一种淤泥环保墙体砖制造装置及生产方法与流程

本发明涉及建筑材料的制造装置和方法，尤其是涉及一种淤泥墙砖的制造装置及生产方法。

背景技术：

淤泥是指在静水或缓慢的流水环境中沉积，经物理化学和生物化学作用形成的未固结的软弱细粒或极细粒土，是一种由细菌菌体、有机残片、胶体、无机颗粒等构成的极其繁复的非匀称质体的集中固体物质。常见的淤泥主要是滩涂淤泥（海泥）、湖泊淤泥、内河（河道）淤泥及泥沟、渠塘淤泥等。

目前城市内产生的淤泥主要分布点为市内河道、污水管道内、污水处理厂等位置。因为城市污水来源复杂，既有各种生活污水，混杂有树枝、金属丝、金属块，尤其是含铁物质，还有工厂排出的各种混有油污、不溶于水的工业废弃物等，这样的淤泥无法直接处理，必须除去淤泥中的杂质后才能进行进一步的处理。

目前大多数城市的淤泥处理办法仍是直接填埋，通常利用挖掘机将淤泥挖出，然后装在车辆上运到城市以外。不仅占用大量土地，污染当地环境，还会严重污染地下水。

目前对于淤泥的利用方法为制造陶粒或者制作成淤泥砖，对淤泥进行脱水、破碎、陈化、挤出成型（制坯）、干燥，制作成淤泥砖。

但是淤泥制作墙体砖对淤泥的性质有一定的要求，通常是选择杂物少、沉积时间符合要求的淤泥，有时对于淤泥构成成分也有一定要求。而对于城市淤泥、复杂河道情况的河道淤泥就不好处理去制作成淤泥砖。目前主要还是针对淤泥内各物质含量情况比较清楚的淤泥进行处理，对于杂物情况复杂的淤泥处理仍然是个难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种淤泥环保墙体砖制造装置及生产方法，针对淤泥中含有的杂质进行有效去除，对处理后的淤泥进行烘干以及后续处理。

本发明的技术方案是：

一种淤泥环保墙体砖制造装置，包括倾斜设置的淤泥通道，淤泥通道上方依次设有杂物清理装置、含铁杂质清除装置，在含铁杂质清除装置后方的淤泥通道还连通有落料斗，落料斗的下方设有多重筛分装置；设定垂直于淤泥流动方向且水平的方向称为横向方向，与横向方向垂直且水平的方向称为纵向；沿淤泥的行进方向依次间隔设有多个杂物清理装置，杂物清理装置包括下端固定连接在淤泥通道底部并竖直设置的一排以上的杂物阻挡杆，杂物阻挡杆沿淤泥通道的宽度方向均匀分布，在杂物阻挡杆的上方设有杂物清除辊，杂物清除辊的外圆面上沿圆周方向设有若干排清除倒钩，清除倒钩的最外端设有倒钩，在杂物清除辊的轴向方向上相邻清除倒钩之间设有间距，清除倒钩在转动时位于相邻两个杂物阻挡杆之间的位置，清除倒钩的最外端运动到最低处时低于杂物阻挡杆的顶端，杂物阻挡杆的顶端低于杂物清除辊辊体的底侧，在杂物清除辊的后侧还设有杂物清除槽，杂物清除槽包括底板，底板上沿杂物清除辊的轴向方向间隔设有倒钩开口，倒钩开口的间距与倒钩在轴向方向上的位置相对应，倒钩开口的宽度大于倒钩的直径，杂物清除辊转动时带动清除倒钩穿过倒钩开口；在杂物清除槽的一侧还是设有连接有第一液压缸的杂物推板，杂物推板沿横向运动，杂物推板的底端与杂物清除槽的底面高度相适配，杂物清除槽的另一侧对应推板还设有杂物收集斗；

