CN213611872U - 防火材制作结构 - Google Patents

Abstract

一种防火材制作结构，其包括有粗筛破碎机构；与该粗筛破碎机构连通设置的筛选破碎机构；与该筛选破碎机构连通设置的混拌机构；与该混拌机构的第一混拌容器连通设置的挤压造粒机构；与该混拌机构的第二混拌容器连通设置的螺旋输送机构；以及分别与该粗筛破碎机构、该筛选破碎机构、该挤压造粒机构、及该螺旋输送机构连通设置的双室炉机构。藉此，可达到同时处理铝渣并且分别生产铝锭、钢渣促进剂及耐火材料氧化铝，使铝渣转换成多种可销售的产品，如此，通过本防火材制作结构，可增加二次资源的生命周期，且避免工业废弃物的不适当处理而对环境产生影响，并能减少进口主要资源的需求，避免自然资源开发利用，进而减少二氧化碳的排放量。

Description

防火材制作结构

技术领域

本实用新型有关于一种防火材制作结构，尤指涉及一种防火材料制作结构，能同时处理铝渣并且分别生产铝锭、钢渣促进剂及耐火材料氧化铝，使铝渣转换成多种可销售的产品。

背景技术

一般由回收废铝(Aluminium scrap)中回收铝的流程，首先在铝冶金(Aluminiummetallurgy)期间生成熔融铝( Molten aluminum)与细微粒(Fine particle)，该熔融铝浇铸(Cast)在模具中以获得铝锭(Ingot)或合金(Alloy)，且当熔融金属的表面与炉内空气反应时将产生浮渣(Dross) ；而该细微粒是由空气污染控制系统如袋式集尘器收集的集尘灰(Incinerator ash)，且该浮渣与集尘灰被定义为铝渣( Aluminum residues)。因此，在废铝熔化过程中，铝渣由氧化铝、铝合金、以及少量的添加元素的氧化物与氮化铝组成。

在中国台湾，铝再生过程中浮渣的数量估计将超过20万吨/年，且大部分的铝渣被处置在一般事业废弃物掩埋场或非法储存为主。由于一般事业废弃物掩埋场与储存区域在中国台湾有其限制，且掩埋场地与储存区亦不够多，甚至因为有些掩埋场的处理费过高，造成弃置乱丢的现象日益频繁。因此，上述所提并非作为处理铝渣的最佳解决方法。由于铝渣的主要成分为氧化铝(Al₂O₃，约占75％～92％)，其余则为铝(Al)、氮化铝(AlN)及碳化铝(ALC)，当铝渣与湿气或水接触时，会不稳定地释放有害气体，如氨(NH₃)、甲烷(CH₄)与氢气(H₂)；因此，铝渣亦被归类为危险废弃物，若将其处置在一般事业废弃物掩埋场中，则可能会导致严重的环境污染问题，对生态造成伤害。

AlN+3H₂O→Al(OH)₃+NH₃↑ pH＜8

AlN+4H₂O→Al(OH)₃+NH₄OH pH＞8

Al₄C₃+12H₂O→4Al(OH)₃+3CH₄↑

2Al+2H₂O+4OH^-→2Al(OH)₃+H₂↑

鉴于从生产铝或铝的回收过程中会产生大量的铝渣废弃物，是以一种新又适当的回收技术对铝渣确有其需要，因此，为改善上述缺失，本案创作人特潜心研究，开发出一种防火材制作结构，以有效改善现有技术的缺点。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，克服已知技术所遭遇的上述问题，并提供一种可同时处理铝渣并且分别生产铝锭、钢渣促进剂及耐火材料氧化铝，使铝渣转换成多种可销售产品的防火材制作结构。

本实用新型的另一目的在于，提供一种可增加二次资源的生命周期，避免工业废弃物的不适当处理而对环境产生影响，并能减少进口主要资源的需求，避免自然资源开发利用，进而减少二氧化碳的排放量的防火材制作结构。

