一种硅酸盐水泥制备方法及设备与流程

1.本发明涉及水泥混凝土技术领域，具体涉及一种硅酸盐水泥制备方法及设备。


背景技术：

2.水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。早期石灰与火山灰的混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似，用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来水泥作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥种类中的硅酸盐水泥（国外称波特兰水泥），它是性能最好、应用最为普遍的水硬性胶凝材料。
3.现有技术中硅酸盐水泥在制备时采用破碎混合后通过煅烧来实现生料转化为熟料的过程，但是熟料的产品品质极大程度上受到生料的均匀性影响，生料内配料种类过少会使水泥的硬度以及粘度受到影响，为了保证水泥的粘度以及风干后的硬度，需要对生料以及熟料中添加添加剂，添加剂若通过人工搅拌混合，会导致颗粒不均匀以及分布不均匀，极大程度上影响了水泥品质。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种硅酸盐水泥制备方法及设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
6.本发明实施例公开了一种硅酸盐水泥制备方法，包括以下步骤：步骤一：原料配比，将原料按照比例混合；采用高品质石灰石和粘土原材料进行生料配料，将原材料根据设定比例进行称重混合；步骤二：一次研磨，使用磨料装置对生料进行破碎研磨处理；步骤三：煅烧，将混合研磨后的生料煅烧成熟料；混合均匀后的生料加入煅烧炉中经过预热分解和煅烧成型；步骤四：二次研磨，使用磨料装置对冷却后的熟料进行二次破碎研磨；二次研磨的同时加入钢渣和粉煤灰；步骤五：包装，对研磨后的成品水泥进行包装出库。
7.优选的，所述生料中高品质石灰石相对粘土原材料的比例为5
‑
6倍。
8.优选的，所述成品水泥中熟料与钢渣和粉煤灰的比例为75:10:15。
9.优选的，所述磨料装置包括箱体、加料破碎组件、研磨组件和调节组件，所述箱体
内安装有调节组件，调节组件上安装有可转动的研磨组件，箱体内顶部安装有止推块，研磨组件与止推块转动配合，箱体的顶部设置有贯穿槽，贯穿槽顶部安装有加料破碎组件，加料破碎组件用于混合后的生料进行加料速度的调节以及生料颗粒的粉碎，箱体的底部设置有出料口，箱体的底部外侧安装有输送组件，输送组件位于出料口正下方。
10.优选的，所述止推块底部设置有横截面为梯形的空腔，空腔内周向安装有若干组凸块，止推块的顶部与贯穿槽连通。
11.优选的，所述加料破碎组件包括进料筒、第一滚筒和第二滚筒，所述进料筒安装在贯穿槽的上方，进料筒内一侧固定安装有一对夹板，夹板之间转动安装有第一滚筒，第一滚筒的轴心一侧安装有转动轮，进料筒内靠近夹板的一侧安装有第一电机，第一电机的输出端与转动轮传动配合，第一电机的转动速度决定了进料的速度，进料筒内远离夹板的一侧安装有弹力伸缩组件，第二滚筒转动安装在弹力伸缩组件上，第二滚筒与第一滚筒位于同一水平线上并相互接触。
12.优选的，弹力伸缩组件包括密封盒、导向杆和螺纹杆，所述进料筒内远离夹板的一侧安装有一对导向管，导向管内滑动配合有导向杆，导向杆位于进料筒内的一侧转动安装在第二滚筒的两侧，密封盒安装在进料筒外侧，密封盒远离进料筒的一侧安装有一对螺纹套管，螺纹套管内转动安装有螺纹杆，导向杆和导向杆位于密封盒内的一侧安装有限位法兰，导向杆与螺纹杆之间安装有弹簧。
13.优选的，进料筒的顶部通过支撑架安装有加料斗。
14.优选的，所述调节组件包括圆形管、固定板和转动组件，所述固定板通过支撑柱安装在箱体内底部，固定板外侧安装有圆形管，固定板与研磨组件之间连接有转动组件，研磨组件的底部安装有内螺纹管，内螺纹管与转动组件螺纹转动配合，研磨组件的底部两侧安装有导向套筒，固定板上两侧安装有滑动杆，滑动杆与导向套筒滑动配合。
15.优选的，所述研磨组件包括安装板、研磨块和转动组件，安装板滑动配合在圆形管内且底部安装有导向套筒和内螺纹管，所述安装板与研磨块之间通过转动组件连接，研磨块与安装板之间连接有防偏组件。
16.优选的，转动组件包括转动杆、第二电机、驱动带轮和从动带轮，固定板上安装有限位转动块，限位转动块内转动安装有转动杆，转动杆上安装有从动带轮，固定板上安装有第二电机，第二电机的输出端安装有驱动带轮，驱动带轮与从动带轮之间通过传动带传动配合。
17.优选的，防偏组件包括第一圆环和第二圆环，第一圆环安装在研磨块底部，第二圆环安装在安装板上，第二圆环与第一圆环轴心位于同一垂直线上，第二圆环上设置有环形槽，第一圆环转动配合在环形槽内，第一圆环底部内嵌设置有滚动块，滚动块在第一圆环内转动的同时在环形槽内滑动。
18.优选的，安装板的底部安装有距离传感器和控制模块，距离传感器用于采集固定板与安装板之间的距离信号并发送给控制模块，控制模块与固定板上的转动组件接线端连接。