含铁杂质清除装置包括吊挂在淤泥通道上方的电磁铁，电磁铁连接有控制装置，电磁铁的宽度与淤泥通道的宽度相适配，在电磁铁的后侧设有金属回收机构，金属回收机构包括升降机构、回收支架和水平设置的盛放板，回收支架上设有水平设置且分别位于淤泥通道上方两侧的两条滑槽，盛放板位于滑槽下方，滑槽和盛放板之间通过连杆固定连接，连杆的上端固定连接有滑块，滑块与滑槽滑动连接；回收支架上还设有沿纵向运动的第二液压缸，第二液压缸与滑块连接；升降机构包括固定设置在淤泥通道两侧上方且竖向设置的第三液压缸，第三液压缸的下端与回收支架固定连接；含铁杂质清除装置还包括连接有第四液压缸并沿横向运动的铁质杂物清除推板，在盛放板升到高处时，铁质杂物清除推板位于盛放板的上侧并从盛放板的上侧面推过；在盛放板一侧相对于铁质杂物清除推板还设有铁质杂物收集斗；

多重筛分装置包括竖向设置的筛选筒和立柱，立柱驱动连接有动力设备，立柱位于筛选筒的外侧，筛选筒上从上到下设有多个筛网进出口，立柱上从上到下对应筛网进出口的位置连接有多排水平设置的横柱，筛网进出口的数量与横柱的排数相同，每排横柱为两根，两根横柱之间设有夹角，横柱的最外端连接有筛网，筛网的直径与筛选筒的内径相适配，横柱上连接的多个筛网的孔径从上到下依次变小。

多重筛分装置中，在横柱的中部还设有支撑套筒，横柱穿过支撑套筒并与支撑套筒转动连接，横柱和支撑套筒之间设有轴承，支撑套筒与立柱之间设有支撑支架，横柱靠内的内端与立柱转动连接，在横柱上横柱的内端与支撑套筒之间还设有第一齿轮，第一齿轮啮合传动有第二齿轮，第二齿轮驱动连接有动力设备，动力设备安装在支撑套筒上或立柱上。

杂物推板和铁质杂物清除推板的底部边沿沿边沿方向连接有橡胶板，橡胶板的底边等于或低于相应的杂物推板和铁质杂物清除推板的底面。

杂物推板和铁质杂物清除推板的底部边沿设有锯齿状凸起，锯齿状凸起的下端高于相应的杂物推板和铁质杂物清除推板的底面。

电磁铁的正下方两侧设有对射的对射式光电传感器，对射式光电传感器的高度低于电磁铁的下侧面且高于淤泥的上表面。

多重筛分装置的下方设有板式输送机;板式输送机的后侧设有烘干房，烘干房的一侧设有加热房，加热房通过加热通道与烘干房连通，烘干房设有进口和出口。

烘干房从进口到出口分为三段：预烘干段、主烘干段和降温干燥段；预烘干段的顶部连接有余热利用装置，余热利用装置包括收集罩、换热箱；收集罩位于预烘干段的顶部，收集罩通过余热利用管道连接换热箱，换热箱内设有与余热利用管道连接的水汽盘管，水汽盘管为回旋盘绕的管路，换热箱通过余热回收管路连接主烘干段，换热箱上设有多个换热箱出口，多个换热箱出口均通过余热回收管路连接主烘干段；水汽盘管的出口连接蓄水池。

余热回收管路的下端出口位于主烘干段的底部位置。

使用步骤为，

（1）将淤泥送入到倾斜的淤泥通道；

（2）淤泥流经杂物清理装置的杂物阻挡杆，杂物清除辊的清除倒钩钩尖朝前转动，清除倒钩从杂物阻挡杆之间穿过，清除倒钩向后转动时，通过杂物清除槽，挂在清除倒钩上的杂物被杂物清除槽之间的倒钩开口去除；

（3）杂物清除辊每转动10-20转后，杂物清除辊停止转动，清除倒钩停在不妨碍杂物推板通过的位置，杂物推板动作，将杂物清除槽上的杂物推动到杂物收集斗内，杂物清除辊继续转动；

