本發(fā)明屬于廢舊混凝土回收利用技術(shù)，具體涉及一種利用微波加熱的廢舊混凝土骨料無損再生設(shè)備。

背景技術(shù)：

拆除建筑物所產(chǎn)生的廢舊水泥混凝土的處理是當(dāng)前世界性的難題，目前，直接丟棄成了最常用的做法，這對環(huán)境造成了巨大的傷害。只有少部分采用傳統(tǒng)的機(jī)械擠壓破碎或沖擊破碎的方式再生，如申請?zhí)枮?01310177329.0、201020523833.3、201520874891.3的中國專利文件均公開了該類類似的技術(shù)方案，但這類技術(shù)存在如下不足之處：使廢舊混凝土中最具價值的骨料再生品不可避免粘附大量的老砂漿，使再生骨料的吸水率成倍的增加；老砂漿將骨料和新砂漿隔離開，新砂漿與骨料無法形成緊密的結(jié)合力；將骨料打成碎片狀，使針、片狀顆粒含量急劇升高；沖擊或擠壓都會在骨料的表面和內(nèi)部形成裂紋和微裂紋，使骨料的壓碎指標(biāo)升高。以上這些缺陷最終都會導(dǎo)致后期混凝土的強(qiáng)度降低，所以再生的骨料很難大量用于新的混凝土中；同時傳統(tǒng)的機(jī)械破碎處理方法成本遠(yuǎn)高于新料的生產(chǎn)成本。上述不足之處限制了廢舊水泥混凝土再生利用的發(fā)展。新的建筑仍需大規(guī)模開采石料制造新骨料，開采、廢棄、破壞的惡性循環(huán)不斷上演。

另外，申請?zhí)枮?01610344935.0的中國專利公開了一種微波輔助剔選再生混凝土粗骨料的方法，該技術(shù)方案首先采用微波加熱來消弱骨料和砂漿之間的結(jié)合力，然后用要大量的水來冷卻，最后還需要機(jī)械破碎，這種方案不但增加成本，破碎過程不管是強(qiáng)大的機(jī)械擠壓，或是強(qiáng)大的沖擊都會造成骨料產(chǎn)生裂紋和微裂紋，嚴(yán)重時會影響分離骨料的強(qiáng)度，造成噪聲污染和粉塵飛揚(yáng)污染的同時，采用大量水冷卻還會對水資源造成污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有的廢舊混凝土回收利用存在的上述不足之處，提供一種新型的廢舊混凝土骨料無損再生設(shè)備。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種廢舊混凝土骨料無損再生設(shè)備，包括箱體、微波源組件和振動系統(tǒng)，所述箱體浮動設(shè)置，并與振動系統(tǒng)連接；所述箱體的內(nèi)部分隔為上下三層空間，由上至下每層空間的底部分別為傾斜設(shè)置的粗篩板、細(xì)篩板和無孔底板，其中，靠近所述粗篩板上方較高一端的箱體上設(shè)有進(jìn)料門，靠近細(xì)篩板上方較低一端的箱體上設(shè)有再生骨料出料口，靠近無孔底板上方較低一端的箱體上設(shè)有砂漿顆粒出料口；所述箱體最上方的頂面由陣列排布的磁控管組成的微波源組件封閉。

進(jìn)一步的，所述微波源組件相對于箱體固定設(shè)置，所述微波源組件和箱體頂部之間設(shè)有第一柔性屏蔽網(wǎng)。

進(jìn)一步的，所述箱體的再生骨料出料口和砂漿顆粒出料口均垂掛設(shè)有第二柔性屏蔽網(wǎng)進(jìn)行遮蔽。

優(yōu)選的，所述第一柔性屏蔽網(wǎng)和第二柔性屏蔽網(wǎng)為金屬網(wǎng)狀、金屬環(huán)扣接或夾帶金屬絲網(wǎng)的柔性紡織物。

進(jìn)一步的，所述箱體的底部由若干組緩沖彈簧浮動支撐。

進(jìn)一步的，所述振動系統(tǒng)為電機(jī)驅(qū)動的偏心輪機(jī)構(gòu)。

在本發(fā)明中，所述微波源組件包括固定在若干組磁控管和波導(dǎo)天線，若干組所述磁控管通過波導(dǎo)天線呈陣列排布固定在波導(dǎo)天線安裝板上，所述磁控管朝下方的箱體內(nèi)部空間設(shè)置。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述波導(dǎo)天線安裝板為平面波導(dǎo)天線安裝板。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述波導(dǎo)天線安裝板為弧面波導(dǎo)天線安裝板或多段斜面波導(dǎo)天線安裝板，所述磁控管和波導(dǎo)天線布置在凸出的弧面波導(dǎo)天線安裝板或多段斜面波導(dǎo)天線安裝板上。

