一种保温发泡水泥制备方法与流程

1.本发明属于水泥制备技术领域，具体涉及一种保温发泡水泥制备方法。


背景技术：

2.保温发泡水泥是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经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。保温发泡水泥属于气泡状绝热材料，突出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。现有的保温发泡水泥在制备过程中存在以下的问题：制备保温发泡水泥时，需要先对水泥和粉煤灰磨碎后煅烧，现有的煅烧设备在煅烧过程中，无法将水泥和粉煤灰粉末在煅烧时产生的水蒸气排出，水蒸气接触到煅烧设备中温度降低的部分后会凝结成小水珠，小水珠受重力作用会滴落至下方的水泥和粉煤灰粉末上，水泥和粉煤灰粉末遇水后会形成团聚，对煅烧效果造成不利影响。由于水泥和粉煤灰粉末自身产生的水蒸气在上升的过程中不可避免地会被水泥和粉煤灰粉末自身吸收一小部分，同样会使得水泥和粉煤灰粉末形成少量团聚。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.本发明提供了一种保温发泡水泥制备方法，目的在于解决现有的保温发泡水泥在制备过程中存在的以下问题：制备保温发泡水泥时，需要先对水泥和粉煤灰磨碎后煅烧，现有的煅烧设备在煅烧过程中，无法将水泥和粉煤灰粉末在煅烧时产生的水蒸气排出，水蒸气接触到煅烧设备中温度降低的部分后会凝结成小水珠，小水珠受重力作用会滴落至下方的水泥和粉煤灰粉末上，水泥和粉煤灰粉末遇水后会形成团聚，对煅烧效果造成不利影响。由于水泥和粉煤灰粉末自身产生的水蒸气在上升的过程中不可避免地会被水泥和粉煤灰粉末自身吸收一小部分，同样会使得水泥和粉煤灰粉末形成少量团聚。
5.(二)技术方案
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.一种保温发泡水泥制备方法，包括以下步骤：
8.步骤一、原料预处理：将水泥和粉煤灰磨碎后搅拌均匀得到混合料。对混合料进行煅烧。
9.步骤二、加水混合搅拌：将步骤一中进行煅烧后的混合料与水混合搅拌均匀，然后加入纤维、硬脂酸钙和固化剂，继续搅拌均匀得到搅拌料。
10.步骤三、发泡后成型：将发泡剂加入搅拌料中，搅拌均匀后倒入模具中，凝固后即可。
11.其中，步骤一中对混合料进行煅烧的过程中采用一种保温发泡水泥制备装置配合完成，所述保温发泡水泥制备装置包括水平的环形底板，环形底板下表面沿其周向均匀固定安装有若干个支撑腿。环形底板上表面开设有与其轴线重合的环形槽，环形底板上表面
通过环形槽转动安装有若干个沿环形槽均匀布置的支撑柱。支撑柱顶部固定安装有与环形槽轴线重合的安装筒。安装筒为圆柱形且安装筒内竖直贯穿开设有方形槽。支撑柱外侧固定安装有与环形槽轴线重合的外齿圈。环形底板上表面转动安装有与外齿圈相互啮合的齿轮。环形底板下表面通过电机座固定安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与齿轮固定连接。方形槽内壁底部可拆卸地安装有接料板，接料板底面安装有把手。通过驱动电机带动齿轮转动，齿轮带动外齿圈转动，外齿圈同步带动支撑柱沿着环形槽滑动，支撑柱带动安装筒转动。通过现有的输料设备如管道将水泥和粉煤灰磨碎后的混合料输送进入方形槽。混合料在方形槽内经过煅烧处理后下落至接料板上表面，驱动电机停机后，将接料板从方形槽内取下即可。
12.方形槽相对的两个侧壁上交错固定安装有向下倾斜的导料板，上层导料板的底端与下层导料板的顶端位置对应。导料板内部开设有第一出气槽，导料板下表面均匀开设有若干个连通第一出气槽的第二出气槽。方形槽侧壁上对应第一出气槽的位置开设有连通第一出气槽的第三出气槽。第三出气槽沿安装筒径向水平布置。安装筒外壁上对应第三出气槽的位置开设有与第三出气槽轴线重合的第四出气槽。第四出气槽的端面上通过连接杆转动安装有叶轮。叶轮上固定安装有与第四出气槽轴线重合的安装轴。安装轴的端部固定安装有锥齿轮。环形底板上表面围绕安装筒均匀固定安装有若干个竖直的安装杆，安装杆上对应锥齿轮的位置固定安装有与锥齿轮相互啮合的锥齿圈。安装筒内部自上而下安装有若干个与其轴线重合的环形加热棒。方形槽内侧壁上覆盖有保温层。进入方形槽的混合料下落至最上层导料板上表面，并沿着导料板上表面向下滑落至下一层导料板上表面，直至脱离最下层导料板上表面后下落至接料板上表面。