CN207699461U - 建筑废弃物用于制备干混砂浆原料的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种建筑废弃物用于制备干混砂浆原料的处理系统，包括建筑废弃物处理系统、干混砂浆原料预处理系统和水泥窑；建筑废弃物处理系统包括密闭式预处理站和遴选分级系统；干混砂浆原料预处理系统包括竖式加热炉、冷却筛分机、辊压机和立式磨粉机；竖式加热炉通过高温板式出料机与滚筒式冷却筛分机连接；滚筒式冷却筛分机与粉磨系统连接；旋风筒、粉磨系统均与粉料收集装置连接。本实用新型的处理系统通过对建筑废弃物的合理分离和运用，实现建筑废弃物制备干混砂浆原料同时有效运用水泥窑排放的多余热量，实现建筑废弃物的无害化、资源化、低成本处理，实现干混砂浆成本的降低，实现水泥窑热量的合理利用。

Description

建筑废弃物用于制备干混砂浆原料的处理系统

技术领域

本实用新型涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种建筑废弃物用于制备干混砂浆原料的处理系统。

背景技术

干混砂浆，是建材领域新兴材料之一，指由专业生产厂家生产的，以水泥为主要胶结料与干燥筛分处理的细集料、矿物掺合料、加强材料和外加剂按一定比例混合而成的混合物。干混砂浆起步于上世纪五十年代欧洲建筑市场，如今在德国、奥地利、芬兰等国家将干混砂浆作为主要的砂浆材料，仅德国就有年产10万吨以上的工厂200余家，平均每五十万人就拥有一个干混砂浆生产企业。在我国干混砂浆尚属新兴产业，被称作新型建筑涂料。近年来，我国干混砂浆行业取得了长足的进步，2013年全国使用干混砂浆产量已超过4000万吨，尤其是天津、南京、济南、成都、武汉等地干混砂浆得到了快速发展，未来行业有不少于2000 亿的市场规模，目前的产值仅占市场前景的6％。在欧洲所有的砂浆产品中，干混砂浆占据 90％以上的份额。按这个比例，我国需建2500条左右的生产线。我国每年新开工建筑面积均达20亿平方米左右，建筑砂浆的需求量应为3.5-6亿吨，现阶段干混砂浆产量仅为需求量的 5％。有专家预测，未来几年将是中国干混砂浆产业的黄金发展阶段。干混砂浆节省空间、保证质量、施工时省工省时、延长使用寿命、减少修补费用等方面来说，干混砂浆更具有长效的成本节流优势。同时，发展干混砂浆有利于环境保护，符合“十三五”建材行业发展规划。

建筑废弃物是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物等进行建设、拆迁、修缮或装饰房屋过程中所产生的余泥、余渣、泥浆及其他废弃物。建筑废弃物产生量在我国逐年稳步增长，我国每年建筑废弃物产生量(含渣土)占废弃物总量的30％-40％。为国内主要城市的年平均排放量，随着城市建设的不断扩大，城市建筑废弃物排放量呈现着迅猛增长趋势。 2015年已达到15亿t，2020年预计会突破20亿t。这些废弃物数量庞大，多数为简单填埋处理，有些干脆不进行任何处理，堆积如山。长期以来，我国在建筑废弃物的管理一直较为薄弱，建筑废弃物基本不经任何处理便被施工单位运往郊外或乡村，采用露天堆放的方式进行处置。成为城市环境新的杀手。建筑废弃物处置不当将带来一系列的环境危害。

近几十年来，水泥窑协同处置固体废物发展迅速，国务院《关于加快水泥工业结构调整的若干意见》中提出：“在充分试验研究的基础上完善标准体系，引导水泥工业科学、合理利用和处理废弃物”。仅“十一五”期间，水泥行业利用固体废弃物超过4亿吨，建成了一批水泥窑无害化协同处置城市生活污泥、城市污泥和各类固体废物的技术示范工程。《巴塞尔公约》的条文中提到，“水泥生产过程中协同处置危险废物已被认为是对环境无害的处理措施”；水泥窑协同处置固体废物技术在西方发达国家已得到了广泛的认可和应用。2014年颁布的《水泥窑协同处置固体废物技术规范》为水泥窑协同处置固体废物明确了基本原则和技术方向。

