一種廢棄混凝土制備再生砂的系統(tǒng)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于固體廢棄物的回收利用領(lǐng)域，具體涉及一種廢棄混凝土制備再生砂的 系統(tǒng)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 天然砂石是一種短時(shí)間內(nèi)不可再生的資源，隨著基本建設(shè)的日益發(fā)展、環(huán)保和可 持續(xù)性發(fā)展政策的逐步落實(shí)，我國不少地區(qū)出現(xiàn)天然砂資源日漸短缺的情況，尤其是混凝 土攪拌站在用砂高峰時(shí)砂的價(jià)格偏高，甚至沒有天然砂提供。廢棄混凝土除廣泛存在于建 筑垃圾中外，還存在于混凝土生產(chǎn)企業(yè)、工程質(zhì)量檢測單位、道路或建筑工程施工現(xiàn)場中， 因此將廢棄混凝土回收利用，制作成再生骨料(再生砂石)進(jìn)而生產(chǎn)再生混凝土既解決了廢 棄混凝土對環(huán)境的污染問題，又節(jié)省了天然砂石資源，同時(shí)對混凝土攪拌站由規(guī)模型逐漸 向綠色環(huán)保型發(fā)展，以及大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)具有重要意義。
[0003] 我國華中科技大學(xué)設(shè)計(jì)了廢棄混凝土制備再生骨料的工藝流程。在這一工藝中， 塊體破碎、篩分均是碎石粗骨料生產(chǎn)的成熟工藝，在生產(chǎn)中關(guān)鍵是控制分選、潔凈、沖洗等 環(huán)節(jié)的工藝技術(shù)和質(zhì)量。該工藝的重要特點(diǎn)是有一填充型加熱裝置，經(jīng)加熱、二級破碎、二 級篩分后可獲得高品質(zhì)再生骨料。加熱到300°C后，粘附在天然骨料表面的水泥石粘結(jié)較差 的部分，或在一級破碎中天然骨料外已帶有損傷裂紋的水泥石，在二級轉(zhuǎn)筒式或球磨式碾 壓中都會(huì)脫落，剩下的粗骨料的強(qiáng)度相當(dāng)于提高了。但加溫、二級碾磨、二級篩分會(huì)帶來生 產(chǎn)成本的增加。
[0004] 發(fā)明專利CN103102090A公開了一種建筑廢渣聯(lián)合粉磨資源化處理系統(tǒng)的裝置。該 裝置主要是用來處理建筑廢渣進(jìn)而得到再生材料，包括再生粗骨料、再生細(xì)骨料及再生微 粉。其所指建筑廢渣是對建筑垃圾進(jìn)行無害化處理、剝離金屬物、輕質(zhì)可燃物和泥土之后形 成的50~80mm的建筑廢料。因此該專利是以建筑垃圾為切入點(diǎn)進(jìn)行再生材料的生產(chǎn)，要耗 費(fèi)較多的人力物力，諸如拆除、切割、篩選等，導(dǎo)致由再生骨料所生產(chǎn)的再生混凝土的成本 要高于普通混凝土，而經(jīng)濟(jì)性是阻礙再生混凝土大規(guī)模推廣應(yīng)用的主要原因。
[0005] 另外，由再生骨料制備的再生混凝土產(chǎn)業(yè)躑躅不前的主要原因還在于再生混凝土 質(zhì)量與原生混凝土和砂衆(zhòng)性能、原生混凝土損壞狀況、破碎方法和新混合料成分之間存在 一定的關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中，國內(nèi)只有預(yù)拌混凝土行業(yè)能夠了解再生骨料所用的原生混凝 土的資料，其他行業(yè)通常缺乏上述資料，因此混凝土攪拌站在研究和控制再生混凝土的質(zhì) 量方面有一定的優(yōu)勢?；炷翑嚢枵緦ψ陨硭a(chǎn)生的廢棄混凝土進(jìn)行處置形成再生骨料進(jìn) 而生產(chǎn)再生混凝土不但可以消耗本企業(yè)的固體廢棄物，而且降低了再生混凝土的造價(jià)。再 生混凝土是預(yù)拌混凝土產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)升級轉(zhuǎn)型和技術(shù)創(chuàng)新的需求，是提高廢棄混凝土利用率的 有效途徑，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)前景。