19.优选的，所述研磨块上周向安装有若干组摩擦块。
20.优选的，所述输送组件包括挡板、传动轴、输送带和第三电机，所述挡板安装在箱体的底部两侧，挡板之间转动安装有若干组传动轴，传动轴上位于挡板内侧的部分安装有
限位环，限位环与挡板转动配合，若干组传动轴外侧设置有输送带，输送带首尾连接，传动轴上一侧安装有从动齿轮，挡板上安装有第三电机，第三电机的输出端安装有驱动齿轮，驱动齿轮与从动齿轮传动配合。
21.优选的，所述箱体内底部两侧倾斜安装有导流板，箱体的底部两侧安装有支撑杆。
22.与现有技术相比，通过生料配比后通过磨料装置破碎研磨，然后进行煅烧，能够使熟料中单位体积内各物料比例相同，品质均匀，添加粉煤灰和钢渣后通过磨料装置二次研磨，可使成品水泥中各物料成分均匀，使得水泥品质稳定。
附图说明
23.图1为本发明一种硅酸盐水泥制备方法示意图。
24.图2为本发明一种硅酸盐水泥制备设备中磨料装置示意图。
25.图3为本发明一种硅酸盐水泥制备设备中a区域示意图。
26.图4为本发明一种硅酸盐水泥制备设备中b区域示意图。
27.图5为本发明一种硅酸盐水泥制备设备中c区域示意图。
28.附图标记：1
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箱体，2
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加料破碎组件，21
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进料筒，22
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夹板，23
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第一滚筒，24
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第一电机，25
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第二滚筒，26
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密封盒，27
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导向杆，28
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螺纹杆，29
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弹簧，3
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止推块，4
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研磨组件，41
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安装板，42
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研磨块，43
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第一圆环，44
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第二圆环，45
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环形槽，46
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滚动块，5
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调节组件，51
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圆形管，52
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固定板，53
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距离传感器，54
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内螺纹管，55
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转动杆，56
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第二电机，57
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驱动带轮，58
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从动带轮，59
