JP4990489B2

JP4990489B2 - 砕石粉から生コンクリート用人工砂を製造する装置

Info

Publication number: JP4990489B2
Application number: JP2004326737A
Authority: JP
Inventors: 明彦豊田
Original assignee: 紅陽生コンクリート工業株式会社
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2024-11-10
Also published as: JP2006137624A

Description

本発明は、通常の水洗選別では困難な微細な砕石粉から生コンクリート用人工砂を製造する装置に関する。

道路や建設（建築）用などの砕石、砕砂を生産する砕石プラントは、石切り場で発破した１ｍ程度の大きさの石をプラント上流にある原料工場（破砕室）に投入し、破砕機により破砕し、篩で砕石の粒度別に篩分けし、規格外の大きな砕石については破砕と篩分け選別を繰り返して行き、最終的に規格粒度別に破砕選別された砕石、砕砂を製品として出荷しているが、粒度５ｍｍ以下の細骨材（砕砂）を生産する製砂設備はプラント下流に設置され、製品品質の向上を目的として付着泥分、不要微細石粒子などを除去すべく破砕品を水で洗浄するようにしていたが、コンクリート用細骨材（砕砂）では製品中に含まれる０．０７５ｍｍ以下の微細石粒子の含有量が制限されており、細骨材生産の際には、前記微細石粒子を除去するなどのために粒度５ｍｍ以下の破砕品の水洗が行われていたが、生コンクリート用砂としての生産収率が充分でなく、いわゆる脱水ケーキとして移送させる泥水分が多い欠点があった。
特開２００１−１２２６４７号公報

本発明は、いわゆる０号砕石（通称石粉）として石切場で余剰品扱いされている平均粒度３．５ｍｍ以下の微細砕石粉を生コンクリート用人工砂として再生できるようにした砕石粉から生コンクリート用人工砂を製造する装置を提供するものである。
また、本発明は、上記石粉から生コンクリート用人工砂を迅速かつ収率よく安価に製造できる生コンクリート用人工砂を製造する装置を提供するものである。

本発明の砕石粉から生コンクリート用人工砂を製造する装置は、上記課題を達成するため、図１、図２及び図３に示すように、一方の側口４１から加圧水を流入させると共に、上口４３のホッパー１から給水と共に砕石粉を投入して、前記砕石粉を混合したジェット水流をつくり、他方の側口４２から前記ジェット水流と共に前記砕石粉を噴出させる噴流発生装置４と、前記ジェット水流に混合されて移送された前記砕石粉を筒内の仕切板５１に衝突させて、混練及び研磨を行う仕切板装置５と、前記仕切板装置５を流出した前記砕石粒を含んだスラリー液を、流入できるようにしたタンクのフィードサンプ７と、前記フィードサンプ７に流入する前記スラリー液を粒度３．５ｍｍ以上の砕石粒と、粒度３．５ｍｍ以下の砕石粒を含むスラリー液とに篩い分けるスクリーン装置６と、篩い分けられた前記粒度３．５ｍｍ以上の砕石粒を搬出するコンベア１０と、ポンプ３０を介して水タンク２９と接続したフィードサンプ７内で、前記粒度３．５ｍｍ以下の砕石粒を含むスラリー液が濃度を調整されたのち、第１次サイクロン９の入口９１に移送するフィードポンプ８と、前記粒度３．５ｍｍ以下の砕石粒を含むスラリー液を遠心力によって粒度３．５ｍｍ以下の砕石粒の固形分と泥分とに遠心分離する前記第１次サイクロン９であって、オーバーフロー口９３に連通するオーバーフローパイプ９３１先端をシールタンク１２に挿入して水封し、サイクロン本体内を負圧に維持すると共に、アンダーフロー口９２に逆止弁９４を設けたものと、前記第１次サイクロン９で分離された前記固形分を水切りする脱水スクリーン６１と、前記脱水スクリーン６１で水切りされた前記固形分を搬出するコンベア１１と、前記第１次サイクロン９で分離された泥分をシールタンク１２に流入して加水して撹拌し砕石粉の沈殿と堆積を防止できるようにした撹拌機１３と、前記泥分をシールタンク１２から第２次サイクロン１５の入口１５１に移送するフィードポンプ１４と、遠心力によって前記泥分を粒度０．０７５ｍｍ以下の固形分と泥水分に分離する第２次サイクロン１５であって、オーバーフロー口１５３に連通するオーバーフローパイプ１５３１先端を泥水タンク１８に挿入して水封し、サイクロン本体内を負圧に維持すると共に、アンダーフロー口１５２に逆止弁を設けたものと、前記第２次サイクロン１５で分離された前記固形分を水切りする脱水スクリーン１６と、前記脱水スクリーン１６で水切りされた前記固形分を搬出するコンベア１７と、前記第２次サイクロン１５で分離された前記泥水分を集合する泥水タンク１８とからなるものである。

