[發明專利]廢棄混凝土再生砂粉高效制備用砂粉輥磨機及其使用方法

有效

• 申請號: 202110954267.4
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113680460B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 葉衛東;張永龍;鄭青;劉福永;倪明星;張偉麗;楊成剛;劉暢;王宇;遲源
• 申請（專利權）人: 合肥水泥研究設計院有限公司;合肥中亞建材裝備有限責任公司
• 主分類號: B02C15/06
• 分類號: B02C15/06;B02C23/02;B02C23/18;F26B21/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種廢棄混凝土再生砂粉高效制備用砂粉輥磨機，其特征在于：包括有廢棄混凝土砂-漿顆粒加熱及喂料裝置和廢棄混凝土砂-漿顆粒剝離及整形機構；所述的廢棄混凝土砂-漿顆粒加熱及喂料裝置對入磨前的砂-漿顆粒進行加熱，并調控砂粉的通過量進行連續喂料；所述的廢棄混凝土砂-漿顆粒剝離及整形機構對加熱后的廢棄混凝土砂-漿顆粒群，進行選擇性料層粉碎，對包裹在砂粒表面的水泥漿體進行分相、剝離，再將顆粒狀的水泥漿體磋磨成細粉，磨掉砂粒上突出的棱角和邊緣，通過篩選，分選出再生粗砂、再生中砂、再生細砂和再生細粉；

所述的廢棄混凝土砂-漿顆粒加熱及喂料裝置包括有逆向折流高效加熱器和喂料器，逆向折流高效加熱器位于喂料器上方并通過法蘭相連；所述的逆向折流高效加熱器包括有加熱室殼體、散料階梯篦板、移動式折流板和保溫層；所述的加熱室殼體的頂部設有喂料口和出風口一，底部設有物料集料斗，中部設有傾斜的進風口，所述喂料口與集料斗、進風口與出風口一的中心的兩條連線呈X型分布；多個所述的散料階梯篦板自上而下均勻布置在喂料口下方靠近加熱室殼體進風口側，各個散料階梯篦板與水平面呈現一定的夾角，采用插入式方法連接在加熱室殼體上；所述的移動式折流板布置在出風口一下方，由多個折流板自上而下均布并與兩側側板組成一體，各個折流板與水平面呈現一定的夾角，且傾斜方向與散料階梯篦板相反且一一對應成75°~105°的夾角，兩側側板通過螺栓與加熱室殼體上多組水平槽型孔相連；所述的保溫層敷設在加熱室殼體外部；所述的喂料器包括上料管、下料管和調節螺栓；所述的上料管設置在加熱室殼體集料斗下方，并通過法蘭連接；所述的下料管套裝在上料管下部，通過多個所述的調節螺栓與法蘭相連；

所述的廢棄混凝土砂-漿顆粒剝離及整形機構包括有整體底座、主傳動裝置、機架、下殼體、磨盤、多個磨輥、傳動臂、加壓裝置、限位裝置和上殼體；

所述的整體底座包括主減速機底座和機架底座，兩兩通過螺栓連接或焊接為一整體；所述的整體底座位于混凝土基礎上，并采用地腳螺栓埋入基礎孔中灌漿固定；所述的主傳動裝置包括主電機底座、主電機、聯軸器、主減速機和變頻器，所述的主電機底座位于混凝土基礎上，并采用地腳螺栓埋入基礎孔中灌漿固定；所述的主電機安裝在主電機底座上，且主電機輸出軸在水平方向通過聯軸器與主減速機輸入軸進行軸向連接；所述的主減速機位于主減速機底座上，所述的主減速機的垂直方向輸出推力盤與磨盤下平面通過法蘭連接；所述的變頻器與主電機通過電纜相連；

所述的機架至少有三個，所述的機架位于機架底座上，通過地腳螺栓固定在混凝土基礎上；所述的下殼體位于機架上平面上，通過下殼體支腿與機架上平面相連，所述的下殼體的底邊內部設為槽口向上的環形槽；在所述下殼體的環形槽底面上設置有出料口；

所述的磨盤包括盤座、襯板、動錐、擋料圈、刮料架和刮料板，所述的磨盤位于下殼體內環形槽和主減速機輸出推力盤上方；所述的盤座為一轉動體，盤座上部內凹面固定有多塊內低外高的耐磨襯板，所述耐磨襯板圍合成盤形粉磨軌道，所述的盤座下部穿過下殼體的環形槽圍合的環孔，盤座下部底面與主減速機的輸出推力盤固定連接；所述的動錐位于盤座上部側面，與盤座上部外凸面固定連接，動錐為整體式或分體式，動錐的圓錐角度為30°~60°，表面復合有耐磨襯，所述的擋料圈位于動錐上平面上，并與動錐相連；所述的刮料架位于盤座上部的下平面下方，并與盤座固定連接，多塊所述的刮料板與刮料架連接；所述的喂料器位于磨盤上方；