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传动带，6
‑
输送组件，61
‑
挡板，62
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转动轴，63
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限位环，64
‑
输送带，65
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从动齿轮，66
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第三电机，67
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驱动齿轮，7
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支撑杆，8
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出料管，9
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导流板，10
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加料斗，11
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控制模块。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
30.如图1所示，一种硅酸盐水泥制备方法，包括以下步骤：步骤一：原料配比，将原料按照比例混合；采用高品质石灰石和粘土原材料进行生料配料，将原材料根据设定比例进行称重混合；步骤二：一次研磨，使用磨料装置对生料进行破碎研磨处理；使得磨制后的生料颗粒度较小，可使生料颗粒混合后结合度较好，颗粒较小可使各类原材料混合均匀度较高，使得生料混合后单位体积内各类成分比例相同，使得煅烧后的熟料品质均匀；步骤三：煅烧，将混合研磨后的生料煅烧成熟料；混合均匀后的生料加入煅烧炉中经过预热分解和煅烧成型；步骤四：二次研磨，使用磨料装置对冷却后的熟料进行二次破碎研磨；二次研磨的同时加入钢渣和粉煤灰，使得成品水泥具有较好黏度和硬度的品质，二次破碎研磨的过程可提高成品水泥的均匀度并且可以减少使用过程中的操作步骤，可直接加水混合使用，可
避免后期添加的物料不均匀；步骤五：包装，对研磨后的成品水泥进行包装出库。
31.所述生料中高品质石灰石相对粘土原材料的比例为5
‑
6倍。
32.所述成品水泥中熟料与钢渣和粉煤灰的比例为75:10:15，通过磨料装置的粉碎混合可使水泥的综合品质提升。
33.如图2所示，所述磨料装置包括箱体1、加料破碎组件2、研磨组件4和调节组件5，所述箱体1内安装有调节组件5，调节组件5上安装有可转动的研磨组件4，箱体1内顶部安装有止推块3，研磨组件4与止推块3转动配合，箱体1的顶部设置有贯穿槽，贯穿槽顶部安装有加料破碎组件2，加料破碎组件2用于混合后的生料进行加料速度的调节以及生料颗粒的粉碎，通过调节组件5调节研磨组件4的高度，可实现对止推块3与研磨组件4之间间距的调整，从而使得从止推块3与研磨组件4之间落下的生料颗粒大小发生改变，箱体1的底部设置有出料口，箱体1的底部外侧安装有输送组件6，输送组件6位于出料口正下方，通过输送组件6的转动可将破碎研磨的生料颗粒快速排出。
34.所述止推块3底部设置有横截面为梯形的空腔，空腔内周向安装有若干组凸块，可对止推块3与研磨组件4之间穿过的生料进行挤压摩擦破碎，止推块3的顶部与贯穿槽连通，可将破碎后的生料碎块导入止推块3与研磨组件4之间。
35.所述加料破碎组件2包括进料筒21、第一滚筒23和第二滚筒25，所述进料筒21安装在贯穿槽的上方，进料筒21内一侧固定安装有一对夹板22，夹板22之间转动安装有第一滚筒23，第一滚筒23的轴心一侧安装有转动轮，进料筒21内靠近夹板22的一侧安装有第一电机24，第一电机24的输出端与转动轮传动配合，可实现带动第一滚筒23在进料筒21内转动，第一电机24的转动速度决定了进料的速度，第一电机24的转动速度越快，单位时间内生料的输入量越多，反之越少，进料筒21内远离夹板22的一侧安装有弹力伸缩组件，第二滚筒25转动安装在弹力伸缩组件上，第二滚筒25与第一滚筒23位于同一水平线上并相互接触，在摩擦力的作用下第一滚筒23与第二滚筒25对向滚动，可将生料破碎后排入箱体1内，通过弹力伸缩组件的调节，可对第一滚筒23有第二滚筒25之间的挤压力大小进行调节，挤压力越大生料碎块越小，但是同时进料速度会变慢，相反，挤压力越小生料碎块越大，进料速度会变快，可根据具体生产需求对弹力伸缩组件进行调节。
