CN101672083B - 利用纯煤矸石生产自保温烧结砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用纯煤矸石生产自保温烧结砖的方法，其组分配方和重量百分比为：煤矸石65～85，煤粉2～10，煤渣或粉煤灰10～25，成孔剂3～15。具有如下工艺步骤：首先通过破碎将原料颗粒大小在3mm以下，其中0.5mm以下的颗粒大于60％，然后加入木屑、稻壳或秸秆等成孔剂水进行搅拌均匀，然后经陈化、碾炼、挤出成型、干燥、焙烧得到成品。本发明的特点是，综合利用煤矸石、粉煤灰和木屑等原材料，100％为工农业废弃物，对于保护环境和耕地具有重大的现实意义；采用鄂破→锤破→筛分工艺，进一步降低了煤矸石原料的粒度，有助于提高原料的塑性指数和控制石灰爆裂现象；具有轻质、保温、隔热和隔音的效果，完全可以满足建筑节能50％的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料的生产方法，具体说是采用煤矸石生产自保温烧结砖的方法。
背景技术
随着城市建设的加速发展和新农村建设的逐步推进，对各种建筑材料的需求也与日俱增。水泥混凝土与粘土砖等传统的建材产品发挥了重要的作用，但随着国家对建筑节能和环境保护的要求越来越严格，传统的建材产品已经无法满足使用要求。节能、利废的保温隔热新型墙体材料取得了突飞猛进的发展，轻质保温砌块或多空保温砖等新型节能墙体材料在各种非承重、承重墙体得到越来越广泛的应用。以煤矸石代替粘土作为原料制备出的自保温烧结空心砖(多孔砖)，利用煤矸石具有一定热值的特性，实现了“制砖不用土，烧砖不用煤或少用煤”的目标。同时提高了建筑物的保温、隔热、隔音等效果，并且减轻了建筑物的自重，提高了抗冲击性和抗震性。
经对现有技术文献检索发现，中国发明专利CN1311087公开了《一种煤矸石制砖的制作方法》，采用半干压制成型方法制成的砖孔洞率在20～30％之间，不仅砖的孔洞率低、表观密度偏大、抗压强度低，同时其保温性能不高；中国专利CN101429007A公开了另一种《制作煤矸石烧结砖的方法》，采取孔内塞复合绝热材料等措施，提高煤矸石烧结砖的保温性能，砖墙砌体的传热系数达到了1.185W/(m2·K)，导热系数达到了0.377W/(m·K)，虽然起到了一定的保温效果，但仍不能满足建筑节能50％以上的要求，并且生产工艺复杂，耐火性差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有煤矸石烧结砖的不足和缺陷，提供一种利用纯煤矸石生产自保温烧结砖的方法，该煤矸石自保温砖是采用煤矸石和粉煤灰作为基本原料，同时加入成孔剂，制备成的一种新型墙体材料。这种墙体材料不仅能够达到一定的力学性能要求，而且成孔剂在烧结过程中可以在砖头内部形成封闭的孔隙而使其具备保温、隔热和隔音的效果，不仅符合未来建筑对节能环保的基本要求，而且可以产生明显的经济效益和良好的社会效益，具有广阔的应用前景。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：
一种利用纯煤矸石生产自保温烧结砖的方法，其含有的组分及重量百分比为：煤矸石65～85，煤粉2～10，煤渣或粉煤灰10～25，成孔剂3～15。
上述组分中还可加入废砖(坯)，其重量百分比：废砖(坯)3～10。
所述成孔剂为废木屑、稻壳、秸秆等工农业废弃物。
本发明的制备方法及工艺步骤如下，以重量百分比计：
(1)、利用鄂式破碎机对煤矸石原料进行粗碎，然后用锤式破碎机对煤矸石原料进行细碎，最后滚筒筛进行颗粒筛分处理，得到的原料颗粒大小在3mm以下，其中0.5mm以下的颗粒大于60％，加入木屑、稻壳或秸秆等成孔剂进行搅拌均匀，最后加水搅拌，搅拌后的物料含水率控制在5～10％；
(2)、将搅拌后的原料送入陈化库进行陈化处理，由布料皮带机按一定规律，将原料均匀地分布在陈化库中，在室温下陈化1～4天，由多斗挖掘机均匀挖出；
(3)、陈化后的物料，经搅拌挤出机加水搅拌挤出碾炼，物料含水率控制在10～15％，然后进入真空挤砖机挤出成型，挤出泥条经自动切坯机切割成要求尺寸的砖坯，人工或码坯机码上窑车，以备干燥；
(4)、将成型后的砖坯置于干燥窑内，利用焙烧窑的余热进行干燥，干燥温度控制在30～100℃，时间为1～2天，干燥后坯体的水分小于5％；
(5)、干燥后的砖坯置于焙烧窑内在1000～1200℃温度下焙烧1～2天；
步骤(1)中当原料煤矸石中CaO量大于5％时，为了防止石灰爆裂现象，粒度应控制在1mm以下；木屑、稻壳或秸秆等成孔剂的粒度控制在1mm以下。
本发明的特点是：综合利用煤矸石、粉煤灰和木屑等原材料，100％为工农业废弃物，实现了废弃物“变废为宝”的目标，同时也为“禁粘”目标的顺利实现奠定了基础，对于保护环境和耕地具有重大的现实意义；采用鄂破→锤破→筛分工艺，进一步降低了煤矸石原料的粒度，不仅有助于提高原料的塑性指数，还可以有效的控制石灰爆裂现象；通过加入木屑、稻壳和秸秆等成孔剂，在焙烧过程中可以在砖头内部形成封闭的孔隙，具备轻质、保温、隔热和隔音的效果，完全可以满足建筑节能50％的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例1：