CN201610332635.0公开一种利用建筑垃圾再生骨料制备的干混砂浆的方法，通过将建筑垃圾在拆迁地进行必要的锤击、振捣等处理后，利用颚式破碎机对建筑垃圾进行两级粉碎，分离得到0.15～5mm的建筑垃圾再生骨料，然后按照干混砂浆的配比制备干混砂浆，该方案能够实现建筑垃圾资源的重新利用，但没有利用水泥窑协同处理得到活性好的干粉砂浆，存在一定的不足。

CN201610701628.3公开一种应用建筑垃圾制备建筑砂浆的方法，先将建筑垃圾通过筛选、磨细、均化工艺制得建筑垃圾微粉，然后将其掺入配制干混砂浆。该方案也没有很好的利用水泥窑实现获得高性价比的干粉砂浆，具有一定的局限性。

因此，如何有效的对建筑废弃物进行分类处理，同时利用建筑废弃物制备干混砂浆原料，进而利用水泥窑对建筑废弃物进行处理，降低干粉砂浆的生产成本，具有重要的现实意义。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种建筑废弃物用于制备干混砂浆原料的处理系统，通过有效实现建筑废弃物的合理分离和运用，实现建筑废弃物制备干混砂浆原料同时有效运用水泥窑排放的多余热量，实现建筑废弃物的无害化、资源化、低成本处理，实现干混砂浆成本的降低，实现水泥窑热量的合理利用，三者结合确保环境友好，安全生产。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种建筑废弃物用于制备干混砂浆原料的处理系统，包括依次连接的建筑废弃物处理系统、干混砂浆原料预处理系统和水泥窑；

所述建筑废弃物处理系统包括密闭式预处理站和遴选分级系统；

所述密闭式预处理站内设置有消毒间、卸车坑、进料坑、抓斗、锻打设备和除尘器；所述抓斗设置在密闭预处理站内的行车上，所述除尘器设置在密闭预处理站的顶部；

所述进料坑设置有网格和出料口，所述网格设置在进料坑顶部，所述出料口与坑底板式喂料机相连；

所述坑底板式喂料机与遴选分级系统连接；

所述遴选分级系统包括反击式破碎机、气力分选机、旋风筒、袋收尘器和筛分装置；

所述坑底板式喂料机与反击式破碎机连接，所述反击式破碎机通过皮带输送机与气力分选机连接；

所述坑底板式喂料机和皮带输送机上部均设置强磁除铁器，用于剔除和回收钢铁类物质；

所述气力分选机与旋风筒、筛分装置均连接；

所述旋风筒与袋收尘器连接；

所述水泥窑包括水泥窑尾烟室、旁路放风系统、水泥窑余热锅炉、窑尾预热器；

所述袋收尘器与水泥窑尾烟室、旁路放风系统均连接；

所述旋风筒还与水泥窑尾烟室连接；

所述干混砂浆原料预处理系统包括竖式加热炉、冷却筛分机、辊压机和立式磨粉机；

所述筛分装置通过提升机与竖式加热炉的进料口连接；

所述竖式加热炉的出料口通过高温板式出料机与滚筒式冷却筛分机的进料口连接；所述竖式加热炉的进气口与水泥窑窑尾烟室的出风口、窑尾预热器出风口连接；所述竖式加热炉的出气口通过排风机与水泥窑余热锅炉的进风口连接；