为达以上目的，本实用新型采用的技术方案是:一种防火材制作结构，其包括：粗筛破碎机构，用以对待处理的铝渣( Aluminum residues)先粗筛分选出粗块状铝渣，再将该粗块状铝渣进行破碎处理，以得到数种不同粒径尺寸范围的破碎状铝渣；筛选破碎机构，与该粗筛破碎机构连通设置，并设置有多层筛网，以对该数种不同粒径尺寸范围的破碎状铝渣进行粗细粒径筛选，且由上而下的筛网网目(mesh)数为由粗而细，以分层筛滤出粒径由上而下递减的铝颗粒、铝细颗、微细铝灰及微细铝粉尘，再将该铝细颗予以破碎成铝金属片状；混拌机构，与该筛选破碎机构连通设置，其包含有第一混拌容器、第二混拌容器、与该第一混拌容器连接的第一添加量控制单元、及与该第二混拌容器连接的第二添加量控制单元，该第一混拌容器用以将筛选后的微细铝灰与氧化钙及黏结剂混拌成渣团，该第二混拌容器则用以将筛选后的微细铝粉尘与催化剂及黏结剂混拌成胚料；挤压造粒机构，与该混拌机构的第一混拌容器连通设置，以对混拌均匀的渣团进行挤压造粒成球状或块状的钢渣材料；螺旋输送机构，与该混拌机构的第二混拌容器连通设置，以对混拌均匀的胚料提供螺旋搅拌并进行入料输送；以及双室炉机构，分别与该筛选破碎机构、该挤压造粒机构、及该螺旋输送机构连通设置，该双室炉机构包含与该筛选破碎机构连通的熔炉、与该挤压造粒机构连通的烘干机、及与该螺旋输送机构连通的高温炉，该熔炉将输入的铝颗粒与铝金属片状进行熔解，形成铝锭产品，该烘干机将输入的球状或块状的钢渣材料进行烘干以形成钢渣促进剂，而该高温炉将输入的胚料进行烧结热裂解，并将所得的粗胚冷却而使该粗胚自动磨碎成粉体形成耐火材料氧化铝。

于上述实施例中，该铝渣为浮渣(Dross)或集尘灰( Incinerator ash)。

于上述实施例中，该多层筛网由上而下包括控制筛选粒径大于20网目的铝颗粒的第一层筛网、控制筛选粒径小于20网目的铝细颗的第二层筛网、控制筛选粒径小于80网目的微细铝灰的第三层筛网、及控制筛选粒径小于200-400网目的微细铝粉尘的第四层筛网。

于上述实施例中，该筛选破碎机构包括有圆形滚筒破碎机，用以将通过该多层滤网的铝细颗再次破碎成铝金属片状。

于上述实施例中，该第三层筛网为配置于一密闭容器内的旋风分离机，以微筛分类出粒径小于80网目的微细铝灰。

于上述实施例中，该第四层筛网为微筛分机。

于上述实施例中，该第一添加量控制单元由分别配合一进料阀的氧化钙供给部及黏结剂供给部所构成，而该第二添加量控制单元由配合另一进料阀的催化剂供给部及黏结剂供给部所构成。

于上述实施例中，该挤压造粒机构对混拌均匀之渣团经过加压50-100吨压力而进行造粒成球状或块状的钢渣材料。

于上述实施例中，该双室炉机构更包括冷却机，用以将高温烧结的胚料冷却而形成该粗胚。

于上述实施例中，该双室炉机构更包括磨碎机，用以将该耐火材料氧化铝机械磨碎及筛选成100-500目的粉体。

于上述实施例中，该黏结剂为水玻璃、或水与羧甲基纤维素的混合溶液。

于上述实施例中，该烘干机将该球状或块状的钢渣材料以 70-100℃的温度进行10-30分钟的烘干以形成该钢渣促进剂。

附图说明

图1是本实用新型的基本架构示意图。

图2是本实用新型的方块示意图。

标号对照：

粗筛破碎机构1

筛选破碎机构2

多层筛网21

第一层筛网211

第二层筛网212

第三层筛网213

第四层筛网214

圆形滚筒破碎机22

混拌机构3

第一混拌容器31

第二混拌容器32

第一添加量控制单元33

进料阀331

氧化钙供给部332

黏结剂供给部333

第二添加量控制单元34

进料阀341

催化剂供给部342

黏结剂供给部343

挤压造粒机构4

螺旋输送机构5

双室炉机构6

熔炉61

烘干机62

高温炉63

冷却机64

磨碎机65。

具体实施方式

请参阅图1及图2所示，分别为本实用新型的基本架构示意图、及本实用新型的方块示意图。如图所示：本实用新型为一种防火材制作结构，其包括粗筛破碎机构1、筛选破碎机构 2、混拌机构3、挤压造粒机构4、螺旋输送机构5以及双室炉机构6所构成。

上述所提的筛选破碎机构2与该粗筛破碎机构1连通设置，该筛选破碎机构2具有多层筛网21及圆形滚筒破碎机22，该多层筛网21由上而下包含有第一层筛网211、第二层筛网 212、第三层筛网213及第四层筛网214，其筛网网目(me sh) 数由粗而细，而该圆形滚筒破碎机22与该第二层筛网212连接；其中，该第三层筛网213为配置于一密闭容器内的旋风分离机，该第四层筛网214则为微筛分机。

