CN104924446A - 一种蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,属于冶金固体废弃物资源综合利用技术领域。本发明优化了原料配比,且对原料的预处理提出了新的要求,通过设计200系列非标准砖专用模具,最终得到了蒸压粉煤灰非标准砖,本发明成型方法包括(1)准备原料;(2)配料;(3)成型;(4)蒸养;四个步骤;本发明增加了粉煤灰蒸压砖产品规格,满足市场需求,随着200系粉煤灰砖的推广,不但丰富了产品种类、提高了粉煤灰砖产品市场占有率,而且也提升了公司的综合竞争力及盈利能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,属于冶金固体废弃物资源综合利用技术领域。
背景技术
蒸压粉煤灰砖是一种新型节能环保建筑材料,常用标准规格为240×115×53mm,随着粉煤灰砖的推广,一方面是建筑行业的不断发展,用户对于粉煤灰砖产品种类的需求越来越多,另一方面是粉煤灰砖行业微薄的利润,导致企业发展困难,产品种类结构单一,供求矛盾日益突出。
粉煤灰蒸压砖所使用的原材料主要包括粉煤灰、胶结料、骨料,因地域不同,粉煤灰品质、胶结料及骨料种类不同,往往各生产厂家会因地制宜选择价格相对较低的胶结料(如生石灰、水泥、电石渣等),或者物美价廉的骨料(碎石、砂子、炉渣、米石、煤矸石等),但往往原料成本居高不下,较粘土砖市场竞争力差。
粉煤灰蒸压标准砖的生产工艺流程主要包括原材料制备、配料、成型、蒸养4个工序。由于原材料供应量及质量的波动会对工艺过程产生不同程度的影响,此时应根据实际情况调整各种配料工艺参数,如混合料ACaO含量、废砖掺量、粗渣比例、碎石比例、不同品质粉煤灰搭配比例,混合料含水率、物料消化时间等,此外还需调整砖机成型参数,如砖机料门开启时间、布料车移动速度、摆动布料速度及次数、布料深度、压机速度、压机压力、码垛速度、夹砖气压等。往往过程调整周期较长,成型参数调整起来较为繁琐,且效果较差,对正常生产影响较大。
发明内容
本发明旨在提供一种蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,提供一种新型非标准砖产品,满足市场需求。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明提供的一种蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,具体包括以下步骤:
(1)准备原料
原料配比为:胶结料10%~15%,骨料35%~42%,粉煤灰45%~50%;
其中胶结料包含球磨生石灰、除尘灰(除尘设备收集的生石灰)、碎废砖,骨料由碎石和炉渣组成;
对所述原料的各项指标要求为:
生石灰(胶结料中主要成分):ACaO(有效氧化钙)含量大于50%,消解速度小于15min,消解温度大于45℃;
所述生石灰经颚式破碎机破碎后粒径小于20mm,经提升机送至料仓待用;同样,废砖经颚式破碎机破碎后送至另一料仓待用,碎废砖与生石灰按1:3~1:6的比例送入球磨机,磨后生石灰与废砖混合物即胶结料,要求4900孔/cm2筛余量小于15%,消解速度小于30min;
粗骨料:杂质含量小于5%,含水率小于3%;
所述粗骨料即碎石,经锤式破碎机破碎后,要求粒径小于5mm;轻集料粗渣入仓前需经振动筛去除粒径大于5mm的杂质。
粗渣:含水率小于30%,烧失量小于25%;
(2)配料
各原料经计量秤计量后按“先干后湿”的原则下料,所有干料下至搅拌机干混1.5min后,加入适量水(根据原料含水情况,加水量为500~700kg),搅拌2min后由斗提机输送至消化仓充分消解,充分混合后的物料ACaO含量为7%~8%,混合料入仓水分为13%±1%,依环境温度不同消解时间为60min~150min,消解后出仓物料水分为12±1%,出仓物料经过轮碾碾压30s,再经过上料皮带送至砖机料斗。
