[发明专利]一种磁场辅助高压水射流整形机制砂粒形的装置与方法

说明书

本发明涉及一种磁场辅助高压水射流整形机制砂粒形的装置与方法，该装置包括：用于制备出机制砂的制砂机构；机制砂整形机构：包括顶部连接所述制砂机构出口的整形仓室、安装在整形仓室内的磁场辅助整形组件，以及高压水射流组件，所述的高压水射流组件用于对整形仓室提供高压冲刷水，以在整形仓室内形成围绕其中心做圆周运动的水流，所述的磁场辅助整形组件由磁场辅助单元、以及放置在整形仓室内的磁性微球组成；以及出口筛分机构。本发明采用高压水射流模拟河流冲刷作用对机制砂进行初步整形，同时辅以磁场辅助摩擦整形。本发明可实现机制砂高效加工与整形，生产出针片状含量低且粒形与河沙无异的高品质机制砂。

技术领域

本发明属于高品质机制砂整形技术领域，涉及一种磁场辅助高压水射流整形机制砂粒形的装置与方法。

背景技术

砂石骨料作为混凝土生产不可或缺的重要原材料之一，其体积约占混凝土总体积的70％～80％。随着我国土木工程建设的不断加快，工程建设所用砂石资源的需求量也在不断地上升，根据其来源的不同可划分为有天然骨料(河沙、海沙、卵石等)和人工骨料(机制砂、碎砾石等)。由于天然骨料具有短期不可再生性，随着我国天然砂石资源的过度开发以及环保力度的逐步加大，导致像河沙等天然优质骨料的资源越来越短缺，也造成目前的相关资源开采难度越来越大。就全国范围来看，使用机制砂替代河沙已成为混凝土行业可持续发展的一种趋势。因此，在我国当下“碳达峰、碳中和”的政策号召下，实现机制砂的资源化、绿色可持续化和高质量化生产对推广机制砂的全国应用具有重要意义。

根据目前众多研究来看，机制砂品质的优劣对混凝土的性能和质量有着极大的影响，特别是国家重大工程建设更需要高品质机制砂作为混凝土原材料。与河沙相比，机制砂由于其原材料和工艺特点具有粒形较差、针片状含量高、表面粗糙多孔、质地坚硬等缺陷。在性质上，用机制砂生产的混凝土一般所需水泥量较多、和易性较差、与水泥浆体粘结能力较强，严重影响混凝土的工作性能、力学性能和长期耐久性能。对于大规模应用机制砂且对机制砂混凝土性能有要求的工程，就需要在原先生产工艺的基础上，对机制砂进行表面整形以达到混凝土的设计要求。因此，如何对原有机制砂生产设备进行优化升级并实现高品质机制砂粒形的高效加工与整形便显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种磁场辅助高压水射流整形机制砂粒形的装置与方法，以实现对机制砂的高效加工整形等。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一提供了一种磁场辅助高压水射流整形机制砂粒形的装置，包括：

用于制备出机制砂的制砂机构；

机制砂整形机构：包括顶部连接所述制砂机构出口的整形仓室、安装在整形仓室内的磁场辅助整形组件，以及高压水射流组件，所述的高压水射流组件用于对整形仓室提供高压冲刷水，以在整形仓室内形成围绕其中心做圆周运动的水流，所述的磁场辅助整形组件由可在整形仓室内形成辅助磁场的磁场辅助单元、以及放置在整形仓室内的磁性微球组成；

以及用于对机制砂整形机构所排出机制砂粒径进行筛分的出口筛分机构。

进一步的，所述的磁场辅助单元由布置在整形仓室中心处并带有中空腔体的中柱、安装在所述中空腔体内的线圈组件、以及磁场产生单元组成，所述的磁场产生单元还连接所述线圈组件，使得所述线圈组件通电后在整形仓室内产生沿上下方向的辅助磁场。

进一步的，所述的高压水射流组件包括高压水泵、与高压水泵的出水口连接的分流管道，以及安装在整形仓室内壁并连接所述分流管道的射流喷头，所述射流喷头所喷出的高压水射流沿整形仓室内壁切线方向水平射出。

更进一步的，所述的射流喷头沿竖直方向在整形仓室内壁设有若干组。

更进一步的，所述的整形仓室的底部还设有一循环水出口，该循环水出口通过循环水导管依次连接沉淀池与高压水泵的进水口。