CN115228888B - 生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧平台，涉及炉渣利用领域。该综合利用智慧平台，包括清洗设备、磁选机、颚式破碎机、跳汰机、加热装置、筛分机、涡电流分选机，以及控制上述装置的控制平台，通过多次的清洗、破碎、筛分，过程中使用了感应加热的方式，分离出金属物、非金属物以及对沉底进行煅烧处理，充分利用的炉渣，减少二次污染，以及本发明还涉及磁选机和加热装置，磁选机设置有滚筒，通过物料露在滚动的滚筒上进行筛分，而加热装置使用线圈，采用了感应加热的方式，两者结构简单实用。通过该平台，感应加热的方式，可降低能耗，同时加热后金属的塑性增加，同时非金属受热干燥，利于破碎处理。
Description
技术领域
本发明涉及炉渣利用技术领域，具体为生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧平台。
背景技术
生活垃圾是人们在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的 固体废物，以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。主要包括居 民生活垃圾、集市贸易与商业垃圾、公共场所垃圾、街道清扫垃圾及企事业 单位垃圾等。垃圾的处理中存在使用燃烧的方式进行火力发电，既可以处理 垃圾，又可以产生经济效益。但是燃烧产生的炉渣又产生新的问题，炉渣的主要成分为金属氧化物。
炉渣通常再利用的方式用于建筑的施工材料。如专利主题为“一种利用 生活垃圾焚烧飞灰和炉渣制砖的方法 ”，申请号“CN201810209824.8 ”，该 方案中，首先将炉渣以及燃烧产生的灰分进行加热熟化处理，由于对所有的 物料均进行加热处理，故在生产过程中能耗较高。同时该方案未对炉渣中的金属进行分离处理。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧平台，解决了现有炉渣利用技术中，存在能耗高的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：生活垃圾焚烧发 电厂炉渣综合利用智慧平台，包括清洗设备、磁选机、颚式破碎机、跳汰机、加热装置、筛分机、涡电流分选机，以及控制上述装置的控制平台；所述控制平台处理炉渣的工艺如下：
步骤一：收集炉渣，并采用人工的方式对炉渣中的金属物和未充分燃烧的有机物去除，即采用人工的方式进行筛分，将较大的金属物和有机物去除；
步骤二：对初选后的物料置于清洗设备中进行淘洗，并且获得淘洗获得 颗粒物、沉底的不溶于水的粉尘和清洗液体，将清洗液体送至沉淀池中沉淀处理，分别处理，可于提高炉渣的利用率，和保证后续砖块的品质；
步骤三：使用磁选机进行一次除铁，收集磁性金属物，然后使用颚式破 碎机进行一次破碎处理，破碎的粒径为 3～5cm，接着将一次破碎的物料采用涡流加热的方式进行加热，加热温度为 600～800℃ ;
步骤四：加热后的物料，进行二次破碎处理，并且破碎后物料的最大粒径为 1cmm，进行二次除铁处理，分离出磁性金属；
步骤五：将二次除铁后的物料使用筛分机进行多级筛分， 以小于等于 2.5mm，大于 2.5mm 并小于等于 5mm、大于 5mm 并小于等于 7.5mm、大于 7.5mm 并小于等于 10mm筛分四组，并且将淘洗产生的粉尘加入小于等于 2.5mm 的一组；
步骤六：对每组物料使用跳汰机进行筛选，分离出主要为金属的物料，接着将分离的金属物料使用涡电流分选机和磁选机依次进行筛选；
步骤七：将各组物料单独清洗，产生的不溶的粉尘归入小于等于 2.5mm一组，同时产生的清洗液体送至沉淀池中；
步骤八：将清洗后的骨料用于免烧砖的原料。
优选的，所述沉淀池中产生的沉淀进行煅烧处理，并且煅烧后的物料用于免烧砖的原料。
优选的，所述磁选机包括第一壳体，所述第一壳体的内部转动设置有滚 筒，所述滚筒的内部设置有永磁铁，所述永磁铁的一端固定连接于所述第一
