CN1046458C - 高掺量粉煤灰粘土烧结砖的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是以粉煤灰为主体材料，加少许粘土组成的烧结砖的生产工艺，其生产工艺是原料制备→混料搅拌→粉碎→成型→干燥→焙烧；要求粉煤灰自然脱水26%以下和粘土阵化3个月，粉碎颗粒1mm以下，采用真空挤压成型，干燥温度为100～180℃，焙烧温度为900～1000℃。本发明不仅提高了粉煤灰的配比，而且工艺先进可靠，不用任何粘接剂，成本低、强度高、产品质量好、节约能源、减少环境污染。
Description
本发明涉及一种以粉煤灰作为主体材料，另加少许粘土组成的建筑用烧结砖的生产工艺。
目前建筑行业的粉煤灰砖的品种很多，如加气粉煤灰砖，蒸养粉煤灰砖，烧结粉煤灰砖以及免烧结粉煤灰砖等，其收缩系数大，容易风化，很难满足高层建筑的要求。有些高掺粉煤灰砖，即粉煤灰含量达到70～90％，但都要加入无机或有机粘结剂才能制作建筑砖，其强度不高，应用范围不广。对于生产粉煤灰粘土烧结普通砖，一般都是粉煤灰掺对比例上不去，其主要问题是：(1)传统工艺对于电厂的湿排灰，脱水困难，如用真空脱水，成本高，烘干能耗大；在原料处理上很难保证制砖颗粒80％为2mm以下，故发挥不了粘土的粘结性；(2)原料制备达不到要求，粉煤灰掺对量高将挤出不成型，半成品结构松散；(3)只能利用高发热量的粉煤灰，而对于低发热量的粉煤灰，掺对量少达不到内燃要求；(4)对粘土的塑性要求高，而中等塑性的粘土(如山土)粉煤灰掺对量就更少。1994年6月1日中国发明专利公开说明书CN1087331A(申请号92113185.2)记载了高掺量粉煤灰烧结制品及其生产工艺，其粉煤灰含量高达92％，而粘土含量只达8％，但需加可燃物。实际上生产中不能推广应用，其原因如下：1、说明书中要求“粉煤灰为电厂干排灰，湿排灰要烘干，粘土塑性要求中等以上”，而实际上电厂一般都是湿排灰，如要烘干需要大量的能源，这样成本高；2、生产工艺为“挤出成型，混合料水份控制在23～33％为宜”与实际背离，因为含水率高，将超过挤出的临界水份，挤出速度将降为零，这时原料与螺旋叶打滑，即使23％的水份挤出成型，因含永率高，泥条变形不能保证质量。3、含水率在23～33％无理论依据，《烧结砖瓦企业质量管理规程》中要求挤出含水率以低于21％为宜，故挤出工艺不实。4、实施例中压制成型，本身工艺不成熟，因为“半干压成型工艺对原料要求高，往往要求干法制备原料，因此制备工艺复杂，要求成型压力高，故压机笨重庞大，整个工艺对原料波动敏感，要求控制和监测技术复杂。基于上述一系列原因必须慎重采用。为了得到高的强度和均匀一致的结构必须使用足够大的压力，过大的压力导致制品分层”(摘自殷念祖等编著的《烧结砖瓦工艺》一书)。由此可以看出92113185.2专利申请是一种不成熟的工艺，不便于推广应用。
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种高掺量粉煤灰粘土烧结砖的生产工艺。
本发明的技术方案：高掺量粉煤灰砖是以粉煤灰作为主体材料，另加少许粘土组成的建筑用烧结砖，其组份重量配比为：一般粉煤灰60～85％，粘土15～40％为宜。本发明对粉煤灰和粘土均无特殊要求，也不需要加入无机或有机粘结剂；可生产普通砖及各种规格的空心砖。本发明的生产工艺，它包括原料制备→混料搅拌→粉碎→成型→千燥→焙烧，其技术特征是：
1、原料制备：是将粉煤灰例入堆场自然脱水在26％以下入库备用；粘土倒入堆场自然阵化三个月以上入库备用。
