CN104276809A - 一种含紫砂页岩的耐磨空心砖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含紫砂页岩的耐磨空心砖，由以下重量份的原料组成：石英砂10-15份，电石渣10-20份，煤矸石50-60份，紫砂页岩10-20份，水10-25份，白垩土15-25份，通过破碎、密封陈化、制坯、烘干烧结得到的空心砖，吸水性强，不开裂；抗压强度高，综合性能优异，符合国家标准；耐磨损，抗震，可直接搬运，堆码，成品率高；节能减排，防止环境污染，生态环保；生产工艺简单，制作方便，生产周期短，废物利用，节省资源，生产成本低，有利于大批量工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料生产领域，特别涉及一种含紫砂页岩的耐磨空心砖。
背景技术
制砖行业是高耗能、高污染、高耗资源及低产出的行业，每个砖瓦厂都会得到当地环保局的重点照顾，大多数砖瓦厂的烧结温度为1300-1400℃左右，耗能高，为了解决这个问题，行业的工程技术人员采取了很多措施，一般地企业采取把窑炉加宽、加长的措施达到节能降耗的目的，以便实现快速烧成，但是上述方法需要企业投入大量的资金用于改造窑炉，而且窑炉的占地空间也会受到一定的限制，要实现有难度，而且现在国家禁止和限制实心粘土砖的生产和使用，不允许挖土烧砖，现在利用其他替代品烧砖的空心砖吸水性不强、不耐磨、耐压、抗震，生产成本高。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种含紫砂页岩的耐磨空心砖，吸水性强、耐磨、耐压、抗震，烧砖时能源消耗少，收缩率小，生产成本低。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种含紫砂页岩的耐磨空心砖，其特征在于：由以下重量份的原料组成：石英砂10-15份，电石渣10-20份，煤矸石50-60份，紫砂页岩10-20份，水10-25份，白垩土15-25份。
一种含紫砂页岩的耐磨空心砖，其具体制备步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对紫砂页岩、煤矸石、电石渣分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在1-10mm；
（2）通过中控室控制紫砂页岩、煤矸石的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌6-10分钟，使之混合均匀；
（3）将步骤（2）后的混合物通过流水线进入对辊机，喷雾加水后高速对辊，转速为300-400转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在1-3mm，去除杂质；
（4）将石英砂、白垩土晒干，去除杂质，
（5）将步骤（3)后的混合料和步骤（4）后的白垩土通过流水线进入陈化库密封陈化30-36小时，均匀加入石英砂，再密封陈化28-36小时，期间喷雾保湿，保持温度25-30℃，压力1-2MPa；
（6）将步骤（4）（5）后的原料混合均匀后进入制砖机，通过抽真空挤压和切割制成砖坯堆码在进料车上；
（7）冷却3-8小时后将进料车送入2-3个烘干室烘干，烘干温度为40-80℃，烘干时间为10-30小时；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是850-960℃，烧结时间为1-2小时，放置时间18-30小时，冷却后取出即可。
作为本发明的一种改进，所述步骤（6）后的砖坯含水率为12-20%。
作为本发明的一种改进，所述步骤（7）后的砖坯含水率为3-10%。
作为本发明的一种改进，所述步骤（6）后的砖坯尺寸为240 mm×190 mm×150mm。
作为本发明的一种改进，所述步骤（6）后的砖坯中间设有15个孔，每个孔直径为15-20mm。
作为本发明的一种改进，所述步骤（6）后的砖坯外侧设有线条。
本发明以煤矸石、石英砂为主要原料来制作空心砖，不使用水泥，生产成本低，节约了人类赖以生存的土地（粘土）资源，煤矸石为煤矿采煤后的废料，石英砂为河道的废弃物，利用石英砂来制作空心砖，可以清理长江河道，使河道顺畅通航，消除洪涝灾害；废物利用，节能环保，在原料里加入一定量的紫砂页岩，由于紫砂页岩是一种以粘土矿物为主要组分的半成岩，含铁量较高并含有相当量粉砂级的成份，打碎后与煤矸石、石英砂制成的空心砖，坚实，有许多微小的气孔，不会因为温度急剧变化而碎裂，又不会瓷化，坚硬不破碎，具有较强吸水性、收缩率小，粘度高，具有耐磨、耐压、耐酸碱、抗老化等多种功能，混有紫砂页岩的空心砖质地软硬适度，无污染，适合人们对空心砖的要求，本发明生产工艺简单，制作方便，抗压强度高，耐磨损，在烧结窑中烧结时，煤矸石在700-800℃温度下烧结时间为1-2小时后会开始自燃，节约了烧结的煤料，减少了废气排出，而且煤矸石在砖坯中自燃，能够将砖坯从里到外烧结透彻，不会出现烧结不均匀引起的开裂现象。
