一种移动式集成模块化机制再生砂装置的制作方法

本发明属于固体石质材料高效转化为机制砂硅微粉等材料的专用机械设备领域，具体涉及一种移动式集成模块化机制再生砂装置。

背景技术：

随着社会的发展，人民生活消费的不断提高，每年产生的垃圾也在不断的爆发性生长。根据“中国城市环境卫生协会建筑垃圾管理与资源化工作委员会”调研分析，2015年我国包括建筑物垃圾和工程弃土在内的建筑垃圾年产生量约为35亿吨。其中，每年仅拆除就产生15亿吨建筑垃圾。建筑垃圾资源化利用率仅为5％。消纳方式：基本以填埋和堆放为主。该方式主要危害是，占用大量土地，造成土地资源的浪费:非法清运和堆放过程中的遗徽和扬尘加重环境污染，影响市容环境。

由此可见我国城市建筑固废，规模巨大，综合利用建筑垃圾是节约资源、保护生态的有效途径。在这方面，日本、美国、德国等发达国家进行资源化利用比较早，提供了许多先进的经验和处理方法，可以作为借鉴。生产固废再生产可用性砂石的造砂系统是现有的主要机械设备，在固废处理中发挥了十分重要的作用。现有造砂机主要由于主要存在以下问题：耗能大，前期设备安装时间长且投资高昂；噪音和粉尘对周环境影响严重；生产场地条件要求高，生产用地多；操作工序繁杂等。这一系列问题说明现有的造砂系统已满足不了日益提高的工作效率和环境要求。

众所周知，城市建筑大多数都为固体废弃物，来源于建筑工程中的三个环节：建筑物的施工、建筑物的使用及维护、建筑物的拆除。在建筑施工过程中，产生的建筑垃圾主要有开挖的土方、碎砖、混凝土、砂浆、椽头、公装材料等；使用过程中产生的建筑垃圾主要有装修类材料、沥青、橡胶等；建筑废料如废混凝土、砖石、瓦、刚才、木材、玻璃、塑料制品等。因此，建筑垃圾是一种可以再利用的资源，利用方法包括：直接利用和再生利用。直接利用有：①作为回填材料直接利用；②作为建筑产品直接利用。而再生利用有以下几个方面：①废混凝土块；②废砖块；③废砂浆。

再生利用：

①废混凝土

简单易行的就是废旧混凝土再生剂作为再生混凝土骨料。利用废弃混凝土块作为原料生产的再生骨料代替天然砂石骨料。根据现场施工经验发现，仅采用再生粗骨料制成的再生混凝土，其性能与普通混凝土相比没有太大变化。同时，也可扩大再生混凝土的应用范围，采用再生粗骨料和天然砂混合成部分再生细骨料。再生粗骨料和部分天然砂组合，可制成强度相对较高的再生混凝土。此外，再生过程中的细骨料和产生的微粉，含有未水化的水泥颗粒，不仅具有较好的活性性质，而且密度低，导热系数小，可用来制造砌块、空心砖和墙板，以取代传统的粘土砖，具有较好的经济价值。目前，技术水平较高及经济效益较好的技术方案是：将废旧普通混凝土作为添加剂，取代一定量的水泥。

②废砖块

通常是将废旧砖瓦用于再生免烧砖瓦和水泥混合材料及作为粗骨料搅拌混凝土。用碎砖做低强度的混凝土骨料，其强度是足够的；但是要制高强度的混凝土，则需要采用相关的技术措施。将建设拆迁废弃的碎砖用于承重混凝土砌块的生产，具有价格低、经济性好、重量轻、强度满足承重混凝土砌块要求mu10强度等级标准的特点，可为城市建设及地震灾区廉价制作建筑材料提供解决途径。

③废砂浆

建筑物拆除过程中，会产生大量粉末状的水泥砂浆。经硬化的水泥包裹在砂颗粒的周围，增大了集料的粒径；同时，水泥经水化改善了颗粒集料的级能，可作为细集料使用。此外，在拆除过程中产生的水泥砂浆块大的可作为粗骨料，较小的经过技术处理后可作为细集料。

另外，也可采用一定比例的废旧砖、砂浆细颗粒经技术处理后，可替代天然砂石制作的砂壁状集料，它的耐水性和耐碱性满足相关技术特性。技术可行，不仅减少成本，节约天然砂石资源，环境资源供求矛盾，而且又能减轻建筑垃圾对环境的污染，同时具有良好的社会、环境和经济效益。

因此城市固废(废混凝土块、废砖块、废砂浆)是机制砂优质原料之一。首先，石料由粗碎机进行初步破碎，然后，产成的粗料由胶带输送机输送至细碎机进行进一步破碎，细碎后的石料进振动筛筛分出两种石子，满足制砂机进料粒度的石子进制砂机制砂，另一部分返料进行细破，直到成型。机制砂成品更加规则，可以根据不同工艺要求加工成不同规则和大小的砂子，更能满足日常需求。机制砂可应用于建筑、市政、交通等建设工程中的c60及以下强度等级的混凝土.在满足相应的技术要求时,亦可用于港口和水利等混凝土工程，有较为广泛的用途。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种移动式集成模块化机制再生砂装置，是一种集成化、模块化的破碎、研磨、筛分一体化成套装置，能在现有的城市固废、矿山固废、矿山尾矿制取机制砂、硅微粉生产和农业土壤提质作业中实现机制砂、硅微粉的生产和土壤提质。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：

