本發明實施例涉及建筑材料回收技術領域，更具體地說，涉及一種制備余泥渣土顆粒的造粒設備及方法。
背景技術：
隨著城市的大規模建設，高樓大廈、軌道交通等的建筑工程項目急劇增多(其中包括較大量的拆除重建工程項目)，而由于建筑工程項目的施工都會產生大量的余泥渣土，目前的處理方式主要通過運離施工現場，再統一集中進行處理(再加工處理、填埋處理等等)，但由于余泥渣土多為泥狀廢料，在運送過程中容易滲漏，影響城市環境。
此外，在建筑工程項目的清理水洗過程中更會產生較細的小顆粒待處理余泥渣土，而這些小顆粒待處理余泥渣土不易收集，且目前的施工現場沒有能夠直接處理的設備，從而容易造成亂排放，無法回收循環再利用，進而會導致較為嚴重的環境污染問題。
技術實現要素：
本發明實施例針對上述余泥渣土在運送過程中容易滲漏，影響城市環境且無法直接處理小顆粒的待處理余泥渣土，容易造成亂排放以及無法回收循環再利用的問題，提供一種制備余泥渣土顆粒的造粒設備及方法。
本發明實施例解決上述技術問題的技術方案是，提供一種制備余泥渣土顆粒的造粒設備，包括裝配一體的預處理裝置、二次處理裝置及拌和裝置，其中：
所述預處理裝置包括用于待處理余泥渣土上料的給料機構、用于篩選待處理余泥渣土以獲得具有目標粒徑的余泥渣土的篩選組件，且所述給料機構的出料口位于所述篩選組件的斜上方，所述篩選組件的出料口位于所述二次處理裝置的斜上方；
所述二次處理裝置包括烘干機構、破碎機構及篩分機構，且來自所述篩選組件的具有目標粒徑的余泥渣土依次經所述烘干機構烘干、破碎機構破碎及篩分機構篩選后送入所述拌合裝置；
所述拌和裝置包括攪拌槽、用于攪拌所述攪拌槽的攪拌機構、用于向所述攪拌槽加入固化劑的固化劑添加構件、用于向所述攪拌槽加入膠凝材料的膠凝材料添加構件、以及用于向所述攪拌槽加入經所述篩分機構篩選后的余泥渣土的余泥渣土添加構件；所述拌和裝置位于所述篩分機構的下方，且所述具有目標粒徑的余泥渣土經所述篩分機構篩選后進入所述余泥渣土添加構件。
優選地，所述固化劑添加構件包括用于稱量及控制進入所述攪拌槽的固化劑的量的第一稱量斗，且所述第一稱量斗通過安裝支架固定在所述固化劑添加構件的出料口位置；
所述膠凝材料添加構件的出料口下方安裝有用于稱量及控制進入所述攪拌槽的膠凝材料的量的第二稱量斗，所述余泥渣土添加構件的出料口下方安裝有用于稱量及控制進入所述攪拌槽的余泥渣土的量的第三稱量斗，且所述膠凝材料添加構件的出料口位置和余泥渣土添加構件的出料口位置分別設有粗添加機構和精添加機構。
優選地，所述預處理裝置還包括用于將所述待處理余泥渣土進行預破碎處理的破碎裝置，且所述破碎裝置位于所述給料機構和篩選組件之間；
所述篩選組件包括振動篩選裝置和篦條構件，且所述振動篩選裝置位于所述篦條構件的前方。
優選地，所述預處理裝置還設有用于加濕位于所述篩選組件上的待處理余泥渣土的加濕器機構。
優選地，所述烘干機構包括用于烘干所述具有目標粒徑的余泥渣土的烘干機，且所述烘干機具有呈隧道形的烘干腔，所述烘干腔的中心軸與水平面之間的夾角大于2°；
所述篩分機構包括間隔分布的至少兩層橡膠篩網，且所述篩分機構設于所述破碎機構的下方。
優選地，所述破碎機構包括轉筒、設于所述轉筒內的用于攪拌的轉片構件和用于清理所述轉筒內壁的多個刮刀，且所述轉片構件與所述轉筒同軸設置；并在驅動所述破碎機構運轉時，所述轉筒與所述轉片構件的旋轉方向相反。
