CN101607815B

CN101607815B - 粉煤灰烧结砖及其制备方法

Info

Publication number: CN101607815B
Application number: CN2009103045145A
Authority: CN
Inventors: 张开元
Original assignee: Zhungeer Fenmeihui & Meiganshi Research Center
Current assignee: Zhungeer Fenmeihui & Meiganshi Research Center
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2029-07-17
Also published as: CN101607815A

Abstract

本发明涉及一种粉煤灰烧结砖的制备方法，包括以下步骤：取粉煤灰、膨润土和骨料分别磨细后并输送至配料机，再通过输送机输送至搅拌机进行搅拌；将搅拌均匀的物料输送至轮碾机进行碾压；将碾压后的物料进行熟化；将熟化后的物料输送至压砖机进行挤压成坯；将挤压后的砖坯在常温常压下进行干燥；将干燥后的砖坯码放在窑内进行烧结，即可制得粉煤灰烧结砖。本发明利用大掺量的粉煤灰加膨润土代替粘土制砖，从而使粉煤灰烧结砖具有保温性能好、光洁度好、不易起皮、不裂纹的有益效果，并且可以实现节能环保、成本低廉粉煤灰烧结砖的制备方法。

Description

粉煤灰烧结砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰烧结砖及其制备方法，尤其涉及一种高掺量粉煤灰烧结砖及其制备方法，属于建筑用砖烧结技术领域。

背景技术

我国近年来的火力发电厂越来越多，年排灰量上亿吨，不但占用大量的土地，还对环境造成极大的污染，因此粉煤灰的综合利用便成了人们研究的一大课题。为此，国家呼吁人们“变废为宝”，而且提出一系列关于节能利废的优惠政策。

目前，利用大掺量粉煤灰生产建筑用砖已经很平凡，尤其是大掺量粉煤灰蒸压砖和大掺量粉煤灰烧结砖方面颇为广泛，但也存在着很多缺陷。虽然利用了大量的废弃粉煤灰，并且强度性能也可以保证，但其表面不光滑、起皮、还有小裂纹，已成为建筑行业中一个头疼的问题。

发明内容

市面上的粉煤灰烧结砖虽然利用了大量的废弃粉煤灰，并且强度性能也可以保证，但其表面仍然存在不光滑、起皮、小裂纹的技术问题，本发明就是根据膨润土的膨润性、粘结性和吸附性，将其添加到粉煤灰中来生产光滑、不起皮、无裂纹的烧结砖的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种粉煤灰烧结砖的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、取粉煤灰、膨润土和骨料分别磨细后，并按质量百分比计取70％～80％的粉煤灰、8％～5％的膨润土和22％～15％的骨料输送至配料机，再通过输送机输送至搅拌机后，加入占粉煤灰、膨润土和骨料总质量20％～25％的水进行搅拌；

步骤二、将搅拌均匀的物料输送至轮碾机进行碾压；

步骤三、将碾压后的物料进行熟化；

步骤四、将熟化后的物料输送至压砖机进行挤压成坯；

步骤五、将挤压后的砖坯在常温常压下进行干燥；

步骤六、将干燥后的砖坯码放在窑内进行烧结，即可制得粉煤灰烧结砖。

本发明的有益效果是：利用大掺量的粉煤灰加膨润土代替粘土制砖，从而使粉煤灰烧结砖具有保温性能好、光洁度好、不易起皮、不裂纹的有益效果，并且可以实现节能环保、成本低廉粉煤灰烧结砖的制备方法。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤一中的粉煤灰为干排粉煤灰或者湿排粉煤灰，其磨细后的目数小于或者等于55目。

进一步，所述步骤一中的膨润土为钠基膨润土或者钙基膨润土，其磨细后的粒径小于或者等于0.088毫米。

进一步，所述步骤一中的骨料按其重量百分比计包括50％～100％的煤矸石和0～50％的炼铁炉渣，磨细后的煤矸石粒径为2.5毫米～3.5毫米，磨细后的炼铁炉渣的粒径为1毫米～5毫米。

进一步，所述步骤二中搅拌均匀的物料输送至轮碾机进行碾压的时间为5分钟～10分钟

进一步，所述步骤三中碾压后的物料进行熟化后其含水率小于或者等于20％。

进一步，所述步骤四中压砖机在压力为1.8兆帕～2兆帕下对熟化后的物料进行挤压成坯

进一步，所述步骤五中挤压后的砖坯在常温常压下干燥的时间为1天，至其含水率小于15％。

进一步，所述步骤六中干燥后的砖坯码放在窑内的烧结温度为950℃～1150℃，烧结时间为1.5天。

本发明还提供一种应用上述技术方案制备的粉煤灰烧结砖如下：该粉煤灰烧结砖按质量百分比计包括70％～80％的粉煤灰、5％～8％的膨润土和15％～22％的骨料。

附图说明

图1为本发明粉煤灰烧结砖制备方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明粉煤灰烧结砖制备方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤10、取粉煤灰、膨润土和骨料分别磨细后，并按质量百分比计取70％～80％的粉煤灰、5％～8％的膨润土和15％～22％的骨料输送至配料机，再通过输送机输送至搅拌机后，加入占粉煤灰、膨润土和骨料总质量20％～25％的水进行搅拌。