所述滚筒式冷却筛分机的出气口通过旋风筒、排风机与竖式加热炉的进气口连接；

所述滚筒式冷却筛分机的出料口与粉磨系统连接；

所述旋风筒的出料口、粉磨系统的出料口均与粉料收集装置连接。

进一步地，所述竖式加热炉的窑体为圆柱型，采用石灰窑结构。

进一步地，所述除尘器的出气口经抽风机与除臭和异味消除器的进气口连接；所述除臭和异味消除器的出气口与水泥窑的窑尾煤粉燃烧器一次风机连接。

进一步地，所述筛分装置为振动筛或滚筒筛。

进一步地，所述粉磨系统为辊压机或立式磨粉机。

相对现有技术，本实用新型具有如下优势：

本实用新型提供一种建筑废弃物用于制备干混砂浆原料的处理系统，建筑废弃物经过分类处理后，利用现有的水泥窑系统将建筑废弃物处理成为干混砂浆原料，不仅具有广阔的市场，而且可以避免石英砂粉磨和烧制中存在的问题，可以高效利用石英砂作为干混砂浆的基本成分，变有害为有益；同时可以通过对建筑废弃物的活化处理得到较好的水化活性，降低了水泥用量，节约产品成本。同时利用水泥窑协同处理，可以将泥土质物料和含杂的塑料、纸张、木块等有机物送入水泥窑无害化资源化焚烧处置，利用水泥窑的余热干燥和焙烧建筑废弃物，有利于节能降耗。也有利于水泥行业调整产业结构，实现环保转型升级。具体体现如下：

(1)针对建筑废弃物的复杂性，采取分类处理的方式得到性价比高的建筑材料；对于采用花岗岩、玄武岩、硅质卵石、白云石及陶粒类粗骨料混凝土等非石灰岩(碳酸钙)粗骨料废弃混凝土也可以生产出干混砂浆原料和活化混凝土集料；避免了石英成分对粉磨和烧成的影响。

(2)针对建筑废弃物中含有钢筋混凝土的特点设置冲压破碎设施，采用人工辅助的方式筛选出钢筋、铝合金、塑料管和大块木材；根据物料的比重，采用气力分选方式分离轻质的塑料、纸张等。

(3)根据建筑废弃物的物料特性，采用反击式破碎机进行破碎，由于破碎机对物料硬度敏感，防止较硬的混凝土块的粉碎，实现了对砖瓦、石膏制品等其他较小硬度物料的粉碎，从而通过筛分可以较好的将混凝土分离出来。

(4)针对混凝土中的水泥石矿物及惰性硅铝酸盐矿物在600℃左右基本脱水裂解成骨料和水泥石粉料，并可以保留大部分胶凝特性，得到再生水泥成分的特性；借鉴石灰窑工艺技术原理，利用将混凝土在600℃左右在竖式窑内焙烧1h以上，从而可以实现混凝土活化裂解目的。

(5)采用滚筒式冷却筛分机可以将反复翻滚的已经裂解的混凝土碎块实现骨料和水泥石的基本分离，通过筛分后得到活性混凝土骨料和活性混凝土水泥砂浆。

(6)利用水泥窑协调处理，可以利用水泥窑的余热和利用水泥窑焚烧废弃物中的可燃物，回收热量，实现节能降耗；同时可以利用水泥窑的烟气处理系统及其他设施，降低了投资；便于利用现有干法旋窑生产线装备及技术，利于化解水泥产能过剩，利于水泥企业向绿色环保型产业转型。

附图说明

图1本实用新型优选实施例中建筑废弃物处理系统的结构示意图；

图2本实用新型优选实施例中干混砂浆原料预处理系统和水泥窑的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型具体实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例1

如图1～2所示，本实用新型提供一种建筑废弃物用于制备干混砂浆原料的处理系统，包括依次连接的建筑废弃物处理系统、干混砂浆原料预处理系统和水泥窑；

所述建筑废弃物处理系统包括密闭式预处理站和遴选分级系统；

所述密闭式预处理站内设置有消毒间1、卸车坑3、进料坑4、抓斗5、锻打设备和除尘器2；所述抓斗5设置在密闭预处理站内的行车6上，所述除尘器2设置在密闭预处理站的顶部，所述除尘器2的出气口经抽风机与除臭和异味消除器的进气口连接；所述除臭和异味消除器的出气口与水泥窑的窑尾煤粉燃烧器一次风机连接；

