[发明专利]一种用于城市垃圾焚烧底灰遇碱发泡膨胀试验装置

说明书

本发明公开一种用于城市垃圾焚烧底灰遇碱发泡膨胀试验装置，包括：底框、第一导杆、第一丝杆、第一电机、移动槽、防脱圈、实验桶、基座、连接架、工型杆、存储桶、阀门、第二电机、圆板、固定架、第二齿轮、第一齿轮、第三电机、搅拌轴、滑块、第二丝杆、第二导杆、滑槽、第三丝杆、第四电机、齿条、连接杆和第三齿轮。本发明能够代替人工进行发泡膨胀实验，并且能够对加入的底灰量、混合搅拌的深度以及搅拌转速进行控制，提高了实验的精准性，便于实验人员对实验数据的分析，具有较强的安全性和实用性。解决了现有技术中人工进行发泡膨胀实验难以对多种变量进行控制，以及人工实验过程中发泡溅射的强碱容易对人体造成损伤的问题。

技术领域

本发明属于发泡膨胀实验领域，具体涉及一种用于城市垃圾焚烧底灰遇碱发泡膨胀试验装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展、城市化进程的不断加快，生产与生活过程中产生的废物也随之增加，其中城市生活垃圾年产量近年来不断增长，造成了一系列危害，严重影响人们的生活。

目前城市生活垃圾减量化、无害化处理以焚烧与填埋为主。城市生活垃圾焚烧(MSWI)产物主要分为两类：一类是飞灰，约占总量20％。另一类是底灰，约占总量80％。底灰通常收集于燃烧锅炉底部，由不同类型大颗粒物(45mm)组成，包括熔融渣块、玻璃、石块和小金属碎片等。底灰主要由高沸点元素组成，例如Si⁴⁺、A1³⁺等，因此，底灰属于可直接回收利用的固体废弃物。

MSWI底灰的积存同样带来大气环境与水资源的污染，成为大量病原微生物与害虫的孳生地，潜在的危害巨大。而且MSWI底灰的填埋处理不仅浪费大量的人力与物力资源，还对地下环境造成严重的污染。MSWI底灰的填埋处理不科学也不经济。因此，MSWI底灰的多渠道、大规模安全消纳与资源化回收利用已迫在眉睫。

碱激发材料是近年来新发展起来的一类无机非金属材料，多以天然铝硅酸盐矿物或工业固体废物为主要原料，与其他矿物掺合料和适量碱硅酸盐溶液充分混合后，在常温或蒸压条件下养护成型，是一类由铝硅酸盐胶凝成分粘结的胶凝材料。与硅酸盐水泥相比，碱激发材料具有高强、耐高温、耐酸碱盐腐蚀、渗透率低等优点；在生产工艺上，不需要高温煅烧或烧结，聚合反应在常温就可以完成。因此，以底灰为原材料制备碱激发胶凝材料不仅可以实现底灰的资源化利用，变废为宝，而且碱激发胶凝材料作为新型建筑材料，可完全代替水泥，对于能源紧缺和环境污染比较严重的国家具有重要的意义。

目前底灰遇强碱环境将产生严重的发泡膨胀现象，造成底灰胶凝材料产生膨胀变形，导致材料力学性能的骤降，无法在工程实践中应用。因此为了最终制备出高强度、施工性与耐久性优良的底灰碱激发胶凝材料，需要反复进行实验，最基本的是要消除发泡膨胀现象。

现有的实验过程是人工将城市垃圾焚烧底灰投入强碱中进行反应，但是人工操作实验难以对多种变量进行调控，并且底灰投入强碱中后需要充分混合均匀，这就使得需要人工进行搅拌，但是在反应过程中发泡膨胀后容易使得强碱溅射到实验人员身上造成损伤，因此设计一种能够对实验变量进行控制，并且代替实验人员进行发泡膨胀实验的装置是符合实际需要的。

针对上述提出的问题，现设计一种用于城市垃圾焚烧底灰遇碱发泡膨胀试验装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于城市垃圾焚烧底灰遇碱发泡膨胀试验装置，解决了现有技术中人工进行发泡膨胀实验难以对多种变量进行控制，以及人工实验过程中发泡溅射的强碱容易对人体造成损伤的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于城市垃圾焚烧底灰遇碱发泡膨胀试验装置，包括底框，所述底框的两侧设有基座，所述基座的上端固定设有的连接架，所述连接架之间设有工型杆，所述工型杆的两侧固定设有连接轴，所述连接架内滑动设有滑块，所述连接轴与滑块转动连接。