提升机制砂品质的装置及其方法与流程

本发明涉及机制砂整形领域，尤其是涉及一种提升机制砂品质的装置及其方法。

背景技术：

1、机制砂难以很好的满足建设市场的用砂需求。随着天然砂供应量大幅减少，机制砂已经取代天然砂成为建设市场最主要的砂源。但从整体上看，高品质机制砂占比很低，大部分砂石企业生产的机制砂质量较差。 这些低品质的机制砂，会严重降低混凝土的流动性等性能，即使用于常规混凝土也大多需要搭配天然砂，更难以满足高性能混凝土等对流动性具有更高要求的高品质混凝土的需求。生产出更好满足混凝土流动性要求的高品质机制砂，是更好满足建设市场用砂需求的重中之重。

2、混凝土流动性对机制砂的品质要求。粒形和级配是机制砂最核心的品质，对混凝土流动性等多种性能都具有很大影响。棱角少、接近球形的粒形，中间粒级多、符合《高性能混凝土用骨料》等标准要求的级配，是高品质机制砂应该具有的特征。机制砂表面状态也会对混凝土流动性产生影响，表面光滑的机制砂有助于改善混凝土流动性。

3、机制砂品质较差的具体表现。目前高品质机制砂占比很低，大部分砂石企业生产的机制砂质量较差，突出表现在：（1）粒形差。针片状颗粒含量高，形状不规则，棱角较多。（2）级配不良。大颗粒明显偏多，中间粒级较少，细度模数偏大。（3）表面非常粗糙。

4、机制砂品质较差的主要原因。机制砂品质较差的主要原因之一是生产工艺和设备不合理。机制砂的生产方式主要有干法制砂和湿法制砂两种。（1）干法制砂采用的流程是粗碎后岩石+中碎+筛分+整形+筛分+风选除粉。整形效果较好的是立轴式冲击破碎机，但这种设备维护要求高、价格昂贵、占用场地较多且产品级配很差，在机制骨料矿山企业中应用并不广泛。大多数机制骨料矿山企业并不设置整形工序，仅仅采用锤式破碎机、反击式破碎机或圆锥式破碎机等作为末端破碎设备，但这些设备的破碎产品普遍存在粒形差、级配不良问题。（2）湿法制砂采用的流程是粗碎后岩石+中碎+筛分+整形+筛分+水洗除粉，整形设备是棒磨机。棒磨机重量大、土建工程量大、处理能力低、产品级配差。湿法制砂在建筑行业的应用相对较少。（3）总之，由于现有制砂工艺和设备不合理等原因，导致机制砂品质较差。特别是建筑行业主要采用干法制砂，而采用干法制砂工艺的企业多以反击式破碎机、圆锥式破碎机为骨料的加工设备，导致机制砂存在粒形差、级配不良、表面粗糙等品质低下问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种提升机制砂品质的装置及其方法，解决建筑行业主要采用干法制砂，而采用干法制砂工艺的企业多以反击式破碎机、圆锥式破碎机为骨料的加工设备，导致机制砂存在粒形差、级配不良、表面粗糙等品质低下问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种提升机制砂品质的装置，底板上设置有可升降的升降箱，升降箱一端设有驱动电机，另一端设有搅拌杆，搅拌杆上设有多根径向垂直的横杆，底板上还设有搅拌桶，搅拌桶与搅拌杆同轴设置，搅拌杆包括第一搅拌杆和第二搅拌杆，外表面设有多个第一横杆，第一搅拌杆与第二搅拌杆套接，第二搅拌杆穿过第一搅拌杆且端部向下方延伸，延伸段设有多根径向垂直的第二横杆，驱动电机驱动第一搅拌杆、第二搅拌杆旋向相反。

3、优选方案中，第一搅拌杆上端与升降箱转动连接，第一搅拌杆端部设有第五锥齿轮，第二搅拌杆端部设有第四锥齿轮，第三锥齿轮与第五锥齿轮和第四锥齿轮啮合，第三锥齿轮与驱动电机连接。

4、优选方案中，驱动电机端部设有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二锥齿轮通过传动杆与第三锥齿轮连接，传动杆与多个转动支撑座转动连接，转动支撑座设在升降箱上。