優選地，所述破碎機構的轉筒的旋轉速度小于所述轉片構件的旋轉速度；
所述篩分機構還包括用于檢測所述具有目標粒徑的余泥渣土的濕度大小的檢測組件、及用于將所述篩分機構上的所述具有目標粒徑的余泥渣土移載至所述烘干機構的不良回流傳送機構，且所述不良回流傳送機構分別連接所述破碎機構的不良下料口和所述烘干機構的進料口。
本發明還提供一種使用如上任一項所述的造粒設備制備余泥渣土顆粒的方法，包括以下步驟：
a：在所述預處理裝置加入待處理余泥渣土，并通過所述預處理裝置對所述待處理余泥渣土進行預處理，以獲得具有目標粒徑的余泥渣土；
b：通過所述二次處理裝置的烘干機構對具有目標粒徑的余泥渣土進行烘干，使所述具有目標粒徑的余泥渣土的含水率保持在10％～40％；
c：通過所述二次處理裝置的破碎機構破碎所述具有目標粒徑的余泥渣土，再通過所述篩分機構進行篩選；
d：向所述拌和裝置的攪拌槽加入預設比例的膠凝材料、固化劑及所述步驟c獲取的余泥渣土，并通過所述攪拌裝置混合攪拌后靜置，完成余泥渣土顆粒的造粒。
優選地，在所述步驟d中，加入所述攪拌槽的膠凝材料、固化劑及余泥渣土顆粒的重量比為100～150:0.4～0.5:2200～3000；
在所述步驟b中，所述烘干機構的烘干溫度大于60℃、轉速大于10r/min。
優選地，所述步驟d中造粒獲取的所述余泥渣土顆粒的粒徑范圍為3～5mm、6～9mm或10～15mm、水分含量小于或等于8％、吸水率小于或等于50％、堆積密度為1.1～1.3g/cm3，且所述余泥渣土顆粒的外部形狀為球體或橢圓體。
本發明實施例的制備余泥渣土顆粒的造粒設備及方法具有以下有益效果：通過由預處理裝置、二次處理裝置及拌和裝置將待處理余泥渣土造粒成固態的余泥渣土顆粒，方便運輸，且能夠有效避免在運送過程中滲漏，提高運送過程中的穩定性；并且，還通過將預處理裝置、二次處理裝置及拌和裝置裝配一體，從而可使結構簡單化，縮小整體體積，提高使用的方便性，且能夠在施工現場直接進行待處理余泥渣土的造粒，高效進行回收處理，防止小顆粒的待處理余泥渣土亂排放，避免造成環境污染。
此外，本發明實施例的制備余泥渣土顆粒的造粒設備及方法還通過加入膠凝材料和固化劑，可保證造粒后的余泥渣土顆粒的穩定性，有利于余泥渣土顆粒的循環再利用。
附圖說明
圖1是本發明實施例提供的制備余泥渣土顆粒的造粒設備的結構示意圖；
圖2是本發明實施例提供的制備余泥渣土顆粒的方法的步驟示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
如圖1所示，是本發明實施例提供的制備余泥渣土顆粒的造粒設備的結構示意圖，該制備余泥渣土顆粒的造粒設備可應用于建筑材料回收技術領域，特別是在建筑工程產生的余泥渣土的處理中。本實施例中的制備余泥渣土顆粒的造粒設備包括用于將超大粒徑的待處理余泥渣土破碎為粒徑相對較小的顆粒的預處理裝置100、用于將待處理余泥渣土脫水及控制在預設范圍粒徑內的二次處理裝置200、以及用于經拌和作用制備預設形狀和預設粒徑的余泥渣土顆粒的拌和裝置300，且上述的預處理裝置100、二次處理裝置200及拌和裝置300通過組裝連接的方式裝配一體，由此可實現全自動造粒制備操作的結構設計，使結構更加合理實用。