壳体的内壁，所述第一壳体的上端设置有料斗，所述料斗的下端位于所述滚筒的上方。
优选的，所述第一壳体的内部固定连接有个隔板，所述隔板位于滚筒的 下方，所述第一壳体的内部设置有第一容器和第二容器，所述第一容器和第二容器分别位于所述隔板的两侧。
优选的，所述第一壳体的内壁固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输 出端延伸出所述第一壳体的外部，且固定连接有第二带轮，所述滚筒的一端 固定连接有转轴，且转轴上固定连接有第一带轮，所述第一带轮和第二带轮上设置有皮带。
优选的，所述加热装置包括第二壳体，所述第二壳体的内壁固定连接有固定板，所述固定板上固定连接有线圈。
优选的，所述第二壳体的上部一侧设置有第二输送带，所述第二输送带 的一端位于所述线圈的正上方，所述第二壳体的下部一侧设置有第一输送带，所述第一输送带的一端位于所述线圈的正下方。
优选的，所述加热装置还包括用于所述线圈供电的电源模块。
（三）有益效果
本发明提供了生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧平台。具备以下有益效果：
1、本发明，采用感应加热的方式对物料加热，使得物料中的金属产生热量，相较于对所有的物料加热的方式，大大减少能源的消耗。
2、本发明，对物料进行加热后，金属物的塑性增加，在该温度下破碎， 金属物大多被延展开，方便后续的磁选收集，而通过热传的方式，进一步去除了物料中的有机物，以及对非金属物的干燥处理，更利于破碎处理。
3、本发明，采用的磁选机和加热装置结构简单，易于使用。
4、本发明，将沉淀池中的沉淀打捞并煅烧获得基本上为金属氧化物，在制砖的过程中加入，可减少水泥的使用量。
附图说明
图 1 为本发明的炉渣工艺流程示意图；
图 2 为本发明的磁选机的剖视示意图；
图 3 为本发明的磁选机一次示意图；
图 4 为本发明的加热装置剖视示意图。
其中，1、第一壳体；2、第一容器；3、隔板；4、第二容器；5、料斗； 6、永磁铁；7、滚筒；8、驱动电机；9、第一带轮；10、皮带；11、第二带 轮；12、固定板；13、第二壳体；14、第一输送带；15、线圈；16、第二输送带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图 1 所示，本发明实施例提供生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧 平台，包括清洗设备、磁选机、颚式破碎机、跳汰机、加热装置、筛分机、 涡电流分选机，以及控制上述装置的控制平台，控制平台用于控制上述装置 的启停，避免物料在处理过程中，在某个装置发生堆积的影响整个生产线， 控制平台的内部设置有运算控制的 MCU，以及用于监测各个装置的状态的传感 器，通过各个设备装置的联动，可做到智慧处理的方式，具体如何控制，采用现有工业控制方案，此处不再赘述。
控制平台处理炉渣的工艺如下：
步骤一：收集炉渣，并采用人工的方式对炉渣中的金属物和未充分燃烧的有机物去除，即经过初选，去除将较大的金属物和有机物去除，利于后期的处理，同时减少后续的处理量；
步骤二：对初选后的物料置于清洗设备中进行淘洗，可将大部分的可溶 性的盐去除，同时降低粉尘的含量，提高工作的空气质量，并且获得淘洗获 得颗粒物、沉底的不溶于水的粉尘和清洗液体，将清洗液体送至沉淀池中沉 淀处理，分开处理，根据不同的物料，采用不同的处理方式，最大程度的将炉渣充分使用；
步骤三：使用磁选机进行一次除铁，收集磁性金属物，即采用磁吸的方 式进行收集磁性金属，然后使用颚式破碎机进行一次破碎处理，破碎的粒径 为 3～5cm，经过破碎后的物料，可将包含的一部分金属分离出，接着将一次 破碎的物料采用涡流加热的方式进行加热，加热温度为 600～800℃ , 加热的 方式其目的将金属进行软化，同时对物料进行干燥处理，提高非金属物的脆硬性；