5、优选方案中，第一搅拌杆上还设有至少两个径向垂直的扰流板，相邻的扰流板能够同步转动，扰流板板体两侧呈锥形板体结构，扰流板与第一搅拌杆转动连接。

6、优选方案中，第一搅拌杆上设有保护罩，保护罩上设有安装盖，保护罩中部设有环套，环套底部设有第七锥齿轮，第七锥齿轮与环套转动连接，多个扰流板端部均设有第六锥齿轮，扰流板端部的第六锥齿轮与第七锥齿轮啮合。

7、优选方案中，相邻的扰流板的板体互相垂直设置，扰流板上设有多个通孔。

8、优选方案中，底板上设置有固定座，固定座内部设有升降装置，升降装置与升降箱连接，升降装置的结构为：固定座内部设有升降电机，升降电机输出端设有螺纹轴，升降箱底部设有螺纹升降管，螺纹升降管与螺纹轴螺纹连接。

9、优选方案中，螺纹升降管一侧设有导向杆，导向杆与固定座滑动连接。

10、优选方案中，搅拌桶一侧设有支撑座，搅拌桶两侧的转动轴分别与支撑座和固定座转动连接，支撑座一侧还设有旋转压杆，旋转压杆穿插在转动轴端部；

11、搅拌桶上还设有插销，底板上设有插销座，插销设置在插销座上固定搅拌桶垂直且与搅拌杆垂直。

12、优选方案中，该方法包括：

13、s1、取适量的待磨物料、水和搅拌用的介质，介质采用金属介质或者采用非金属介质，金属介质采用钢球或者灰铸铁球，非金属介质采用氧化锆球或者刚玉球；

14、s2、待磨物料、水和搅拌用的介质放入到搅拌桶内部，开启驱动电机，第一搅拌杆与第二搅拌杆对搅拌桶内部物料进行搅拌，第一搅拌杆与第二搅拌杆的旋向相反，搅拌桶内部物料上下流动相反，使物料形成从下到上循环搅拌效果；

15、s3、第一搅拌杆中部的扰流板根据待磨物料的流动方向使扰流板旋转，其中一个扰流板旋转带动其他的扰流板同步旋转，相邻的扰流板直径的设计角度为垂直角度，扰流板不停的对搅拌桶内部物料进行扰流，打断从下到上循环搅拌，使搅拌桶中部物料能够搅拌磨制更加均匀；

16、s4、运转至规定时间后停机，固定座内部的升降电机驱动升起整个升降箱，第二搅拌杆下端上升移出到搅拌桶外部，卸下插销，转动旋转压杆使搅拌桶上端开口向下倾斜出料；

17、s5、利用筛分或者磁选方式分离介质和机制砂产品，对筛分后的机制砂进行清洗处理；

18、s6、利用单位流动时间法和球形度法来对机制砂粒形进行表征计算，计算出机制砂的粒形指数，得到的粒形指数与未经整形的机制砂的粒形指数进行比对，得出机制砂的品种提升率。

19、本发明提供了一种提升机制砂品质的装置及其方法，采用搅拌磨制备机制砂，这在机制砂的生产、研究方面属于开创性的，此前未见建筑领域有使用搅拌磨的报道。采用搅拌磨制备机制砂，不仅能明显改善产品粒形，使之更趋于球形，而且能同时改善产品的级配与表面粗糙度，对产品品质的提升具有多维效果，从而混凝土流动性的改善作用和其他性能的提升作用也更明显。值得指出的是，本发明中搅拌磨是要改善机制砂粒形和级配，产品粒度控制在一定范围，这与搅拌磨在其他领域多是用于将物质超细磨明显不同。

技术特征：

1.一种提升机制砂品质的装置，其特征是：底板（1）上设置有可升降的升降箱（4），升降箱（4）一端设有驱动电机（3），另一端设有搅拌杆，搅拌杆上设有多根径向垂直的横杆，底板（1）上还设有搅拌桶（6），搅拌桶（6）与搅拌杆同轴设置，搅拌杆包括第一搅拌杆（5）和第二搅拌杆（20），外表面设有多个第一横杆（501），第一搅拌杆（5）与第二搅拌杆（20）套接，第二搅拌杆（20）穿过第一搅拌杆（5）且端部向下方延伸，延伸段设有多根径向垂直的第二横杆（2001），驱动电机（3）驱动第一搅拌杆（5）、第二搅拌杆（20）旋向相反。