在此过程中，通过环形加热棒对安装筒进行加热，由于方形槽内侧壁上覆盖有保温层，故安装筒受热后将热量传递给导料板，导料板再将热量传递至导料板上表面的混合料以及方形槽内的空气中。由于混合料接受到的热量来自导料板，故其蒸发的水蒸气温度始终低于导料板温度，水蒸气接触到导料板后不会凝结成小水珠。安装筒转动过程中，由于锥齿轮和锥齿圈处于相互啮合状态，故锥齿轮会带动安装轴和叶轮在连接杆的限位作用下自转。叶轮转动时将第三出气槽内的空气吸入第四出气槽内，从而使得第三出气槽内气压降低。方形槽内的水蒸气在气压作用下经第二出气槽和第一出气槽进入第三出气槽内，并最终从第四出气槽处排出。由于混合料蒸发的水蒸气温度始终低于导料板温度，故水蒸气在排出过程中不会凝结成小水珠。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述导料板的端部固定安装有竖直板，竖直板底端位于导料板下表面底端下方，以保证导料板上表面的混合料蒸发的水蒸气都能通过进入导料板内部排出，避免水蒸气接触到下落过程中的混合料被混合料吸附。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑柱底部转动安装有与环形槽底面滚动配合的滚球，以减小支撑柱与环形槽之间的摩擦力，提高支撑柱与环形槽的使用寿命。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述安装筒外侧壁上位于相邻两个导料板之间的位置水平开设有贯穿其侧壁和保温层的进气槽。进气槽的内部上固定安装有与其轴线重合的密封环，密封环靠近方形槽的端面上水平固定安装有导向杆。导向杆上滑动配合有与密封环相互配合的密封塞。导向杆端部固定安装有支撑片。支撑片与密封塞之间固定连接有套设在导向杆上的复位弹簧。方形槽内的水蒸气在气压作用下经第二出气槽和第一出气槽进入第三出气槽内，并最终从第四出气槽处排出过程中，方形槽内的气压降低，方形槽外
部的空气在气压作用下克服复位弹簧的弹力作用推动密封塞沿着导向杆滑动，使得密封塞与密封环之间产生空隙。方形槽外部的空气通过密封塞与密封环之间的空隙进入方形槽内，降低了方形槽内水蒸气的饱和度与温度，进一步避免了水蒸气凝结成小水珠。同时也避免了外部空气通过方形槽顶部进入方形槽时产生向下气流导致混合料在导料板上下滑加快的情况发生。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述进气槽内壁上位于密封环靠近方形槽的一侧固定安装有过滤网，从而对外部空气中的水分进行吸收，进一步降低方形槽内水蒸气的饱和度。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述锥齿圈为不完全锥齿圈，锥齿圈上均匀间隔布置有若干组传动齿。第二出气槽为条形且导料板上表面对应第二出气槽的位置竖直贯穿开设有条形的容纳槽。容纳槽内竖直滑动配合有伸缩板。伸缩板底部固定安装有位于第一出气槽内的挡风片。挡风片底面与第一出气槽底面之间固定连接有弹性绳。由于锥齿圈为不完全锥齿圈，锥齿圈上均匀间隔布置有若干组传动齿，故安装筒转动时锥齿轮、安装轴和叶轮间歇性转动；方形槽内的水蒸气间歇性地进入第一出气槽中。初始状态下，挡风片贴合在第一出气槽内壁上；当方形槽内的水蒸气进入第一出气槽中时，气流的作用推动挡风片上移，挡风片带动伸缩板在容纳槽内向上移动并伸出导料板上表面，同时弹性绳被拉伸。当方形槽内的水蒸气停止进入第一出气槽中时，通过弹性绳的回弹力作用将挡风片和伸缩板向下拉回至原位。随着安装筒持续转动，伸缩板沿着容纳槽上下移动周期性地伸出导料板上表面，从而对导料板上表面的混合料起到搅动的作用，使混合料能与导料板上表面充分接触，避免混合料团聚。
18.(三)有益效果
19.本发明至少具有如下有益效果：
20.(1)本发明提供的保温发泡水泥制备方法中，在对水泥和粉煤灰粉末进行煅烧时，通过气压作用将水泥和粉煤灰粉末煅烧过程中产生的水蒸气排出方形槽，水蒸气排出过程中只会与上层导料板发生接触，由于导料板的温度始终高于水蒸气的温度，故水蒸气在排出方形槽之前不会凝结成小水珠，避免了水泥和粉煤灰粉末发生团聚，提高了煅烧的效果。
21.(2)本发明在将水泥和粉煤灰粉末煅烧过程中产生的水蒸气排出方形槽过程中，通过气压作用从方形槽外部吸入湿度降低的干冷空气，降低了水蒸气的温度和饱和度，进一步避免了水蒸气在排出方形槽过程中凝结成小水珠，进一步提高了煅烧的效果。