(3)成型
设备调整:与生产粉煤灰标准砖(尺寸为240×115×53mm)不同,200系列粉煤灰非标砖尺寸包括200×90×53mm,200×115×53mm等,其中200×90×53mm为常用尺寸。设计了新的成型模具,因粉煤灰砖长度不同,需对液压砖机大小夹板进行调整,即在砖机大夹板上安装200系非标砖专用大夹板,同时需在机器人夹指上对应安装厚度为40mm的铝制定距块。
成型是将混合料经液压砖机压制成所需规格的砖坯,需按要求控制以下参数:布料深度为140mm、预压位置为98mm、、由标砖码垛11层增至14层。
根据物料情况,调整布料次数为3~4次,摆动速度小于75%;调整成型压力为130~140巴,预压为130~140巴,最高压力小于180巴。 (4)蒸养
成型完毕的砖坯(共25小车)经釜前摆渡车送入蒸压釜进行蒸养,蒸养时的工作压力要求为1.2MPa,按10~12小时的蒸压养护时间进行工作循环,经2.5h升压、6~8h恒压、2.5h降压后,蒸养结束,成品即可出釜。
上述成型方法中,所述原料配比优选为:胶结料12%,骨料39%,粉煤灰49%。
上述成型方法中,所述步骤(3)成型中,200系列粉煤灰非标砖尺寸包括200×90×53mm,200×115×53mm,其中200×90×53mm为常用尺寸。
因粉煤灰砖尺寸不同,本发明提供了一种新的蒸压粉煤灰非标准砖的成型模具,其模腔尺寸为:长×宽=200mm×53mm,模具冲头与模腔内衬板、侧板间隙均为1mm。模具由油缸驱动,油缸动作由程序控制,整个制备过程是周期性自动化控制。
非标准砖模具与标准砖模具结构一致,主要包含模框及压头两部分,区别在于模框及压头长度方向的尺寸,两类模具模框宽度及深度方向尺寸相同、压头宽度及高度方向尺寸也一致,如200系非标准砖,其模框尺寸为200×53mm,压头嵌于模框内,装配间隙为1mm;标准砖模框尺寸为240×53mm,对应尺寸的压头装配间隙也为1mm左右。
本发明制备的非标准砖,需对液压砖机大小夹板进行调整,即在砖机大夹板上安装200系非标砖专用大夹板(如图3),同时需在每个夹指上对应安装厚度为40mm的铝制定距块(如图4)。
本发明的有益效果:
(1)200系粉煤灰非标砖较标准砖用料少,因此布料周期短、成型效率高,在销售单价与标准砖相同的情况下,大大降低了粉煤灰砖的原料成本;
(2)增加粉煤灰蒸压砖产品规格,满足市场需求,随着200系粉煤灰砖的推广,不但丰富了产品种类、提高了粉煤灰砖产品市场占有率,而且也提升了公司的综合竞争力及盈利能力。
(3)提高液压砖机运行效率;提高了粉煤灰蒸压砖产量、质量,降低单位成本:其中单班最高产量由186车(折合27.5万块)提高至200车(折合29.6万),产能提升7.5%,成品合格率由96.23%提高到97.56%,单块砖成本由0.2285元降低至0.1832元。
附图说明
图1为非标准砖模具面板示意图。
图2为图1中模腔局部放大图。
图3为200系非标砖用大夹板示意图。
图4为机械手夹指小夹板示意图。
图5为非标准砖的制备流程方框图。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明,但不局限于以下实施例。
实施例1:
本发明图1~图4示出了新的非标准砖模具及大、小夹板的结构。
本发明提供的一种蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,采用上述成形模具,其制备流程如图5所示。
具体包括以下步骤:
1、 原料准备
粉煤灰:发电厂粉煤灰由除尘收集后,经管道气力输送至粉煤灰仓。
炉渣:俗称粗渣,入厂粗渣需经振动筛筛分,筛分后粗渣经皮带、提升机输送至料仓待用。
碎石:工艺要求碎石中5mm以下颗粒占比80%以上,因此入厂碎石需经电磁给料机、高细破碎机处理后送至料仓待用。
