本發(fā)明涉及河道底泥再生利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及高分散性混凝土攪拌系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

本部分中的陳述僅僅提供了與本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容有關(guān)的背景信息，且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

現(xiàn)有混凝土攪拌設(shè)備在結(jié)構(gòu)上不論是立式或臥式，針對(duì)對(duì)象不論是流動(dòng)性混凝土、半干硬性混凝土或者是干硬性混凝土，都是以常規(guī)的砂、石、水泥、水、粉狀或者顆粒狀固體廢棄物作為攪拌對(duì)象。攪拌對(duì)象是處于分散狀態(tài)，可在短時(shí)間內(nèi)與其他材料攪拌分散均勻。當(dāng)攪拌對(duì)象自身處于一種極為復(fù)雜的物理以及化學(xué)吸附狀態(tài)下，攪拌對(duì)象的微顆粒自身已經(jīng)吸附成團(tuán)時(shí)，現(xiàn)有攪拌設(shè)備就無(wú)法將其打散并與水泥顆粒均勻混合。在攪拌完成的混凝土中，這些攪拌對(duì)象是以球狀的團(tuán)粒形式存在于混凝土中，成為導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降的重要因素。

近年來(lái)河道、港灣疏浚中產(chǎn)生的大量淤泥，無(wú)法再通過(guò)常規(guī)的陸地填埋或海洋拋棄來(lái)處理，必須考慮作為原材料用于建材生產(chǎn)的資源循環(huán)再生利用。這些淤泥成分以粘土顆粒為主，并含有大量有機(jī)質(zhì)，成分復(fù)雜，含水量極高，脫水后又易于板結(jié)。

為了提高淤泥的處理能力，需要將淤泥進(jìn)行脫水，淤泥的含水率直接影響淤泥處理的數(shù)量。脫水后的淤泥被壓制成塊，淤泥含水率越低這樣的塊狀泥餅壓的越密實(shí)。被壓密實(shí)的泥餅，在現(xiàn)有攪拌設(shè)備中通過(guò)與砂石、水泥、水的混合攪拌，塊狀泥餅的棱角逐漸被磨掉形成球狀泥團(tuán)，在攪拌混合過(guò)程中難以進(jìn)一步分散，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度大幅下降?，F(xiàn)有攪拌設(shè)備無(wú)法解決壓實(shí)泥餅的快速均勻分散問(wèn)題，目前中國(guó)淤泥處理的相關(guān)研究還處于起步階段，沒(méi)有成熟的技術(shù)，或是相似用途的技術(shù)可供借鑒。

現(xiàn)有攪拌設(shè)備由于針對(duì)的對(duì)象不同，無(wú)法將含有大量粘土顆粒以及有機(jī)質(zhì)的脫水淤泥團(tuán)塊分散攪拌均勻，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度大幅下降甚至無(wú)法形成強(qiáng)度。

故現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問(wèn)題就是將這些已經(jīng)形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)難以分散的微顆粒材料，高效、迅速地與水泥顆粒均勻混合，保證混凝土強(qiáng)度。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種高分散性混凝土攪拌系統(tǒng)，包括骨料提升系統(tǒng)，底泥骨料高分散系統(tǒng)，以及通過(guò)配料通道與底泥骨料高分散系統(tǒng)連通的砂粉高分散系統(tǒng)；骨料提升系統(tǒng)分別與底泥骨料高分散系統(tǒng)和砂粉高分散系統(tǒng)連通；砂粉高分散系統(tǒng)設(shè)有水泥和礦粉入口。

所述骨料提升系統(tǒng)包括卷?yè)P(yáng)提升系統(tǒng)、提升軌道、提升料斗以及制動(dòng)器。

所述底泥骨料高分散系統(tǒng)包括筒狀鋼結(jié)構(gòu)、側(cè)壁刮板、底板刮板、行星分散器、行星傳動(dòng)齒輪系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、液壓站以及出料門(mén)。

所述砂粉高分散系統(tǒng)包括筒狀鋼結(jié)構(gòu)、側(cè)壁刮板、底板刮板、行星分散器、行星傳動(dòng)齒輪系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、液壓站以及出料門(mén)。

底泥骨料高分散系統(tǒng)和砂粉高分散系統(tǒng)均連通有外加劑添料系統(tǒng)。

本發(fā)明主要針對(duì)河道清淤、港灣疏浚產(chǎn)生的底泥的再生利用。將現(xiàn)有攪拌設(shè)備無(wú)法攪拌均勻的底泥通過(guò)本系統(tǒng)的處理，成為混凝土材料的一部分，將河道清淤的底泥作為建材資源再生利用。

采用以上方案本發(fā)明解決了高粘結(jié)性團(tuán)塊狀材料進(jìn)行快速、高效的分散處理，使其由廢棄物變?yōu)榭膳c其它材料共同使用的再生建筑材料。經(jīng)過(guò)高分散處理的高粘性團(tuán)塊材料能夠?qū)崿F(xiàn)與其它材料的快速均勻分散的混合，可用于高質(zhì)量混凝土的生產(chǎn)以及高品質(zhì)的混凝土制品的生產(chǎn)。