22.(3)由于水泥和粉煤灰粉末自身产生的水蒸气在上升的过程中不可避免地会被水泥和粉煤灰粉末自身吸收一小部分，故本发明在对水泥和粉煤灰粉末进行煅烧时，通过伸缩板的上下运动对导料板上表面滑动的水泥和粉煤灰粉末进行搅动，进而避免了水泥和粉煤灰粉末产生团聚，进一步提高了煅烧的效果。
附图说明
23.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
24.图1为本发明实施例中保温发泡水泥制备方法的步骤图；
25.图2为本发明实施例中保温发泡水泥制备装置的立体结构示意图；
26.图3为本发明实施例中保温发泡水泥制备装置的内部结构示意图；
27.图4为图3中a处的放大示意图；
28.图5为图3中b处的放大示意图；
29.图6为图3中c处的放大示意图；
30.图7为本发明实施例中锥齿圈的俯视图。
31.图中：1
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环形底板、2
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环形槽、3
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支撑柱、4
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安装筒、5
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方形槽、6
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外齿圈、7
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齿轮、8
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驱动电机、9
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接料板、10
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导料板、11
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第一出气槽、12
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第二出气槽、13
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第三出气槽、14
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第四出气槽、15
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连接杆、16
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叶轮、17
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安装轴、18
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锥齿轮、19
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安装杆、20
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锥齿圈、21
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环形加热棒、22
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保温层、23
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竖直板、24
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滚球、25
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进气槽、26
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密封环、27
