一种高温协同强化再生骨料的设备及使用方法与流程

本发明属于公路用再生骨料强化技术领域，具体为一种高温协同强化再生骨料的设备及使用方法。

背景技术：

水泥混凝土路面经过一段时间的使用之后，因各种原因需要进行拆除，产生大量废弃的水泥混凝土。而天然骨料作为一种自然资源，需要节约开采利用，且天然骨料需要经过加工后使用于道路施工，开采和加工耗费大量的能源并破坏环境。因此，将拆除后的水泥混凝土进行重复利用，不仅可以节约资源，对于环境也是一定程度的改善和保护。

目前，对于废弃水泥混凝土的再生利用包括物理强化和化学强化方法。物理强化中存在机械研磨、高温处理后再进行研磨等方法，这些处理方法对于机械器材磨损较为严重，产生的噪音较大，且高温处理后进行研磨未能保持骨料表面砂浆始终脱水脆化，加大了研磨的难度以及降低了研磨效果，并且热骨料与大气接触时产生热传递，发生热损失，加大了能源的浪费。

技术实现要素：

本发明为克服上述缺陷，提供一种高温协同强化再生骨料的设备及使用方法，有效降低能源损耗，提升骨料研磨效果，降低噪音以及节省人工作业。

一种高温协同强化再生骨料的设备，包括高温协同强化系统、降温筛分系统和调节系统。高温协同强化系统包括强化滚筒、红外加热板、红外温度探测器、隔热降噪外壁、电机和配套支架，降温筛分系统包括分级料筛、接料漏斗、底座振动器和配套支架，调节系统包括红外温控器、滚筒转速转圈调节器、筛分控制器和配套支架。

强化滚筒外壁为保温降噪外壁，其内壁为纤维隔料壁，纤维隔料壁处设置红外加热板，强化滚筒内设置了研磨钢球及挡板，此外，强化滚筒的筒壁上设有出/存料口。

接料漏斗与强化滚筒相接，接料漏斗依次与分级料筛、底座振动器相连。

本发明将经过粗破碎的废弃水泥路面骨料进行进一步高温处理，使得骨料表面的水泥砂浆脱水脆化，经过强化脱离骨料表面，得到符合道路规范要求的骨料。降低了建筑垃圾对环境的污染，减少对自然骨料的消耗。

一种高温协同强化再生骨料的使用方法，如下：

(1)将常温或预加热的再生骨料投入强化滚筒中，开启红外加热装置和滚筒低速旋转模式，使桶内骨料受热均匀和充分；当红外温度探测器检测到温度达到预设温度时，开启滚筒高速旋转强化模式。

(2)骨料在滚筒内以预设的转速和转圈下转动，经挡板带动达到最高点处自由下落，在重力势能以及转动能作用下，通过骨料与滚筒撞击、骨料与骨料之间的撞击以及骨料与研磨钢球之间的碰撞，使得脱水脆化的砂浆脱离再生骨料表面。