考慮到如果微波照射的功率小、功率密度分布不均，會使加熱時間長，熱傳導(dǎo)會導(dǎo)致骨料和砂漿溫度趨于平衡，膨脹也趨于平衡，導(dǎo)致骨料和砂漿顆粒的分離效果較差，本發(fā)明將所述微波源組件在箱體內(nèi)的功率密度設(shè)定為0.5～1.0w/cm²，在箱體內(nèi)形成大功率、功率密度分布均勻的微波場，可使骨料和砂漿在短時間內(nèi)產(chǎn)生足夠大的溫差，也就是產(chǎn)生足夠大的膨脹差異。

本發(fā)明是利用微波具有選擇性和穿透性加熱的特點(diǎn)，對廢舊水泥混凝土加熱，由于廢舊混凝土中的骨料和砂漿之間吸收微波的能力有幾倍的差距，采用多磁控管陣列的微波能發(fā)射源，利用足夠大的微波功率和功率密度分布均勻的微波場對廢舊水泥混凝土塊進(jìn)行加熱，在短時間內(nèi)使骨料和砂漿的溫升和膨脹產(chǎn)生巨大差異，膨脹應(yīng)力足以克服他們之間的粘接力而分散開。這種分離是沿骨料表面，幾乎無死角，所以再生的骨料上殘留的砂漿極少；微波加熱再生骨料無沖擊和擠壓，不存在骨料破碎和裂紋產(chǎn)生，從而達(dá)到從廢舊混凝土中無損再生骨料的目的。

本發(fā)明采用多個磁控管組成的陣列來實(shí)現(xiàn)在箱體內(nèi)大功率、微波功率密度分布均勻。以足夠大的微波功率和功率密度分布均勻的微波場對進(jìn)入箱體內(nèi)的廢舊混凝土塊進(jìn)行加熱，在短時間內(nèi)使舊水泥混凝土塊中砂漿沿骨料表面剝離開，致使其緊密結(jié)合體松散，再通過振動和篩分使骨料和砂漿無損分離。并且考慮到單個大功率磁控管發(fā)射的微波是很難通過波導(dǎo)將其均勻分散的，因此本發(fā)明采用大批量生產(chǎn)的小功率磁控管組成陣列，可以成百倍地降低磁控管成本。

綜上所述，本發(fā)明采用上述技術(shù)方案具有如下有益效果：

1)再生骨料分離干凈，骨料上無牢固的砂漿粘附；

2)再生骨料能保持原有的完整性，不會增加針片狀骨料含量，不會破裂和產(chǎn)生內(nèi)部裂紋；

3)無巨大的機(jī)械擠壓和沖擊造成的噪聲和粉塵污染；

4)無水冷、水洗環(huán)節(jié)造成的水資源污染。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為實(shí)施例中的一種廢舊混凝土骨料無損再生設(shè)備整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的a向剖視圖，具體為箱體上的進(jìn)料門的位置示意圖。

圖3為實(shí)施例中的箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3的b向剖視圖，具體為實(shí)施例中的粗篩板、細(xì)篩板和無孔底板的位置示意圖。

圖5為實(shí)施例中采用平面波導(dǎo)天線安裝板的微波源組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為實(shí)施例中采用弧面波導(dǎo)天線安裝板的微波源組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為實(shí)施例中采用多段斜面波導(dǎo)天線安裝板的微波源組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為實(shí)施例中磁控管和波導(dǎo)天線的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號：1-微波源組件，2-箱體，3-廢舊混凝土塊，4-再生骨料，5-再生骨料運(yùn)輸車，6-振動系統(tǒng)，7-分離后砂漿顆粒，8-砂漿顆粒運(yùn)輸車，9-廢舊混凝土塊運(yùn)輸車，10-第一柔性屏蔽網(wǎng)，11-第二柔性屏蔽網(wǎng)，12-磁控管，13-波導(dǎo)天線，14-平面波導(dǎo)天線安裝板，15-弧面波導(dǎo)天線安裝板，16-多段斜面波導(dǎo)天線安裝板，17-框架板，18-粗篩板，19-細(xì)篩板，20-無孔底板，21-進(jìn)料門，22-緩沖彈簧，23-再生骨料出料口，24-砂漿顆粒出料口。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例

