CN111423220A

CN111423220A - 一种免烧耐火砖及其低排、节能、智能化生产工艺

Info

Publication number: CN111423220A
Application number: CN202010419698.6A
Authority: CN
Inventors: 孙傲; 朴明伟; 陈昌林; 白城
Original assignee: Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
Current assignee: Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2020-07-17
Anticipated expiration: 2040-05-18
Also published as: CN111423220B

Abstract

本发明涉及一种免烧耐火砖及其低排、节能、智能化生产工艺，所述免烧耐火砖的原料按重量百分比组成为：矾土50％～60％；废耐火砖20％～25％；黏土5％～10％；叶腊石3％～5％；磷酸1％～3％；碳化钙1％～2％；结合剂一3～5％；结合剂二0.5～2％。本发明所生产的免烧耐火砖的常温耐压强度可达75±5Mpa，0.2MPa荷重软化开始温度可达1540±10℃，满足相关国家标准要求；并且实现了废弃耐火砖的回收利用，生产过程实现了自动化，且全程无固体废弃物外排，有效避免环境污染。

Description

一种免烧耐火砖及其低排、节能、智能化生产工艺

技术领域

本发明涉及耐火材料制备技术领域，尤其涉及一种免烧耐火砖及其低排、节能、智能化生产工艺。

背景技术

耐火材料是指物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料，由耐火黏土或其他耐火原料制成的砖统称为耐火砖。耐火砖根据制备工艺是否需要烧成可大体分为烧成砖和免烧砖两种。常用的耐火砖制备过程一般包括原料上料、配料混合、加压成型以及干燥、烧成处理等工序，且多采用人工操作，生产环境较为恶劣(主要表现为粉尘大)，工人长期在如此环境下工作，将对其身体健康造成不良影响(如患尘肺病等)。工作环境差、工作负荷强度大也导致了耐火企业招工难的问题。而随着用工成本的增加，劳务支出带来的生产成本提高现象日益显著。

目前，烧成砖因原料丰富、制备工艺简单，在我国不少地区仍大量使用。但是烧成砖的生产过程中存在能耗高、污染物排放量大、用后废砖会造成二次污染等问题。与之相比，免烧砖具有节约能耗、保护环境等优点，更符合环保及可持续发展的大趋势，现已逐步替代了烧成砖。

发明内容

本发明提供了一种免烧耐火砖及其低排、节能、智能化生产工艺，所生产的免烧耐火砖的常温耐压强度可达75±5Mpa，0.2MPa荷重软化开始温度可达1540±10℃，满足相关国家标准要求；并且实现了废弃耐火砖的回收利用，生产过程实现了自动化，且全程无固体废弃物外排，有效避免环境污染。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种免烧耐火砖，其原料按重量百分比组成为：矾土50％～60％；废耐火砖20％～25％；黏土5％～10％；叶腊石3％～5％；磷酸1％～3％；碳化钙1％～2％；结合剂一3～5％；结合剂二0.5～2％。

所述废耐火砖为废黏土砖。

所述结合剂一、结合剂二为磷酸盐结合剂。

所述矾土的粒度组成按重量百分比为：200目1％～3％、0～1mm 80％～90％、1～3mm 4％～10％、3～5mm 3％～5％、5～8mm 2％～4％。

所述废耐火砖的粒度为0～3mm。

所述黏土、叶腊石、磷酸和碳化钙的粒度均为0～1mm。

一种所述免烧耐火砖的低排、节能、智能化生产工艺，包括：

1)粒度为200目、0～1mm、1～3mm、3～5mm、5～8mm的矾土分别存放在对应的矾土仓内；废耐火砖存放在废砖仓内；黏土、叶腊石、磷酸和碳化钙分别存放在对应的辅料仓内；另外设置预混料仓；

2)在辅料仓下方设全自动称量车一及轨道一，全自动称量车一能够沿轨道一在各辅料仓之间移动称料；全自动称量车一的进料口通过自带的升降装置与各辅料仓的出料口无缝对接，全自动称量车一的出料口通过自带的升降装置与混合机的进料口无缝对接；混合机的出料口与预混料仓的进料口无缝对接；根据原料配比，将各辅料仓内的黏土、叶腊石、磷酸及碳化钙分别用全自动称量车一称重后，送至混合机混合5～10min，混合均匀后的预混料送至预混料仓待用；

3)在矾土仓、废砖仓和预混料仓下方设全自动称量车二及轨道二，全自动称量车能够沿轨道二在矾土仓、废砖仓和预混料仓之间移动称料；全自动称量车二的进料口通过自带的升降装置与矾土仓的出料口、废砖仓的出料口以及预混料仓的出料口无缝对接，全自动称量车二的出料口通过自带的升降装置与湿式混碾机一的进料口无缝对接；湿式混碾机一的出料口与预混料仓的进料口无缝对接；根据原料配比，将各矾土仓、废砖仓和预混料仓内的矾土、废耐火砖、预混料用全自动称量车二分别称重后送至湿式混碾机一，加入结合剂一混合搅拌5～10min，混合均匀后的混合料送入泥料罐；