该混拌机构3与该筛选破碎机构2连通设置，而该混拌机构3包含有第一混拌容器31、第二混拌容器32、与该第一混拌容器31连接的第一添加量控制单元33、及与该第二混拌容器32连接的第二添加量控制单元34；其中，该第一添加量控制单元33由分别配合进料阀331的氧化钙供给部332及黏结剂供给部333所构成，可提供氧化钙及黏结剂至该第一混拌容器31中，且该黏结剂为水玻璃，或是水与羧甲基纤维素的混合溶液，而该第二添加量控制单元34由配合另一进料阀341 的催化剂供给部342及黏结剂供给部343所构成，可提供黏结剂至该第二混拌容器32中，且该黏结剂为水玻璃，或是水与羧甲基纤维素的混合溶液。

该挤压造粒机构4与该混拌机构3的第一混拌容器31连通设置，而该螺旋输送机构5与该混拌机构3的第二混拌容器 32连通设置。

该双室炉机构6分别与该筛选破碎机构2、该挤压造粒机构4、及该螺旋输送机构5连通设置。该双室炉机构6包含与该筛选破碎机构2连通的熔炉61、与该挤压造粒机构4连通的烘干机62、与该螺旋输送机构5连通的高温炉63、与该高温炉63连接的冷却机64、及与该冷却机64连接的磨碎机65。如是，藉由上述揭露装置构成全新的防火材制作结构。

当本创作于运用时，是将待处理的铝渣(Aluminum residues)，可为浮渣(Dross)或集尘灰(Incinerator ash )，输入至该粗筛破碎机构1，以对该铝渣先粗筛分选出粗块状铝渣，再将该粗块状铝渣进行破碎处理，以得到数种不同粒径尺寸范围的破碎状铝渣，并将其传送至该筛选破碎机构2。该筛选破碎机构2以该多层筛网21对该数种不同粒径尺寸范围的破碎状铝渣进行粗细粒径筛选，通过由上而下的第一层筛网211控制筛选粒径大于20网目的铝颗粒，第二层筛网212 控制筛选粒径小于20网目的铝细颗，第三层筛网213控制筛选粒径小于80网目的微细铝灰，及第四层筛网214控制筛选粒径小于200-400网目的微细铝粉尘，藉以分层筛滤出粒径由上而下递减的铝颗粒、铝细颗、微细铝灰及微细铝粉尘，再由该圆形滚筒破碎机22将通过该第二层筛网212筛选的铝细颗予以破碎成铝金属片状。其中，将通过该第一、二层筛网211 、212的铝颗粒与铝金属片状输送至该双室炉机构6的熔61中进行熔解成为铝锭产品。

细灰通过该第三层筛网213以密闭旋风循环方式将粒径小于80网目的微细铝灰输送至该混拌机构3，于该混拌机构3 的第一混拌容器31内将筛选后的微细铝灰加入氧化钙及黏结剂混拌成渣团，并将混拌均匀的渣团送入该挤压造粒机构4，进行加压50～100吨压力的挤压处理而造粒成球状或块状的钢渣材料，再输送至该双室炉机构6的烘干机62以70-100℃的温度进行10-30分钟的烘干成为钢渣促进剂。

细粉麈通过该第四层筛网214经微筛分机将所收集的粒径小于200-400网目的微细铝粉尘输送至该混拌机构3，于该混拌机构3的第二混拌容器32内将筛选后的微细铝粉尘加上催化剂及黏结剂混拌成胚料，并将混拌均匀的胚料送至该螺旋输送机构5，提供螺旋搅拌并进行入料输送至该双室炉机构6的高温炉63，于该高温炉63中进行烧结热裂解，烧制成粗胚后送至该冷却机64中冷却并经磨碎机65而使该粗胚自动化机械磨碎及筛选成粉体100-500目范围的耐火材料氧化铝。

藉此，本实用新型可透过粗筛破碎机构先将铝渣粗筛破碎，再利用筛选破碎机构的配合，将破碎状铝渣分层筛滤出粒径由上而下递减的铝颗粒、铝细颗、微细铝灰及微细铝粉尘，该铝细颗经由再次破碎成铝金属片状后与该铝颗粒一同送至双室炉机构熔解成铝锭产品，并以混拌机构、挤压造粒机构、螺旋输送机构及该双室炉机构将微细铝灰及微细铝粉尘在不同阶段分别制成钢渣促进剂与耐火材料氧化铝，可使钢渣促进剂达到快速制作、制程简单及降低成本的功效，并减少耐火材料产生龟裂或爆裂现象，使其制作成本低廉之余更可提升耐火材料的表面细致度。因此，通过本实用新型所提的防火材制作结构，可增加二次资源的生命周期，且避免工业废弃物的不适当处理而对环境产生影响，并能减少进口主要资源的需求，避免自然资源开发利用，进而减少二氧化碳的排放量。