本発明によれば、従来、砕石場で余剰品として発生したいわゆる０号砕石（通称石粉）を原料として生コンクリート用の第一級人工砂が生産され、また、本発明の製造設備は完全なクローズドシステムででき、廃棄物は一切発生しない。最後に残されて処理される泥水分も脱水ケーキとして別途に利用されるものである。
また、本発明は、天然砂に匹敵する高品質の一級砂を迅速かつ収率よく製造でき、製造費も安価につく。

本発明は、平均粒度３．５ｍｍ以下の砕石粉から生コンクリート用一級砂を製造するものである。

本発明の実施例が図１乃至図３に示されている。
０号砕石（通称石粉）は、給水ポンプ３により加水されてホッパー１から噴流発生装置４の上口４３を経て投入される。
噴流発生装置４は、一方の側口４１にノズル４１１を備え、側口４１から高圧駆動ポンプ２により流入した圧力水はノズル４１１から噴出させることにより、吸込口である上口４３に負圧の吸引力を発生させて上口４３から投入された骨材を吸引、流送及び洗浄して他方の側口４２からジェット水流と共に吐出させるが、ノズル４１１附近にある空気導入口４１２から空気を自然吸引することによりキャビテーションの発生を防止すると共に、噴射された圧力水のまわりを取り囲む状態となって、インナーチューブ４２１を介して側口４２から吐出させる。
噴流発生装置４は、一般のポンプのようにインペラー等の突起物のない構造となっているので詰まることなく、また、吸込口である上口４３が閉塞したときには側口４２の吐出口に連通する吐出弁を閉じて逆洗することにより容易に閉塞を解除することができる。
噴流発生装置４から吐出した砕石粉は、ジェット水流と共に筒内の仕切板５１に設けた仕切板装置５に流入される。流入された原料（０号砕石）は、仕切板５１に衝突、混練を繰り返し、研磨（２次研磨）されたのち、篩い分けスクリーン６１に流入される。選別された粒度３．５ｍｍ以上の砕石は、脱水されてコンベア１０により機外に搬出されて野積みされる。３．５ｍｍ以下の砕石粒を含んだスラリーは、濃度調整をするタンクであるフィードサンプ７に流入し、別に設けた水タンク２９とポンプ３０を介して濃度を調整されたスラリー液は、フィードポンプ８を介してサイクロン９の流入口９１に流入される。
サイクロン９は、一般の湿式サイクロンと異なり、オーバーフロー口９３に連通するオーバーフローパイプ９３１先端をシールタンク１２に挿入されて水封され、アンダーフロー口９２には逆止弁９４が設けられ、第１次サイクロン本体９を高い位置に設置することにより、オーバーフローパイプ９３１にサイフォン機能が働き本体９内は負圧で維持される。本体９内部では供給された３．５ｍｍ以下の砕石粒を含むスラリー液は、遠心力により泥分と固形分に分離され洗浄される。また、本体９内では、粒子間摩擦が発生し、研磨（２次研磨）が行われ、分級、洗浄及び研磨された粒度３．５ｍｍ〜０．０７５ｍｍの固形物はアンダーフロー口９２から脱水スクリーン６１に投入され、製品コンベア１１により機外に搬出されて高品質の一級人工砂として野積みされる。
他方、分級された０．０７５ｍｍ以下の微粒分を含む泥水分はオーバーフロー口９３からシールタンク１２に流入し、沈殿、堆積防止の撹拌機１３により撹拌されて、フィードポンプ１４により第１次サイクロン９と同じ構造の第２次サイクロン１５の流入口１５１に供給され、第２次サイクロン１５によって遠心分離された０．０７５ｍｍ以下の微粒分はアンダーフロー口１５２から脱水スクリーン１６で脱水後、コンベア１７で機外に搬出されて野積みされる。なお、粒度０．０７５ｍｍ以下の微粒分は、一定量の制限の下で人工砂に混合できる。遠心分離された泥水分はオーバーフロー口１５３からオーバーフローパイプ１５３１を介し泥水タンク１８に流入され、脱水ケーキとして別用途に向けられる。