參見圖1至圖4，圖示中的一種廢舊混凝土骨料無損再生設(shè)備為本發(fā)明的優(yōu)選方案，具體包括微波源組件1、箱體2、振動系統(tǒng)6、第一柔性屏蔽網(wǎng)10、第二柔性屏蔽網(wǎng)11等。其中箱體2為再生設(shè)備的篩分主體結(jié)構(gòu)，通過微波源組件1對進(jìn)入箱體內(nèi)的廢舊混凝土塊3進(jìn)行微波照射加熱，通過振動系統(tǒng)6和箱體內(nèi)部的多層篩板分離再生骨料4和分離后砂漿顆粒7，實(shí)現(xiàn)對再生骨料4和分離后砂漿顆粒7的分別收集。

具體的，箱體2包括框架板17、粗篩板18、細(xì)篩板19和無孔底板20，其中框架板17為方形的框架結(jié)構(gòu)，構(gòu)成箱體2的四周側(cè)壁結(jié)構(gòu)，無孔底板20與框架板7固定連接，形成箱體的底面，若干組微波源組件1固定設(shè)置在箱體的頂面位置，對進(jìn)入箱體內(nèi)部的廢舊混凝土塊進(jìn)行微波照射加熱。箱體2的整體浮動設(shè)置，底部與振動系統(tǒng)6連接，通過振動加速箱體內(nèi)的廢舊混凝土塊中的骨料和砂漿顆粒的分離。

粗篩板18和細(xì)篩板19將箱體2的內(nèi)部分隔為上下三層空間，其中最上層的空間底部為粗篩板18，在粗篩板18上方的箱體框架板上設(shè)有進(jìn)料門21，用于向該空間內(nèi)裝入廢舊混凝土塊，粗篩板18的網(wǎng)孔尺寸應(yīng)當(dāng)保證分離后的骨料和砂漿顆粒都能夠通過落入下層的空間中；中間的空間底部為細(xì)篩板19，在細(xì)篩板19上方的箱體框架板上設(shè)有再生骨料出料口23，細(xì)篩板19的網(wǎng)孔尺寸保證分離后砂漿顆粒通過，將再生骨料留在細(xì)篩板19上，完成再生骨料和分離后砂漿顆粒的篩分分離，從再生骨料出料口23排出收集；底層的空間底部為無孔底板20，接收落下的分離后砂漿顆粒，在無孔底板20上方的箱體框架板上設(shè)有砂漿顆粒出料口24，排出分離后砂漿顆粒。

本實(shí)施例的箱體2內(nèi)部不設(shè)置主動的輸送機(jī)構(gòu)，將粗篩板18、細(xì)篩板19和無孔底板20均傾斜設(shè)置，在振動系統(tǒng)6帶動箱體上下振動的同時，廢舊混凝土塊3、再生骨料4以及分離后砂漿顆粒7分別沿粗篩板18、細(xì)篩板19和無孔底板20的斜面由上向下輸送。因此，進(jìn)料門21應(yīng)當(dāng)設(shè)置在靠近粗篩板18的較高一端，再生骨料出料口23應(yīng)當(dāng)設(shè)置在靠近細(xì)篩板19的較低一端，砂漿顆粒出料口24應(yīng)當(dāng)設(shè)置在靠近無孔底板20的較低一端。

箱體2的底部通過若干組緩沖彈簧22，通過緩沖彈簧22浮動設(shè)置，振動系統(tǒng)6采用電機(jī)驅(qū)動的偏心輪機(jī)構(gòu)，通過偏心輪機(jī)構(gòu)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為箱體的上下往復(fù)振動。