综上所述，本实用新型的一种防火材制作结构，可有效改善现有技术的种种缺点，能达到同时处理铝渣并且分别生产铝锭、钢渣促进剂及耐火材料氧化铝，使铝渣转换成多种可销售的产品。因此，通过本装置可增加二次资源的生命周期，且避免工业废弃物的不适当处理而对环境产生影响，并能减少进口主要资源的需求，避免自然资源开发利用，从而减少二氧化碳之排放量，进而使本创作之产生能更进步、更实用、更符合使用者的所须，确已符合实用新型专利申请的要件，依法提出专利申请。

但以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围。故，凡依本实用新型申请专利范围及新型说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种防火材制作结构，其特征在于，其包括：

粗筛破碎机构，用以对待处理的铝渣先粗筛分选出粗块状铝渣，再将该粗块状铝渣进行破碎处理，以得到数种不同粒径尺寸范围的破碎状铝渣；

筛选破碎机构，与该粗筛破碎机构连通设置，该筛选破碎机构设置有多层筛网，以对该数种不同粒径尺寸范围的破碎状铝渣进行粗细粒径筛选，且由上而下的筛网网目数为由粗而细，以分层筛滤出粒径由上而下递减的铝颗粒、铝细颗、微细铝灰及微细铝粉尘，再将该铝细颗予以破碎成铝金属片状；

混拌机构，与该筛选破碎机构连通设置，其包含有第一混拌容器、第二混拌容器、与该第一混拌容器连接的第一添加量控制单元、及与该第二混拌容器连接的第二添加量控制单元，该第一混拌容器用以将筛选后的微细铝灰与氧化钙及黏结剂混拌成渣团，该第二混拌容器则用以将筛选后的微细铝粉尘与催化剂及黏结剂混拌成胚料；

挤压造粒机构，与该混拌机构的第一混拌容器连通设置，对混拌均匀的渣团进行挤压造粒成球状或块状的钢渣材料；

螺旋输送机构，与该混拌机构的第二混拌容器连通设置，以对混拌均匀的胚料提供螺旋搅拌并进行入料输送；以及

双室炉机构，分别与该筛选破碎机构、该挤压造粒机构、及该螺旋输送机构连通设置，该双室炉机构包含与该筛选破碎机构连通的熔炉、与该挤压造粒机构连通的烘干机、及与该螺旋输送机构连通的高温炉。

2.如权利要求1所述的防火材制作结构，其特征在于，所述铝渣为浮渣或集尘灰。

3.如权利要求1所述的防火材制作结构，其特征在于，所述多层筛网由上而下包括筛选粒径大于20网目的铝颗粒的第一层筛网、筛选粒径小于20网目的铝细颗的第二层筛网、筛选粒径小于80网目的微细铝灰的第三层筛网、及筛选粒径小于200-400网目的微细铝粉尘的第四层筛网。

4.如权利要求1或3所述的防火材制作结构，其特征在于，所述筛选破碎机构包括有圆形滚筒破碎机，用以将通过该多层筛网的铝细颗再次破碎成铝金属片状。

5.如权利要求3所述的防火材制作结构，其特征在于，所述第三层筛网为配置于一密闭容器内的旋风分离机以微筛分类出粒径小于80网目的微细铝灰。

6.如权利要求3所述的防火材制作结构，其特征在于，所述第四层筛网为微筛分机。

7.如权利要求1所述的防火材制作结构，其特征在于，所述第一添加量控制单元由分别配合一进料阀的氧化钙供给部及黏结剂供给部所构成，而该第二添加量控制单元由配合另一进料阀的催化剂供给部及黏结剂供给部所构成。

8.如权利要求1所述的防火材制作结构，其特征在于，所述双室炉机构更包括冷却机，用以将高温烧结的胚料冷却而形成该粗胚。

9.如权利要求1所述的防火材制作结构，其特征在于，所述双室炉机构更包括磨碎机，用以将该耐火材料氧化铝机械磨碎及筛选成100-500目的粉体。

10.如权利要求1所述的防火材制作结构，其特征在于，所述黏结剂为水玻璃、或水与羧甲基纤维素的混合溶液。

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