（4）淤泥到达含铁杂质清除装置时，当对射式光电传感器监测到含铁杂质的高度达到要求，升降机构带动盛放板下降到预设高度，第二液压缸动作带动盛放板前进到电磁铁下方预设的高度，电磁铁动作使含铁杂质下落到盛放板上；然后第二液压缸后退到预定位置，升降机构带动盛放板上升到预定高度，第四液压缸推动位于盛放板上的含铁杂质到铁质杂质收集斗内；

（5）淤泥进入到多重筛分装置的筛选筒，筛网位于筛选筒内，筛网过滤20-30分钟后，淤泥暂停进入淤泥通道，立柱转动带动称有杂物的筛网退出筛选筒，并使得另一筛网进入到筛选筒内，淤泥继续进入淤泥通道；盛放有杂物的筛网被清理；

（6）淤泥送入到烘干房内的盛放板上，加热房进行加热烘干，然后进行进一步处理。

预烘干段的加热温度设定为80-90°，主烘干段的加热温度设定为60-80°，降温干燥段的加热温度设定为50-60°。

本发明首先对淤泥中的较大体积的树枝、杂物进行清除，然后利用电磁铁进行含铁物质的进一步清除，在利用多重筛分装置再次对淤泥中的超过要求的杂物进行筛选分离。

经过多重过滤和分离，淤泥中的各种杂物被清除，超过尺寸的杂物也被有效过滤，淤泥在后续处理中，不会因为杂物的存在影响后续工艺，更避免因为杂物的存在而影响制作的淤泥砖的质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是杂物阻挡杆和杂物清除辊的示意图；

图3是图2的左视图（加上杂物清除槽）；

图4是图3的a向示意图；

图5是含铁杂质清除装置的结构示意图；

图6是图5的右视图；

图7是多重筛分装置中的立柱、横柱以及筛网的结构示意图；

图8是图1中多重筛分装置的局部放大图；

图9是烘干房的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括倾斜设置的淤泥通道1，倾斜角度为5-10度，使淤泥可以在自重作用下流动，淤泥通道1上方依次设有杂物清理装置、含铁杂质清除装置，在含铁杂质清除装置后方的淤泥通道还连通有落料斗2，落料斗2的下方设有多重筛分装置。

首先设定垂直于淤泥流动方向且水平的方向称为横向方向，与横向方向垂直的方向称为纵向。

如图1、2、3、4所示，沿淤泥的行进方向依次间隔设有多个杂物清理装置，杂物清理装置包括下端固定连接在淤泥通道底部并竖直设置的多排杂物阻挡杆3，杂物阻挡杆3沿淤泥通道1的宽度方向均匀分布，在杂物阻挡杆3的上方设有杂物清除辊4，杂物清除辊4的外圆面上沿圆周方向设有若干排清除倒钩5，清除倒钩5的最外端设有倒钩，倒钩的钩尖朝向淤泥的流动方向，这样在倒钩向前转动时就可以将附着在杂物阻挡杆3的杂物勾起。在轴向方向上相邻清除倒钩5之间设有间距，清除倒钩5在转动时位于相邻两个杂物阻挡杆3之间的位置，清除倒钩3的最外端运动到最低处时低于杂物阻挡杆5的顶端，杂物阻挡杆5的顶端低于杂物清除辊4辊体的底侧。这样清除倒钩5可从杂物阻挡杆3之间将杂物勾起，二者不会产生触碰。

在杂物清除辊4的后侧还设有杂物清除槽6，杂物清除槽6包括底板7，底板7上沿杂物清除辊4的轴向方向间隔设有倒钩开口8，倒钩开口8的间距与倒钩在轴向方向上的位置相对应，倒钩开口8的宽度大于倒钩的直径。杂物清除槽6为u字形，前后侧均设有高于底部的挡板，可以阻挡杂物从杂物清除槽6脱落，靠前的挡板低于靠后的挡板，倒钩开口8穿过靠前的挡板，。杂物清除辊4转动时一排带动清除倒钩5穿过倒钩开口8。因为倒钩开口8两侧底板7的阻挡，可以将挂在倒钩上的杂物去掉落在底板7上。底板7的前端应靠近杂物清除辊4的辊面后侧。