一种移动式集成模块化机制再生砂装置，包括可移动轮式集装箱，所述可移动轮式集装箱为集装箱安装在平板拖车上，箱内分别安装破碎机、皮带提升机和滚筒制砂机；在所述集装箱前端安装集料斗，所述破碎机安装在所述集料斗出料口下方，所述破碎机的出料通过所述皮带提升机输送到所述滚筒制砂机中。

所述集料斗为可拆卸式，全向及上下高度可调节。

所述破碎机采用磨前多齿滚轮绞切式破碎机，破碎机中的高硬度咬合齿选用钨钴合金材料制成。

所述破碎机的驱动机构采用永磁同步四级变频变速电动机。

所述皮带提升机采用爬坡带式输送机。

所述滚筒制砂机为循环水湿法滚筒制砂机，安装在浮筏减振基座上，所述浮筏减振基座安装在集装箱内。

还包括隔音装置，所述隔音装置包括：在所述滚筒制砂机和所述皮带提升机外包隔音防尘罩，所述隔音防尘罩由钢板制成，所述钢板内壁涂阻尼漆并铺设一层玻璃棉吸声材料。

所述滚筒制砂机加装减震器。

还包括磁选机，所述磁选机采用高梯度强磁选机，安装在所述滚筒制砂机的成品出料口上方，所述滚筒制砂机的成品出料通过皮带输送机输送到所述磁选机。

本发明具有的有益效果是：

(1)实现城市固废、和尾矿废料等的再生利用问题。

(2)本装置集成化、模块化、智能化、移动便捷、体积小。

(3)进、出场灵活、施工作业效率高、使用成本低、能耗低、低排放。

(4)能满足多种工作环境，具有一机多用的功能，提高物料的资源化利用率。

(5)能有效去除机制再生砂中多种有害重金属。

(6)具有噪音低、扬尘少等特点，对施工场地的周围环境影响小。

附图说明

图1为本发明一种移动式集成模块化机制再生砂装置的结构示意图。

图2为图1的b1轴剖视图。

图3为图1的b2轴剖视图。

图4为图2或图3中破碎机中的高硬度咬合齿结构示意图。

图中，1：平板拖车，2：集装箱，3：加水管口，4：集料斗，5：破碎机，6：回笼料皮带机，7：隔音防尘罩，8：滚筒制砂机，9：磁选机，10：细砂仓，11：杂质仓，12：循环水池，13：成品出料口，14：皮带输送机，15：驱动电机，16：高硬度咬合齿，17：第二出料口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明，但不构成对本发明权利要求保护范围的限制。

实施例1

如图1至图4所示，一种移动式集成模块化机制再生砂装置，包括可移动轮式集装箱，、平板拖车、破碎机、皮带提升机和滚筒制砂机；具体组成结构如下：

(1)所述可移动轮式集装箱为对标准的集装箱进行结构加固，将所述集装箱2箱体固定在相应的平板拖车1上，所述平板拖车1采用油气弹簧非独立悬，实现整套装置稳定、快速、灵活、可移动。本实施例是对标准的40英尺集装箱箱体进行合理改造和进行结构加固，外尺寸轮廓为12.2m×2.44m×2.59m，内容积11.8m×2.13m×2.18m，容积约为54m³，载重上限为22吨。所述可移动轮式集装箱2安装模块化，来实现生产装置的灵活移动性。从而减少前期的设备安装时间和运输成本，并且生产施工用地也相应减少，操作简单灵活。

(2)所述集料斗4为可拆卸式，设置在所述平板拖车1的端头，集料斗4通过螺栓、螺母与端头连接，全向及上下高度可调节，本实施例中集料斗容积为1.5m³。

(3)所述破碎机5为磨前多齿滚轮绞切式破碎机，该磨前多齿滚轮绞切式破碎机由永磁同步四级变频变速电动机和劳动重负荷直辊破碎机组成，劳动重负荷直辊破碎机中的高硬度咬合齿16材料选用钨钴合金，有着硬度大，破碎效率高的特点。本实施例中所述高硬度咬合齿16的进料粒度小于500mm，出料粒度可以根据不同的规格调整，范围为20-50mm，生产能力为30-70t/h，转速64r/min，额定功率为37kw。其中破碎机5的传动装置使用柔性连接。所述集料斗4设有加水管口3连接加水管，对原料进行水洗；所述破碎机5安装于所述集料斗4出料口正下方，主要是用于破碎固废中直径≥50mm的块状固体，破碎并水洗。废水进入所述破碎机5下面的循环水池12进行回收净化利用。永磁同步四级变频变速变频驱动电机功率42kw～200kw，50hz同步转速为1500r/min，额定电流为54.7a～300a，额定转矩为291n·m～1282n·m。