所述步骤10又分为备料和配料两个步骤，其中备料包括选取粉煤灰、膨润土和骨料。

粉煤灰的备料过程如下：

将电厂的粉煤灰取回，运至物料堆放场，让其自然脱水到20％以下，要求粉煤灰中的SiO₂的含量≥40％，SO₃的含量≤2％，取一定量脱水后的粉煤灰磨细到目数小于或者等于55目，以备配料。

膨润土的备料过程如下：

自然界产出的膨润土，绝大部分为钙基膨润土，钙基膨润土较钠基膨润土性能差，所以生产厂常用人工钠化的方法将钙基膨润土改型为钠基膨润土。一般情况下，钙基膨润土只要与粉煤灰配合后AI₂O₃的含量≤30％，粒径≤0.088mm就可以备好直接等待配料用。如果有必要可以加NaF或Na₂CO₃作改性剂，将其改性为钠基膨润土，其改性工艺流程为：将钙基膨润土原矿先破碎，接着钠化改型后，将其干燥，再将其球磨后，进行空气分级和气旋过滤，即可得到钠基膨润土产品，改性后将其磨细到≤0.088mm，即可等待配料。

骨料的备料过程如下：

取一定量的骨料将其磨细，所述骨料包括煤矸石和炼铁炉渣，磨细后的骨料按其质量百分比计包括50％～100％的煤矸石以及0～50％的炼铁炉渣。所述煤矸石的粒径为2.5毫米～3.5毫米，炼铁炉渣的粒径为1毫米～5毫米。

配料的步骤即按按质量百分比计取磨细后的70％～80％的粉煤灰、8％～5％的膨润土和22％～15％的骨料，接着将按比例配好后的物料输送到配料机内调配，再用输送机送到高速双轴搅拌机内彻底搅拌混合，物料的水分要控制在30％以内。

步骤20、将搅拌均匀的物料输送至轮碾机进行碾压。

将搅拌好的物料输送到碾压机碾压5分钟～10分钟。

步骤30、将碾压后的物料进行熟化。

将碾压好的物料堆积到场地上至少1天进行熟化，直到挤压成坯时物料的含水率≤20％。

步骤40、将熟化后的物料输送至压砖机进行挤压成坯。

在物料熟化好之后，在压力1.8兆帕～2.0兆帕，物料含水率≤20％的条件下，用压砖机将物料挤压成型。

步骤50、将挤压后的砖坯在常温常压下进行干燥。

将挤压成型的砖坯置常温下干燥，时间为1天，至砖坯的含水率达到15％以下。

步骤60、将干燥后的砖坯码放在窑内进行烧结，即可制得粉煤灰烧结砖。

砖坯干燥后，将砖坯码放入窑内烧结，烧结温度在950℃～1150℃的范围内，烧结时间1.5d，即可制得粉煤灰烧结砖。经一天半的烧结后，将粉煤灰烧结砖出窑，并且将成品输送至堆放场堆放。

所述粉煤灰烧结砖在不同温度下，砖坯内发生如下反应：

在1150℃时有有大量A₃S₄产生，使砖产生很高强度，另外，熔化的玻璃体包裹未熔的颗粒，并形成共融体，冷却后再析晶，可进一步提高强度。

下面以三个实施例对本发明粉煤灰烧结砖的制备方法做进一步详细的描述。

实例一：

按质量百分比取70％的粉煤灰、8％的膨润土和22％的骨料进行试验，其中骨料按其质量百分比包括66％的煤矸石和44％的炼铁炉渣。

首先，称取7.0千克的粉煤灰、0.8千克的钠基膨润土(如果没有钠基膨润土可以用钙基膨润土代替)、1.45千克的煤矸石和0.75千克的炼铁炉渣输送至配料机，再通过输送机输送至高速双轴搅拌机后，加入2.05千克的水进行搅拌；接着，将搅拌好的物料输送到碾压机碾压10分钟；接着，将碾压好的物料堆积到场地上1天进行熟化，直到挤压成坯时物料的含水率≤20％；接着，在物料熟化好之后，在压力1.8兆帕，物料含水率≤20％的条件下，用压砖机将物料挤压成型；其次，将挤压成型的砖坯置常温下干燥，时间为1天，至砖坯的含水率达到15％以下；最后，将干燥后的砖坯放入窑内在950℃下烧结1.5天，即可制得粉煤灰烧结砖。

性能测试结果：通过实施例一制备的粉煤灰烧结砖抗压强度单块大于10Mpa，四块大于15Mpa。抗折强度单块3.0Mpa，四块大于3.8Mpa。抗冻性不低于-20℃。废弃物利用率92％，经检验属合格产品。