在杂物清除槽6的一侧还是设有连接有第一液压缸的杂物推板9，杂物推板9的运动方向为横向，杂物推板9的底端高于等于杂物清除槽6的底面，杂物清除槽6的另一侧对应推板还设有杂物收集斗（图中未示出），用于收集杂物，杂物收集后及时清运。为了减少摩擦，杂物推板9的下侧边沿连接有橡胶板，橡胶板与杂物清除槽6的上侧面直接摩擦，减轻阻力，同时也能清理的更加干净。

杂物堆积到一定数量后杂物清除辊4暂时停止转动，杂物推板9将杂物推到杂物收集斗内。

如图1、5、6所示，含铁杂质清除装置包括吊挂在淤泥通道上方的电磁铁10，电磁铁10连接有控制装置，控制装置为现有技术，可以实现对电磁铁10通断电的控制，使电磁铁10吸附的铁质杂物按要求落下。电磁铁10的宽度与淤泥通道1的宽度相适配，电磁铁10的下侧面应采用不锈钢材质，防止腐蚀。在电磁铁10的后侧设有金属回收机构，金属回收机构包括升降机构、回收支架11和水平设置的盛放板12，回收支架11上设有水平设置且分别位于淤泥通道上方两侧的两条滑槽13，盛放板12位于滑槽13下方，滑槽13和盛放板12之间通过连杆固定连接，连杆的上端固定连接有滑块14，滑块14与滑槽13滑动连接；回收支架11上还设有沿纵向运动（水平方向）的第二液压缸15，第二液压缸15与滑块14连接。第二液压缸15带动滑块14水平运动，进而带动盛放板12前进或者后退。

升降机构包括固定设置在淤泥通道1两侧上方且竖向设置的第三液压缸16，第三液压缸16的下端与回收支架11固定连接，带动回收支架11上下运动，进而带动盛放板12上下运动。含铁杂质清除装置还包括连接有第四液压缸17并沿横向运动的铁质杂物清除推板18，在盛放板12升到高处时，铁质杂物清除推板18位于盛放板12的上侧并从盛放板12的上侧推过；在盛放板12一侧相对于铁质杂物清除推板18还设有铁质杂物收集斗（图中未示出），用于收集含铁杂物。

当电磁铁10吸附的杂质足够，含铁杂物的整体高度会影响淤泥通过时，就需要收集含铁杂质。升降机构的第三液压缸16带动回收支架11以及盛放板12向下移动，当盛放板12的高度低于电磁铁10下侧面时，第二液压缸15向前推动滑块14进而带动盛放板12向前运动到电磁铁10的正下方，然后电磁铁10的控制装置动作，使电磁铁10掉电，吸附的铁质杂物下落到盛放板12上，然后盛放板12后退，上升，达到第四液压缸17驱动的铁质杂物清除推板18的高度后，铁质杂物清除推板18将盛放板12上的铁质杂物推送到铁质杂物收集斗内。

为了防止铁质杂物积累过多，在电磁铁10的正下方两侧设有对射的对射式光电传感器，对射式光电传感器的高度低于电磁铁10的下侧面且高于淤泥的上表面。对射式光电传感器与电磁铁10的下侧面的间距应根据实际情况设定。

如图1、7、8所示，多重筛分装置包括竖向设置的筛选筒19和有动力设备驱动回转转动的立柱21，立柱21位于筛选筒19的外侧，筛选筒19上从上到下设有多个筛网进出口20，在筛网进出口20上下侧的筛选筒19上焊接有连接支架，保证筛选筒19的结构强度。立柱21上从上到下对应筛网进出口20的位置连接有多排水平设置的横柱22，筛网进出口20的数量与横柱22的排数相同，每排横柱22为两根，两根横柱22之间设有夹角，横柱22的最外端连接有筛网23，筛网23的直径大于筛选筒19的内径。夹角的大小以同一排的两个筛网23不发生位置干涉为宜。筛网进出口20竖向开口的高度应与筛网23自身高度相适配，应避免碰撞。多层筛网23的孔径从上到下依次变小。