本發(fā)明的有益效果：

1、從環(huán)保角度來(lái)看，本發(fā)明提高了淤泥的有效處理能力，特別是在處理含有重金屬等有害物質(zhì)的淤泥時(shí)能夠通過(guò)高分散攪拌系統(tǒng)將淤泥均勻分散在砂、石和水泥的中，通過(guò)水泥砂漿將淤泥顆料封閉固化處理，從根本上阻斷產(chǎn)生污染危害。

2、從高粘性物質(zhì)處理能力來(lái)看，本發(fā)明創(chuàng)造性設(shè)計(jì)思路，在一套系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)不同材料同時(shí)間的制備功能，有效提高了淤泥等高粘性物質(zhì)處理能力和淤泥混凝土的生產(chǎn)能力。

3、從生產(chǎn)效率方面來(lái)看，本發(fā)明在設(shè)計(jì)中也考慮了，在生產(chǎn)普通混凝土?xí)r的高效生產(chǎn)模式。本系統(tǒng)中雙分散系統(tǒng)可以通過(guò)調(diào)整技術(shù)參數(shù)使雙分散系統(tǒng)各自獨(dú)立生產(chǎn)混凝土，從而使高分散攪拌系統(tǒng)的普通混凝土總產(chǎn)能達(dá)到處理淤泥時(shí)的2倍。在攪拌常規(guī)混凝土材料時(shí)，通過(guò)對(duì)兩個(gè)高分散系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、扭矩等技術(shù)參數(shù)的調(diào)整，使之成為并聯(lián)工作模式，雙系統(tǒng)可同時(shí)完成混凝土材料的生產(chǎn)工作，與并聯(lián)+串聯(lián)的工作模式相比，可提高混凝土產(chǎn)量一倍，縮短攪拌時(shí)間1/3。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明高分散攪拌系統(tǒng)工作示意圖；

圖2為高分散攪拌系統(tǒng)時(shí)序圖；

圖3為高分散性攪拌系統(tǒng)工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

參閱圖1至圖3，本發(fā)明針對(duì)淤泥的特性，將淤泥、砂、石、水泥等混凝土材料的攪拌工序拆分為三個(gè)部分，同時(shí)增加了底泥石子球磨高分散系統(tǒng)和砂粉高分散系統(tǒng)形成一個(gè)并聯(lián)+串聯(lián)工作關(guān)系的高分散攪拌系統(tǒng)。高分散攪拌系統(tǒng)不但可以有效分散底泥等難以分散的團(tuán)、塊結(jié)構(gòu)材料，也可有效縮短攪拌時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明中的淤泥、砂、石子儲(chǔ)料倉(cāng)通過(guò)通道1進(jìn)入稱重皮帶進(jìn)行稱重；然后通過(guò)通道2進(jìn)入骨料提升系統(tǒng)。淤泥、砂、石子通過(guò)通道3自下而上從骨料提升系統(tǒng)穿過(guò)；骨料提升系統(tǒng)：由卷?yè)P(yáng)提升系統(tǒng)(卷?yè)P(yáng)滾筒、驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速機(jī)及鋼絲繩)、提升軌道、提升料斗以及制動(dòng)器組成。

骨料提升系統(tǒng)通過(guò)通道4分別進(jìn)入底泥骨料高分散系統(tǒng)和砂粉高分散系統(tǒng)；而底泥骨料高分散系統(tǒng)通過(guò)向下的通道5進(jìn)入砂粉高分散系統(tǒng)；砂粉高分散系統(tǒng)通過(guò)通道6產(chǎn)出。另外砂粉高分散系統(tǒng)配置有用于水泥礦粉進(jìn)入的通道4。底泥骨料高分散系統(tǒng)；由筒狀鋼結(jié)構(gòu)、側(cè)壁刮板、底板刮板、行星分散器、行星傳動(dòng)齒輪系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、液壓站、出料門(mén)等零部件組成。

砂粉高分散系統(tǒng)；由筒狀鋼結(jié)構(gòu)、側(cè)壁刮板、底板刮板、行星分散器、行星傳動(dòng)齒輪系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、液壓站、出料門(mén)等零部件組成。