[0006] 國內(nèi)對物料細(xì)碎問題一直沒有很好的解決辦法，大部分仍采用PEX細(xì)鄂式破碎機(jī)， 破碎出料粒度達(dá)20~30mm，這是造成粉磨系統(tǒng)效率低下、能耗高的主要原因。如要將物料的 平均粒度降低，細(xì)碎及耐磨件的壽命極短，效益惡化。
[0007] 目前國內(nèi)再生粗骨料的生產(chǎn)及其在混凝土上的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，而專用于制備 再生砂的系統(tǒng)裝置及方法尚未有相關(guān)專利文獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種廢棄混凝土制備再 生砂的系統(tǒng)裝置及方法。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0010] 一種廢棄混凝土制備再生砂的系統(tǒng)裝置，包括進(jìn)料斗、皮帶輸入機(jī)、細(xì)碎機(jī)、皮帶 輸出機(jī)、篩分機(jī)；
[0011] 所述進(jìn)料斗的輸出口與所述皮帶輸入機(jī)的入口連接，所述皮帶輸入機(jī)的出口與所 述細(xì)碎機(jī)的進(jìn)料口連接，所述細(xì)碎機(jī)的出料口與所述皮帶輸出機(jī)的入口連接，所述皮帶輸 出機(jī)的出口與所述篩分機(jī)的進(jìn)料口連接，且所述皮帶輸入機(jī)、細(xì)碎機(jī)、皮帶輸出機(jī)以及所述 篩分機(jī)分別與第一動(dòng)力柜電連接并通過所述第一動(dòng)力柜控制，以實(shí)現(xiàn)再生砂及再生碎石、 再生瓜米石和再生細(xì)粉的聯(lián)合生產(chǎn)；
[0012] 還包括通過三通管道分別與所述細(xì)碎機(jī)和所述篩分機(jī)連接的除塵器，所述除塵器 配備有引風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)，且所述除塵器與第二動(dòng)力柜電連接并通過所述第二動(dòng)力柜控 制，用于收集所述細(xì)碎機(jī)和所述篩分機(jī)的粉塵生產(chǎn)再生微粉。
[0013] 優(yōu)選的，所述細(xì)碎機(jī)包括三腔曲面型破碎腔。
[0014] 優(yōu)選的，所述細(xì)碎機(jī)采用鎢鈦合金組合結(jié)構(gòu)錘頭。
[0015] 優(yōu)選的，所述篩分機(jī)為直線型篩分機(jī)，其包括孔徑分別為10謹(jǐn)、5謹(jǐn)、0.16謹(jǐn)?shù)娜龑?篩網(wǎng)。
[0016]優(yōu)選的，三層所述篩網(wǎng)分別與水平呈3°傾斜角。
[0017]優(yōu)選的，所述除塵器為濾筒干式除塵器，其采用褶式圓筒過濾結(jié)構(gòu)。
[0018] 優(yōu)選的，所述空氣壓縮機(jī)設(shè)有用于控制脈沖閥噴吹壓縮空氣的手動(dòng)開關(guān)閥。
[0019] 優(yōu)選的，所述廢棄混凝土制備再生砂的系統(tǒng)裝置安裝于混凝土地面，外部為鋼結(jié) 構(gòu)，所述鋼結(jié)構(gòu)外部設(shè)有金屬復(fù)合板，形成封閉防塵、防噪裝置。
[0020] 一種廢棄混凝土制備再生砂的方法，包括以下步驟：
[0021 ]加料:將廢棄混凝土收集入庫，用小型裝載機(jī)加料到進(jìn)料斗中，進(jìn)料斗的輸出口對 應(yīng)皮帶輸入機(jī)的入口，通過皮帶輸入機(jī)向細(xì)碎機(jī)進(jìn)行連續(xù)加料；
[0022]細(xì)碎:廢棄混凝土通過皮帶輸入機(jī)喂入細(xì)碎機(jī)的進(jìn)料口后，首先在粗碎腔被錘頭 迎頭打擊以及物料間相互撞擊破碎，然后進(jìn)入中碎腔石打石高效解理重復(fù)破碎，最后進(jìn)入 細(xì)碎腔經(jīng)過濾摩擦破碎使達(dá)到要求的物料卸出，由皮帶輸出機(jī)將卸出的碎料連續(xù)不斷輸送 至篩分機(jī)進(jìn)料口；