4)所述泥料罐的底部设输送链一，通过输送链一将泥料罐牵引至困料室，困料室的室内温度设置为25℃～45℃，恒温困料12～24小时；

5)困料完成后通过输送链一将泥料罐牵引出困料室，将泥料罐内的泥料送至湿式混碾机二内，同时加入结合剂二混合搅拌5～10min；

6)所述湿式混碾机二的出料口处设有自动给料装置，自动给料装置与压砖机的入料口无缝对接，压砖机旁设有机械手一及干燥车；混合好的泥料通过自动给料装置送至压砖机加压成型，利用机械手一将成型后的砖坯装入干燥车；

7)干燥车底部设输送链二，通过输送链二将干燥车送至烘干窑内的推车机轨道上，再经推车机将干燥车推至烘干窑内，烘干窑内的温度设置为250℃～350℃，砖坯在烘干窑内恒温干燥5～8小时；烘干窑的出口处设有机械手二、自动拣选装置和成品包装装置；干燥完成后，通过推车机将干燥车推出烘干窑，通过机械手二将干燥车内干燥好的砖坯送至自动拣选装置；经拣选后合格的产品送至成品包装装置，不合格的废砖经破碎至合格粒度后送回废砖仓回用。

所述全自动称量车一、全自动称量车二、混合机、湿式混碾机一和湿式混碾机二、自动给料装置及压砖机处分别设置除尘点，各除尘点通过除尘管道与除尘装置无缝对接；除尘装置的出尘口与存放粒度为0～1mm矾土的矾土仓的回用粉料进料口无缝对接。

所述全自动称量车一、全自动称量车二的静态称量精度为1‰以上，动态称量精度为3‰以上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明所述免烧耐火砖的低排、节能、智能化生产工艺实现了全程自动化操作，大幅降低了人工成本，提高了生产效率；

2)各种窑炉用后的废弃耐火砖，以及本发明所述免烧耐火砖的废品或用后废砖均可作为制作本发明所述免烧耐火砖的原料进行回收利用，从而有效降低了原材料成本；

3)本发明所述免烧耐火砖采用全程封闭的生产工艺，有效避免了扬尘污染，改善了工作环境；

4)免烧耐火砖仅需干燥处理，无需高温烧成，有效降低了生产能耗；

5)通过自动拣选装置拣选出不合格废砖并回收再利用，实现了无固体废弃物排放，避免造成二次污染；

6)通过回收除尘装置回收的粉料实现再利用，进一步节约了生产成本，实现了生产原料无浪费；

7)本发明所述生产工艺的处理能力大、操作方便、生产调节灵活；

8)所生产的免烧耐火砖常温耐压强度可达75±5MPa；0.2MPa荷重软化开始温度可达1540±10℃，满足相关国家标准要求。

附图说明

图1是本发明所述一种免烧耐火砖的低排、节能、智能化生产工艺的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明所述一种免烧耐火砖，其原料按重量百分比组成为：矾土50％～60％；废耐火砖20％～25％；黏土5％～10％；叶腊石3％～5％；磷酸1％～3％；碳化钙1％～2％；结合剂一3～5％；结合剂二0.5～2％。

所述废耐火砖为废黏土砖。

所述结合剂一、结合剂二为磷酸盐结合剂。

所述废耐火砖的粒度为0～3mm。

所述黏土、叶腊石、磷酸和碳化钙的粒度均为0～1mm。

如图1所示，本发明所述免烧耐火砖的低排、节能、智能化生产工艺，包括：

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

本实施例中，一种免烧耐火砖的原料按重量百分比为：矾土58％；废耐火砖23％；黏土7％；叶腊石4％；磷酸2％；碳化钙2％；结合剂一3％；结合剂二1％。

所述结合剂一采用磷酸二氢铝，结合剂二采用磷酸一氢铝。

如图1所示，本实施例中，免烧耐火制备的主要设备、设施包括：1#～5#矾土仓、6#废砖仓、7#～10#辅料仓、11#预混料仓、全自动称量车一、全自动称量车二、混合机、湿式混碾机一、湿式混碾机二、泥料罐、困料室、自动给料装置、压砖机、机械手一、机械手二、干燥车、烘干窑、自动拣选装置、成品包装装置及除尘装置。

所述1#～5#矾土仓内存放矾土的粒度分别为：200目、0～1mm(指0＜粒径≤1mm，下同)、1～3mm、3～5mm、5～8mm。所述6#废砖仓内存放的废耐火砖粒度为0～3mm。所述7#～10#辅料仓内分别存放黏土、叶腊石、磷酸和碳化钙，粒度均为0～1mm。

所述全自动称量车一设置在所述7#～10#辅料仓的下方。全自动称量车一的底部设轨道一，使其可在7#～10#辅料仓之间自动移动称料。全自动称量车一的静态称量精度可达到1‰，动态称量精度可达到3‰，确保称量准确。全自动称量车一的进料口、出料口均自带升降装置，可与7#～10#辅料仓的出料口及混合机的进料口进行无缝连接，防止粉尘外溢。混合机的出料口与11#预混料仓的进料口无缝连接。