具體地，上述預處理裝置100包括用于待處理余泥渣土上料的給料機構101(例如振動給料機)、用于篩選待處理余泥渣土以獲得具有目標粒徑的余泥渣土的篩選組件110，且為方便給料機構101將待處理余泥渣土上料至篩選組件110位置，給料機構101的出料口設于篩選組件110的斜上方。同樣地，篩選組件110的出料口設于上述二次處理裝置200的斜上方，便于具有目標粒徑的余泥渣土直接經篩選組件110進入二次處理裝置200中，使整體結構設計更加合理實用。在實際應用中，上述獲取的余泥渣土的目標粒徑的大小可通過調整篩選組件110進行設置調控，以便于滿足實際需求。
上述二次處理裝置200包括烘干機構201、破碎機構202及篩分機構203，其中：烘干機構201主要應用于減小具有目標粒徑的余泥渣土顆粒的含水量，破碎機構202主要應用于將具有目標粒徑的余泥渣土顆粒進行破碎為預設范圍粒徑顆粒，篩分機構203主要應用于二次篩選獲取預設范圍內粒徑大小的余泥渣土；由此，可使來自上述篩選組件110的具有目標粒徑的余泥渣土依次經烘干機構201烘干、破碎機構202破碎及篩分機構203篩選后送入拌合裝置300，從而可由二次處理裝置200進行處理，保證具有目標粒徑的余泥渣土的含水量和粒徑大小。
上述拌和裝置300設有攪拌槽304和用于攪拌該攪拌槽304的攪拌機構，攪拌機構具體可設于攪拌槽304中，通過驅動旋轉使攪拌槽304內的添加原料均勻混合。此外，拌和裝置300還包括用于向攪拌槽304加入固化劑(由多種有機、無機材料合成的液態固化劑)的固化劑添加構件302、用于向攪拌槽304加入膠凝材料(例如水泥)的膠凝材料添加構件303、以及用于向攪拌槽304加入經篩分機構203篩選后的余泥渣土的余泥渣土添加構件301，從而可保證能夠穩定的向攪拌槽304加入預設比例的固化劑、膠凝材料和經篩分機構203篩選后的余泥渣土，提高制備的可操作性。
為進一步簡化結構設計，上述拌和裝置300設于篩分機構203的下方，即具有目標粒徑的余泥渣土可直接經篩分機構203篩選后進入余泥渣土添加構件301，無需另外增設拾取移送的裝置機構，使整體結構連接更加合理。
上述制備余泥渣土顆粒的造粒設備通過設置預處理裝置100、二次處理裝置200及拌和裝置300，并由預處理裝置100、二次處理裝置200及拌和裝置300將待處理余泥渣土造粒成固態且具有預設目標粒徑的余泥渣土顆粒，方便運輸，且能夠有效避免在運送過程中滲漏，提高運送過程中的穩定性。
此外，上述制備余泥渣土顆粒的造粒設備還通過將預處理裝置100、二次處理裝置200及拌和裝置300裝配一體，由此可使整體結構簡單化，縮小整體體積，方便移動和收納且可減小占地面積，提高使用的方便性，并且還能夠在施工現場直接進行待處理余泥渣土的造粒，高效的進行回收處理，防止小顆粒的待處理余泥渣土亂排放，避免造成環境污染。
為保證能夠在攪拌槽304穩定的按預設比例加入固化劑、膠凝材料和經篩分機構203篩選后的余泥渣土，上述固化劑添加構件302包括有用于稱量及控制進入攪拌槽304的固化劑(固化劑為液態)的量的第一稱量斗312，且該第一稱量斗312通過安裝支架固定在固化劑添加構件302的出料口位置，由此控制固化劑添加構件302按需求量進行添加固化劑至攪拌槽304內。在實際應用中，可在第一稱量斗312內設置液體流量計和控制閥門，由此可通過液體流量計和控制閥門實現同時檢測及控制固化劑的添加量。