[0023]篩分:物料從篩分機(jī)進(jìn)料口落入篩箱后，松散透篩，穿過篩框上不同孔徑的三層篩 網(wǎng)后，落入不同粒徑范圍的下料斗，完成篩分作業(yè)，進(jìn)而得到粒徑范圍為10~20_的再生碎 石、5~10mm的再生瓜米石，0.16~5mm的再生砂，<0.16mm的再生細(xì)粉；
[0024]除塵:三通管道將除塵器分別與細(xì)碎機(jī)出料口和篩分機(jī)出料口相連，通過開啟引 風(fēng)機(jī)及除塵器將細(xì)碎及篩分所產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行回收，再通過空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣對 除塵器進(jìn)行清灰處理得到再生微粉；
[0025]成品包裝:將篩分機(jī)四個(gè)下料斗內(nèi)回收的各類再生材料以及除塵器積灰桶中回收 的再生微粉進(jìn)行袋式包裝，分別得到再生砂主產(chǎn)品及再生碎石、再生瓜米石、再生細(xì)粉、再 生微粉副產(chǎn)品。
[0026]廢棄混凝土制備的再生砂生產(chǎn)再生混凝土和再生砂漿的方法：
[0027]再生砂替代天然黃砂生產(chǎn)C30強(qiáng)度等級混凝土，lm3C30強(qiáng)度等級混凝土由下述含 量的下述組分組成：水泥150~170Kg、95級礦粉85~100Kg、n級粉煤灰80~90Kg、碎石1000 ~1200Kg、水155~165Kg、減水劑6.00~7.50敁，天然黃砂和所述再生砂的總重量為700~ 800Kg，再生砂的重量占天然黃砂和再生砂的總重量的10~30%;
[0028] 再生砂替代天然黃砂生產(chǎn)干混M10砌筑砂漿，該干混M10砌筑砂漿含有下述重量百 分含量的組分:石粉3~7%、增稠劑0.020~0.026%、水泥10~20%、水料比14~16%、再生 砂和天然黃砂75~85%，再生砂的重量占再生砂和天然黃砂的總重量的15~35%。
[0029]本發(fā)明有益效果是：
[0030] 1、廢棄混凝土來源屬性強(qiáng)，無需特殊處理
[0031] 廢棄混凝土可直接來源于混凝土施工現(xiàn)場、混凝土檢測單位和混凝土生產(chǎn)企業(yè)， 有利于混凝土工程企業(yè)實(shí)現(xiàn)固體廢棄物零排放，以及產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型和技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)對緩 解我國天然砂短缺及綠色混凝土及砂漿的發(fā)展具有重要意義。
[0032] 2、設(shè)備少而精且能耗低
[0033]廢棄混凝土制備再生砂的系統(tǒng)裝置所需主要設(shè)備量少且為標(biāo)準(zhǔn)成熟設(shè)備(高效細(xì) 碎機(jī)、直線型篩分機(jī)、濾筒式除塵器以及皮帶輸送給料機(jī)），電氣化調(diào)節(jié)操作簡單，主產(chǎn)品與 副產(chǎn)品分類回收。制備再生砂的系統(tǒng)裝置為開路系統(tǒng)，使生產(chǎn)的物料平衡易于掌握，因此在 砂漿和混凝土企業(yè)應(yīng)用前景較好。
[0034] 3、使用廢棄混凝土制備再生砂的系統(tǒng)裝置可實(shí)現(xiàn)多種再生材料（主產(chǎn)品再生砂， 副產(chǎn)品再生碎石、再生瓜米石、再生細(xì)粉及除塵后收集的再生微粉）的聯(lián)合生產(chǎn)，且再生砂 及再生瓜米石產(chǎn)品符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
[0035] 對比《混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料》GB/T 25176~2011標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明制備的再生砂 的微扮含量、表觀密度、堆積密度，空隙率、需水量比、堅(jiān)固性、膠砂強(qiáng)度