本實(shí)施例的微波源組件1相對于箱體2固定設(shè)置，即微波源組件1不隨箱體2進(jìn)行振動，在微波源組件1的安裝平面與箱體2的頂部四周之間應(yīng)當(dāng)設(shè)置一定的間隙保證箱體2能夠自由振動，并在微波源組件1的安裝平面和箱體2之間設(shè)置第一柔性屏蔽網(wǎng)10將該縫隙封閉起來，避免微波源組件發(fā)射的微波射線從該縫隙中反射泄露，并且在箱體的再生骨料出料口23和砂漿顆粒出料口24處均垂掛設(shè)有第二柔性屏蔽網(wǎng)11進(jìn)行遮蔽，輸送的物料能夠推動第二柔性屏蔽網(wǎng)11輸出，在沒有物料輸出的情況下，第二柔性屏蔽網(wǎng)11將出料口封閉，避免微波射線從出料口泄露。第一柔性屏蔽網(wǎng)10和第二柔性屏蔽網(wǎng)11為金屬網(wǎng)狀、金屬環(huán)扣接或夾帶金屬絲網(wǎng)的柔性紡織物，能夠阻隔微波射線穿過，同時箱體2的框架板17和無孔底板20均應(yīng)待用金屬板，避免微波穿透。

如圖5-8所示，微波源組件1包括固定在若干組磁控管12和波導(dǎo)天線13，若干組磁控管12通過波導(dǎo)天線13呈陣列排布固定在波導(dǎo)天線安裝板14上，波導(dǎo)天線安裝版14作為微波源組件1的安裝板固定在箱體的頂部，磁控管12朝下方的箱體內(nèi)部空間設(shè)置。

具體如圖5所示，波導(dǎo)天線安裝板14為平面波導(dǎo)天線安裝板，所有磁控管12和波導(dǎo)天線13平面排布在平面波導(dǎo)天線安裝板的底面，對下方空間的廢舊混凝土塊進(jìn)行平面微波輻射加熱。微波源組件在箱體內(nèi)的功率密度為0.5～1.0w/cm²，通過微波源組件在箱體內(nèi)形成的微波場，將廢舊混凝土塊快速加熱升溫，使再生骨料和砂漿顆粒之間迅速分離，然后通過兩級篩板分別將再生骨料和砂漿顆粒篩分輸送出來，給加熱的再生骨料和砂漿顆粒一個輸送冷卻的過程，避免了因長時間的照射加熱導(dǎo)致的物料溫度過高，降低了冷卻成本和環(huán)境治理成本。

如圖6和圖7所示，為了提高對下方空間的廢舊混凝土塊輻射面，波導(dǎo)天線安裝板14還可采用弧面波導(dǎo)天線安裝板或多段斜面波導(dǎo)天線安裝板，磁控管和波導(dǎo)天線布置在弧面波導(dǎo)天線安裝板或多段斜面波導(dǎo)天線安裝板的凸出表面，磁控管產(chǎn)生的微波射線以發(fā)散的輻射方式對下方空間的廢舊混凝土塊進(jìn)行加熱，提高微波輻射的輻射效果，同時傾斜設(shè)置的粗篩板和細(xì)篩板設(shè)置的篩孔具備多個表面，提供了微波在箱體內(nèi)向下照射以及發(fā)生漫反射的條件，進(jìn)一步使微波在箱體內(nèi)形成大功率和微波密度均勻的微波場。

結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施例的具體工作過程，廢舊混凝土塊運(yùn)輸車9將廢舊混凝土塊3通過箱體上打開的進(jìn)料門21卸入到粗篩板18和框架板17圍成的加熱腔內(nèi)，關(guān)閉進(jìn)料門21后控制微波源組件開始加熱；待廢舊混凝土塊3加熱破碎后啟動振動系統(tǒng)6，箱體2整體振動的作用將破碎后的骨料和砂漿顆粒振散，并沿粗篩板18的斜面向下輸送，本實(shí)施例的粗篩板18采用45mm×45mm的方孔篩板，輸送過的過程中，分離后的骨料和砂漿顆粒均可通過粗篩板落入下方的細(xì)篩板19上。細(xì)篩板19采用4.5mm×4.5mm的方孔篩板，分離后砂漿顆粒7可通過細(xì)篩板落入箱體底部的無孔底板20上，而再生骨料4不能夠通過，再生骨料4在振動作用下沿細(xì)篩板19的斜面通過輸送至再生骨料出料口23裝入再生骨料運(yùn)輸車5中；篩分的分離后砂漿顆粒7在振動作用下沿?zé)o孔底板20的斜面通過輸送至砂漿顆粒出料口24并裝入砂漿顆粒運(yùn)輸車8內(nèi)；進(jìn)入下一個工作循環(huán)。

以上實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的具體工作原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。