步骤四：加热后的物料，进行二次破碎处理，加热后的物料其金属物塑 性大，在破碎时延展，利于后续的收集，而非金属物的脆硬性增大，更易于 进行破碎处理，并且破碎后物料的最大粒径为 1cmm，控制粒径大小，便于后续的制砖的需要，进行二次除铁处理，分离出磁性金属；
步骤五：将二次除铁后的物料使用筛分机进行多级筛分， 以小于等于 2.5mm，大于 2.5mm 并小于等于 5mm、大于 5mm 并小于等于 7.5mm、大于 7.5mm 并小于等于 10mm筛分四组，并且将淘洗产生的粉尘加入小于等于 2.5mm 的一 组，分级处理，利于后续跳汰机的使用时，同时分批次处理，也利于后续制砖的选用；
步骤六：对每组物料使用跳汰机进行筛选，根据密度的不同，分离出主 要为金属的物料，接着将分离的金属物料使用涡电流分选机和磁选机依次进行筛选，方便对不同金属的回收处理；
步骤七：将各组物料单独清洗，产生的不溶的粉尘归入小于等于 2.5mm一组，同时产生的清洗液体送至沉淀池中；
步骤八：将清洗后的骨料用于免烧砖的原料，砖块的制备中，可根据需求加入不同颗粒大小的骨料，同时需要加入水泥、沙子等制砖的原料。
沉淀池中产生的沉淀进行煅烧处理，并且煅烧后的物料用于免烧砖的原 料，煅烧后沉淀的主要成分为金属的氧化物，若制砖过程中，可根据需求酌量添加水泥和沉淀煅烧物的配比。
实施例二
参照图 2-3，本实施例提供实施例一中所使用的磁选机，磁选机包括第一 壳体1，第一壳体 1 的形状为长方体，第一壳体 1 的内部转动设置有滚筒 7， 即滚筒 7 可以旋转，滚筒 7 的内部设置有永磁铁 6，永磁铁 6 的一端固定连接 于第一壳体 1 的内壁，在滚筒 7 旋转的过程中，永磁铁 6 不发生动作，而在 磁场作用吸附在滚筒 7 的磁性金属并随着滚筒 7 转动，脱离永磁铁 6 的吸附 范围后下落，第一壳体 1 的上端设置有料斗 5，料斗 5 的下端位于滚筒 7 的上 方，即物料下落过程中，先落在滚筒 7 的上，同时避免物料从滚筒 7 的两侧 下落，料斗 5 的斜上方位于滚筒 7 的斜上方，而磁性金属被附着在滚筒 7 上，非磁性的物质下落，并且料斗 5 的下端设置有阀体，用控制物料的下落速度。
第一壳体 1 的内部固定连接有个隔板 3，隔板 3 位于滚筒 7 的下方，第一 壳体 1 的内部设置有第一容器 2 和第二容器 4，第一容器 2 和第二容器 4 分别 位于隔板 3 的两侧，即磁性的物料随着滚筒 7 的动作，在脱离吸附范围后，落在第一容器 2 中，然后非磁性的物料落在第二容器 4 中。
第一壳体 1 的内壁固定连接有驱动电机 8，驱动电机 8 的输出端延伸出第 一壳体 1 的外部，且固定连接有第二带轮 11，滚筒 7 的一端固定连接有转轴， 且转轴上固定连接有第一带轮 9，第一带轮 9 和第二带轮 11 上设置有皮带 10， 驱动电机 8 工作，通过第二带轮 11、皮带 10 和第一带轮 9 传动，驱动滚筒 7工作。
工作原理：使用时，在料斗 5 中放置物料，同时启动驱动电机 8，滚筒 7 转动，物料落在滚筒 7 上，磁性物料附着在滚筒 7 上，并在随着滚筒 7 的转 动，磁性物料脱离永磁铁 6 的吸附范围后，下落至第一容器 2 中，非磁性物料落至第二容器 4 中。
实施例三
参照图 4，本实施例提供实施例一中所使用的加热装置，加热装置包括第 二壳体13，第二壳体 13 的内壁固定连接有固定板 12，固定板 12 上固定连接 有线圈 15，物料在经过线圈 15 过程中，金属物产生感应的涡流，从而实现物 料的加热，同时仅对金属物具有加热的效果，相较于加热所有的物料，可大 大降低能耗，同时加热的过程中，通过热传递的方式，传递的热量又实现非金属物料的干燥处理，以及引燃去除残留的有机物。
第二壳体 13 的上部一侧设置有第二输送带 16，第二输送带 16 的一端位 于线圈 15 的正上方，第二壳体 13 的下部一侧设置有第一输送带 14，第一输 送带 14 的一端位于线圈 15 的正下方，即第一输送带 14 和第二输送带 16 工 作，第二输送带 16 将物料从线圈 15 的上方落下，并落至第一输送带 14 上，
