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一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置
申请号	CN202410066912.2	申请日	2024-01-17	公开(公告)号	CN117901232A	公开(公告)日	2024-04-19
申请人	北京首钢资源综合利用科技开发有限公司;			发明人	孟立滨; 李向东; 才艳芳; 李金华; 邱建清; 李春梅; 霍静; 王程远; 刘学东; 杨婷婷; 孙增君;
摘要	本发明公开了一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，涉及混凝土制备领域，包括安装架，所述安装架的内部安装有粉碎辊，所述粉碎辊的出料口设置有传送带机构，所述传送带机构的出料口设置有筛分机构，所述筛分机构将炉渣筛分至不同的固定框中，固定框活动设置于安装架的内部。本发明将炉渣通过安装架上的粉碎辊进行粉碎，经由筛分机构将颗粒化的炉渣进行筛分，落入固定框中进行收集，不同的固定框收集的炉渣颗粒大小不同，随后由风化机构对固定框内部的炉渣进行风化作用，相较于炉渣的露天风化，上述结构可以在提供炉渣较好的风化条件的同时，有效的提升了炉渣的风化效率，风化后的炉渣颗粒可以进行泡沫混凝土的制备。
权利要求	1.一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，包括安装架(1)，其特征在于：所述安装架(1)的内部安装有粉碎辊(2)，所述粉碎辊(2)的出料口设置有传送带机构(3)，所述传送带机构(3)的出料口设置有筛分机构，所述筛分机构将炉渣筛分至不同的固定框(7)中，固定框(7)活动设置于安装架(1)的内部，每个所述固定框(7)中的炉渣颗粒大小不同，所述安装架(1)的一侧安装有换热室，所述换热室连接有换热箱(26)，换热箱(26)固定安装于传送带机构(3)的内部，对传送带机构(3)表面的物料进行预热，所述换热室的一侧连接有风化机构，风化机构对固定框(7)内部的炉渣进行风化作用。 2.根据权利要求1所述的一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，其特征在于：所述筛分机构包括斜板(4)、振动筛网(5)与振动板(6)，所述斜板(4)固定设置于传送带机构(3)的出料口，所述斜板(4)的一侧设置有多个振动筛网(5)，所述振动筛网(5)由上至下设置，每个所述振动筛网(5)的目数从小到大设置，最底部振动筛网(5)的下方设置有振动板(6)，振动筛网(5)与振动板(6)的出料端与固定框(7)相连通。 3.根据权利要求1所述的一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，其特征在于：所述换热室包括换热管(8)、输水管(9)与固定箱(28)，所述固定箱(28)固定于安装架(1)的一侧，所述固定箱(28)的内部安装有换热管(8)，所述换热管(8)的出水段连接有输水管(9)，所述输水管(9)的一端与换热箱(26)连接。 4.根据权利要求3所述的一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，其特征在于：所述风化机构包括排风管(10)、中转部(12)、出风盘(13)、紫外线灯(14)，所述固定箱(28)的一侧设置有排风管(10)，所述排风管(10)的中间设置有多个中转部(12)，所述中转部(12)的出风端设置有出风盘(13)，且中转部(12)的出风端与出风盘(13)之间安装有旋转扇叶，所述出风盘(13)与固定框(7)一一对应，所述安装架(1)的侧壁安装有紫外线灯(14)，气流从固定箱(28)一侧的进风端进入，经由换热管(8)的换热后进入安装架(1)内部，对固定框(7)内部炉渣进行风化反应。 5.