所述进料坑4设置有网格和出料口，所述网格设置在进料坑4顶部，所述出料口与坑底板式喂料机8相连；

所述坑底板式喂料机8与遴选分级系统连接；

所述遴选分级系统包括反击式破碎机9、气力分选机11、旋风筒13、袋收尘器14和筛分装置12，所述筛分装置12为振动筛或滚筒筛；

所述坑底板式喂料机8与反击式破碎机9连接，所述反击式破碎机9通过皮带输送机10 与气力分选机11连接；

所述坑底板式喂料机8和皮带输送机10上部均设置强磁除铁器7，用于剔除和回收钢铁类物质；

所述气力分选机11与旋风筒13、筛分装置12均连接；

所述旋风筒13与袋收尘器14连接；

所述水泥窑包括水泥窑尾烟室、旁路放风系统、水泥窑余热锅炉、窑尾预热器；

所述袋收尘器14与水泥窑尾烟室、旁路放风系统均连接；

所述旋风筒13还与水泥窑尾烟室连接；

所述干混砂浆原料预处理系统包括竖式加热炉15、冷却筛分机17、辊压机和立式磨粉机；

所述筛分装置12通过提升机与竖式加热炉15的进料口连接；

所述竖式加热炉15的出料口通过高温板式出料机16与滚筒式冷却筛分机17的进料口连接；所述竖式加热炉15的进气口与水泥窑窑尾烟室的出风口、窑尾预热器出风口连接；所述竖式加热炉15的出气口通过排风机与水泥窑余热锅炉19的进风口连接，所述竖式加热炉15 的窑体为圆柱型，采用石灰窑结构；

所述滚筒式冷却筛分机17的出气口通过旋风筒18、排风机与竖式加热炉15的进气口连接；

所述滚筒式冷却筛分机17的出料口与粉磨系统连接，所述粉磨系统为辊压机或立式磨粉机；

所述旋风筒18的出料口、粉磨系统的出料口均与粉料收集装置连接。

运用本实用新型所述的建筑废弃物用于制备干混砂浆原料的处理系统对建筑废弃物进行处理的方法，具体步骤如下：

步骤一：建筑废弃物经过杀菌消毒后卸入卸车坑中，抓斗将建筑废弃物分类并经预处理后送入进料坑；所述预处理包括进料坑网格对建筑废弃物进行过筛，钢筋混凝土块经锻打设备锻打或电锤裂解，人工收集可回收的废品。进料坑网格的规格约500×500mm，在进行过筛时，直径小于500mm的进入受料坑，大于500mm的用抓斗抓送在密闭式预处理站内空地上，经过人工筛选其中可回收的各类物质后，经过锻打设备进行锻打或裂解再次进入受料坑进行过筛处理。例如钢筋混凝土块经过锻打或电锤裂解后，回收钢筋，碎料送入进料坑；人工回收铝合金、木块、塑料、PVC管等长条状物质，金属类物质、大块塑料、纸张或可回收的废品等。

步骤二：进料坑内的建筑废弃物经坑底板式喂料机送入反击式破碎机进行破碎；在进行破碎前和破碎后均进行回收金属物质；所述金属物质的回收通过采用强磁除铁器进行，主要回收包括钢铁类物质、其他金属物质等。

步骤三：经破碎的建筑废弃物送入气力分选机进行第一次分选，第一次分选的轻质材料经旋风筒和袋收尘器收集后进入水泥窑系统燃烧；第一次分选出的重质材料进入筛分装置进行第二次分选；所述气力分选机第一次分选的轻质材料包括纸张、塑料等有机物或粉尘。所述袋收尘器将第一次分选出的灰尘和废气统一处理后可实现达标排放。所述重质材料在筛分装置中可分别选出粒径为15-40mm粗物料、5-15mm中粗物料和小于5mm的细物料。15-40mm 粗物料一般为硬度较大的混凝土块且难粉碎，其可作为再生干混砂浆的基本原料，该粗物料经检测基本为混凝土碎块，一般占建筑废弃物总量的50％左右，后续进行进一步的活化。 5-15mm中粗物料一般为硬度大或者硬度较大但粒径小的骨料，其可作为普通混凝土骨料直接使用。小于5mm的细物料主要为容易粉碎的泥土类、砖瓦、石膏制品等，且这些物料成分复杂，可作为水泥厂部分粘土质原料使用，也可作为路基、园林假山、砌块集料使用。所述轻质材料包括塑料、纸张、木材等破碎材料，可送入水泥窑内焚烧，其可替代部分煤炭用于水泥熟料烧成，焚烧灰烬形成水泥熟料，废气与水泥窑废气一起处理达标后排放。