过程中物料从穿过线圈 15，实现感应加热。
加热装置还包括用于线圈 15 供电的电源模块，用于提供线圈 15 的工作电源。
工作原理：使用时，将物料置于第二输送带 16 上，同时线圈 15 通电， 物料从第二输送带 16 下落至第一输送带 14 上，过程中穿过线圈 15，对金属物料进行感应加热。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧平台，其特征在于，包括清洗设备、磁选机、颚式破碎机、跳汰机、加热装置、筛分机、涡电流分选机，以及控制上述装置的控制平台；
所述控制平台处理炉渣的工艺如下：
步骤一：收集炉渣，并采用人工的方式对炉渣中的金属物和未充分燃烧的有机物去除；
步骤二：对初选后的物料置于清洗设备中进行淘洗，并且获得淘洗获得颗粒物、沉底的不溶于水的粉尘和清洗液体，将清洗液体送至沉淀池中沉淀处理；
步骤三：使用磁选机进行一次除铁，收集磁性金属物，然后使用颚式破碎机进行一次破碎处理，破碎的粒径为3～5cm，接着将一次破碎的物料采用涡流加热的方式进行加热，加热温度为600～800℃；
步骤四：加热后的物料，进行二次破碎处理，并且破碎后物料的最大粒径为1cmm，进行二次除铁处理，分离出磁性金属；
步骤五：将二次除铁后的物料使用筛分机进行多级筛分，以小于等于2.5mm，大于2.5mm并小于等于5mm、大于5mm并小于等于7.5mm、大于7.5mm并小于等于10mm筛分四组，并且将淘洗产生的粉尘加入小于等于2.5mm的一组；
步骤六：对每组物料使用跳汰机进行筛选，分离出主要为金属的物料，接着将分离的金属物料使用涡电流分选机和磁选机依次进行筛选；
步骤七：将各组物料单独清洗，产生的不溶的粉尘归入小于等于2.5mm一组，同时产生的清洗液体送至沉淀池中；
步骤八：将清洗后的骨料用于免烧砖的原料；
所述沉淀池中产生的沉淀进行煅烧处理，并且煅烧后的物料用于免烧砖的原料；
所述加热装置包括第二壳体（13），所述第二壳体（13）的内壁固定连接有固定板（12），所述固定板（12）上固定连接有线圈（15）；
所述第二壳体（13）的上部一侧设置有第二输送带（16），所述第二输送带（16）的一端位于所述线圈（15）的正上方，所述第二壳体（13）的下部一侧设置有第一输送带（14），所述第一输送带（14）的一端位于所述线圈（15）的正下方。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧平台，其特征在于：所述磁选机包括第一壳体（1），所述第一壳体（1）的内部转动设置有滚筒（7），所述滚筒（7）的内部设置有永磁铁（6），所述永磁铁（6）的一端固定连接于所述第一壳体（1）的内壁，所述第一壳体（1）的上端设置有料斗（5），所述料斗（5）的下端位于所述滚筒（7）的上方。
3.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧平台，其特征在于：所述第一壳体（1）的内部固定连接有隔板（3），所述隔板（3）位于滚筒（7）的下方，所述第一壳体（1）的内部设置有第一容器（2）和第二容器（4），所述第一容器（2）和第二容器（4）分别位于所述隔板（3）的两侧。
4.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧平台，其特征在于：所述第一壳体（1）的内壁固定连接有驱动电机（8），所述驱动电机（8）的输出端延伸出所述第一壳体（1）的外部，且固定连接有第二带轮（11），所述滚筒（7）的一端固定连接有转轴，且转轴上固定连接有第一带轮（9），所述第一带轮（9）和第二带轮（11）上设置有皮带（10）。
5.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用智慧平台，其特征在于：所述加热装置还包括用于所述线圈（15）供电的电源模块。
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