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，針對對象不論是流動性混凝土、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象。攪拌對象是處于分散狀態(tài)，可在短時間內(nèi)與其他材料攪拌分散均勻。當(dāng)攪拌對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，攪拌對象的微顆粒自身已經(jīng)吸附成團時，現(xiàn)有攪拌設(shè)備就無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，這些攪拌對象是以球狀的團粒形式存在于混凝土中，成為導(dǎo)致混凝土強度下降的重要因素。

近年來河道、港灣疏浚中產(chǎn)生的大量淤泥，無法再通過常規(guī)的陸地填埋或海洋拋棄來處理，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。被壓密實的泥餅，在現(xiàn)有攪拌設(shè)備中通過與砂石、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，在攪拌混合過程中難以進一步分散，導(dǎo)致混凝土強度大幅下降?，F(xiàn)有攪拌設(shè)備無法解決壓實泥餅的快速均勻分散問題，目前中國淤泥處理的相關(guān)研究還處于起步階段，沒有成熟的技術(shù)，或是相似用途的技術(shù)可供借鑒。

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

故現(xiàn)有技術(shù)有待改進和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題就是將這些已經(jīng)形成團粒結(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)包括卷揚提升系統(tǒng)、提升軌道、提升料斗以及制動器。

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、行星傳動齒輪系統(tǒng)、驅(qū)動電機、液壓站以及出料門。

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、行星傳動齒輪系統(tǒng)、驅(qū)動電機、液壓站以及出料門。

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)備無法攪拌均勻的底泥通過本系統(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)性團塊狀材料進行快速、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)過高分散處理的高粘性團塊材料能夠?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)的淤泥時能夠通過高分散攪拌系統(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)處理能力來看，本發(fā)明創(chuàng)造性設(shè)計思路，在一套系統(tǒng)中可以實現(xiàn)不同材料同時間的制備功能，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)效率方面來看，本發(fā)明在設(shè)計中也考慮了，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)可以通過調(diào)整技術(shù)參數(shù)使雙分散系統(tǒng)各自獨立生產(chǎn)混凝土，從而使高分散攪拌系統(tǒng)的普通混凝土總產(chǎn)能達到處理淤泥時的2倍。在攪拌常規(guī)混凝土材料時，通過對兩個高分散系統(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，縮短攪拌時間1/3。

附圖說明

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)時序圖；

圖3為高分散性攪拌系統(tǒng)工藝流程圖。

具體實施方式

實施例：

參閱圖1至圖3，本發(fā)明針對淤泥的特性，將淤泥、砂、石、水泥等混凝土材料的攪拌工序拆分為三個部分，同時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、塊結(jié)構(gòu)材料，也可有效縮短攪拌時間，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明中的淤泥、砂、石子儲料倉通過通道1進入稱重皮帶進行稱重；然后通過通道2進入骨料提升系統(tǒng)。淤泥、砂、石子通過通道3自下而上從骨料提升系統(tǒng)穿過；骨料提升系統(tǒng)：由卷揚提升系統(tǒng)(卷揚滾筒、驅(qū)動電機減速機及鋼絲繩)、提升軌道、提升料斗以及制動器組成。

骨料提升系統(tǒng)通過通道4分別進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)通過向下的通道5進入砂粉高分散系統(tǒng)；砂粉高分散系統(tǒng)通過通道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、行星傳動齒輪系統(tǒng)、驅(qū)動電機、液壓站、出料門等零部件組成。

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、行星傳動齒輪系統(tǒng)、驅(qū)動電機、液壓站、出料門等零部件組成。

從工序上來說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，將泥餅壓實結(jié)構(gòu)快速分散，使分散后的磨細底泥顆料均勻分散包裹到粗骨料(石子)表面。另一方面同時將細骨料(砂)與水泥投入砂粉高分散系統(tǒng)，不加水進行干攪拌，將水泥顆粒均勻分散到細骨料(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進行的，目的是縮短總的攪拌分散時間。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)、細骨料、水泥(已經(jīng)均勻分散到細骨料之中)分散攪拌均勻完成混凝土攪拌工作。

整個攪拌過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，將帶來幾個方面的好處：

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分散；

細骨料+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、細骨料、底泥粉末所構(gòu)成的一個密實結(jié)構(gòu)并形成極高的強度。

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。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)中還專門設(shè)計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，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，進一步提高底泥混凝土的可塑性，擴大使用范圍。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以及與粗骨料的混合，同時完成細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)獨立工作模式下，可以通過對底泥分散系統(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)獨立工作，同時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)具有獨立的進料、材料分散、拌和、排料的材料高分散性系統(tǒng)，通過并聯(lián)一體化設(shè)計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，也可以實現(xiàn)兩個系統(tǒng)獨立工作模式。

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)成一個整體，兩套系統(tǒng)之間可以根據(jù)生產(chǎn)和場地的需要，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采用并聯(lián)+串聯(lián)模式，同時完成泥餅?zāi)ゼ毞稚⒕鶆蚣八囝w粒分散均勻的工作，最后將分別制備的高分散材料通過串聯(lián)方式混為一體，完成混凝土的最終攪拌工作。

在本說明書的描述中，術(shù)語“一個實施例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或?qū)嵗?。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點可以在任何的一個或多個實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)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，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、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。