生石灰:大块生石灰经颚式破碎机破碎至粒径20~40mm进入料仓待用,废砖同样由颚破机破碎后进入另一料仓,破碎后生石灰及废砖经皮带计量秤按5:1的比例进入球磨机球磨,球磨后的混合料(俗称胶结料)经提升机送至料仓待用。
除尘灰:生石灰生产企业除尘设备所收集的粉末生石灰即称除尘灰,由于其ACaO含量高,活性高、细度小,因此无需处理可直接入仓待用。
2、 配料
选用的原料配比为胶结料10%(含1.7%废砖)、除尘灰2%、粗渣24%、碎石15%、粉煤灰49%,设定单次配料总量为5800kg(搅拌机最大容量),各原料自动计量,胶结料由料仓经螺旋输送机进入计量秤,计量数值为490kg,胶结料计量完毕后,除尘灰由料仓经螺旋输送机进入计量秤(与胶结料为同一计量秤),计量数值为116kg;粗渣与碎石依三段计量原则分别进入骨料计量秤,计量值分别为1392kg和870kg;粉煤灰由螺旋输送机送至粉煤灰秤,计量数值为2842kg,与此同时计量550kg水至水秤中。所有物料计量完毕后,依先干料再湿料的原则,待干料完全进入搅拌机干混90s后加入水,充分搅拌120s后,卸料门开启,物料经提升机送至消化仓消解,消解时间为100min,所用配比需确保出仓物料ACaO含量为7%~8%,水分为11%~13%。出仓后物料需经轮碾机碾压,若物料偏干,可二次加水,碾压时间为30s左右,充分碾压后物料进入砖机料斗待用。
3、 成型
液压砖机原始配套设备及默认参数设置均为标准砖参数,但与生产标准砖(240×115×53)不同,200系列粉煤灰非标准砖因其长度尺寸为200mm,故需对砖机相关部位进行调整,主要包括大小夹板及程序内成型参数。
大夹板:更换使用200系非标砖专用夹板,以此缩短长度方向夹持距离40mm,其结构如图3所示,调整夹板气压为4kg左右。
小夹板:更换小夹板,其结构如图4所示,其目的同样是缩短长度方向夹持距离40mm,调整夹板气压为4kg左右。
编制程序:根据非标砖尺寸,如200×90×53mm,需在人机操作界面编制此砖型成型程序,包括设置布料深度为140mm、预压位置为98mm、码垛层数为14层等,编制完毕后输入程序名称并保存以方便随时调用。
调整常用参数:根据物料及成型情况,调整布料圈数为4圈、摆动速度为60%、成型压力为140巴、预压压力为140巴、预压速度为140mm/s、成型速度为14mm/s、挤压完成延迟时间为0.1s、卸料门开启时间为0.01s等。
当设备调整适当后,即可开机生产,成型周期为16s左右,成型砖坯达到5车后即可通过摆渡车送入蒸养釜内。
4、 蒸养
成型完毕的砖坯(共25车)经釜前摆渡车送入蒸压釜进行蒸养,蒸养时的工作压力要求为1.2MPa,按10~12小时的蒸压养护时间进行工作循环,主要包括以下4个步骤。
导气:将准备降压的蒸压釜中的蒸汽导入即将开始运行的蒸压釜中,时间一般为0.5h,当导出蒸汽的釜与导入蒸汽的釜中压力差异不大时,方可结束导气。
升压:缓慢开启升压分汽缸升压阀门,5分钟后加大阀门开度,若无异常方可正常供汽。升压时间应为2h。釜内压力应达到≥1.15MPa后,升压结束。升压过程中,二次压力应>0.7MPa,二次温度应保持170~195℃。
恒压:恒压时间应为6~8h,釜内压力应始终保持1.1~1.2MPa,温度应保持174℃~195℃。当釜内压力降低0.05MPa时,必须补汽保压;如釜内压力>1.2MPa时,应适当排汽泄压,直至恒压结束。
降压:缓慢开启排汽分气缸主管阀门,0~1h时,压力应降至0.4MPa;1~2h时,压力应降至0.1MPa;当压力降至0.1MPa后,打开旁路排汽管进行排汽;当压力降至0.03MPa后,打开釜门安全手柄进行排汽;无压状态保持0.5h后,方可打开釜门。
蒸养完成后由釜后摆渡牵引车将成品从釜内拉出。
实施例2:
