉末和/或颗粒形式的材料，所述材料包括包含硅和第二价金属的化合物，
-用包括所述材料和水的混合物填充模具(302)，
-在模具中的所述混合物中加入CO2(304)，
-允许水和CO2在过压下与所述材料反应，从而
-产生基于金属碳酸盐(MCO3)的键合结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中
-第二价金属选自Ca、Cu、Fe、Ni、Co、Mn、Mg、Si、Zn、Pd、Cd、Sn、Pt、Pb。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中
-第二价金属是Ca，基于CaCO3形成键合结构。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中
-所述材料包括至少两种第二价金属。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述材料包括炉渣，所述炉渣包括
-高炉炉渣(BF炉渣)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述材料包括炉渣，所述炉渣包括
-碱性氧炉渣(BOF炉渣)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述材料包括炉渣，所述炉渣包括
-电弧炉炉渣(EAF炉渣)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述材料包括炉渣，所述炉渣包括
-顶底复吹氧炉渣(KOBM炉渣)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述材料包括炉渣，所述炉渣包括
-铸造炉渣。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括
-在材料中加入波特兰水泥。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括
-在混合物中加入填充材料(303)以增加电梯元件(1)的密度。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中
-所述过压为1巴-2巴。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中
-水、CO2和所述材料粉末/颗粒的所述反应在室温下发生。
14.一种电梯元件(1)，包括
-通过前述权利要求中任一项所要求的方法制造的主体部分(2)。
15.根据权利要求14所述的电梯元件，所述电梯元件是
-配重的填充块。
16.根据权利要求14所述的电梯元件，所述电梯元件是
-平衡重物的填充块。
17.根据权利要求14所述的电梯元件，所述电梯元件是
-布置在电梯轿厢(7)中的轿厢压舱物。
18.一种电梯(100)，包括
-电梯竖井(6)，
-布置在电梯竖井(6)中的电梯轿厢(7)，以及
-通过权利要求1-13中任一项所述的方法制造的电梯元件(1)。
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