(3)滚筒达到预设圈数后停止转动，将滚筒内投料口向下翻转，使脱浆骨料通过接料漏斗达到分级料筛面并与空气接触达到降温效果；开启底座振动器，通过振动筛分脱浆骨料。

(4)循环(1)、(2)和(3)步骤对剩余再生骨料进行加温、机械强化以及振动筛分过程，待到筛分结束并降温后，分层取出脱浆骨料，得到强化后的再生骨料。

本发明高温协同强化再生骨料设备可实现工厂规模化生产，在建筑垃圾再利用技术领域具有广泛应用前景，具有以下优点：

(1)采用该种发明工艺，可以提升骨料物理强化效果，使得骨料均匀加热，使得骨料表面砂浆脱水脆化，有利于去除砂浆，提升骨料使用性能。

(2)采用该种发明工艺，可以降低能源的损耗并降低噪音污染，保温降噪壁可以降低热量传递带来的能源损失以及骨料与骨料、骨料与强化滚筒、骨料与研磨钢球撞击造成的噪音。

(3)采用该种发明工艺，可以根据实际需求，调节强化滚筒的加热温度、转速以及旋转圈数，从而达到骨料需要的强化效果。

(4)采用该种发明工艺，可以实现流水线作业，在强化后滚筒内温度保持在一定水平，使得下一批骨料可以很快达到温度要求并进行高速旋转强化，筛分和强化分开作业，可以加快作业效率，筛分后的集料可以根据需求直接应用于建筑工程，具有集社会、经济和环境的综合效益。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明中能够实现高温协同强化再生骨料设备的结构示意图。

图2为图1竖向剖视图。

图3为图1大半径横向剖视图。

图4为图1小半径横向剖视图。

图5为本发明的高温协同强化再生骨料设备的使用方法流程图。

1、电机；2、强化滚筒；3、红外加热板；4、红外温度探测器；5、保温降噪外壁；6、分级料筛；7、接料漏斗；8、底座振动器；9、研磨钢球；10、挡板；11、出/存料口；12、纤维隔料壁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明

实施例1

如图1、2、3、4所示，本发明所述高温协同强化再生骨料的设备包括电机1、强化滚筒2、红外加热板3、红外温度探测器4、隔热降噪外壁5、分级料筛6、接料漏斗7、底座振动器8、研磨钢球9、挡板10、出/存料口11、纤维隔料壁12。上述部件组成高温协同强化骨料系统、降温筛分系统和调节系统。其中，强化滚筒2外壁为保温降噪外壁5，其内壁为纤维隔料壁12，纤维隔料壁12处设置红外加热板3，强化滚筒2内设置了研磨钢球9及挡板10，此外，强化滚筒2的筒壁上设有出/存料口11；所述的降温筛分系统包括分级料筛6、接料漏斗7、底座振动器8和配套支架，接料漏斗7与强化滚筒2相接，接料漏斗7依次与分级料筛6、底座振动器8相连，调节系统包括红外温控器、滚筒转速转圈调节器、筛分控制器和配套支架。

经集成整合后，获得一种涵盖加热废弃混凝土、强化以及筛分全套工艺步骤，设备使用流程如图5所示，具体实施如下：

(1)将未强化的骨料通过出/存料口投入强化滚筒内，盖好密封盖，电机1带动强化滚筒2进行低速转动。与此同时，红外加热板3对骨料进行加热，骨料在挡板10带动转动加热过程中实现了均匀和充分加热，便于后期的强化。

(2)红外温度探测器4检测到温度达到设定温度时，开启强化滚筒2高速旋转强化模式，滚筒按照预设转速及圈数进行旋转强化，骨料通过与筒壁撞击、骨料与骨料撞击、骨料与研磨钢球9磨耗有效去除骨料表面砂浆，当圈数达到预定圈数时，滚筒停止旋转。滚筒通过隔热降噪外壁5达到保温降噪的功效，减少能源损耗的同时降低噪音污染。

(3)打开滚筒将出料口朝下，使得强化后骨料通过接料漏斗7达到分级料筛6，底座振动器8通过振动使得骨料进行最终筛分得到不同粒径的再生骨料。

技术特征：

1.一种高温协同强化再生骨料的设备，其特征在于：包括

包括高温协同强化骨料系统、降温筛分系统和调节系统，所述高温协同强化骨料系统包括电机(1)、强化滚筒(2)、红外加热板(3)、红外温度探测器(4)、保温降噪外壁(5)、研磨钢球(9)、挡板(10)、出/存料口(11)、纤维隔料壁(12)和配套支架，其中，强化滚筒(2)外壁为保温降噪外壁(5)，其内壁为纤维隔料壁(12)，纤维隔料壁(12)处设置红外加热板(3)，强化滚筒(2)内设置了研磨钢球(9)及挡板(10)，此外，强化滚筒(2)的筒壁上设有出/存料口(11)；所述的降温筛分系统包括分级料筛(6)、接料漏斗(7)、底座振动器(8)和配套支架，接料漏斗(7)与强化滚筒(2)相接，接料漏斗(7)依次与分级料筛(6)、底座振动器(8)相连，调节系统包括红外温控器、滚筒转速转圈调节器、筛分控制器和配套支架。