本发明所述的烘干是利用烧结窑的预热进行的，节约煤料，为降低生产成本，所述烘干室为3个，烘干烧结采用“三烘一烧、一次码烧”的方式进行，所述步骤（6）后的砖坯全部堆在进料车上，使用进料车分别在3个烘干室内烘干，提高生产效率，然后全部进入烧结窑一次性烧结，无需将砖坯翻动，直接堆码在滑车上烧制，减少人工劳动强度，降低生产成本。
本发明在步骤（3）中将混合物的颗粒尺寸控制在1-3mm，颗粒越粗吸水性越好，但是空心砖强度降低，烧结温度高，表面粗糙，颗粒越细吸水性差，但是空心砖强度提高，降低烧结温度，表面细腻，通过实践将颗粒尺寸控制在1-3mm整体效果最好，既能够保证吸水性，有能够保证空心砖强度，节约能源，表面不粗糙。
本发明在步骤（4）对紫砂页岩、煤矸石、白垩土的混合物进行密封陈化，原来在自然状态下陈化需要6-7天才能够水化和进行离子交换，表面和内部的性能均匀，本发明陈化在保持温度25-30℃，给予一定的压力，时间只需要2-3天，而且在1-2MPa左右的压力下中途加入石英砂再陈化30小时左右，能够使水化和离子交换进行的更加充分，提高原料的塑性，还能够加快氧化还原反应．导致微生物加速繁殖，使原料松软均匀，进而达到增加塑性、提高流动性和粘接性，使原料表面光滑平整，改善原料的成型性能和干燥性能，提高空心砖的品质，经过高压陈化的煤矸石紫砂页岩原料，产品的干燥废品率减少10%，烧结废品率减少8%，塑性指数提高2-3，陈化温度不低于25℃，冬季生产应采暖，陈化过程中喷雾保湿，确保陈化能够顺利进行，达到预期效果。
在原料里加入一定量的白垩土，经过本发明所述的制备方法加工出来的空心砖起到防裂作用，使空心砖的综合性能优异，符合国家标准。
本发明所述的空心砖与实心砖相比，可使建筑物自重减轻30-40%，节约粘土30％以上，节约燃料20％-30％，且成品率高，抗风化能力强，造价降低30％，施工效率提高40％，并能改善砖的吸水性能。
对本发明生产的空心砖进行性能检测，检测结果如下：吸水率≤21%，抗压强度≤17.64Mpa，收缩值≤0.5mm/m，重量损失≤3.6%，抗冻性强度损失≤14%，综合性能优异，符合国家标准。
本发明的有益效果是：
1. 吸水性强，不开裂；
2. 抗压强度高，综合性能优异，符合国家标准；
3. 耐磨损，可直接搬运、堆码，成品率高；
4. 节能减排，防止环境污染，生态环保；
5. 生产工艺简单，制作方便，生产周期短，生产成本低，有利于大批量工业化生产。
具体实施方式
实施例1
本实施例所述的一种含紫砂页岩的耐磨空心砖，由以下重量份的原料组成：石英砂14份，电石渣16份，煤矸石55份，紫砂页岩18份，水20份，白垩土20份。
本实施例所述的一种含紫砂页岩的耐磨空心砖，其具体制备步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对紫砂页岩、煤矸石、电石渣分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在5mm；
（2）通过中控室控制紫砂页岩、煤矸石的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌8分钟，使之混合均匀；
（3）将步骤（2）后的混合物通过流水线进入对辊机，喷雾加水后高速对辊，转速为300转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在2mm，去除杂质；
（4）将石英砂、白垩土晒干，去除杂质，
（5）将步骤（3)后的混合料和步骤（4）后的白垩土通过流水线进入陈化库密封陈化32小时，均匀加入石英砂，再密封陈化30小时，期间喷雾保湿，保持温度30℃，压力2MPa；
（6）将步骤（4）（5）后的原料混合均匀后进入制砖机，通过抽真空挤压和切割制成砖坯堆码在进料车上，砖坯含水率为14%，砖坯尺寸为240 mm×190 mm×150mm，砖坯中间设有15个孔，每个孔直径为16mm，砖坯外侧设有线条，增加美观度；
（7）冷却6小时后将进料车送入3个烘干室烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为25小时，砖坯含水率为4%；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是900℃，烧结时间为2小时，放置时间28小时，冷却后取出即可。
本实施例生产的空心砖进行性能检测，检测结果如下：吸水率21%，抗压强度17.64Mpa，收缩值0.46mm/m，重量损失3.4%，抗冻性强度损失14%，综合性能优异，符合国家一等品产品标准。
实施例2
本实施例所述的一种含紫砂页岩的耐磨空心砖，由以下重量份的原料组成：石英砂12份，电石渣20份，煤矸石52份，紫砂页岩15份，水25份，白垩土25份。