步骤四：第二次分选的粗物料经提升送入竖式加热炉进行活化；所述竖式加热炉从上部进料，从下部出料，粗物料在重力作用下向下运动，热气从下部进入由下而上运动，热气体将热量传递给物料，对物料进行加热活化。在这一活化过程中，进入竖式加热炉的烟气温度控制在650℃，粗物料实现在600℃左右停留1h，从而水泥水化胶体与骨料基本裂解分离，同时高温下失去水分实现水泥再生并具有胶凝性，得到活化后的干混砂浆原料。进入竖式加热炉的烟气可由水泥窑的窑尾烟室引出950℃热风和出窑尾预热器400℃左右热风及回收物料组成。从竖式加热炉中排出的烟气温度约350℃左右，再与窑尾烟气混合后进入窑尾烟气处理系统统一处理后达标排放。

步骤五：活化后的物料经冷却筛分后再次进行选粉，选出干混砂浆原料用于制备干混砂浆。活化后的物料进入滚筒式冷却筛分机进行冷却筛分，冷却筛分过程中物料被反复翻滚，物料表面的混凝土粉化脱落，筛分得到大于15mm的活性混凝土骨料及小于15mm的以水泥和砂料为主的活化料。所述滚筒式冷却筛分机排出的废气可作为竖式加热炉的热气重复利用。将活性混凝土骨料和活化料进行粉磨后再次选粉，选出小于3.5mm的干混砂浆原料。将干混砂浆原料、粉煤灰、水泥、外加剂按实际需要混合后调制不同型号的干混砂浆成品。

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

Claims (5)

1.一种建筑废弃物用于制备干混砂浆原料的处理系统，其特征在于，包括依次连接的建筑废弃物处理系统、干混砂浆原料预处理系统和水泥窑；

所述建筑废弃物处理系统包括密闭式预处理站和遴选分级系统；

所述密闭式预处理站内设置有消毒间、卸车坑、进料坑、抓斗、锻打设备和除尘器；所述抓斗设置在密闭预处理站内的行车上，所述除尘器设置在密闭预处理站的顶部；

所述进料坑设置有网格和出料口，所述网格设置在进料坑顶部，所述出料口与坑底板式喂料机相连；

所述坑底板式喂料机与遴选分级系统连接；

所述遴选分级系统包括反击式破碎机、气力分选机、旋风筒、袋收尘器和筛分装置；

所述坑底板式喂料机与反击式破碎机连接，所述反击式破碎机通过皮带输送机与气力分选机连接；

所述坑底板式喂料机和皮带输送机上部均设置强磁除铁器，用于剔除和回收钢铁类物质；

所述气力分选机与旋风筒、筛分装置均连接；

所述旋风筒与袋收尘器连接；

所述水泥窑包括水泥窑尾烟室、旁路放风系统、水泥窑余热锅炉、窑尾预热器；

所述袋收尘器与水泥窑尾烟室、旁路放风系统均连接；

所述旋风筒还与水泥窑尾烟室连接；

所述干混砂浆原料预处理系统包括竖式加热炉、冷却筛分机、辊压机和立式磨粉机；

所述筛分装置通过提升机与竖式加热炉的进料口连接；

所述竖式加热炉的出料口通过高温板式出料机与滚筒式冷却筛分机的进料口连接；所述竖式加热炉的进气口与水泥窑窑尾烟室的出风口、窑尾预热器出风口连接；所述竖式加热炉的出气口通过排风机与水泥窑余热锅炉的进风口连接；

所述滚筒式冷却筛分机的出气口通过旋风筒、排风机与竖式加热炉的进气口连接；

所述滚筒式冷却筛分机的出料口与粉磨系统连接；

所述旋风筒的出料口、粉磨系统的出料口均与粉料收集装置连接。

2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述竖式加热炉的窑体为圆柱型。

3.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述除尘器的出气口经抽风机与除臭和异味消除器的进气口连接；所述除臭和异味消除器的出气口与水泥窑的窑尾煤粉燃烧器一次风机连接。

4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述筛分装置为振动筛或滚筒筛。

5.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述粉磨系统为辊压机或立式磨粉机。