原料准备与实施例1相同,工艺配比方案为除尘灰8%、粗渣30%、碎石22%、粉煤灰40%,此时粗渣比例升高,因粗渣吸水能力强,密度小,而计量秤、搅拌机容量有限,因此需降低单次配料总量为4500吨。各原料计量数值为:除尘灰360kg、粗渣1350kg、碎石990kg、粉煤灰1800kg,降低加水量至400kg左右,再经同例1的方法搅拌、消化、轮碾、成型、蒸压养护。
Claims (6)
1. 一种蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)准备原料
原料配比为:胶结料10%~15%,骨料35%~42%,粉煤灰45%~50%;
其中胶结料包含球磨生石灰、除尘灰、碎废砖,骨料由碎石和炉渣组成;
对所述原料的各项指标要求为:
生石灰:有效氧化钙含量大于50%,消解速度小于15min,消解温度大于45℃;
骨料:杂质含量小于5%,含水率小于3%;
炉渣:含水率小于30%,烧失量小于25%;
(2)配料
各原料经计量秤计量后按“先干后湿”的原则下料,所有干料下至搅拌机干混1.5min后,加入水,搅拌2min后由斗提机输送至消化仓充分消解,充分混合后的物料有效氧化钙含量为7%~8%,混合料入仓水分为13%±1%,依环境温度不同消解时间为60min~150min,消解后出仓物料水分为12±1%,出仓物料经过轮碾碾压30s,再经过上料皮带送至砖机料斗;
(3)成型
设备调整:设计了新的成型模具,因粉煤灰砖长度不同,需对液压砖机大小夹板进行调整,即在砖机大夹板上安装200系非标砖专用大夹板,同时需在机器人夹指上对应安装厚度为40mm的铝制定距块;
成型是将混合料经液压砖机压制成所需规格的砖坯,需按要求控制以下参数:布料深度为140mm、预压位置为98mm、、由标砖码垛11层增至14层;
根据物料情况,调整布料次数为3~4次,摆动速度小于75%;调整成型压力为130~140巴,预压为130~140巴,最高压力小于180巴; (4)蒸养
成型完毕的砖坯经釜前摆渡车送入蒸压釜进行蒸养,蒸养时的工作压力要求为1.2MPa,按10~12小时的蒸压养护时间进行工作循环,经2.5h升压、6~8h恒压、2.5h降压后,蒸养结束,成品即可出釜。
2.根据权利要求1所述的蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,其特征在于:所述原料配比优选为:胶结料12%,骨料39%,粉煤灰49%;所述胶结料包括2%的除尘灰和1.7%的废砖,所述骨料由15%的碎石和24%的炉渣组成。
3.根据权利要求1所述的蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,其特征在于:步骤(1)准备原料中,所述生石灰经颚式破碎机破碎后粒径小于20mm,经提升机送至料仓待用;同样,废砖经颚式破碎机破碎后送至另一料仓待用,碎废砖与生石灰按1:3~1:6的比例送入球磨机,磨后生石灰与废砖混合物即胶结料,要求4900孔/cm2筛余量小于15%,消解速度小于30min。
4.根据权利要求1所述的蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,其特征在于:步骤(1)准备原料中,所述骨料为碎石,经锤式破碎机破碎后,要求粒径小于5mm;炉渣入仓前需经振动筛去除粒径大于5mm的杂质。
5.根据权利要求1所述的蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,其特征在于:所述步骤(3)成型中,200系列粉煤灰非标砖尺寸包括200×90×53mm,200×115×53mm。
6.根据权利要求1所述的蒸压粉煤灰非标准砖的成型方法,其特征在于:所述步骤(3)成型中的成型模具,其模腔尺寸为:长×宽=200mm×53mm,模具冲头与模腔内衬板、侧板间隙均为1mm。
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