实例二：

按质量百分比取75％的粉煤灰、7％的膨润土和18％的骨料进行试验，其中骨料按其质量百分比包括66％的煤矸石和44％的炼铁炉渣。

首先，称取7.5千克的粉煤灰、0.7千克的钠基膨润土(如果没有钠基膨润土可以用钙基膨润土代替)、0.8千克的煤矸石和1.0千克的炼铁炉渣输送至配料机，再通过输送机输送至高速双轴搅拌机后，加入2.3千克的水进行搅拌；接着，将搅拌好的物料输送到碾压机碾压10分钟；接着，将碾压好的物料堆积到场地上1天进行熟化，直到挤压成坯时物料的含水率≤20％；接着，在物料熟化好之后，在压力1.8兆帕，物料含水率≤20％的条件下，用压砖机将物料挤压成型；其次，将挤压成型的砖坯置常温下干燥，时间为1天，至砖坯的含水率达到15％以下；最后，将干燥后的砖坯放入窑内在1000℃下烧结1.5天，即可制得粉煤灰烧结砖。

性能测试结果：通过实施例二制备的粉煤灰烧结砖抗压强度单块大于9.0Mpa，四块大于14.0Mpa。抗折强度单块2.5Mpa，四块大于3.0Mpa。抗冻性不低于-20℃。废弃物利用率93％，经检验属合格产品。

实例三：

按质量百分比取80％的粉煤灰、5％的膨润土和15％的骨料进行试验，其中骨料按其质量百分比包括66％的煤矸石和44％的炼铁炉渣。

首先，称取8.0千克的粉煤灰、0.5千克的钠基膨润土(如果没有钠基膨润土可以用钙基膨润土代替)、0.99千克的煤矸石和0.51千克的炼铁炉渣输送至配料机，再通过输送机输送至高速双轴搅拌机后，加入2.45千克的水进行搅拌；接着，将搅拌好的物料输送到碾压机碾压10分钟；接着，将碾压好的物料堆积到场地上1天进行熟化，直到挤压成坯时物料的含水率≤20％；接着，在物料熟化好之后，在压力1.8兆帕，物料含水率≤20％的条件下，用压砖机将物料挤压成型；其次，将挤压成型的砖坯置常温下干燥，时间为1天，至砖坯的含水率达到15％以下；最后，将干燥后的砖坯放入窑内在1150℃下烧结1.5天，即可制得粉煤灰烧结砖。

性能测试结果：通过实施例三制备的粉煤灰烧结砖抗压强度单块大于11.0Mpa，四块大于17.0Mpa。抗折强度单块2.0Mpa，四块大于2.8Mpa。抗冻性不低于-22℃。而且烧成温度在1150℃，吸水率可达20％，废弃物利用率95％，经检验属合格产品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种粉煤灰烧结砖的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、取粉煤灰、膨润土和骨料分别磨细后，并按质量百分比计取70％～80％的粉煤灰、5％～8％的膨润土和15％～22％的骨料输送至配料机，再通过输送机输送至搅拌机后，加入占粉煤灰、膨润土和骨料总质量20％～25％的水进行搅拌，其中，所述骨料按其重量百分比计包括50％～100％的煤矸石和0～50％的炼铁炉渣，磨细后的煤矸石粒径为2.5毫米～3.5毫米，磨细后的炼铁炉渣的粒径为1毫米～5毫米；让粉煤灰自然脱水到20％以下，使得所述粉煤灰中的SiO₂的含量≥40％，SO₃的含量≤2％，取脱水后的粉煤灰磨细到目数小于或者等于55目；

步骤二、将搅拌均匀的物料输送至轮碾机进行碾压；

步骤三、将碾压后的物料进行熟化；

步骤四、将熟化后的物料输送至压砖机进行挤压成坯；

步骤五、将挤压后的砖坯在常温常压下进行干燥；

2.根据权利要求1所述的粉煤灰烧结砖的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的粉煤灰为干排粉煤灰或者湿排粉煤灰，其磨细后的目数小于或者等于55目。

3.根据权利要求1所述的粉煤灰烧结砖的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的膨润土为钠基膨润土或者钙基膨润土，其磨细后的粒径小于或者等于0.088毫米。

4.根据权利要求1所述的粉煤灰烧结砖的制备方法，其特征在于：所述步骤二中搅拌均匀的物料输送至轮碾机进行碾压的时间为5分钟～10分钟。

5.根据权利要求1所述的粉煤灰烧结砖的制备方法，其特征在于：所述步骤三中碾压后的物料进行熟化后其含水率小于或者等于20％。

6.根据权利要求1所述的粉煤灰烧结砖的制备方法，其特征在于：所述步骤四中压砖机在压力为1.8兆帕～2兆帕下对熟化后的物料进行挤压成坯。

7.根据权利要求1所述的粉煤灰烧结砖的制备方法，其特征在于：所述步骤五中挤压后的砖坯在常温常压下干燥的时间为1天，至其含水率小于15％。

8.根据权利要求1所述的粉煤灰烧结砖的制备方法，其特征在于：所述步骤六中干燥后的砖坯码放在窑内的烧结温度为950℃～1150℃，烧结时间为1.5天。