生产粉煤灰砖的新工艺制造技术

本发明专利技术公开的生产粉煤灰砖的新工艺属建材领域，它先将粉煤灰与石灰石粉按比例混匀，入回转窑煅烧，出窑物料加水润湿轮碾、半干压成型、自然养护或蒸养即成。用粉煤灰的热量烧石灰可不用煤。用加强轮碾来提高砖的强度，取代用高压或低压蒸养取得强度。空心砖长、宽度、重量与标准砖同，高度增加约１／３。粉煤灰直接从堆场运入砖厂。该产品质量及成本均优于烧结粘土砖，投资少于旧粉煤灰砖厂。不用粘土不用煤，大量回收利用粉煤灰。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种粉煤灰砖的新工艺。目前，我国建筑物和构筑物的墙体材料以烧结粘土砖为主，1996年全国年产该砖约6千亿块，耗粘土7亿立方米，按煤耗最低的轮窑计，耗标准煤6千万吨，不但消耗大量资源，挤占大量耕地，还造成环境污染。为克服生产这种砖的弊病，我国六、七十年代曾发展过蒸养粉煤灰标准砖。当时主要目的是回收利用量大而集中的粉煤灰(后者未能获得有效的回收利用)。但这种砖的生产成本高、产品质量差，建厂投资大，无法取代烧结粘土砖，因而到80年代几乎绝迹。本专利技术的任务是要提供一种与烧结粘土砖相比，产品质量好，生产成本低的粉煤灰砖的生产工艺。本专利技术的任务是这样完成的将粉煤灰与石灰石粉适当比例混合均匀，送入回转窑内烧，利用粉煤灰所含的固定碳在燃烧时放出的热量，使石灰石粉转变成石灰。然后将煅烧所得的含粉煤灰和石灰的物料(称为干坯料)，加水拌匀，经轮碾，再经半干压成型，制成空心(也可实心)砖坯，再经自然养护(也可用1.3～1.5Kg/cm2汽压的蒸汽养护)即得成品。由于粉煤灰含固定碳，与石灰石粉共同入回转窑，利用粉煤灰的热值，把石灰石粉转化为石灰粉。基本上不用供媒，大大减少制砖成本。此外，烧出的石灰不含夹生料，使石灰掺量减少，既提高砖的强度，又可降低砖的成本。粉煤灰固定碳被烧掉，提高粉煤灰的活性，使砖强度提高。由于加强坯料受碾程度可提高砖的强度，不必靠高压蒸养来提高砖的强度，因而可用自然养护取代高压蒸养，大大减少投资及成本。此外，自然养护还可避免蒸养所出现的砖与砖粘结现象，从而减少废品，增加成品率。由于自然养护可得高标号，故可制成空心砖。该砖长、宽度及重量与标准砖同，空心率约1/3，即高度比标准砖高出约1/3。既具备标准砖的优点，又可减轻墙体重量，提高砌墙效率。此外还使砖的腰断率降低，即成品率升高。同等量坯料，所得砖数可增加1/3，约可降低1/3成本。由于电厂粉煤灰堆放地的粉煤灰，含水量很少，本工艺直接从那里装运入砖厂，免去旧工艺对粉煤灰输送、脱水等投资及工序，从而减少投资及加工费用。粉煤灰砖的外观质量本来就比烧结粘土砖好。因此，本工艺与烧结粘土砖比产品质量好，成本低，不用粘土，不用煤，节约能源，不挤占耕地。大量回收利用粉煤灰，变废为宝。与旧粉煤灰砖工艺比，投资较少。下面用附图作详细说明附图说明图1是原蒸养粉煤灰实心标准砖的生产流程图。图2是本专利技术的生产流程围。图3是用本专利技术的工艺生产的整块粉煤灰空心砖的结构示意图。图4是本专利技术的工艺生产的半块粉煤灰空心砖的结构示意图。图5是标准砖结构示意图。粉煤灰含固定碳在10～15％((8％者很少，个别高达30％)今以10％算。煤发热量按郭特尔公式Q=82C+aV,Q-发热量(大卡/公斤)，C-固定碳(％)，V-挥发分(％)，a-计算系数(查表)。因粉煤灰无挥发分，故上述公式化为Q=82C。Q=820大卡/公斤。又该公式算得的结果比实际值高，今取Q=700大卡/公斤。即10t粉煤灰的热值等于1t标煤。按1979年12月建筑材料工业部水泥局出版的1978年《全国小水泥技术经济指标概况》，小回转窑烧制硅酸盐水泥熟料，平均耗煤为0.254t标煤/t熟料。烧制石灰的煤耗肯定比熟料少，今取相等。即0.25t标准媒/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)。也就是说，坯料中的粉煤灰的热值比烧制石灰所耗热量要大一倍。按资料介绍回转窑内物理不完全燃烧仅1～2％，所以说窑内可完全将粉煤灰的热值发放出来。不用另外喷入煤粉，但为求窑内热工状况稳定，还以喷入少量煤粉为宜，最好喷油代喷煤粉。