生產粉煤灰磚的新工藝制造技術

本發明專利技術公開的生產粉煤灰磚的新工藝屬建材領域，它先將粉煤灰與石灰石粉按比例混勻，入回轉窯煅燒，出窯物料加水潤濕輪碾、半干壓成型、自然養護或蒸養即成。用粉煤灰的熱量燒石灰可不用煤。用加強輪碾來提高磚的強度，取代用高壓或低壓蒸養取得強度。空心磚長、寬度、重量與標準磚同，高度增加約１／３。粉煤灰直接從堆場運入磚廠。該產品質量及成本均優于燒結粘土磚，投資少于舊粉煤灰磚廠。不用粘土不用煤，大量回收利用粉煤灰。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種粉煤灰磚的新工藝。目前，我國建筑物和構筑物的墻體材料以燒結粘土磚為主，1996年全國年產該磚約6千億塊，耗粘土7億立方米，按煤耗最低的輪窯計，耗標準煤6千萬噸，不但消耗大量資源，擠占大量耕地，還造成環境污染。為克服生產這種磚的弊病，我國六、七十年代曾發展過蒸養粉煤灰標準磚。當時主要目的是回收利用量大而集中的粉煤灰(后者未能獲得有效的回收利用)。但這種磚的生產成本高、產品質量差，建廠投資大，無法取代燒結粘土磚，因而到80年代幾乎絕跡。本專利技術的任務是要提供一種與燒結粘土磚相比，產品質量好，生產成本低的粉煤灰磚的生產工藝。本專利技術的任務是這樣完成的將粉煤灰與石灰石粉適當比例混合均勻，送入回轉窯內燒，利用粉煤灰所含的固定碳在燃燒時放出的熱量，使石灰石粉轉變成石灰。然后將煅燒所得的含粉煤灰和石灰的物料(稱為干坯料)，加水拌勻，經輪碾，再經半干壓成型，制成空心(也可實心)磚坯，再經自然養護(也可用1.3～1.5Kg/cm2汽壓的蒸汽養護)即得成品。由于粉煤灰含固定碳，與石灰石粉共同入回轉窯，利用粉煤灰的熱值，把石灰石粉轉化為石灰粉。基本上不用供媒，大大減少制磚成本。此外，燒出的石灰不含夾生料，使石灰摻量減少，既提高磚的強度，又可降低磚的成本。粉煤灰固定碳被燒掉，提高粉煤灰的活性，使磚強度提高。由于加強坯料受碾程度可提高磚的強度，不必靠高壓蒸養來提高磚的強度，因而可用自然養護取代高壓蒸養，大大減少投資及成本。此外，自然養護還可避免蒸養所出現的磚與磚粘結現象，從而減少廢品，增加成品率。由于自然養護可得高標號，故可制成空心磚。該磚長、寬度及重量與標準磚同，空心率約1/3，即高度比標準磚高出約1/3。既具備標準磚的優點，又可減輕墻體重量，提高砌墻效率。此外還使磚的腰斷率降低，即成品率升高。同等量坯料，所得磚數可增加1/3，約可降低1/3成本。由于電廠粉煤灰堆放地的粉煤灰，含水量很少，本工藝直接從那里裝運入磚廠，免去舊工藝對粉煤灰輸送、脫水等投資及工序，從而減少投資及加工費用。粉煤灰磚的外觀質量本來就比燒結粘土磚好。因此，本工藝與燒結粘土磚比產品質量好，成本低，不用粘土，不用煤，節約能源，不擠占耕地。大量回收利用粉煤灰，變廢為寶。與舊粉煤灰磚工藝比，投資較少。下面用附圖作詳細說明附圖說明圖1是原蒸養粉煤灰實心標準磚的生產流程圖。圖2是本專利技術的生產流程圍。圖3是用本專利技術的工藝生產的整塊粉煤灰空心磚的結構示意圖。圖4是本專利技術的工藝生產的半塊粉煤灰空心磚的結構示意圖。圖5是標準磚結構示意圖。粉煤灰含固定碳在10～15％((8％者很少，個別高達30％)今以10％算。煤發熱量按郭特爾公式Q=82C+aV,Q-發熱量(大卡/公斤)，C-固定碳(％)，V-揮發分(％)，a-計算系數(查表)。因粉煤灰無揮發分，故上述公式化為Q=82C。Q=820大卡/公斤。又該公式算得的結果比實際值高，今取Q=700大卡/公斤。即10t粉煤灰的熱值等于1t標煤。按1979年12月建筑材料工業部水泥局出版的1978年《全國小水泥技術經濟指標概況》，小回轉窯燒制硅酸鹽水泥熟料，平均耗煤為0.254t標煤/t熟料。燒制石灰的煤耗肯定比熟料少，今取相等。即0.25t標準媒/t石灰。亦即2.5t粉煤灰/t石灰。干坯料中，石灰∶粉煤灰=1∶5～6(重量比)。也就是說，坯料中的粉煤灰的熱值比燒制石灰所耗熱量要大一倍。按資料介紹回轉窯內物理不完全燃燒僅1～2％，所以說窯內可完全將粉煤灰的熱值發放出來。不用另外噴入煤粉，但為求窯內熱工狀況穩定，還以噴入少量煤粉為宜，最好噴油代噴煤粉。