進一步地，膠凝材料添加構件303的出料口的下方安裝有用于稱量及控制進入攪拌槽304的膠凝材料(膠凝材料為固態)的添加量的第二稱量斗313，且膠凝材料添加構件303的出料口位置設有第一粗添加機構和第一精添加機構。具體地，第一粗添加機構設于膠凝材料添加構件303的出料口，第一精添加機構設于第一粗添加機構背向膠凝材料添加構件303的一端。由此，在膠凝材料添加構件303添加膠凝材料的具體出料操作中，可先將第一粗添加機構和第一精添加機構同時打開(有利于提高操作效率)，使膠凝材料直接通過第一粗添加機構和第一精添加機構進入第二稱量斗313，而當第二稱量斗313的稱量值接近需求量值時(具體可設定稱量值達到四分之五的需求量值時)，關閉第一粗添加機構，精稱量機構繼續下料，直至第二稱量斗313的稱量值達到需求量值時，關閉第一精添加機構，完成稱量。
當然，在實際應用中，當第一精添加機構與第二稱量斗313之間設置有較大距離落差時，第一精添加機構應該在第二稱量斗313的稱量值加上落差值(即在添加過程中落差距離之間存在的膠凝材料的量的數值)達到需求量值時關閉。
進一步地，余泥渣土添加構件301的出料口的下方安裝有用于稱量及控制進入攪拌槽304的余泥渣土(固態)的添加量的第三稱量斗311，且余泥渣土添加構件301的出料口位置設置有第二粗添加機構和第二精添加機構。由此，在實際應用中，余泥渣土添加構件301的添加稱量方式可與上述膠凝材料添加構件303的添加稱量方式相同，簡化結構設計，且可使操作更加簡單便捷。
特別地，預處理裝置100還包括用于將待處理余泥渣土進行預破碎處理的破碎裝置102，且該破碎裝置102位于給料機構101和篩選組件110之間；從而可將較大粒徑的待處理余泥渣土破碎為較小粒徑的顆粒，便于后部工藝裝置的運行，提高操作的可控性。
具體地，上述篩選組件110包括振動篩選裝置103和篦條構件104，且振動篩選裝置103位于篦條構件104的前方。由此，在使用時，可由振動篩選裝置103振動可將液態的待處理余泥渣土分離(分離后的液態的待處理余泥渣土可經脫水后再處理回收造粒)，再由篦條構件104篩選出具有目標粒徑的余泥渣土(剔除超出目標粒徑的余泥渣土)，該篩選組件110的篩選方式合理可靠，且結構簡單，方便設計優化。
此外，上述預處理裝置100還設有用于加濕位于篩選組件110上的待處理余泥渣土的加濕器機構105。具體地，該加濕器機構105可為超聲波工業加濕器，且該加濕器機構105的在加濕時的加濕量應為3～20kg/h。
上述烘干機構201包括用于烘干具有目標粒徑的余泥渣土的烘干機，且該烘干機具有呈隧道形的烘干腔，有利于對具有目標粒徑的余泥渣土進行持續烘干，使烘干更加徹底、均勻。并且，在烘干機構201安裝時，可使上述烘干腔的中心軸與水平面之間的夾角以大于2°的方式設置，保證烘干效果。
上述破碎機構202包括轉筒、設于轉筒內的用于攪拌的轉片構件和用于清理轉筒內壁的多個刮刀；具體地，多個刮刀可為旋轉刮刀，可在協助轉片構件攪拌的同時清理轉筒的內壁的余泥渣土結層，避免轉筒內壁的余泥渣土堆積損壞轉片構件，提高結構設計的合理性。并且，上述轉片構件與轉筒同軸設置，并在驅動破碎機構202運轉時，轉筒與轉片構件的旋轉方向相反。上述破碎機構202通過使轉筒和轉片構件以相反方向進行旋轉攪拌，由此可將轉筒內的余泥渣土進行粉碎。