可以说基本不耗煤。粉煤灰砖的成本主要是坯料，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砖的成本。经试验发现，在一定温度下，把石灰石转化为石灰，所需时间与石灰石块径的三次方成正比。即D13∶D23=t1∶t2。(D1,D2-不同石灰石的块径，t1,t2-对应不同石灰石块径完全转化为石灰所需的时间。)为使出窑物料不含夹生石灰。需要以石灰石粉入窑。经试验发现，不同产地的石灰石，在相同温度之下，转化为石灰的速度不同。所以在正式生产时需调整入窑的石灰石粉的细度。一般立窑烧制的石灰，产品有1/3夹生。用回转窑，产品就没有夹生。这样，粉煤灰砖坯料中的石灰掺量就降低1/3。从而，降低了砖的成本，也提高了强度。用回转窑把MgCO3烧成MgO早已有之。其最低转化温度约800℃。而CaCO3转化为CaO的最低温度约900℃。说明在回转窑内低温可烧得出石灰。温度越高，转化速度越快，但1200℃时会变成过火石灰，所以，回转窑烧制石灰，物料温度以，＜1200℃为前提，在1200℃以下的前提下，物料温度越高越好，以控制在1100℃为最佳。用调整入窑物料中的石灰石粉掺量来控制窑内最高料温。在回转窑规格相同，入窑石灰石细度与烧硅酸盐水泥的生料细度相同的情况下，前者台时产量肯定比后者多。因为窑是湿法窑，而烧石灰是用于法窑烧。例如，规格为1.6/1.9×36M的回转窑，2.5～3t熟料/h。估计烧石灰则>>3t石灰/h。今以二者台时产量相等算。按三班制连续周生产，运转率80％算，一台这样的回转窑可得石灰2.3万吨/年。可得干坯料15.5万吨，可制得空心粉煤灰砖0.86亿块。按1993年价格为50万元/台，加上电收尘器，设共70万元/台。如按旧工艺，单高压釜就要17台，共170万元。本专利技术拟用自然养护不用高压蒸汽养护，单省去高压釜一项投资就比增设回转窑的投资还多，抵销后还省100万元。此外，烧得的粉煤灰，基本不含固定碳，可提高粉煤灰的活性，使砖强度提高。此外，在窑内会生成一些有水硬性的化合物，也会提高砖的强度。以上就是本专利技术的内容之一，即增设回转窑的诸多优点。经试验发现，坯料只拌匀，未经轮碾，砖的强度与再经轮碾相比高4.5倍。增加轮碾时间，强度最多再增加一倍。正式生产的情况是原已经轮碾，砖标号30～40号，增加轮碾时间一倍，砖标号升至70～80号，以后又增加轮碾时间，使轮碾时间为最初的三倍，砖强度升至150号以上。(以上是常压蒸养)。上述说明增加坯料的轮碾程度，可明显提高砖的强度。影响轮碾程度有如下各因素轮重、轮碾时间、料层厚度。理论推测是石灰与水作用，形成石灰乳，石灰乳与粉煤灰颗粒接触，在颗粒表面产生新的化合物胶体。利用轮碾，把包裹在粉煤灰颗粒表面的胶体剥离，重新裸露出粉煤灰颗粒表面，以利石灰乳再与之接触生产新的胶体，胶体越多，以后经自然养护或蒸汽养护，析晶，产生强度。试验中发现轮碾久了，坯料就显得变湿，其实并没加入水，说明胶体多了。承上述，粉煤灰烧后，基本没固定碳，活性提高，砖强度可提高。坯料中的石灰无夹生部分，即少去1/3的CaCO3杂质，又可提高砖的强度。坯料中产生一些有水硬性的化合物，可提高砖的强度。这样砖的强度可确保在150号以上。这样制成空心率占1/3的砖，其强度可在100号以上。这样坯料量相同之下，产砖可多1/3。砖的成本就可降低约1/3。参照图3、图4。图中L=240MM,B=115MM,H=53MM。图4是图3的半块砖。方便砌墙，不用劈砖。图5是标准砖的结构示意图。这种空心砖，其长、宽以及重量与标准砖相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产粉煤灰砖的新工艺，将粉煤灰、石灰、水混匀，半干压成型，其特征是：先将粉煤灰与石灰石粉按比例混匀，入回转窑煅烧，使石灰石粉变成石灰粉，然后将烧得的物料加水润湿、轮碾、半干压成型、自然养护（或低压蒸养）即成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：易甡贤，
申请(专利权)人：易甡贤，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]