可以說基本不耗煤。粉煤灰磚的成本主要是坯料，其次是蒸汽。坯料的成本主要是石灰。石灰的成本主要是煤。因此采用本措施，就可大大降低粉煤灰磚的成本。經試驗發現，在一定溫度下，把石灰石轉化為石灰，所需時間與石灰石塊徑的三次方成正比。即D13∶D23=t1∶t2。(D1,D2-不同石灰石的塊徑，t1,t2-對應不同石灰石塊徑完全轉化為石灰所需的時間。)為使出窯物料不含夾生石灰。需要以石灰石粉入窯。經試驗發現，不同產地的石灰石，在相同溫度之下，轉化為石灰的速度不同。所以在正式生產時需調整入窯的石灰石粉的細度。一般立窯燒制的石灰，產品有1/3夾生。用回轉窯，產品就沒有夾生。這樣，粉煤灰磚坯料中的石灰摻量就降低1/3。從而，降低了磚的成本，也提高了強度。用回轉窯把MgCO3燒成MgO早已有之。其最低轉化溫度約800℃。而CaCO3轉化為CaO的最低溫度約900℃。說明在回轉窯內低溫可燒得出石灰。溫度越高，轉化速度越快，但1200℃時會變成過火石灰，所以，回轉窯燒制石灰，物料溫度以，＜1200℃為前提，在1200℃以下的前提下，物料溫度越高越好，以控制在1100℃為最佳。用調整入窯物料中的石灰石粉摻量來控制窯內最高料溫。在回轉窯規格相同，入窯石灰石細度與燒硅酸鹽水泥的生料細度相同的情況下，前者臺時產量肯定比后者多。因為窯是濕法窯，而燒石灰是用于法窯燒。例如，規格為1.6/1.9×36M的回轉窯，2.5～3t熟料/h。估計燒石灰則>>3t石灰/h。今以二者臺時產量相等算。按三班制連續周生產，運轉率80％算，一臺這樣的回轉窯可得石灰2.3萬噸/年。可得干坯料15.5萬噸，可制得空心粉煤灰磚0.86億塊。按1993年價格為50萬元/臺，加上電收塵器，設共70萬元/臺。如按舊工藝，單高壓釜就要17臺，共170萬元。本專利技術擬用自然養護不用高壓蒸汽養護，單省去高壓釜一項投資就比增設回轉窯的投資還多，抵銷后還省100萬元。此外，燒得的粉煤灰，基本不含固定碳，可提高粉煤灰的活性，使磚強度提高。此外，在窯內會生成一些有水硬性的化合物，也會提高磚的強度。以上就是本專利技術的內容之一，即增設回轉窯的諸多優點。經試驗發現，坯料只拌勻，未經輪碾，磚的強度與再經輪碾相比高4.5倍。增加輪碾時間，強度最多再增加一倍。正式生產的情況是原已經輪碾，磚標號30～40號，增加輪碾時間一倍，磚標號升至70～80號，以后又增加輪碾時間，使輪碾時間為最初的三倍，磚強度升至150號以上。(以上是常壓蒸養)。上述說明增加坯料的輪碾程度，可明顯提高磚的強度。影響輪碾程度有如下各因素輪重、輪碾時間、料層厚度。理論推測是石灰與水作用，形成石灰乳，石灰乳與粉煤灰顆粒接觸，在顆粒表面產生新的化合物膠體。利用輪碾，把包裹在粉煤灰顆粒表面的膠體剝離，重新裸露出粉煤灰顆粒表面，以利石灰乳再與之接觸生產新的膠體，膠體越多，以后經自然養護或蒸汽養護，析晶，產生強度。試驗中發現輪碾久了，坯料就顯得變濕，其實并沒加入水，說明膠體多了。承上述，粉煤灰燒后，基本沒固定碳，活性提高，磚強度可提高。坯料中的石灰無夾生部分，即少去1/3的CaCO3雜質，又可提高磚的強度。坯料中產生一些有水硬性的化合物，可提高磚的強度。這樣磚的強度可確保在150號以上。這樣制成空心率占1/3的磚，其強度可在100號以上。這樣坯料量相同之下，產磚可多1/3。磚的成本就可降低約1/3。參照圖3、圖4。圖中L=240MM,B=115MM,H=53MM。圖4是圖3的半塊磚。方便砌墻，不用劈磚。圖5是標準磚的結構示意圖。這種空心磚，其長、寬以及重量與標準磚相同本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生產粉煤灰磚的新工藝，將粉煤灰、石灰、水混勻，半干壓成型，其特征是：先將粉煤灰與石灰石粉按比例混勻，入回轉窯煅燒，使石灰石粉變成石灰粉，然后將燒得的物料加水潤濕、輪碾、半干壓成型、自然養護（或低壓蒸養）即成。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：易甡賢，
申請(專利權)人：易甡賢，
類型：發明
國別省市：45[中國|廣西]