36.弹力伸缩组件包括密封盒26、导向杆27和螺纹杆28，所述进料筒21内远离夹板22的一侧安装有一对导向管，导向管内滑动配合有导向杆27，导向杆27位于进料筒21内的一侧转动安装在第二滚筒25的两侧，可为第二滚筒25在进料筒21内的转动提供支撑，并且可防止第二滚筒25在进料筒21内转动的同时发生偏转，密封盒26安装在进料筒21外侧，密封盒26远离进料筒21的一侧安装有一对螺纹套管，螺纹套管内转动安装有螺纹杆28，导向杆27和导向杆27位于密封盒26内的一侧安装有限位法兰，导向杆27与螺纹杆28之间安装有弹簧29，在限位法兰的限制作用下弹簧29对导向杆27提供水平且朝向进料筒212内侧的紧压力，通过调整螺纹杆28与螺纹套管的配合长度，可对弹簧29的弹力进行调节，从而实现对第一滚筒23与第二滚筒25之间挤压力大小的调节。
37.进料筒21的顶部通过支撑架安装有加料斗10，加料斗10可将混合后的生料集中输送到第一滚筒23与第二滚筒25之间，可方便第一滚筒23和第二滚筒25对生料进行挤压破碎，可方便生料物料在进料筒21内的流动。
38.如图1和图4所示，所述调节组件5包括圆形管51、固定板52和转动组件，所述固定板52通过支撑柱安装在箱体1内底部，固定板52外侧安装有圆形管51，固定板52与研磨组件4之间连接有转动组件，研磨组件4的底部安装有内螺纹管54，内螺纹管54与转动组件螺纹转动配合，研磨组件4的底部两侧安装有导向套筒，固定板52上两侧安装有滑动杆，滑动杆与导向套筒滑动配合，配合转动组件与内螺纹管54的螺纹转动配合可对研磨组件4进行升降调节，在圆形管51的作用下可防止物料进入研磨组件4与调节组件5之间。
39.如图1和图5所示，所述研磨组件4包括安装板41、研磨块42和转动组件，安装板41滑动配合在圆形管51内且底部安装有导向套筒和内螺纹管54，所述安装板41有研磨块42之间通过转动组件连接，通过转动组件的持续转动可实现研磨块42在止推块3内转动，从而对物料进行挤压破碎，研磨块42与安装板41之间连接有防偏组件，可防止研磨块42在转动过程中发生偏转，使得研磨块42稳定在止推块3内转动。
40.如图4所示，转动组件包括转动杆55、第二电机56、驱动带轮57和从动带轮58，以调节组件5上的转动组件为例，固定板52上安装有限位转动块，限位转动块内转动安装有转动杆55，转动杆55上安装有从动带轮58，固定板52上安装有第二电机56，第二电机56的输出端安装有驱动带轮57，驱动带轮57与从动带轮58之间通过传动带59传动配合，可实现第二电机56带动转动杆55转动，采用传动带59进行传动可在扭矩过大时与从动带轮58之间发生打滑现象，实现对第二电机56的保护。
41.如图5所示，防偏组件包括第一圆环43和第二圆环44，第一圆环43安装在研磨块42底部，第二圆环44安装在安装板41上，第二圆环44与第一圆环43轴心位于同一垂直线上，第二圆环44上设置有环形槽45，第一圆环43转动配合在环形槽45内，第一圆环43底部内嵌设置有滚动块46，滚动块46在第一圆环43内转动的同时在环形槽45内滑动，可实现减少第一圆环43与第二圆环44之间摩擦力的同时增加研磨块42转动的稳定性。
42.安装板41的底部安装有距离传感器53和控制模块11，距离传感器53用于采集固定板52与安装板41之间的距离信号并发送给控制模块11，控制模块11与固定板52上的转动组件接线端连接，可调节转动组件的转动实现对研磨组件4提升的高度进行调节，从而实现对研磨组件4与止推块3之间间距的调整，实现对物料颗粒大小的调节。
43.所述研磨块42上周向安装有若干组摩擦块，通过研磨块42上的摩擦块与止推块3内凸块之间相互挤压摩擦，可对进入止推块3与研磨块42之间的生料碎块进行高频挤压摩擦，使得生料碎块快速变成小颗粒落下。
44.如图1和图2所示，所述输送组件6包括挡板61、传动轴62、输送带64和第三电机66，所述挡板61安装在箱体1的底部两侧，挡板61之间转动安装有若干组传动轴62，传动轴62上位于挡板61内侧的部分安装有限位环63，限位环63与挡板61转动配合，可限制传动轴62的轴向移动，若干组传动轴62外侧设置有输送带64，输送带64首尾连接，通过传动轴62的转动可实现输送带64持续在传动轴62上转动，可对落下的物料及时周转排出，传动轴62上一侧安装有从动齿轮65，挡板61上安装有第三电机66，第三电机66的输出端安装有驱动齿轮67，驱动齿轮67与从动齿轮65传动配合，可实现对传动轴62的驱动。
45.所述箱体1内底部两侧倾斜安装有导流板9，导流板9可使落下的小颗粒物料快速聚向出料管8的方向，避免物料在箱体1内堆积，箱体1的底部两侧安装有支撑杆7，支撑杆7可对箱体1提供支撑也可为输送组件6的运行提供空间。
46.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
47.本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
48.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
49.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。