每個所述的磨輥位于磨盤上方，每個磨輥軸向中心線與水平面傾角不大于12°，每個磨輥在水平面上互為等角度、等距離布置；所述的磨輥的一端固定有研磨體輥套，所述的輥套的研磨面呈圓弧形，圓弧形外表面復合有耐磨襯；所述的磨輥的另一端與傳動臂固定連接；所述的磨輥在磨盤上的總投影面積為粉磨軌道面積的60~70%；所述的傳動臂安裝在機架上平面上，包括搖臂、動臂、橫軸、軸承座、軸承和止推裝置，所述搖臂和動臂通過橫軸和柱銷連接，所述橫軸通過2個軸承支撐在軸承座上，所述軸承座與機架上平面、下殼體支腿連接為一體，所述止推裝置一部分固定在橫軸一個端面上，一部分固定在軸承座一個端面上；所述的加壓裝置包括油缸、加壓底座、液壓系統、蓄能器及管道，所述的加壓裝置位于傳動臂的下方，所述的油缸的頭部耳環通過銷軸與動臂下孔相連，所述的油缸的缸體通過銷軸與所述的加壓底座相連，所述的加壓底座位于機架底座上，通過地腳螺栓固定在混凝土基礎上，所述的液壓系統加壓油路通過蓄能器及管道與油缸有桿腔相連，抬輥油路通過管道與油缸無桿腔相連；

所述的限位裝置位于動臂外側，安裝在機架內部立板上，限位裝置內設置有多組碟簧；所述的上殼體包括殼體、磨輥門、蓋板和定錐，所述的殼體位于下殼體上方，呈圓柱形，并與下殼體連接，所述的殼體開有供磨輥自由翻進和翻出的磨輥門，所述的蓋板位于殼體上方，并與殼體連接，支撐逆向折流高效加熱器和喂料器，所述的蓋板上設置有出風口二；所述的定錐設置在上殼體的下部，環繞在磨盤的動錐周圍，定錐為分體式，位置上下可調，每件分體定錐斷面之間距離為40mm~80mm，定錐磋磨面復合有耐磨襯；

所述的主傳動裝置中，通過變頻器調節主電機工作頻率的方式來控制磨盤轉速；所述的擋料圈高度為5~40mm且高度可調，控制廢棄混凝土砂粉在磨盤上的滯留時間達到30~60秒。

2.根據權利要求1所述的一種廢棄混凝土再生砂粉高效制備用砂粉輥磨機的使用方法，其特征在于：具體包括如下步驟：步驟一、加熱與喂料：向所述的逆向折流高效加熱器的進風口通入100°C~300°C熱風，經破碎后的廢棄混凝土砂-漿顆粒自上而下進入所述的加熱室殼體內，在散料階梯篦板上均勻分布，從熱風爐內引入熱風自下而上進入所述的加熱室殼體內，砂粉與熱風在散料階梯篦板和移動式折流板之間呈X型交叉逆向流動，對入磨砂-漿顆粒進行快速加熱，蒸發顆粒表面水分，并使包裹在砂表面的水泥漿體進行脫水、脆化，產生裂隙，調節下料管與磨盤的間距來調控砂粉的通過量，并進行連續喂料；步驟二、粉碎與剝離：啟動主電機，主電機通過主減速機帶動磨盤轉動，通過變頻器調節主電機轉速及磨盤轉速，待磨盤轉速達到要求即停止調節，保持磨盤轉速恒定；通過磨輥加壓裝置的液壓油缸拉動動臂的下端，帶動磨輥進行旋轉，使磨輥輥套與磨盤襯板之間形成多維力場合理分布的擠壓區與剝離區；加熱后的廢棄混凝土砂-漿顆粒落在磨盤中心，在旋轉磨盤產生的離心力作用下向磨盤邊緣移動，進入粉磨軌道，形成料層；廢棄混凝土砂-漿顆粒進入砂-漿剝離裝置，顆粒群受到磨輥輥套和磨盤襯板的擠壓、剪切、摩擦多維力場的作用進行選擇性粉碎，由于原生砂硬度高且包裹在砂粒表面的水泥漿體加熱后脫水、脆化并產生裂隙，通過對料層厚度、磨輥液壓力和磨盤轉速優化調控，利用料層內顆粒群分層運動時產生的速度差及各組分硬度、脆性及易磨性物性差異，對包裹在砂粒表面的水泥漿體進行分相、剝離，形成粗砂、中砂、細砂和細粉，剝離后的物料在離心力作用下繼續向磨盤邊緣移動，進入磋磨與整形工序；步驟三、磋磨與整形：剝離后的粗砂、中砂、細砂中仍然含有一部分顆粒狀的水泥漿體未被碾磨成細粉，且一些砂粒的表面仍然包裹著部分水泥漿體，所述的動錐與定錐組成同心磋磨型腔，同心磋磨型腔分為楔形區和平行區，楔形區最小嚙合角為20°~22°，平行區垂直距離為10mm~35mm且可調節；從砂-漿剝離裝置進行選擇性粉碎后的物料在離心力和重力的作用下進入同心磋磨型腔內，受到中速旋轉的動錐的擠壓、剪切及摩擦力作用，同時以不同粒徑的砂粒作為研磨體對砂-漿和水泥漿體再次進行料層顆粒間摩擦，使得包裹在砂粒表面的部分水泥漿體被磨掉，同時顆粒狀的水泥漿體被磋磨成細粉；由于不同粒徑的砂粒間的相互磋磨，砂粒上突出的棱角和邊緣被磨掉，實現對砂粒整形；步驟四、打散與外排：剝離及整形后的再生砂粉落入環形集料槽，在旋轉刮料板的離心撞擊作用下使結團的物料松散，進一步去除粘附在砂粒表面的細粉，并從出料口全部排出，再通過風選和篩選，分選出再生粗砂、再生中砂、再生細砂和再生細粉，大于4.75mm砂-漿顆粒繼續回砂粉輥磨進行粉碎-剝離。