2.根据权利要求1所述的高温协同强化再生骨料的设备，其特征在于：所述强化滚筒(2)在高温状态下对骨料进行研磨，在滚筒轮轴处设置电机(1)。

3.根据权利要求1所述的高温协同强化再生骨料的设备，其特征在于：所述红外加热板(3)布设在强化滚筒(2)内的两侧，可根据设定温度使得骨料达到预设温度。

4.根据权利要求1所述的高温协同强化再生骨料的设备，其特征在于：所述红外温度探测器(4)实时监测滚筒内温度，当达到设定温度时开启高速旋转强化模式。

5.根据权利要求1所述的高温协同强化再生骨料的设备，其特征在于：所述保温降噪外壁(5)内侧由保温材料制成，外侧由降噪材料制成。

6.根据权利要求1所述的高温协同强化再生骨料的设备，其特征在于：所述强化滚筒(2)中间宽，两边窄，横截面为圆形。

7.根据权利要求1所述的高温协同强化再生骨料的设备，其特征在于：所述红外加热板(3)内侧设置纤维隔料壁(12)。

8.根据权利要求1-7任一项所述设备的使用方法，其特征在于：包括如下具体步骤：

步骤1，将常温或预加热的再生骨料投入强化滚筒(2)中，开启红外加热装置(3)和滚筒低速旋转模式，低速旋转的转速为10r/min，使桶内骨料受热均匀和充分；当红外温度探测器(4)检测到温度达到预设温度时，开启滚筒高速旋转强化模式，高速旋转的转速为30r/min～120r/min，圈数按分钟计，为相应的转速乘以时间。可根据骨料状况以及所需达到的强化效果进行调节；

步骤2，骨料在滚筒内以预设的转速和转圈下转动，经挡板(10)带动达到最高点处自由下落，在重力势能以及转动能作用下，通过骨料与滚筒撞击、骨料与骨料之间的撞击以及骨料与研磨钢球(9)之间的碰撞，使得脱水脆化的砂浆脱离再生骨料表面；

步骤3，滚筒达到预设圈数后停止转动，将滚筒内投料口向下翻转，使脱浆骨料通过接料漏斗(7)达到分级料筛(6)并与空气接触达到降温效果；开启底座振动筛(8)，通过振动筛分脱浆骨料；

步骤4，循环步骤1-3，对剩余再生骨料进行加温、机械强化以及振动筛分过程，待到筛分结束并降温后，分层取出脱浆骨料，得到强化后的再生骨料。

9.根据权利要求8所述的高温协同强化再生骨料的设备，其特征在于：低速转动预热再生骨料，达到预期所设定的温度后，再进行高速强化。

技术总结
本发明公开一种高温协同强化再生骨料的设备及使用方法，包括骨料高温协同强化系统、降温筛分系统和调节系统，骨料高温协同强化系统包括强化滚筒、红外加热板、红外温度探测器、耐高温耐磨玻璃、隔热降噪外壁、电机和配套支架，降温筛分系统包括分级料筛、接料漏斗、底座振动器和配套支架，调节系统包括红外温控器、滚筒转速转圈调节器、筛分控制器和配套支架。本发明将经过粗破碎的废弃水泥路面骨料进行进一步高温处理，使得骨料表面的水泥砂浆脱水脆化，进而强化脱离骨料表面，得到符合道路规范要求的骨料。降低了建筑垃圾对环境的污染，减少对自然骨料的消耗。

技术研发人员：张垚;王业;陈虎;吴浩辰;顾倩俪;吴宇浩
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：2020.12.11
技术公布日：2021.03.19