利用煤矸石生产自保温烧结砖的方法，以重量百分比表示：将塑性指数为14.6的煤矸石70％、混合均匀后，经陈化、搅拌、挤压成型、干燥、焙烧。1、首先利用鄂式破碎机对煤矸石原料进行粗碎，然后用锤式破碎机对煤矸石原料进行细碎，最后滚筒筛进行颗粒筛分处理，得到的原料颗粒大小在3mm以下，其中0.5mm以下的颗粒大于60％，然后加入煤粉4％、煤渣20％和木屑6％进行搅拌均匀，最后加水搅拌，加水搅拌后的物料含水率控制在5～10％；
2、搅拌后的原料送入陈化库进行陈化处理，由布料皮带机按一定规律，将原料均匀地分布在陈化库中，在室温下陈化2天，由多斗挖掘机均匀挖出；
3、陈化后的物料，经搅拌挤出机加水搅拌挤出碾炼，物料含水率控制在12％，然后进入真空挤砖机挤出成型，挤出泥条经自动切坯机切割成要求尺寸的砖坯，人工或码坯机码上窑车，以备干燥；
4、将成型后的砖坯置于干燥窑内，利用焙烧窑的余热进行干燥，干燥温度100℃，干燥1天，干燥后坯体的水分小于5％；
5、将干燥后的砖坯置于焙烧窑内在1050℃温度下焙烧1天；当原料煤矸石中CaO量大于5％时，为了防止石灰爆裂现象，粒度应控制在1mm以下；木屑、稻壳或秸秆等成孔剂的粒度应控制在1mm以下。
煤矸石自保温砖技术性能指标见下表：
| 序号 | 项目名称及单位 | 技术性能指标 |
| 1 | 尺寸偏差 | 合格 |
| 2 | 外观质量 | 合格 |
| 3 | 抗压强度，Mpa | MU7.5，MU10，MU15 |
| 4 | 体积密度，Kg/m3 | ≤1200 |
| 5 | 孔洞率，％ | ≥30 |
| 6 | 导热系数，W/(m·K) | ≤0.25 |
| 7 | 石灰爆裂 | 合格 |
| 8 | 抗冻性 | 合格 |
| 9 | 天然放射性核素 | IRa≤0.3，Ir≤0.6 |
实施例2：
利用煤矸石生产自保温烧结砖的方法，具体有如下工艺步骤：将塑性指数为14.0的煤矸石75％、煤粉3％、粉煤灰15％和木屑9％，混合均匀后，经陈化、搅拌、挤压成型、干燥、焙烧。
工艺参数为：原料颗粒大小在3mm以下，其中0.5mm以下的颗粒最好大于60％，木屑粒径0.5mm，含水率14％，干燥温度90℃，干燥1天，焙烧温度1080℃，焙烧1天。
实施例3：
利用煤矸石生产自保温烧结砖的方法，具体有如下工艺步骤：将塑性指数为14.4的煤矸石80％、煤粉5％、粉煤灰12％和木屑11％，混合均匀后，经陈化、搅拌、挤压成型、干燥、焙烧。
工艺参数为：原料颗粒大小在3mm以下，其中0.5mm以下的颗粒最好大于60％，木屑粒径0.5mm，含水率13％，干燥温度80℃，干燥1.5天，焙烧温度1100℃，焙烧1天。
实施例4：
与实施例1、2、3的不同点是在上述各组分中，再加入3～10％的废砖。其工艺步骤同上。
Claims (5)
1.一种利用纯煤矸石生产自保温烧结砖，其特征在于：所述烧结砖由以下组分按重量百分比组成：煤矸石65～85，煤粉2～10，煤渣或粉煤灰10～25，成孔剂3～15。
2.一种利用纯煤矸石生产自保温烧结砖，其特征在于：所述烧结砖由以下组分按重量百分比组成：煤矸石65～85，煤粉2～10，煤渣或粉煤灰10～25，成孔剂3～15，废砖或废坯3～10，上述组分按重量百分比总和满足100％。
3.如权利要求1所述的自保温烧结砖，其特征在于：所述的成孔剂为木屑、稻壳或秸秆。
4.一种制造权利要求1所述的利用纯煤矸石生产自保温烧结砖的方法，以重量百分比计，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、首先利用鄂式破碎机对煤矸石原料进行粗碎，然后用锤式破碎机对煤矸石原料进行细碎，最后滚筒筛进行颗粒筛分处理，得到的原料颗粒大小在3mm以下，其中0.5mm以下的颗粒大于60％，然后加入煤粉、煤渣或粉煤灰两者之一、以及成孔剂进行搅拌均匀，所述成孔剂为木屑、稻壳或秸秆，最后加水搅拌，搅拌后的物料含水率控制在5～10％；
(2)、搅拌后的原料送入陈化库进行陈化处理，由布料皮带机按一定规律，将原料均匀地分布在陈化库中，在室温下陈化1～4天，由多斗挖掘机均匀挖出；
(3)、陈化后的物料，经搅拌挤出机加水搅拌挤出碾炼，物料含水率控制在10～15％，然后进入真空挤砖机挤出成型，挤出泥条经自动切坯机切割成要求尺寸的砖坯，人工或码坯机码上窑车，以备干燥；
(4)、将成型后的砖坯置于干燥窑内，利用焙烧窑的余热进行干燥，干燥温度控制在30～100℃，时间为1～2天，干燥后坯体的水分小于5％；
(5)、将干燥后的砖坯置于焙烧窑内在1000～1200℃温度下焙烧1～2天。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中当原料煤矸石中CaO量大于5％时，粒度控制在1mm以下；木屑、稻壳或秸秆的成孔剂的粒度控制在1mm以下。
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