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导向杆、28
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密封塞、29
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支撑片、30
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复位弹簧、31
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过滤网、32
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容纳槽、33
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伸缩板、34
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挡风片、35
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弹性绳。
具体实施方式
32.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
33.如图1所示，本实施例提供了一种保温发泡水泥制备方法，包括以下步骤：
34.步骤一、原料预处理：将水泥和粉煤灰磨碎后搅拌均匀得到混合料。对混合料进行煅烧。
35.步骤二、加水混合搅拌：将步骤一中进行煅烧后的混合料与水混合搅拌均匀，然后加入纤维、硬脂酸钙和固化剂，继续搅拌均匀得到搅拌料。
36.步骤三、发泡后成型：将发泡剂加入搅拌料中，搅拌均匀后倒入模具中，凝固后即可。
37.其中，步骤一中对混合料进行煅烧的过程中采用如图2至图7所示一种保温发泡水泥制备装置配合完成，所述保温发泡水泥制备装置包括水平的环形底板1，环形底板1下表面沿其周向均匀固定安装有若干个支撑腿。环形底板1上表面开设有与其轴线重合的环形槽2，环形底板1上表面通过环形槽2转动安装有若干个沿环形槽2均匀布置的支撑柱3。支撑柱3底部转动安装有与环形槽2底面滚动配合的滚球24，以减小支撑柱3与环形槽2之间的摩擦力，提高支撑柱3与环形槽2的使用寿命。支撑柱3顶部固定安装有与环形槽2轴线重合的安装筒4。安装筒4为圆柱形且安装筒4内竖直贯穿开设有方形槽5。支撑柱3外侧固定安装有与环形槽2轴线重合的外齿圈6。环形底板1上表面转动安装有与外齿圈6相互啮合的齿轮7。环形底板1下表面通过电机座固定安装有驱动电机8，驱动电机8的输出轴与齿轮7固定连接。方形槽5内壁底部可拆卸地安装有接料板9，接料板9底面安装有把手。通过驱动电机8带动齿轮7转动，齿轮7带动外齿圈6转动，外齿圈6同步带动支撑柱3沿着环形槽2滑动，支撑柱3带动安装筒4转动。通过现有的输料设备如管道将水泥和粉煤灰磨碎后的混合料输送进入方形槽5。混合料在方形槽5内经过煅烧处理后下落至接料板9上表面，驱动电机8停机后，将接料板9从方形槽5内取下即可。
38.方形槽5相对的两个侧壁上交错固定安装有向下倾斜的导料板10，上层导料板10的底端与下层导料板10的顶端位置对应。导料板10的端部固定安装有竖直板23，竖直板23底端位于导料板10下表面底端下方，以保证导料板10上表面的混合料蒸发的水蒸气都能通过进入导料板10内部排出，避免水蒸气接触到下落过程中的混合料被混合料吸附。导料板10内部开设有第一出气槽11，导料板10下表面均匀开设有若干个连通第一出气槽11的第二
出气槽12。方形槽5侧壁上对应第一出气槽11的位置开设有连通第一出气槽11的第三出气槽13。第三出气槽13沿安装筒4径向水平布置。安装筒4外壁上对应第三出气槽13的位置开设有与第三出气槽13轴线重合的第四出气槽14。第四出气槽14的端面上通过连接杆15转动安装有叶轮16。叶轮16上固定安装有与第四出气槽14轴线重合的安装轴17。安装轴17的端部固定安装有锥齿轮18。环形底板1上表面围绕安装筒4均匀固定安装有若干个竖直的安装杆19，安装杆19上对应锥齿轮18的位置固定安装有与锥齿轮18相互啮合的锥齿圈20。安装筒4内部自上而下安装有若干个与其轴线重合的环形加热棒21。方形槽5内侧壁上覆盖有保温层22。进入方形槽5的混合料下落至最上层导料板10上表面，并沿着导料板10上表面向下滑落至下一层导料板10上表面，直至脱离最下层导料板10上表面后下落至接料板9上表面。