2、混料搅拌：采用双轴搅拌机进行混料搅拌，即按照上述组份的重量配比，将粉煤灰和粘土置于箱式给料机中经输送带送入搅拌机中进行混料搅拌，其搅拌后的水份为20～21％。
3、粉碎：采用双轮粉碎机对混合料进行粉碎，即混合料经输送带送入双轮粉碎机中进行粉碎，其粉碎后的混合料是由90～95％小于0.9mm的细颗粒和5～10％大于0.9mm的粗颗粒组成。由于颗粒小，充分发挥粘土的粘结性，从而使混合料具有很好的成型性能；
4、成型：采用真空挤出成型，其挤出压力为1～1.5MPa，含水率在21％以下；
5、干燥：砖坯在干燥窑中进行干燥，由于粉煤灰掺对量高，干燥敏感性降低，故在100～180℃的热风介质中实现人工干燥，干燥周期15～18小时。
6、焙烧：砖坯焙烧是先预热7～8小时，焙烧4～6小时，保温冷却7～8小时，焙烧最高温度为900～1000℃，即整个焙烧过程是先加热至200℃，经5～6小时均匀升至750℃，再从750℃经2～3小时均匀升至900～1000℃，并在900～1000℃烧结4～6小时后，经7～8小时缓慢冷却至室混。由于高掺量粉煤灰，坯体具有较高的发热量，因此可大幅度的节约燃料，降低煤耗。
在制作工艺上，经双轮粉碎机粉碎后，混合料颗粒在1mm以下，采用高真空挤出成型使颗粒间更加紧密，干燥后，在900～1000℃内焙烧，粉煤灰与粘土内的矿物质在高温下发生复杂的物理-化学反应，一方面生成性质更为稳定的物质，另一方面发生颗粒的熔融以及新结晶相的生成，颗粒的熔融形成液相，液相量的增加使固体颗粒的外表裹上一层液体。由于通过粉碎和真空成型后颗粒小并且稠密，这些高温熔体冷却后形成玻璃，结晶的固体颗粒被玻璃相牢固地粘结在一起，非常紧密牢固，从而获得高强度的制品。
本发明按组份配比粉煤灰∶粘土=80∶20生产的砖，经权威部门-湖南省产品质量监督检验站检验结果表明：其产品主要性能如下：
抗压强度平均值为MU20.4MPa；
5小时沸煮吸水率平均值为21.7％；
饱和系数平均值为0.71。
综上所述，本发明的高掺量粉煤灰粘土砖的生产工艺与已有技术相比，充分地利用了粉煤灰，大大降低原材料成本，生产工艺先进可靠，即工艺过程使砖体内部结构均匀，致密度高，进一步增加了砖的强度，产品质量好，强度等级大大提高，节约能源又减少了环境污染。
Claims (1)
1、一种以粉煤灰为主体材料，加少许粘土组成的烧结砖的生产工艺，它包括原料制备→混料搅拌→粉碎→成型→干燥→焙烧，其特征在于：
a、原料制备是将粉煤灰倒入堆场自然脱水在26％以下入库备用，粘土倒入堆场自然阵化三个月以上再入库备用；
b、混料搅拌采用双轴搅拌机进行混料搅拌，即按照高掺量粉煤灰，加少许粘土的重量配比，将粉煤灰和粘土置于箱式给料机中经输送带送入搅拌机内搅拌，其混合料搅拌后的水份为20～21％；
c、粉碎是采用双轮粉碎机对混合料进行粉碎，即混合料经输送带送入双轮粉碎机中进行粉碎，其粉碎后的混合料是由90～95％小于0.9mm的细颗粒和5～10％大于0.9mm的粗颗粒组成；
d、采用真空挤出成型，其挤出压力为1～1.5MPa，含水率在21％以下；
c、砖坯在干燥窑中进行干燥，其干燥介质温度为100～180℃，干燥周期为15～18小时；
f、砖坯焙烧是先预热7～8小时，焙烧4～6小时，保温冷却7～8小时，焙烧最高温度为900～1000℃，即先加热至200℃，经5～6小时均匀升至750℃，再从750℃经2-3小时均匀升至900～1000℃进行升温烧结，并在900～1000℃经4～6小时烧结后，经7～8小时缓慢冷却至室温。
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