申请/专利权人：郑州大学

申请日：2023-12-12

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN117602855B

主分类号：C04B18/02

分类号：C04B18/02;C04B18/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.03.15#实质审查的生效;2024.02.27#公开

摘要：本发明为一种基于不同温度下利用黄河淤泥制人造骨料的方法；其目的在于提供了一种基于在不同温度下制备的黄河淤泥的人造骨料及其制备方法，以解决改善现有黄河淤泥处理方法，用于代替沙石骨料及解决黄河淤泥的资源化利用问题，并对温度的精细化控制，优化造粒工艺的成品质量的控制。

主权项：1.一种基于不同温度下利用黄河淤泥制人造骨料的方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）先通过筛网过滤掉黄河淤泥中较大的杂质，再将黄河淤泥敲碎成粉末状再进行一次过滤，得到需要的黄河淤泥粉末；（2）称取粉料，所述粉料包括黄河淤泥粉末55％～65%、普通硅酸盐水泥5％～13%、硫铝酸盐水泥1.0％～4.5%、粉煤灰10％～20%、矿渣粉5％～10%和聚羧酸固体减水剂；另外，每5kg的黄河淤泥粉料加水0.8~1.2kg和聚羧酸固体减水剂3g；其中，粉煤灰为二级粉煤灰；硫铝酸盐水泥为42.5级的硫铝酸盐水泥；将称取的粉料依次倒入造粒机内先进行15-20HZ搅匀1-2min，将粉料混合均匀，根据所需不同温度向造粒机内喷洒相应的水并调整转速，然后向造粒机内喷洒水至无粉尘冒出，再进行20-45Hz搅拌20～35min后出料，得到相应的骨料胚体，其中，滚筒造粒机的倾斜角度为25°～30°；期间，针对所需不同温度，分别运行造粒，在造粒的过程中通过温度控制方法分别进行控制；（3）对得到的骨料胚体进行养护，用标准养护和自然养护两种方式来养护，最终得到相应的人造细骨料；还包括一种温度控制系统，包括数据存储模块，分析对比模块，智能控制模块，调整修正模块，传感模块；数据存储模块包括多个数据库，用于存储多次的实验造粒和工艺造粒的参数，形成造粒数据可视化分析图；数据库包括实验数据库、标准数据库、备选数据库；分析对比模块包括计算模块，将实时造粒的参数与数据存储模块中的数据库参数进行实时对比，形成实时造粒的数据预测分析图并计算实时的造粒数据差值；智能控制模块，建立控制模型，包括建立标准数据模型，将所述造粒数据差值与标准数据模型进行对比，未达到调整的运行阈值指标则根据数据库的参数控制造粒继续运行，达到需要调整的阈值指标则进行通过智能控制模块分类控制，直到满足继续运行阈值指标；智能控制模块分类控制包括：调整控制模块和运算模块；调整修正模块用于调整阈值指标的数据模型或调整标准数据模型；传感模块用于传输造粒工艺过程中，实时不同位置、不同工况下的各项参数；所述针对所需不同温度，分别运行造粒，在造粒的过程中通过温度控制方法分别进行控制，包括以下步骤：S1：正式造粒前，建立实验造粒数据库：将准备造粒的泥沙及其混合物的各项参数以及环境温度参数、设备初始温度参数、混合物温度参数、冷却或加温介质的初始温度参数记录并存储于造粒数据库，对数据进行处理和分类管理；S2：启动正式工艺造粒时，首先确定本次目标造粒的温度区间，根据目标造粒的温度区间数据，匹配标准数据库的温度数据，开始启动工艺造粒，实时记录造粒时的各项温度数据，同时将数据传输到标准数据库进行比对，选出与标准数据库初始参数最为接近的一组进行实时对比和计算；并通过实时比较实际造粒温度与数据库内的参考温度数据，计算温度差值，根据温度差值变化的趋势执行调整策略；其中步骤S2还包括：计算在同一运行时间点实际造粒温度T实时，以及实验造粒温度T实验,计算两者差值；Xn=|T实时n-T实验n|Tn实验.n为第n运行点个运行时间点，n为整数，大于1;定义第一温度差值增量为：|Xn+1-Xn|Xn，第二温度差值增量为：|Xn-Xn-1|Xn-1，温度差值增量速度:Xtn=|Xn+1-Xn|t;其中，t为相邻时间点的间隔时间，第一温度差值增量与第二温度差值增量值之比为第一调整参数J，设定第一调整参数阈值为M,第二调整参数阈值为Q,以及标准数据调整阈值P,若JM，且XtnQ则执行调整策略S3；否则，则继续运行造粒工艺；S3：计算第三调整参数St,St=|Xtn+1-Xtn|t,第三调整参数阈值S，若St=S，则执行直接调温方案，若StS,则执行间接调温方案；在此过程中，若JM,或XtnQ,则继续造粒；S4：运行造粒工艺结束后，将过程中每一时间点的参数数据存储到总的数据库，根据温度变化数据绘制实际温度变化曲线；检测造粒成品的质量并评价记录，若质量为优，则无需调整和修正本组数据，将本组数据存至标准数据库；若质量为其他，则使用调整修正模块执行S5修正处理；S5：将实际温度变化曲线与所选中的实验温度变化曲线进行对比，选择温度差值较大的时间点，调整标准阈值为P；将本组数据存入备选数据库以作为以后造粒过程的数据参考；S6：确定新一次目标造粒的温度区间开始工艺造粒，整理标准数据库的数据，根据本次目标造粒的温度区间，重新开始S2步骤；重复多次，直到制备所需的不同温度数据下的骨料胚体；其中步骤S1还包括：S11：启动实验造粒工艺，利用传感模块实时监测工艺过程的各项温度数据，绘制实时温度曲线；S12：造粒结束后，检测造粒成品的质量，以抗压强度为评价标准，并评价记录，将工艺运行过程中的数据一并导入数据库；S13：选择不同初始参数的原料，调整不同初始设备参数，重复多次上述实验造粒过程，并将成品质量为优的造粒数据导入标准数据库；其他则导入备选数据库；对于该部分实验造粒数据库内的数据，划分不同的温度区间，对于不同温度区间的数据分类管理；还包括控制器通过分析对比模块将实时数据与备选数据库数据进行对比的步骤，如果连续N个时间点值的温度变化的数据与该数据库中某一组数据相吻合时，利用S5步骤调整后的标准阈值执行温度调整。

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百度查询： 郑州大学 一种基于不同温度下利用黄河淤泥制人造骨料的方法

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