在此过程中，通过环形加热棒21对安装筒4进行加热，由于方形槽5内侧壁上覆盖有保温层22，故安装筒4受热后将热量传递给导料板10，导料板10再将热量传递至导料板10上表面的混合料以及方形槽5内的空气中。由于混合料接受到的热量来自导料板10，故其蒸发的水蒸气温度始终低于导料板10温度，水蒸气接触到导料板10后不会凝结成小水珠。安装筒4转动过程中，由于锥齿轮18和锥齿圈20处于相互啮合状态，故锥齿轮18会带动安装轴17和叶轮16在连接杆15的限位作用下自转。叶轮16转动时将第三出气槽13内的空气吸入第四出气槽14内，从而使得第三出气槽13内气压降低。方形槽5内的水蒸气在气压作用下经第二出气槽12和第一出气槽11进入第三出气槽13内，并最终从第四出气槽14处排出。由于混合料蒸发的水蒸气温度始终低于导料板10温度，故水蒸气在排出过程中不会凝结成小水珠。
39.所述锥齿圈20为不完全锥齿圈，锥齿圈20上均匀间隔布置有若干组传动齿。第二出气槽12为条形且导料板10上表面对应第二出气槽12的位置竖直贯穿开设有条形的容纳槽32。容纳槽32内竖直滑动配合有伸缩板33。伸缩板33底部固定安装有位于第一出气槽11内的挡风片34。挡风片34底面与第一出气槽11底面之间固定连接有弹性绳35。由于锥齿圈20为不完全锥齿圈，锥齿圈20上均匀间隔布置有若干组传动齿，故安装筒4转动时锥齿轮18、安装轴17和叶轮16间歇性转动；方形槽5内的水蒸气间歇性地进入第一出气槽11中。初始状态下，挡风片34贴合在第一出气槽11内壁上；当方形槽5内的水蒸气进入第一出气槽11中时，气流的作用推动挡风片34上移，挡风片34带动伸缩板33在容纳槽32内向上移动并伸出导料板10上表面，同时弹性绳35被拉伸。当方形槽5内的水蒸气停止进入第一出气槽11中时，通过弹性绳35的回弹力作用将挡风片34和伸缩板33向下拉回至原位。随着安装筒4持续转动，伸缩板33沿着容纳槽32上下移动周期性地伸出导料板10上表面，从而对导料板10上表面的混合料起到搅动的作用，使得混合料能够与导料板10上表面充分接触，避免混合料团聚。
40.安装筒4外侧壁上位于相邻两个导料板10之间的位置水平开设有贯穿其侧壁和保温层22的进气槽25。进气槽25的内部上固定安装有与其轴线重合的密封环26，密封环26靠近方形槽5的端面上水平固定安装有导向杆27。导向杆27上滑动配合有与密封环26相互配合的密封塞28。导向杆27端部固定安装有支撑片29。支撑片29与密封塞28之间固定连接有套设在导向杆27上的复位弹簧30。方形槽5内的水蒸气在气压作用下经第二出气槽12和第一出气槽11进入第三出气槽13内，并最终从第四出气槽14处排出过程中，方形槽5内的气压降低，方形槽5外部的空气在气压作用下克服复位弹簧30的弹力作用推动密封塞28沿着导向杆27滑动，使得密封塞28与密封环26之间产生空隙。方形槽5外部的空气通过密封塞28与
密封环26之间的空隙进入方形槽5内，降低了方形槽5内水蒸气的饱和度与温度，进一步避免了水蒸气凝结成小水珠。同时也避免了外部空气通过方形槽5顶部进入方形槽5时产生向下气流导致混合料在导料板10上下滑加快的情况发生。进气槽25内壁上位于密封环26靠近方形槽5的一侧固定安装有过滤网31，从而对外部空气中的水分进行吸收，进一步降低方形槽5内水蒸气的饱和度。
41.本实施例中保温发泡水泥制备装置的工作步骤如下：通过驱动电机8带动齿轮7转动，齿轮7带动外齿圈6转动，外齿圈6同步带动支撑柱3沿着环形槽2滑动，支撑柱3带动安装筒4转动。通过现有的输料设备如管道将水泥和粉煤灰磨碎后的混合料输送进入方形槽5。进入方形槽5的混合料下落至最上层导料板10上表面，通过环形加热棒21对安装筒4进行加热，由于方形槽5内侧壁上覆盖有保温层22，故安装筒4受热后将热量传递给导料板10，导料板10再将热量传递至导料板10上表面的混合料以及方形槽5内的空气中。混合料受热后水分蒸发至方形槽5内形成水蒸气。安装筒4转动过程中，锥齿轮18会带动安装轴17和叶轮16在连接杆15的限位作用下间歇性自转。叶轮16转动时将第三出气槽13内的空气吸入第四出气槽14内，从而使得第三出气槽13内气压降低。方形槽5内的水蒸气在气压作用下经第二出气槽12和第一出气槽11进入第三出气槽13内，并最终从第四出气槽14处排出。混合料沿着导料板10上表面向下滑落至下一层导料板10上表面，直至脱离最下层导料板10上表面后下落至接料板9上表面。驱动电机8停机后，将接料板9从方形槽5内取下即可。
42.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。