為保證破碎機構202的破碎效果，破碎機構202的轉筒的旋轉速度以小于轉片構件的旋轉速度設置，由此可通過較大旋轉速度的轉片構件在轉筒內旋轉破碎余泥渣土，提高轉片構件的運行的穩定性和可靠性。
上述篩分機構203包括間隔分布的至少兩層橡膠篩網，且篩分機構203設于破碎機構202的下方，方便破碎機構202處的余泥渣土直接進入篩分機構203，使結構設計更加簡單合理。在安裝時，每一橡膠篩網可采取兩端張緊的方式組裝裝配，且使相鄰兩層橡膠篩網間隔設置。
當然，在實際應用中，篩分機構203的橡膠篩網的數量可根據實際篩選需求及結構設計進行設置。
另外地，篩分機構203還包括用于檢測具有目標粒徑的余泥渣土的濕度大小的檢測組件、及用于將篩分機構203上的具有目標粒徑的余泥渣土移載至烘干機構201的不良回流傳送機構，且該不良回流傳送機構分別連接破碎機構202的不良下料口和烘干機構201的進料口。由此，在使用時，當檢測組價檢測到來自破碎機構202的余泥渣土的濕度不合格的時候，便將濕度不合格的余泥渣土排至不良下料口；當橡膠篩網篩選出粒徑不合格的余泥渣土時，同樣將其排至不良下料口，然后統一由不良回流傳送機構將不良下料口位置的余泥渣土回流移送至烘干機構201位置依次進行重新進行烘干、破碎處理。
本發明還提供一種使用上述的造粒設備制備余泥渣土顆粒的方法，該方法包括以下步驟：
s11：在預處理裝置100加入待處理余泥渣土(由給料機構101加入)，并通過預處理裝置100的破碎裝置102對待處理余泥渣土進行預破碎處理，然后再經篩選組件110篩選以獲得具有目標粒徑的余泥渣土。
s12：通過二次處理裝置200的烘干機構201對具有目標粒徑的余泥渣土進行烘干，使該具有目標粒徑的余泥渣土的含水率均保持在10％～40％。
s13：通過二次處理裝置200的破碎機構202破碎具有目標粒徑的余泥渣土，再通過篩分機構203進行篩選。
s14：向拌和裝置300的攪拌槽304加入預設比例的膠凝材料、固化劑及步驟s13獲取的余泥渣土，并通過攪拌裝置混合攪拌后靜置，完成余泥渣土顆粒的造粒。
上述制備余泥渣土顆粒的方法通過加入膠凝材料和固化劑，可保證造粒后的余泥渣土顆粒的穩定性，有利于余泥渣土顆粒的循環再利用。并且，制備流程簡單，可操作性強，能夠有效的將待處理余泥渣土制備成可再利用的余泥渣土顆粒。
具體地，在步驟s14中，加入攪拌槽304的膠凝材料、固化劑及余泥渣土顆粒的重量比為100～150:0.4～0.5:2200～3000，避免比例差異大造成浪費和影響造粒效果，提高制備余泥渣土顆粒的穩定性和合理性。
當然，在實際應用中，膠凝材料、固化劑及余泥渣土顆粒原料的重量比可根據實際情況進行確定。
進一步地，為保證烘干機構201的烘干效果，在步驟s12中，烘干機構201的烘干溫度應大于60℃、轉速應大于10r/min。
特別地，上述步驟s14中造粒獲取的余泥渣土顆粒的粒徑范圍應為3～5mm、6～9mm或10～15mm、水分含量應小于或等于8％、吸水率應小于或等于50％、堆積密度應處于1.1～1.3g/cm3之間，由此保證造粒制備所得的余泥渣土顆粒的再利用價值。另外，造粒制備所得的余泥渣土顆粒的外部形狀應設為球體或橢圓體，有利于制備，方便造粒設備的結構及工藝設計，且還可將余泥渣土顆粒的外形統一，有利于余泥渣土顆粒的再利用。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。