從工序上來(lái)說(shuō)一方面將混凝土材料中的粗骨料(石子)與脫水泥餅不加水直接投入底泥分散系統(tǒng)，利用底泥高分散系統(tǒng)中的單/雙行星攪拌系統(tǒng)通過(guò)高速攪拌，利用粗骨料(石子)與脫水泥餅之間的高速混合、相互碰撞、摩擦，將泥餅壓實(shí)結(jié)構(gòu)快速分散，使分散后的磨細(xì)底泥顆料均勻分散包裹到粗骨料(石子)表面。另一方面同時(shí)將細(xì)骨料(砂)與水泥投入砂粉高分散系統(tǒng)，不加水進(jìn)行干攪拌，將水泥顆粒均勻分散到細(xì)骨料(砂)之中。底泥高分散系統(tǒng)以及砂粉高分散系統(tǒng)的上述攪拌及分散工作是同時(shí)進(jìn)行的，目的是縮短總的攪拌分散時(shí)間。上述攪拌及分散工作完成后立即將底泥分散系統(tǒng)中的均勻地包裹了底泥粉末的粗骨料投入砂粉分散系統(tǒng)中，在極短的時(shí)間(30～60秒)內(nèi)將粗骨料、底泥粉末(已經(jīng)均勻分散到粗骨料之中)、細(xì)骨料、水泥(已經(jīng)均勻分散到細(xì)骨料之中)分散攪拌均勻完成混凝土攪拌工作。

整個(gè)攪拌過(guò)程中不添加混凝土攪拌水。水泥水化反應(yīng)所需水分完全依靠脫水底泥中殘存水分。這樣的材料配合，將帶來(lái)幾個(gè)方面的好處：

首先是底泥的脫水適度即可，可以有效提高脫水效率，降低脫水成本；

底泥+粗骨料投入底泥分散系統(tǒng)后的攪拌，不添加水分，有利于脫水泥餅的磨細(xì)分散；

細(xì)骨料+水泥的不加水干攪拌，也可有效提高水泥的分散性；最后的混合攪拌，可將脫水后的泥餅粉末與水泥顆粒充分混合均勻，使泥餅粉末中的殘存水分充分參與到水泥顆粒的水化反應(yīng)之中。

極低的水灰比加上充分均勻的分散性，使得水泥水化反應(yīng)產(chǎn)物可以有效包裹粗骨料、細(xì)骨料、底泥粉末所構(gòu)成的一個(gè)密實(shí)結(jié)構(gòu)并形成極高的強(qiáng)度。

本發(fā)明在攪拌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上將原有攪拌技術(shù)做了革命性改進(jìn)。將兩套帶有行星式攪拌器的高分散系統(tǒng)并聯(lián)設(shè)置，在獨(dú)立完成各自攪拌分散工作后串聯(lián)為一體，完成最后的混合攪拌。為了有效提高底泥分散系統(tǒng)中的泥餅粉末+粗骨料混合物向砂、粉高分散系統(tǒng)的投送效率，防止混合物堵塞管道，將底泥分散系統(tǒng)設(shè)置在主攪拌系統(tǒng)側(cè)上方30°～75°(可根據(jù)工藝要求在此范圍內(nèi)調(diào)整)位置處，這樣的設(shè)計(jì)方案既可減少占地面積，又可縮短底泥分散系統(tǒng)出料口至砂、粉分散系統(tǒng)進(jìn)料口之間的距離，提高輸送效率防止堵塞。在砂、粉分散系統(tǒng)中還專門(mén)設(shè)計(jì)了一套混凝土外加劑噴霧投放裝置，可在最后30秒的主攪拌時(shí)，霧狀加入混凝土高效減水劑，充分發(fā)揮減水劑的后添加效果，進(jìn)一步提高底泥混凝土的可塑性，擴(kuò)大使用范圍。底泥高分散系統(tǒng)與砂、粉高分散系統(tǒng)在并聯(lián)+串聯(lián)模式下，分別完成底泥餅的磨細(xì)以及與粗骨料的混合，同時(shí)完成細(xì)骨料與水泥顆粒的混合，最后串聯(lián)完成混凝土的攪拌。在并聯(lián)獨(dú)立工作模式下，可以通過(guò)對(duì)底泥分散系統(tǒng)與砂、粉分散系統(tǒng)的工作參數(shù)調(diào)整，使兩套分散系統(tǒng)獨(dú)立工作，同時(shí)完成普通混凝土攪拌生產(chǎn)工作，可使普通混凝土生產(chǎn)能力提高產(chǎn)能一倍。

本發(fā)明的兩套系統(tǒng)具有獨(dú)立的進(jìn)料、材料分散、拌和、排料的材料高分散性系統(tǒng)，通過(guò)并聯(lián)一體化設(shè)計(jì)集成為一套高分散性攪拌系統(tǒng)。該系統(tǒng)既可以作為一套完整的系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致的工作，也可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立工作模式。

兩套系統(tǒng)在材料制備功能和設(shè)備組成結(jié)構(gòu)上構(gòu)成一個(gè)整體，兩套系統(tǒng)之間可以根據(jù)生產(chǎn)和場(chǎng)地的需要，兩系統(tǒng)上下之間可以在30°～75°的范圍內(nèi)任意調(diào)整。

在生產(chǎn)底泥再生混凝土材料時(shí)采用并聯(lián)+串聯(lián)模式，同時(shí)完成泥餅?zāi)ゼ?xì)分散均勻及水泥顆粒分散均勻的工作，最后將分別制備的高分散材料通過(guò)串聯(lián)方式混為一體，完成混凝土的最終攪拌工作。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或?qū)嵗６?，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。