根据权利要求1所述的一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，其特征在于：所述安装架(1)的顶部安装有电机(15)，所述电机(15)的输出端连接有第一同步带机构(16)，所述第一同步带机构(16)的一端连接有固定轴(17)，所述固定轴(17)的外壁由上至下连接有多个第二同步带机构(18)，所述第二同步带机构(18)的一端连接有搅拌叶(19)。 6.根据权利要求1所述的一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，其特征在于：所述安装架(1)的一侧设置有固定板(20)，固定板(20)的表面开设有通槽(21)，所述固定板(20)的顶部设置有气缸(22)，所述气缸(22)输出端连接有活动架(23)，所述活动架(23)内壁设置有挡板(24)与定位块(25)。 7.根据权利要求6所述的一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，其特征在于：所述安装架(1)的侧壁设置有承托块(27)。 8.根据权利要求2所述的一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，其特征在于：所述斜板(4)的一侧与传送带机构(3)的传送带表面接触。 9.根据权利要求5所述的一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，其特征在于：多个所述第二同步带机构(18)连接搅拌叶(19)的同步轮直径从小至大设置，搅拌叶(19)的搅拌速度由上至下越来越小。 10.根据权利要求3所述的一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，其特征在于：所述输水管(9)的中间设置有冷水管(11)。
说明书全文	一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置技术领域 [0001] 本发明涉及混凝土制备领域，具体为一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置。背景技术 [0002] 近年来我国城市生活垃圾产量剧增，垃圾焚烧发电已经成为我国城市处理生活垃圾的主要方式，而生活垃圾焚烧后无法燃尽的炉渣也随之大量产生，而随着国内生活垃圾焚烧发电厂的大规模建设,生活垃圾焚烧炉渣产生量也将迅猛增长，垃圾焚烧炉渣由于其成分复杂,炉渣资源化利用的深入研究非常必要。 [0003] 从生活垃圾焚烧炉渣资源化利用途径看，目前生活垃圾焚烧炉渣主要应用于生产水泥和制砖，此外还在工业生产中用作吸附剂，在农业生产中用作肥料等，相关研究表明，炉渣作为一种轻质、多孔的材料，与道路工程用的天然集料有着类似的特征，可以应用于道路建设中，不仅能够缓解日益严峻的道路建设材料短缺问题，而且还能充分利用废弃资源，减少炉渣废弃产生的土地占用，减少处置费用，缓解炉渣处置压力，例如将炉渣加工为泡沫混凝土，泡沫混凝土又名发泡混凝土，是将化学发泡剂或物理发泡剂发泡后加入到胶凝材料、掺合料、改性剂、减水剂等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料，它属于气泡状绝热材料，特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化。 [0004] 公开号为CN109354448B的中国专利公开了一种利用城市生活垃圾焚烧炉渣制备轻质泡沫混凝土的方法，包括以下步骤：1、将城市生活垃圾焚烧炉渣进行风化再与超纯水混合，超声、过滤、干燥，再将炉渣球磨筛分，得到水洗后的炉渣；2、按质量配比将炉渣、水泥、硫酸钠倒入搅拌机中混合均匀；3、配制海藻酸钠溶液，将海藻酸钠溶液和水加入到搅拌机中，搅拌均匀；4、在搅拌的同时，加入双氧水，即发泡剂，继续搅拌均匀，将混合料浆倒入制备好的模具中，表面用一层保鲜膜覆盖，静置发泡；5、脱除模具，将泡沫混凝土储存在养护箱中养护，得到轻质泡沫混凝土。 [0005] 在上述专利的步骤1中，先将城市生活垃圾焚烧炉渣在室外露天自然风化，自然风化时间为30‑40d，达到降低灰渣pH值和使金属氢氧化物氧化成难溶的金属氧化物从而减少重金属物质的浸出、稳定灰渣性质的目的，但炉渣在室外露天进行风干效率较慢，风化时间较长，不利于泡沫混凝土的快速生产。发明内容 [0006] 基于此，本发明的目的是提供一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，以解决一般炉渣在室外露天进行风干效率较慢，风化时间较长的技术问题。 [0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，包括安装架，所述安装架的内部安装有粉碎辊，所述粉碎辊的出料口设置有传送带机构，所述传送带机构的出料口设置有筛分机构，所述筛分机构将炉渣筛分至不同的固定框中，固定框活动设置于安装架的内部，每个所述固定框中的炉渣颗粒大小不同，所述安装架的一侧安装有换热室，所述换热室连接有换热箱，换热箱固定安装于传送带机构的内部，对传送带机构表面的物料进行预热，所述换热室的一侧连接有风化机构，风化机构对固定框内部的炉渣进行风化作用。 [0008] 通过采用上述技术方案，可以在提供炉渣较好的风化条件的同时，有效的提升了炉渣的风化效率，风化后的炉渣颗粒可以进行泡沫混凝土的制备。 [0009] 本发明进一步设置为，所述筛分机构包括斜板、振动筛网与振动板，所述斜板固定设置于传送带机构的出料口，所述斜板的一侧设置有多个振动筛网，所述振动筛网由上至下设置，每个所述振动筛网的目数从小到大设置，最底部振动筛网的下方设置有振动板，振动筛网与振动板的出料端与固定框相连通。 [0010] 通过采用上述技术方案，对粉碎后的炉渣进行筛分，将其按照不同的颗粒大小收集在不同的固定框中。 [0011] 本发明进一步设置为，所述换热室包括换热管、输水管与固定箱，所述固定箱固定于安装架的一侧，所述固定箱的内部安装有换热管，所述换热管的出水段连接有输水管，所述输水管的一端与换热箱连接。 [0012] 通过采用上述技术方案，风化机构产生的气流经过换热管会被加热，加热后的气流进行风化工作时会显著提升，使炉渣风化过程中涉及的化学反应以及物理过程加速。 [0013] 本发明进一步设置为，所述风化机构包括排风管、中转部、出风盘、紫外线灯，所述固定箱的一侧设置有排风管，所述排风管的中间设置有多个中转部，所述中转部的出风端设置有出风盘，且中转部的出风端与出风盘之间安装有旋转扇叶，所述出风盘与固定框一一对应，所述安装架的侧壁安装有紫外线灯，气流从固定箱一侧的进风端进入，经由换热管的换热后进入安装架内部，对固定框内部炉渣进行风化反应。 [0014] 通过采用上述技术方案，模拟了自然界中风化环境，对炉渣颗粒进行风化。 [0015] 本发明进一步设置为，所述安装架的顶部安装有电机，所述电机的输出端连接有第一同步带机构，所述第一同步带机构的一端连接有固定轴，所述固定轴的外壁由上至下连接有多个第二同步带机构，所述第二同步带机构的一端连接有搅拌叶。 [0016] 通过采用上述技术方案，对固定框内部的炉渣颗粒进行翻动，提升风化效果。 [0017] 本发明进一步设置为，所述安装架的一侧设置有固定板，固定板的表面开设有通槽，所述固定板的顶部设置有气缸，所述气缸输出端连接有活动架，所述活动架内壁设置有挡板与定位块。 [0018] 通过采用上述技术方案，固定板配合挡板可以对内部的遮挡，防止风化过程中炉渣颗粒排出。 [0019] 本发明进一步设置为，所述安装架的侧壁设置有承托块。 [0020] 通过采用上述技术方案，承托块可以对固定框进行承托。 [0021] 本发明进一步设置为，所述斜板的一侧与传送带机构的传送带表面接触。 [0022] 通过采用上述技术方案，斜板对传送带机构上的炉渣颗粒进行导向，并且斜板的一侧接触传送带机构的传送带表面，可以在起到导向作用的同时，对传送带表面炉渣进行刮除。 [0023] 本发明进一步设置为，多个所述第二同步带机构连接搅拌叶的同步轮直径从小至大设置，搅拌叶的搅拌速度由上至下越来越小。 [0024] 通过采用上述技术方案，在可以翻动炉渣颗粒的同时，有效的减少了搅拌速度过快对炉渣颗粒的影响。 [0025] 本发明进一步设置为，所述输水管的中间设置有冷水管。 [0026] 通过采用上述技术方案，冷水管对热量进行中和，保持温度适合风化过程使用。 [0027] 综上所述，本发明主要具有以下有益效果：本发明将炉渣通过安装架上的粉碎辊进行粉碎，经由筛分机构将颗粒化的炉渣进行筛分，落入固定框中进行收集，不同的固定框收集的炉渣颗粒大小不同，随后由风化机构对固定框内部的炉渣进行风化作用，风化机构产生的风化气流先经换热室进行换热，使其带有一定的温度，在风化过程中，涉及的化学反应也会因温度升高而加速，同时升温可以促进水分的蒸发和渗透，这些物理过程在风化中起着重要作用，水分的渗透和蒸发可以导致炉渣的膨胀和收缩，从而促进其破碎，相较于炉渣的露天风化，上述结构可以在提供炉渣较好的风化条件的同时，有效的提升了炉渣的风化效率，风化后的炉渣颗粒可以进行泡沫混凝土的制备。附图说明 [0028] 图1为本发明第一视角的立体结构示意图； [0029] 图2为本发明第二视角的立体结构示意图； [0030] 图3为本发明换热结机构的具体结构示意图； [0031] 图4为本发明安装架的侧面内部结构示意图； [0032] 图5为本发明安装架的第一视角正面内部结构示意图； [0033] 图6为本发明安装架的第二视角正面内部结构示意图； [0034] 图7为本发明的固定板的内部结构示意图； [0035] 图8为本发明安装架的侧面结构示意图。 [0036] 图中：1、安装架；2、粉碎辊；3、传送带机构；4、斜板；5、振动筛网；6、振动板；7、固定框；8、换热管；9、输水管；10、排风管；11、冷水管；12、中转部；13、出风盘；14、紫外线灯；15、电机；16、第一同步带机构；17、固定轴；18、第二同步带机构；19、搅拌叶；20、固定板；21、通槽；22、气缸；23、活动架；24、挡板；25、定位块；26、换热箱；27、承托块；28、固定箱。具体实施方式 [0037] 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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0038] 下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。 [0039] 一种利用焚烧炉渣制作泡沫混凝土的装置，如图1‑8所示，包括安装架1与安装于安装架1内部的粉碎辊2，炉渣进入粉碎辊2进行粉碎工作，经过粉碎后的炉渣颗粒经由出料口排出，落入传送带机构3上进行运输，传送带机构3的出料口设置筛分机构，由筛分机构将炉渣颗粒筛分呈不同等级颗粒大小，每个等级的炉渣颗粒落入统一的固定框7中，等待后续的风化工作。 [0040] 筛分机构包括斜板4，斜板4固定设置于传送带机构3的出料口，对传送带机构3上的炉渣颗粒进行导向，并且斜板4的一侧接触传送带机构3的传送带表面，可以在起到导向作用的同时，对传送带表面炉渣进行刮除，将炉渣颗粒导至振动筛网5上，振动筛网5安装于安装架1的内部，由上至下设置，并且每个振动筛网5的目数从小到大设置，即上方振动筛网5表面的炉渣颗粒较大，越向下越小，直至落入最底部的振动板6上，每个振动筛网5与振动板6上的炉渣颗粒落入一侧的固定框7中进行收集。 [0041] 上述结构中有效的将炉渣颗粒按照颗粒大小进行分离收集，以便于后续的风化机构的风化工作顺利进行。 [0042] 风化机构包括排风管10，排风管10的中间设置有多个中转部12，中转部12的出风端设置有出风盘13，且中转部12的出风端与出风盘13之间安装有旋转扇叶，出风盘13与固定框7一一对应，外部风机产生的气流经由排风管10进入中转部12中，由出风盘13排出，使安装架1内部固定框7中的炉渣形成风化环境，配合安装架1侧壁的紫外线灯14，可以模拟自然环境中的风化作用，并且气流在进入出风盘13之间会先经过旋转扇叶的位置，使旋转扇叶发生转动，而旋转扇叶的转轴位置设置阻尼结构，通过阻尼结构可以控制气流进入出风盘13的流速，由上至下的旋转扇叶转轴位置阻尼所带来的摩擦力也由小至大，因为上层固定框7内部的炉渣颗粒较大，大风速带来的影响越小，而下层固定框7内部的炉渣颗粒较小，在同风量的情况下，气流经过大摩擦力的旋转扇叶会导致气流的流速降低，进而降低气流将下层固定框7内部的炉渣颗粒吹到一边的可能性发生。 [0043] 进一步的，阻尼结构除了常见的阻尼层结构，还可以为减速器等齿轮组结构，只要能控制旋转扇叶转轴处摩擦力即可。 [0044] 同时，上述风化机构只是模拟了自然界中风化环境，为了进一步提升风化效果，风化机构产生的气流需要经过换热室进行升温换热，换热室安装于安装架1的一侧，由换热管8、输水管9与固定箱28构成，换热管8的一端与外部热量产生机构连接，可以为焚烧炉，换热管8的内部流通有热介质，另一端通过输水管9连接换热箱26，热介质进入换热箱26中，对传送带机构3上的炉渣进行预热，换热箱26的出水口与外部收集装置进行连接，即热介质先进入换热管8中，随后经由输水管9进入换热箱26中进行换热工作，最后由换热箱26的出水口排出进行收集，并且风机产生的气流进入安装架1一侧固定箱28的内部时，经过换热管8会被加热，加热后的气流进行风化工作时会显著提升，使炉渣风化过程中涉及的化学反应以及物理过程加速。 [0045] 进一步的，为了防止温度过高导致风化反应速度降低，输水管9的中间设置有冷水管11，通过冷水管11对热量进行中和，保持温度适合风化过程使用。 [0046] 上述结构中提到的管道只提供了自身的结构，关于热介质以及冷水等流体的来源未对其进行描绘，非本申请主要创新点，因而未对其进行具体表述，本领域技术人员可以很轻易的了解并实现相应过程。 [0047] 在风化机构对固定框7内部的炉渣颗粒进行风化的同时，可以通过翻动炉渣颗粒提升风化效果，安装架1的顶部安装有电机15，电机15的输出端连接有第一同步带机构16，第一同步带机构16的一端连接有固定轴17，固定轴17的外壁由上至下连接有多个第二同步带机构18，第二同步带机构18的一端连接有搅拌叶19，当需要对炉渣颗粒进行搅拌时，启动电机15，电机15的输出端带动第一同步带机构16转动，第一同步带机构16带动固定轴17转动，此时固定轴17上的第二同步带机构18同步进行转动，第二同步带机构18与搅拌叶19连接，故而第二同步带机构18会带动搅拌叶19进行同步转动，对固定框7内部的炉渣颗粒进行翻动，提升风化效果。 [0048] 进一步的，为了防止搅拌叶19的转动速度过快导致固定框7内部的颗粒飞出，第二同步带机构18连接搅拌叶19的同步轮直径从小至大设置，搅拌叶19的搅拌速度由上至下越来越小，固定框7内部的炉渣颗粒越小，搅拌叶19的搅拌速度越低，在可以翻动炉渣颗粒的同时，有效的减少了搅拌速度过快对炉渣颗粒的影响。 [0049] 当固定框7内部的炉渣颗粒风化完成后，准备进行后续的处理时，需要将固定框7取出将炉渣进行更换，安装架1的一侧设置有固定板20，固定板20的表面开设有通槽21，固定板20的顶部设置有气缸22，气缸22输出端连接有活动架23，活动架23内壁设置有挡板24与定位块25，安装架1的侧壁设置有承托块27，启动气缸22，气缸22带动活动架23向下运动，固定框7搭设于活动架23表面的定位块25上，随着气缸22输出端的伸出，活动架23会带动固定框7运动到承托块27的位置，直至固定框7完全落于承托块27的顶面，此时挡板24从遮挡通槽21的状态转为将通槽21打开的状态，后续可以将固定框7从安装架1的内部取出，进行后续的泡沫混凝土的制备工作。 [0050] 进一步的，固定板20的表面还可以开设定位槽，方便工作人员使用叉车将固定框7取出。 [0051] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。