2.根据权利要求1所述一种提升机制砂品质的装置，其特征是：第一搅拌杆（5）上端与升降箱（4）转动连接，第一搅拌杆（5）端部设有第五锥齿轮（21），第二搅拌杆（20）端部设有第四锥齿轮（19），第三锥齿轮（18）与第五锥齿轮（21）和第四锥齿轮（19）啮合，第三锥齿轮（18）与驱动电机（3）连接。

3.根据权利要求2所述一种提升机制砂品质的装置，其特征是：驱动电机（3）端部设有第一锥齿轮（14），第一锥齿轮（14）与第二锥齿轮（15）啮合，第二锥齿轮（15）通过传动杆（16）与第三锥齿轮（18）连接，传动杆（16）与多个转动支撑座（17）转动连接，转动支撑座（17）设在升降箱（4）上。

4.根据权利要求1所述一种提升机制砂品质的装置，其特征是：第一搅拌杆（5）上还设有至少两个径向垂直的扰流板（22），相邻的扰流板（22）能够同步转动，扰流板（22）板体两侧呈锥形板体结构，扰流板（22）与第一搅拌杆（5）转动连接。

5.根据权利要求4所述一种提升机制砂品质的装置，其特征是：第一搅拌杆（5）上设有保护罩（24），保护罩（24）上设有安装盖（2401），保护罩（24）中部设有环套（2402），环套（2402）底部设有第七锥齿轮（26），第七锥齿轮（26）与环套（2402）转动连接，多个扰流板（22）端部均设有第六锥齿轮（25），扰流板（22）端部的第六锥齿轮（25）与第七锥齿轮（26）啮合。

6.根据权利要求4所述一种提升机制砂品质的装置，其特征是：相邻的扰流板（22）的板体互相垂直设置，扰流板（22）上设有多个通孔。

7.根据权利要求1所述一种提升机制砂品质的装置，其特征是：底板（1）上设置有固定座（2），固定座（2）内部设有升降装置，升降装置与升降箱（4）连接，升降装置的结构为：固定座（2）内部设有升降电机（11），升降电机（11）输出端设有螺纹轴（12），升降箱（4）底部设有螺纹升降管（13），螺纹升降管（13）与螺纹轴（12）螺纹连接。

8.根据权利要求7所述一种提升机制砂品质的装置，其特征是：螺纹升降管（13）一侧设有导向杆（23），导向杆（23）与固定座（2）滑动连接。

9.根据权利要求7所述一种提升机制砂品质的装置，其特征是：搅拌桶（6）一侧设有支撑座（9），搅拌桶（6）两侧的转动轴（7）分别与支撑座（9）和固定座（2）转动连接，支撑座（9）一侧还设有旋转压杆（8），旋转压杆（8）穿插在转动轴（7）端部；

10.根据权利要求1-9任一项所述一种提升机制砂品质的装置的提升机制砂品质的方法，其特征是：该方法包括：

技术总结
本发明提供一种提升机制砂品质的装置及其方法，升降箱一端设有驱动电机，另一端设有搅拌杆，搅拌杆上设有多根径向垂直的横杆，底板上还设有搅拌桶，搅拌桶与搅拌杆同轴设置，搅拌杆包括第一搅拌杆和第二搅拌杆，外表面设有多个第一横杆，第一搅拌杆与第二搅拌杆套接，第二搅拌杆穿过第一搅拌杆且端部向下方延伸，延伸段设有多根径向垂直的第二横杆，驱动电机驱动第一搅拌杆与第二搅拌杆旋向相反。对产品品质的提升具有多维效果，从而混凝土流动性的改善作用和其他性能的提升作用也更明显。值得指出的是，本发明中搅拌磨是要改善机制砂粒形和级配，产品粒度控制在一定范围，这与搅拌磨在其他领域多是用于将物质超细磨明显不同。

技术研发人员：彭兴华,张朝宏,李国栋,尤大海,张晋,郭茂生,贺爱平,张立
受保护的技术使用者：湖北冶金地质研究所(中南冶金地质研究所)
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12