(4)所述破碎机5破碎后的碎砂石利用皮带提升机输送到所述滚筒制砂机8，所述滚筒制砂机8为循环水湿法滚筒制砂机，所述皮带提升机采用爬坡带式输送机，本实施例中皮带带宽为700mm，运输量为40t/h～60t/h。并将本发明装置所述滚筒制砂机8和所述皮带提升机分别安装在浮筏减振基座上，所述滚筒制砂机8轴承使用滑动轴承，密封方式采用浮动式密封，使用00号润滑脂。所述滚筒制砂机8有筛分功能对机制砂进行筛分，合格成品从成品出料口13排出，不合格砂料从第二出料口17排出，并通过回笼料皮带机6送回所述破碎机5再次破碎。

(5)为降低噪音以满足相关环保法律法规的要求，本装置噪音小于70db，采用隔音防尘罩7，在所述滚筒制砂机8和皮带提升机外包隔音防尘罩7，以降低对周围环境的影响。本实施例中所述隔音防尘罩7用1mm～2mm厚钢板制成，内涂阻尼漆，防止吻合效应和低频共振，内层铺设一层玻璃棉吸声材料，所述隔音防尘罩7与其包裹的内部设备之间留有空隙，必要时还可以加入减震器。

(6)城市固废、矿山固废、矿山尾矿及农业土壤提质等的石质物料加工物料过程中，可能会含有金属杂物或有害金属，为将其去除，在所述滚筒制砂机8的成品出料口13上方安装一台强磁选机9，磁选机9的入料口通过皮带输送机14连接成品出料口13。所得机制砂通过皮带输送机14输送到所述磁选机9进行磁选除杂，所得细砂进入细砂仓10，杂质进入杂质仓11。所述磁选机9选择高梯度强磁选机，磁感应强度14000gs，尺寸为1500mm×550mm×1200mm，皮带宽为700mm。

采用本发明的一种移动式集成模块化机制再生砂装置，能实现移动式和集成化、模块化，能利用废混凝土、砖块、矿山固废及尾矿现场制取机制砂，还能对农业土壤进行现场土壤提质，与反铲挖掘机配合将农田表层土壤(≤800mm)过机处理，对土壤中的块状石料进行破碎、研磨处理(处理后的泥砂粒径≤4.75mm)，并同时可去除土壤中的有害重金属，经加工后的泥砂泵送还田。本装置的最高产能为60t/h，最低产能为40t/h，合理运行产能为50t/h，装机总功率为360kw。生产用水循环利用，只需补充制砂过程中的水耗，无气、液、固污染物排放。采用本装置对某建筑工地废混凝土块、废砖块进行处理，废建筑料约为120m³，流程如下：

(1)运用设备转场灵活的特点把本装置转移到建筑工地进行组装，组装完成占地约为50㎡。

(2)选用3台额定功率为100kw四级电机，和一台6kw的四级电机，装机功率为360kw，并使用三芯电缆完成整个电路的连接。

(3)对建筑工地的废料进行初步破碎，保证入料时废料的直径小于1.2m，之后再通过集料斗4进入破碎机5中进行破碎并水洗，废料由高硬度咬合齿破碎之后小于50mm由皮带提升机运输到滚筒制砂机8中。

(4)在滚筒制砂机8中进行细破碎，根据不同产品需求得到不同粒径的机制砂，得到的初级产品进入磁选机9进行磁选，分离出矿物杂质，最终产品进入细砂仓10，杂质进入杂质仓11。

(5)滚筒破碎机8外罩有隔音防尘罩7使运行时噪音小于70分贝，处理量约为40t/h，本建筑工地的废料120m³在3个工作日能处理完成并且可以获得大约480吨机制砂产品。

实施例2

对某地尾矿进行处理，处理量约为500m³，因处理量较大，使用2套本装置。装置组成和结构如实施例1，处理流程如下：

(1)运用设备转场灵活的特点把本装置转移到尾矿工地进行组装，因处理量较大，准备两套装置，组装完成占地约为100㎡。

(2)选用6台额定功率为100kw永磁同步四级变频变速电动机和2台60kw的永磁同步四级变频变速电动机，装机功率为720kw，并使用三芯电缆完成驱动电路的连接。

(3)对尾矿工地的废料进行初步破碎，保证入料时废料的直径小于1.2m，之后进入集料斗4中进行破碎并水洗，废料由高硬度咬合齿16破碎之后粒径小于40mm，由皮带提升机6运输到滚筒制砂机8中。

(4)废料在滚筒制砂机8中进行细破碎，根据不同产品需求得到不同粒径的机制砂，得到的初级产品进入磁选机9进行磁选，分离出矿物杂质，最终产品进入细砂仓10，杂质进入杂质仓11。

(5)滚筒破碎机8外罩有隔音防尘罩7使运行时噪音小于70分贝，处理量约为50t/h，本尾矿工地的废料大约4个工作日可以处理完成并且可以获得大约2250吨机制砂产品。

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