第一种方式（图中未示出），横柱22可以是固定连接在立柱21上，依靠立柱21的转动带动筛网23运动到筛网进出口20内，位于落料斗2的正下方。进入的淤泥经过筛网23的过滤以后，如果杂物较多时，立柱21倒转，带动盛有杂物的筛网23从筛网进出口20退出，人工去清理杂物，而另一个空的筛网23会进入到筛网进出口20内，继续过滤淤泥。

第二种方式，如图7、8所示，横柱22可以是转动连接在立柱21上：在横柱22的中部还设有支撑套筒24，横柱22穿过支撑套筒24并与支撑套筒24转动连接，横柱22和支撑套筒24之间设有轴承，支撑套筒24与立柱21之间设有支撑支架25，横柱22靠内的内端通过轴承与立柱21转动连接，在横柱22上横柱22的内端与支撑套筒24之间还设有第一齿轮26，第一齿轮26啮合传动有第二齿轮27，第二齿轮27驱动连接有电机，电机可以安装在支撑套筒24上或立柱21上。这可以解决人工清理杂物的问题，通过电机带动第二齿轮27啮合传动带动第一齿轮26转动，而横柱22随之转动，筛网23也随之转动，翻转，位于筛网内的杂物会落下，工人将其运走或者在掉落处设置杂物仓等。筛网23的转动角度应大于等于90°，可以根据需要设定翻转的角度，翻转时，应使靠上的筛网先转动，靠下的后转动，防止靠上筛网的杂物落入下方筛网上。

杂物推板9和铁质杂物清除推板18的底部边沿沿边沿方向连接有橡胶板，橡胶板的底边低于相应的杂物推板9和铁质杂物清除推板18的底边。橡胶能适当减小摩擦和磨损，并避免对下方板的损坏。或者是杂物推板和铁质杂物清除推板的底部边沿设有锯齿状凸起，将杂物推出的同时，留下淤泥。

多重筛分装置的下方设有板式输送机28。

如图9所示，板式输送机28的后侧设有烘干房29。烘干房29内设有若干个依次连接的盛放淤泥的盛放板，盛放板可以沿烘干房29从前向后运动。烘干房29的一侧设有多个加热房30，加热房30通过加热通道与烘干房29连通，烘干房设有进口和出口，板式输送机位于烘干房的进口处。烘干房的长度为50-80米，烘干房29从进口到出口分为三段：预烘干段29-1、主烘干段29-2和降温干燥段29-3，预烘干段29-1的加热温度设定为80-90°，主烘干段29-2的加热温度设定为60-80°，降温干燥段29-3的加热温度设定为50-60°。温度依次降低，预烘干段29-1的热气会顺着烘干房房顶循环到主烘干段29-2以及降温干燥段29-3处。

预烘干段29-1的顶部连接有余热利用装置。余热利用装置包括收集罩30、换热箱31；收集罩30可以为并排阵列的多个，上小下大的圆锥台形或棱台形，收集罩30位于预烘干段29-1的顶部，收集罩30通过余热利用管道32连接换热箱31，换热箱31内设有与余热利用管道32连接的水汽盘管33，水汽盘管33为回旋盘绕的管路，蒸汽在其中循环散热，热量进入到换热箱31内，换热箱31通过余热回收管路34连接主烘干段29-2，换热箱31上设有多个换热箱出口，多个换热箱出口均通过余热回收管路34连接主烘干段29-2。水汽盘管33的出口连接蓄水池。收集罩30收集的水汽经过水汽盘管33散热后降温液化，然后经水汽盘管33的出口流入蓄水池。余热回收管路34的下端出口位于主烘干段29-2的底部位置，因为热气体由低向高流动，可以避免主烘干段29-2的加热气体通过下端出口反向进入到换热箱31内。

