一种机制砂生产系统 |
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| 申请号 | CN202311363882.3 | 申请日 | 2023-10-20 | 公开(公告)号 | CN117380011B | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 云南凯瑞特工程机械设备有限公司; | 发明人 | 杨松; 杨寿诚; 杨其新; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种机制砂生产系统，包括上料 输送机 ，用于将砂料输送至斗式提升机；热气吹吸式振动气流筛装置，所述斗式提升机将砂料提升后经入料摊铺器输送至所述热气吹吸式振动气流筛装置内进行粒径筛选；集料存储系统，所述热气吹吸式振动气流筛装置将筛选出不同粒径的砂料分别流入集料存储系统内；分料计量系统，所述集料存储系统内的砂料流入分料计量系统内，并对超过预设定重量比例范围内的砂料会通过 气 力 输送 系统输送至细度模数调节机，对在预设定重量比例范围内的砂料流入混合 加湿器 内混合搅拌并出料；还包括除尘系统，对热气吹吸式振动气流筛装置及气力输送系统内产生的粉尘进行收集，使砂料在密闭的空间内流动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种机制砂生产系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种机制砂生产系统技术领域[0001] 本发明涉及矿山技术领域，尤其涉及一种机制砂生产系统。 背景技术[0002] 砂是基础性建设必不可少的原料，由于环保原因，比较原始的河砂打捞方式目前已被国家命令禁止。取而代之的是采用机械设备加工而来的机制砂，其性能几乎和天然河砂一致，采用干法制砂技术获取机制砂，是目前国内获取建筑材料‑砂的主要途径。 [0003] 机制砂的品质首先取决于石料自身的硬度，其次是砂的细度模数、级配、亚加蓝值、石粉含量这些因素。混凝土中不同细度模数的砂对混凝土影响较大，与水结合状态不同，细度模数小，砂子的比表面积大，与水结合的多。在用水量一定的情况下，导致混凝土中自由水数量降低，使混凝土的和易性不良，同时胶凝材料与水反应不充分，影响混凝土强度。细度模数偏大时，比表面积小，与水结合的少，混凝土中自由水数量增加，使混凝土离析，由于水的过盛，不能完全与胶凝材料反应，会以蒸发的形式排出，使混凝土中留下微细孔，降低混凝土强度。 [0004] 而机制砂的颗粒级配直接影响细度模数的大小和石粉含量允许的范围，对混凝土的施工性能也有很大的影响，机制砂经常出现粒级分布不均匀的现象，机制砂这种典型的上凸型级配曲线，导致混凝土拌合物的工作性较差。 [0005] 石粉对混凝土的影响主要有两点：一方面，少量的石粉可以有效填充水泥与骨料之间的空隙，提高混凝土密实度，随着机制砂含量的增加表现出混凝土强度随着增加；但机制砂内石粉过少会造成水泥与粉煤灰等胶凝材料的使用量加大；另一方面，机制砂石粉含量过多，其非母岩成分的泥土微粒物混杂在石粉内部，会造成混凝土容易开裂；且搅拌混凝土过程外加剂的使用量增加。因此，石粉含量是机制砂的关键指标，过多过少均不理想。机制砂内亚加蓝值（含泥量）则会影响混凝土的塌落度、强度，其次是混凝土容易开裂。 [0006] 通过以上分析，除砂砾自身硬度外，机制砂的细度模数、级配、石粉含量、亚加蓝值这四个指标是决定机制砂品质的关键因素。不同的混凝土需求工况对机制砂的这四个指标完全不一样，比如：普通路面混凝土与桥梁用混凝土、普通干粉砂浆与特种干粉砂浆其原料内机制砂的四个指标要求完全不一样。当前的干法制砂技术很难做到大范围、不同工况且精准的来控制机制砂的以上四个指标，造成机制品质（细度模数、级配、石粉与亚加蓝）不稳定，从而影响终端客户建设施工的质量。传统技术来调节以上的几个关键指标，主要是通过更换不同粒径的筛网以及调节制砂机的转速来反复取样测试来控制，过程非常繁琐，而且很难做到精准控制。 [0007] 除以上因素外，在生产机制砂的过程中，干砂经输送机从高处流向低处，由于砂颗粒大小不一，大颗粒的自重较大易滚动到底部，小颗粒的则容易堆积在上面。因此，造成了机制砂砂堆底部颗粒物粒径大，顶部颗粒物粒径小甚至均为粉的现象，此种现象叫做离析。离析也是影响机制砂品质的一个因素，它会使砂的细度模数与级配变的不合理，影响混凝土的品质。解决好离析的问题，有利于提高成品砂的品质。 发明内容[0008] 本发明的目的是提供一种机制砂生产系统，本发明的机制砂生产系统，抓住细度模数与级配的七种不同粒径组合占比，采用计量方式将比例转化为重量，根据不同的比例重量再混合，超出比例要求的返料至细度模数调节机，最终生产出符合要求的精品砂。物料比例计量控制过程通过计算机控制，其设备操作人员只需要输入所需机制砂级配与细度模数、石粉参数，系统可精准控制生产出符合要求的精品砂，同时也充分的考虑到了原料含水率、离析以及环保、节能的问题。 [0009] 本发明的技术方案是这样实现的： [0010] 一种机制砂生产系统，包括： [0011] 上料输送机，用于将砂料输送至斗式提升机； [0012] 热气吹吸式振动气流筛装置，所述斗式提升机将砂料提升后经入料摊铺器输送至所述热气吹吸式振动气流筛装置内进行粒径筛选； [0013] 集料存储系统，所述热气吹吸式振动气流筛装置将筛选出不同粒径的砂料分别流入集料存储系统内； [0014] 分料计量系统，所述集料存储系统内的砂料流入分料计量系统内，并对超过预设定重量比例范围内的砂料会通过气力输送系统输送至细度模数调节机，对在预设定重量比例范围内的砂料流入混合加湿器内混合搅拌并出料； [0015] 还包括除尘系统，对热气吹吸式振动气流筛装置及气力输送系统内产生的粉尘进行收集，使砂料在密闭的空间内流动。 [0016] 作为上述技术方案的进一步描述： [0017] 所述热气吹吸式振动气流筛装置包括与入料摊铺器连通的筛箱，及安装在筛箱两侧安装的振动电机； [0019] 若干筛网，所述筛网在所述筛箱内从上到下依次间隔布置，所述筛网的粒径从上到下依次递减； [0020] 出风管，所述出风管安装在所述筛箱顶部，所述出风管远离筛箱的一端与旋风收尘器相连通，所述旋风收尘器通过除粉进气管道与所述除尘系统相连接。 [0021] 作为上述技术方案的进一步描述： [0022] 所述筛网具有弧形斜面，所述弧形斜面的方向与所述吹风管道吹气的方向相对布置。 [0023] 作为上述技术方案的进一步描述： [0024] 所述热气吹吸式振动气流筛装置还包括第二风机，所述第二风机的输出端通过补风管道与吹风管道相连通； [0025] 电阻加热器，所述电阻加热器安装在所述补风管道上，对砂料的水分进行高温蒸发。 [0026] 作为上述技术方案的进一步描述： [0027] 所述集料存储系统包括若干料仓，所述料仓分别对筛网筛选后不同粒径的砂料进行收集； [0028] 卸料机，所述卸料机安装在每个对应料仓的出料端，对料仓内砂料进行卸料； [0029] 两通道分料器，连接在每个料仓的底部对砂料进行分流，所述两通道分料器的出料端分别安装有气动蝶阀； [0030] 还包括与所述旋风收尘器底部相连通的积尘料仓。 [0031] 作为上述技术方案的进一步描述： [0032] 所述分料计量系统包括与两通道分料器连接的若干分流料仓，所述分流料仓包括第一分流料仓和第二分流料仓，所述第一分流料仓和第二分流料仓内安装有计量称； [0033] 所述第一分流料仓、第二分流料仓的顶部和底部对应安装有料仓上料位计、料仓下料位计，用于检测分流料仓内砂料的料位； [0034] 所述第一分流料仓的出料端设置有砂料进入混合加湿器内的第一排料蝶阀，所述第二分流料仓的出料端设置有与气力输送系统相连通的第二排料蝶阀。 [0035] 作为上述技术方案的进一步描述： [0036] 所述混合加湿器包括安装在机架上的搅拌筒体，所述搅拌筒体的顶部设置有与第一分流料仓相连通的进料口，所述搅拌筒体内通过带座轴承安装有螺旋搅拌臂，所述螺旋搅拌臂与驱动装置连接，所述搅拌筒体的侧面设置有若干进水口，所述搅拌筒体的底部设置有砂料出料口。 [0037] 作为上述技术方案的进一步描述： [0038] 所述气力输送系统包括安装在机架上的高压变频风机，所述高压变频风机的输出端通过气力输送管道与气力输送集料仓连接，所述气力输送集料仓的底部通过卸料机连接细度模数调节机； [0039] 所述气力输送集料仓的顶部通过气力输出管道与所述除粉进气管道连接。 [0040] 作为上述技术方案的进一步描述： [0041] 所述细度模数调节机包括安装在机座上的电机，所述电机输出端的主动轮通过皮带与转动安装在机座上偏心辊轮一端的从动轮传动连接； [0042] 以及安装在机座上的第一调节油缸和第二调节油缸，第一调节油缸的输出端与活动安装在机座上的第一槽型架相连接，第二调节油缸的输出端与活动安装在机座上的第二槽型架相连接，第一槽型架与第二槽型架顶部相配合形成有进料口，所述气力输送集料仓的底部与进料口通过软管连接，并在第一调节油缸和第二调节油缸的共同驱动下能够使第一槽型架、第二槽架与偏心辊轮相配合，对砂料进行辊压。 [0043] 作为上述技术方案的进一步描述： [0046] 本发明的有益效果是： [0047] （1）热气吹吸式振动气流筛装置，打破干法制砂对原料含水率要求的限制，不堵筛网，筛分效率也更好，石粉更加容易吸走，由于物料在密闭空间内流动，没有粉尘外泄，更加环保； [0048] （2）采取不同比例对应不同重量来精准计量的方式，控制机制砂的四个关键参数，对于细度模数与级配波动范围大，不同使用工况的精品砂要求，可以很精准的来控制产品参数与质量，相比传统技术不用频繁的去更换筛网和调制砂机转速来稳定砂的品质。 [0049] （3）细度模数调节机，配合七称计量系统可有效控制砂的细度模数与级配，具备超大调节范围，粗砂、中砂、细砂从1.6‑3.7的细度模数范围均可做到快速精准控制； [0050] （4）除尘系统出风采用反吹循环设计，设备整体更加节能高效； [0051] （5）采用螺旋叶片带搅拌臂式的搅拌加湿器，其体积更加小巧，相比传统自落式的搅拌加湿器，密闭效果更好，使得干砂经搅拌加湿后在堆料过程不会发生离析现象，强力螺旋转动下的物料挤压推进，其微小石粒之间“石磨石”可使砂颗粒粒型更好。 [0053] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0054] 图1为机制砂生产系统的整体示意图； [0055] 图2为热气吹吸式振动气流筛装置的结构示意图； [0056] 图3为热气吹吸式振动气流筛装置的侧视图； [0057] 图4为集料存储系统的结构示意图； [0058] 图5为集料存储系统的侧视图； [0059] 图6为分料计量系统的侧视图； [0060] 图7为分料计量系统的结构示意图； [0061] 图8为混合加湿器的结构示意图； [0062] 图9为混合加湿器的侧视图； [0063] 图10为细度模数调节机的结构示意图； [0064] 图11为细度模数调节机的预破碎示意图； [0065] 图12为细度模数调节机的破碎示意图； [0066] 图13为除尘系统的结构示意图。 具体实施方式[0067] 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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0068] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0069] 参照附图1‑图4，根据本发明实施例的机制砂生产系统，包括上料输送机1，用于将砂料输送至斗式提升机2，斗式提升机2将砂料提升后经入料摊铺器3输送至热气吹吸式振动气流筛装置4内进行粒径筛选，热气吹吸式振动气流筛装置4将筛选出不同粒径的砂料分别流入集料存储系统5内，集料存储系统5内的砂料流入分料计量系统6内，对超过预设定重量比例范围内的砂料会通过气力输送系统7输送至细度模数调节机8内，对在预设定重量比例范围内的砂料流入混合加湿器9内混合搅拌并出料。 [0070] 还包括除尘系统10，对热气吹吸式振动气流筛装置4及气力输送系统7内产生的粉尘进行收集，使砂料在密闭的空间内流动。 [0071] 如图2和图3所示，热气吹吸式振动气流筛装置4包括与入料摊铺器3连通的筛箱4‑1，筛箱4‑1内安装有吹风管道4‑3，吹风管道4‑3通过循环管道4‑4与第一风机4‑5（图1中）输出端连接的反吹气流管道4‑6相连接，对从入料摊铺器3出料口的砂料进行吹料。筛箱4‑1内从上到下依次间隔布置若干筛网4‑7，且筛网4‑7的筛选粒径从上到下依次递减。具体地，在筛箱4‑1内从上到下依次间隔布置四个筛网4‑7，筛网4‑7筛选的粒径范围分别为2.36、 1.18、0.6和0.3。 [0072] 为了能够使吹落在筛网4‑7上的砂料快速流入集料存储系统5内，在筛箱4‑1的两侧安装有振动电机4‑2，用于产生激振力，提高筛网4‑7上砂料的分离效果。优选地，筛网4‑7具有弧形斜面，振动电机4‑2在振动的过程中，能够进一步提高砂料之间的分离速度，且方便落料。 [0073] 另外，吹风管道4‑3还连接有补风管道4‑9，补风管道4‑9远离吹风管道4‑3的一端与第二风机4‑10的输出端相连接，用于风量不够时的补风。且补风管道4‑9上安装有电阻加热器4‑11，用于产生热量，温度可调控，补风管道4‑9内的风经过电阻加热器4‑11的加热吹过摊铺散落的砂料，落入具有弧形斜面的筛网4‑7上，高温会使含水量大的砂料水分进行蒸发，从而使砂料不容易粘在筛网4‑7上，提高筛分效率。且筛网4‑7的弧形斜面方向与吹风管道4‑3吹气的方向相对布置，使散落在筛网4‑7上的砂料能够与热气流发生碰撞。 [0074] 此外，筛箱4‑1顶部安装有与其内部相连通的出风管4‑12，出风管4‑12远离筛箱4‑1的一端与旋风收尘器11相连通，旋风收尘器11通过除粉进气管道12（图1中）与除尘系统10相连通。具体地，颗粒粒径0.15MM左右的砂料会在此处沉降收集。 [0075] 需要说明的是，循环管道4‑4和补风管道4‑9上分别安装有控制风量的风控阀门4‑13。 [0076] 如图4‑图5所示，集料存储系统5包括若干料仓5‑1，料仓5‑1分别对筛网4‑7筛选后不同粒径的砂料进行收集。料仓5‑1的数量为5个，分别对粒径范围在大于2.36、2.36‑1.18、1.18‑0.6、0.6‑0.3及小于0.3的砂料进行收集。 [0077] 每个料仓5‑1的底端安装有卸料机5‑2，对料仓5‑1内的砂料进行卸料，每个料仓5‑1的底部连接有两通道分料器5‑3，对料仓5‑1底部的砂料进行分流，且两通道分料器5‑3的出料端分别安装有气动蝶阀5‑4。 [0078] 为了能够使旋风收尘器11内的砂料得以充分利用，在旋风收尘器11的底部与积尘料仓13。因此，能够通过热气吹吸式振动气流筛装置4分流出六种不同粒径范围的砂料。需要说明的是，五个料仓5‑1的结构与积尘料仓13相同，即积尘料仓13底端也安装有卸料机5‑2，底部连接有两通道分料器5‑3，对积尘料仓13底部的砂料进行分流，且两通道分料器5‑3的出料端分别安装有气动蝶阀5‑4。 [0080] 如图6‑图7所示，分料计量系统6包括与两通道分料器5‑3对应连接的若干分流料仓，分流料仓包括第一分流料仓6‑1和第二分流料仓6‑2，第一分流料仓6‑1和第二分流料仓6‑2内安装有计量称。具体地，分流料仓的数量与料仓5‑1、积尘料仓13相适配，砂料通过两通道分料器5‑3的左通道流入流入第一分流料仓6‑1内并完成6种不同粒径大小砂料的精准计量，对应比例的重量达到后左通道关闭切换成右通道流入第二分流料仓6‑2，且计量好的砂料底部通过第一排料蝶阀6‑3打开后会同时排放入混合加湿器9内，砂料与水同时混合搅拌，最终精品砂由混合加湿器9排出，经精品砂输送机输送出。 [0081] 第一分流料仓6‑1、第二分流料仓6‑2的顶部和底部对应安装有料仓上料位计6‑4和料仓下料位计6‑5，用于检测分流料仓内砂料的料位。 [0082] 如图8‑图9所示，混合加湿器9包括安装在机架9‑1上的搅拌筒体9‑2，搅拌筒体9‑2的顶部设置有与各个第一分流料仓6‑1相连通的进料口9‑3，搅拌筒体9‑2内通过带座轴承9‑4安装有螺旋搅拌臂9‑5，螺旋搅拌臂9‑5与驱动装置9‑6连接，搅拌筒体9‑2的侧面设置有与其内部连通的若干进水口9‑7，搅拌筒体9‑2的底部设置有砂料出料口9‑8。 [0083] 机架9‑1顶部设置有与搅拌筒体9‑2内部相连通的六个进料口9‑3，经过精准计量后的六种不同粒径范围的砂料，同时排放进入搅拌筒体9‑2内部，并通过进水口9‑7加入一定比例的水，最终经螺旋搅拌臂9‑5的搅拌混合后从出料口9‑8排放出，使得干砂经搅拌加湿后在堆料过程不会发生离析现象。 [0084] 采用计量方式将比例转化为重量，根据不同的比例重量再混合，超出比例要求的砂料会通过第二分流料仓6‑2及其底部的第二排料蝶阀6‑6经过气力输送系统7输送至细度模数调节机8内，并再次流入上料输送机1进入下一个砂料处理的循环，最终生产出符合要求的精品砂。 [0085] 如图1所示，该气力输送系统7包括安装在机架9‑1上的高压变频风机7‑1，高压变频风机7‑1的输出端通过气力输送管道7‑2与气力输送集料仓7‑3连接，气力输送集料仓7‑3的底部通过卸料机连接细度模数调节机8，且气力输送集料仓7‑3的顶部通过气力输出管道7‑4与除粉进气管道12连接，将气力输送集料仓7‑3内比重较轻的灰尘会随气力输出管道7‑ 4进入除尘器系统内。优选地，在气力输送集料仓7‑3的顶端和底端安装有料位检测计，用于给卸料机提供工作与停止的信号反馈。 [0086] 如图10所示，细度模数调节机8包括安装在机座8‑1上的电机8‑2，电机8‑2输出端的主动轮通过皮带与转动安装在机座8‑1上偏心辊轮8‑3一端的从动轮传动连接。 [0087] 以及安装在机座8‑1上的第一调节油缸8‑4和第二调节油缸8‑5，第一调节油缸8‑4的输出端与活动安装在机座8‑1上的第一槽型架8‑6相连接，第二调节油缸8‑5的输出端与活动安装在机座8‑1上的第二槽型架8‑7相连接，第一槽型架8‑6与第二槽型架8‑7顶部相配合形成有与气力输送集料仓7‑3底部相配合的进料口8‑8，气力输送集料仓7‑3的底部与进料口8‑8通过软管连接，在第一调节油缸8‑4和第二调节油缸8‑5的共同驱动下能够驱动第一槽型架8‑6、第二槽架8‑7与偏心辊轮8‑3相配合，对砂料进行辊压。 [0088] 为了能够使下落的砂料通过进料口8‑8均匀分散至第一槽型架8‑6、第二槽架8‑7与偏心辊轮8‑3的内壁间隙内，在进料口8‑8的上方设置有分料架8‑9，实现砂料的均匀分散。 [0089] 如图11所示，分别为细度模数调节机8预破碎示意图，此时第一槽型架8‑6、第二槽架8‑7与偏心辊轮8‑3分离，等待气力输送系统7内的砂料通过进料口8‑8进行落料。 [0090] 如图12所示，为砂料的辊压破碎示意图，此时第一槽型架8‑6、第二槽架8‑7分别在第一调节油缸8‑4和第二调节油缸8‑5的驱动下，能够使第一槽型架8‑6、第二槽架8‑7与偏心辊轮8‑3靠近，对间隙内的砂料进行辊压破碎，破碎后的砂料通过底部的排料口落入上料输送机1进入下一个砂料处理的循环，最终生产出符合要求的精品砂。 [0091] 需要说明的是，第一槽型架8‑6、第二槽架8‑7的内壁为半圆弧形结构，能够提高第一槽型架8‑6、第二槽架8‑7内侧面与偏心辊轮8‑3的接触面积，提高砂料的辊压效果。另外，在第一槽型架8‑6、第二槽架8‑7的内壁固定有耐磨板。 [0092] 如图13所示，除尘系统10包括布袋除尘器箱体10‑1，布袋除尘器箱体10‑1底部的侧面通过石粉出料管10‑2连接石粉螺旋输送机10‑3，石粉螺旋输送机10‑3的输出端与石粉分流料仓10‑4相连通。 [0093] 布袋除尘器箱体10‑1的顶端通过脉冲电磁阀10‑5连接有负压管道10‑6，负压管道10‑6的另一端与第一风机4‑5的输入端相连接，除尘系统10能够制砂系统内所有的灰尘进行收集，布袋除尘器箱体10‑1通过负压管道10‑6经电一风机4‑5与反吹气流管道4‑6连通，可以很好的利用排出的气流，减少能源的浪费。 [0094] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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