所述全自动称量车二设在所述1#～5#矾土仓、6#废砖仓和11#预混料仓的下方。全自动称量车二的底部设轨道二，使其可在1#～5#矾土仓、6#废砖仓和11#预混料仓之间自动移动称料。全自动称量车二的静态称量精度可达到1‰，动态称量精度可达到3‰，确保称量准确。全自动称量车二的进料口、出料口自带升降装置，可与1#～5#矾土仓、6#废砖仓、11#预混料仓的出料口，以及湿式混碾机一的进料口无缝连接，防止粉尘外溢。湿式混碾机一的出料口与泥料罐无缝连接。

所述泥料罐下设输送链一，能够载其穿过困料室(室内温度设置为40℃)，输送至湿式混碾机二。

所述湿式混碾机二的出料口处设自动给料装置，与压砖机的入料口无缝连接，压砖机旁设有机械手一、干燥车。干燥车下设输送链二，可将其载至烘干窑的推车机轨道上，干燥车再由推车机推动穿过烘干窑(窑内温度设置为300℃)，在烘干窑的出口处设有机械手二、自动拣选装置和成品包装装置。

所述全自动称量车一、全自动称量车二、混合机、湿式混碾机一、湿式混碾机二、自动给料装置及压砖机处分别设置除尘点，通过除尘管道与除尘装置无缝连接。除尘装置的出尘口与2#矾土仓的回用粉料进料口无缝连接。

本实施例中，免烧耐火砖的生产工艺如下：

1)根据原料配比，将7#～10#辅料仓内的4种辅料(黏土、叶腊石、磷酸及碳化钙)用全自动称量车一称重后送至混合机混合8min，混合均匀后送至11#预混料仓待用；

2)根据原料配比，将1#～5#矾土仓、6#废砖仓和11#预混料仓内的3种原料(矾土、废耐火砖、预混料)用全自动称量车二称重后，送至湿式混碾机一，加入结合剂一混合搅拌8min，混合均匀后送入泥料罐；

3)通过输送链一将泥料罐牵引至困料室，恒温困料20小时；

4)困料完成后，通过输送链一将泥料罐牵引出困料室，泥料罐内的泥料送至湿式混碾机二，加入结合剂二混合搅拌8min；结合剂二的重量百分比为1％；

5)将混合好的泥料通过自动给料装置送至压砖机加压成型，利用机械手一将成型好的砖坯装入干燥车；

6)通过输送链二将干燥车送至烘干窑的推车机轨道上，再经推车机推其至烘干窑内，恒温干燥7小时；

7)干燥完成后通过推车机将干燥车推出烘干窑，通过机械手二将干燥车内干燥好的砖坯送至自动拣选装置。经拣选后合格的产品送至成品包装装置，不合格的废砖经破碎至合格粒度后送回6#废砖仓待用；

8)生产过程中，全自动称量车一、全自动称量车二、混合机、湿式混碾机一、湿式混碾机二、自动给料装置及压砖机处产生的粉尘通过除尘管道收至除尘装置。除尘装置内收集的粉料送回至2#矾土仓待用。

整个生产过程采用全自动控制，通过智能化、可视化实现无人值守。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种免烧耐火砖，其特征在于，其原料按重量百分比组成为：矾土50％～60％；废耐火砖20％～25％；黏土5％～10％；叶腊石3％～5％；磷酸1％～3％；碳化钙1％～2％；结合剂一3～5％；结合剂二0～2％。

2.根据权利要求1所述的一种免烧耐火砖，其特征在于，所述废耐火砖为废黏土砖。

3.根据权利要求1所述的一种免烧耐火砖，其特征在于，所述结合剂一、结合剂二为磷酸盐结合剂。

4.根据权利要求1所述的一种免烧耐火砖，其特征在于，所述矾土的粒度组成按重量百分比为：200目1％～3％、0～1mm 80％～90％、1～3mm 4％～10％、3～5mm 3％～5％、5～8mm 2％～4％。

5.根据权利要求1或2所述的一种免烧耐火砖，其特征在于，所述废耐火砖的粒度为0～3mm。

6.根据权利要求1所述的一种免烧耐火砖，其特征在于，所述黏土、叶腊石、磷酸和碳化钙的粒度均为0～1mm。

7.如权利要求1-6任意一种所述免烧耐火砖的低排、节能、智能化生产工艺，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的免烧耐火砖的低排、节能、智能化生产工艺，其特征在于，所述全自动称量车一、全自动称量车二、混合机、湿式混碾机一和湿式混碾机二、自动给料装置及压砖机处分别设置除尘点，各除尘点通过除尘管道与除尘装置无缝对接；除尘装置的出尘口与存放粒度为0～1mm矾土的矾土仓的回用粉料进料口无缝对接。

9.如权利要求7所述的免烧耐火砖的低排、节能、智能化生产工艺，其特征在于，所述全自动称量车一、全自动称量车二的静态称量精度为1‰以上，动态称量精度为3‰以上。