经过烘干后的淤泥，首先进行破碎，然后加入煤粉、微孔成型剂（比如采用颗粒合理的木屑做添加剂）、干粉添加剂等，然后进行陈化，陈化后，挤出成型，干燥，最终制成淤泥砖。

淤泥环保墙体砖制造装置的生产方法：

（1）将淤泥送入到倾斜的淤泥通道；

（2）淤泥流经杂物清理装置的杂物阻挡杆，杂物清除辊的清除倒钩钩尖朝前转动，清除倒钩从杂物阻挡杆之间穿过，清除倒钩向后转动时，通过杂物清除槽，挂在清除倒钩上的杂物被杂物清除槽之间的倒钩开口去除；

（3）杂物清除辊每转动10-20转后，杂物清除辊停止转动，清除倒钩停在不妨碍杂物推板通过的位置，杂物清除辊可以采用槽轮机构控制其转动，槽轮机构的槽轮设置四个槽，这样杂物清除辊每转动一周，会在四个位置暂停一下，而不是持续转动。在杂物清除辊的清除倒钩向后转动刚通过杂物清除槽时处于一个暂停的位置。杂物推板动作，将杂物清除槽上的杂物推动到杂物收集斗内，杂物清除辊继续转动；如果淤泥中的杂物比较多，则转动的间隔次数应减少。

（4）淤泥到达含铁杂质清除装置时，当对射式光电传感器监测到含铁杂质的高度达到要求，升降机构带动盛放板下降到预设高度，第二液压缸动作带动盛放板前进到电磁铁下方预设的高度，电磁铁动作使含铁杂质下落到盛放板上；然后第二液压缸后退到预定位置，升降机构带动盛放板上升到预定高度，第四液压缸推动位于盛放板上的含铁杂质到铁质杂质收集斗内；

（5）淤泥进入到多重筛分装置的筛选筒，筛网位于筛选筒内，筛网过滤20-30分钟后，淤泥暂停进入淤泥通道，立柱转动带动称有杂物的筛网退出筛选筒，并使得另一筛网进入到筛选筒内，淤泥继续进入淤泥通道；盛放有杂物的筛网被清理；

（6）淤泥送入到烘干房内的盛放板上，加热房进行加热烘干，然后进行进一步处理。

工作过程：

淤泥进入到淤泥通道1，淤泥沿着带有倾角的淤泥通道1流动，经过杂物清理装置时，淤泥中的较大的杂物被杂物阻挡杆3阻挡，然后被向前转动的杂物清除辊4上的清除倒钩5钩起，清除倒钩5向后时通过杂物清除槽6的倒钩开口8，杂物被留在杂物清除槽6上，杂物积累多了以后启动第一液压缸，带动杂物推板9将杂物推到杂物收集斗内。

淤泥继续沿淤泥通道1流动到电磁铁10处，淤泥中的含铁物质被吸引而吸附到电磁铁10的底面，积累较多以后，升降机构的第三液压缸16将盛放板12下降到略微低于电磁铁10底面位置处，然后第二液压缸15带动滑块14水平运动，进而带动盛放板12前进，控制装置控制电磁铁10失电，带铁物质掉落到盛放板12上，然后，第二液压缸15带动滑块14后移，第三液压缸16将盛放板12上升，达到第四液压缸17驱动的铁质杂物清除推板18的高度时，第四液压缸17动作，杂物清除推板18将铁质杂物推送到铁质杂物收集斗内。

淤泥继续前进，经落料斗2进入多重筛分装置，经多重筛网过滤，杂物过多时，立柱21转动带动横柱22摆动，进而使已经盛放有杂物的筛网23从筛选筒19的筛网进出口20脱离，新的筛网23从筛网进出口20进入到筛选筒19内，继续过滤作业。

对于有杂物的筛网23，可以人工清理，也可以如上述的第二种方式，第二齿轮27啮合传动第一齿轮26，进而使横柱22沿自身的轴线回转，使筛网23也翻转将杂物落下。

淤泥经过多次过滤后，经刮板输送机送至烘干房29的盛放板上，经过预烘干段29-1、主烘干段29-2和降温干燥段29-3三级烘干，送出烘干房。在预烘干段29-1产生的含水蒸气进行余热利用，余热进入主烘干段29-2。

烘干后的淤泥进行进一步处理后，加入其它物质，最后制作成淤泥砖。