本实施例所述的一种含紫砂页岩的耐磨空心砖，其具体制备步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对紫砂页岩、煤矸石、电石渣分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在4mm；
（2）通过中控室控制紫砂页岩、煤矸石的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌10分钟，使之混合均匀；
（3）将步骤（2）后的混合物通过流水线进入对辊机，喷雾加水后高速对辊，转速为400转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在1mm，去除杂质；
（4）将石英砂、白垩土晒干，去除杂质，
（5）将步骤（3)后的混合料和步骤（4）后的白垩土通过流水线进入陈化库密封陈化32小时，均匀加入石英砂，再密封陈化36小时，期间喷雾保湿，保持温度28℃，压力1.5MPa；
（6）将步骤（4）（5）后的原料混合均匀后进入制砖机，通过抽真空挤压和切割制成砖坯堆码在进料车上，砖坯含水率为18%，砖坯尺寸为240 mm×190 mm×150mm，砖坯中间设有15个孔，每个孔直径为18mm，砖坯外侧设有线条；
（7）冷却8小时后将进料车送入3个烘干室烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为16小时，砖坯含水率为3%；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是960℃，烧结时间为2小时，放置时间24小时，冷却后取出即可。
对本实施例生产的空心砖进行性能检测，检测结果如下：吸水率19%，抗压强度17.21Mpa，收缩值0.5mm/m，重量损失3.6%，抗冻性强度损失12%，综合性能优异，符合国家一等品产品标准。
Claims (7)
1.一种含紫砂页岩的耐磨空心砖，其特征在于：由以下重量份的原料组成：石英砂10-15份，电石渣10-20份，煤矸石50-60份，紫砂页岩10-20份，水10-25份，白垩土15-25份。
2.一种含紫砂页岩的耐磨空心砖的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对紫砂页岩、煤矸石、电石渣分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在1-10mm；
（2）通过中控室控制紫砂页岩、煤矸石的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌6-10分钟，使之混合均匀；
（3）将步骤（2）后的混合物通过流水线进入对辊机，喷雾加水后高速对辊，转速为300-400转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在1-3mm，去除杂质；
（4）将石英砂、白垩土晒干，去除杂质，
（5）将步骤（3)后的混合料和步骤（4）后的白垩土通过流水线进入陈化库密封陈化30-36小时，均匀加入石英砂，再密封陈化28-36小时，期间喷雾保湿，保持温度25-30℃，压力1-2MPa；
（6）将步骤（4）（5）后的原料混合均匀后进入制砖机，通过抽真空挤压和切割制成砖坯堆码在进料车上；
（7）冷却3-8小时后将进料车送入2-3个烘干室烘干，烘干温度为40-80℃，烘干时间为10-30小时；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是850-960℃，烧结时间为1-2小时，放置时间18-30小时，冷却后取出即可。
3.根据权利要求2所述的一种含紫砂页岩的耐磨空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）后的砖坯含水率为12-20%。
4.根据权利要求2所述的一种含紫砂页岩的耐磨空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（7）后的砖坯含水率为3-10%。
5.根据权利要求2所述的一种含紫砂页岩的耐磨空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）后的砖坯尺寸为240 mm×190 mm×150mm。
6.根据权利要求5所述的一种含紫砂页岩的耐磨空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）后的砖坯中间设有15个孔，每个孔直径为15-20mm。
7.根据权利要求2所述的一种含紫砂页岩的耐磨空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）后的砖坯外侧设有线条。
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