本発明は、従来、余剰品として取り扱われていたいわゆる０号砕石（通称石粉）を生コンクリート用人工砂の一級品として製造するもので、今後、産業界で重用されるものである。

本発明の製造設備の概要を示した説明図である。図１に使用された噴流発生装置の説明図である。図１に使用されたサイクロンの説明図である。

１ホッパー
３給水ポンプ
４噴流発生装置
４１噴流発生装置の側口
４２噴流発生装置の側口
４３噴流発生装置の上口
５仕切板装置
５１仕切板装置の仕切板
６スクリーン装置
６１スクリーン装置の脱水スクリーン
７フィードサンプ
８フィードポンプ
９第１次サイクロン
９１第１次サイクロンの流入口
９２第１次サイクロンのアンダーフロー口
９３第１次サイクロンのオーバーフロー口
９３１第１次サイクロンのオーバーフローパイプ
９４第１次サイクロンの逆止弁
１０コンベア
１１コンベア
１２シールタンク
１３撹拌機
１４フィードポンプ
１５第２次サイクロン
１５１第２次サイクロンの入口
１５２第２次サイクロンのアンダーフロー口
１５３第２次サイクロンのオーバーフロー口
１５３１第２次サイクロンのオーバーフローパイプ
１６脱水スクリーン
１７コンベア
１８泥水タンク

Claims

一方の側口（４１）から加圧水を流入させると共に、上口（４３）のホッパー（１）から給水と共に砕石粉を投入して、前記砕石粉を混合したジェット水流をつくり、他方の側口（４２）から前記ジェット水流と共に前記砕石粉を噴出させる噴流発生装置（４）と、前記ジェット水流に混合されて移送された前記砕石粉を筒内の仕切板（５１）に衝突させて、混練及び研磨を行う仕切板装置（５）と、前記仕切板装置（５）を流出した前記砕石粒を含んだスラリー液を、流入できるようにしたタンクのフィードサンプ（７）と、前記フィードサンプ（７）に流入する前記スラリー液を粒度３．５ｍｍ以上の砕石粒と、粒度３．５ｍｍ以下の砕石粒を含むスラリー液とに篩い分けるスクリーン装置（６）と、篩い分けられた前記粒度３．５ｍｍ以上の砕石粒を搬出するコンベア（１０）と、ポンプ（３０）を介して水タンク（２９）と接続したフィードサンプ（７）内で、前記粒度３．５ｍｍ以下の砕石粒を含むスラリー液が濃度を調整されたのち、第１次サイクロン（９）の入口（９１）に移送するフィードポンプ（８）と、前記粒度３．５ｍｍ以下の砕石粒を含むスラリー液を遠心力によって粒度３．５ｍｍ以下の砕石粒の固形分と泥分とに遠心分離する前記第１次サイクロン（９）であって、オーバーフロー口（９３）に連通するオーバーフローパイプ（９３１）先端をシールタンク（１２）に挿入して水封し、サイクロン本体内を負圧に維持すると共に、アンダーフロー口（９２）に逆止弁（９４）を設けたものと、前記第１次サイクロン（９）で分離された前記固形分を水切りする脱水スクリーン（６１）と、前記脱水スクリーン（６１）で水切りされた前記固形分を搬出するコンベア（１１）と、前記第１次サイクロン（９）で分離された泥分をシールタンク（１２）に流入して加水して撹拌し砕石粉の沈殿と堆積を防止できるようにした撹拌機（１３）と、前記泥分をシールタンク（１２）から第２次サイクロン（１５）の入口（１５１）に移送するフィードポンプ（１４）と、遠心力によって前記泥分を粒度０．０７５ｍｍ以下の固形分と泥水分に分離する第２次サイクロン（１５）であって、オーバーフロー口（１５３）に連通するオーバーフローパイプ（１５３１）先端を泥水タンク（１８）に挿入して水封し、サイクロン本体内を負圧に維持すると共に、アンダーフロー口（１５２）に逆止弁を設けたものと、前記第２次サイクロン（１５）で分離された前記固形分を水切りする脱水スクリーン（１６）と、前記脱水スクリーン（１６）で水切りされた前記固形分を搬出するコンベア（１７）と、前記第２次サイクロン（１５）で分離された前記泥水分を集合する泥水タンク（１８）とからなることを特徴とした砕石粉から生コンクリート用人工砂を製造する装置。