CN102924059A - 一种页岩多孔砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种页岩多孔砖，其原料各组分按重量份计，页岩60-90份、煤矸石25-30份、粉煤灰7-11份。本发明利用新疆和布克赛尔地区的丰富地表页岩矿藏，以页岩材料为主，配以工业废粉煤灰及廉价的煤矸石，烧结得页岩多孔砖具有良好的隔热保温性能，可减少冬季建筑能耗21%，大大节约使用能耗。

Description

一种页岩多孔砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及墙体材料及制备方法。

背景技术

墙体材料革新是保护耕地、节约能源、改善环境、实施可持续发展战略的重要措施。同时对促进墙体材料结构调整和技术进步，提高建筑工程质量和改善建筑功能，也具有十分重要的意义。“十二五”期间建材用品发展重点是：新型墙体材料要适应建筑功能的改善和建筑节能的要求。要积极发展利用当地资源，生产低能耗、低污染、高性能，高强度、多功能、系列化、能够提高施工效率的新型墙体材料。

普通粘土砖虽然在我国有着悠久的历史，但由于其制砖毁田，生产技术落后，耗能高，被国家列为限制生产和限量使用的产品。

由于人口爆长、城市扩建，人均耕地面积越来越少，像传统粘土砖这样靠不断吞吃土地的建筑材料，将不得不被迫减少或停止使用，这样新型页岩煤矸石砖的使用价值就凸显出来，用新型页岩煤矸石砖这样的新型墙体材料替代粘土砖，将是大势所趋，各地政府已明令禁止生产和使用粘土红砖。

按平均取土深1.2m计，年产6000万块可节约耕地约125亩。

和布克赛尔县地处新疆西北干旱荒漠区，冬季严寒漫长夏季炎热短促，并处于经济和建筑业快速发展期，区域内工业与民用建筑以及公共服务设施每年为了采暖、空调、照明、通风、热水供应等，要消耗大量的煤炭资源，按现有建筑及其管理水平，每年建筑用能约占全部总能耗的35%左右，预计2020年将达到40%左右，单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍以上，因此，建筑节能已成为当务之急。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种保温性能好且节能环保的页岩多孔砖；

本发明的另一目的是提供上述页岩多孔砖的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种页岩多孔砖，其原料各组分按重量份计，页岩60-90份、煤矸石25-30份、粉煤灰7-11份。 

作为上述的页岩多孔砖的优选方，其原料各组分按重量份计，页岩破碎粉60份、煤矸石破碎粉30份、粉煤灰10份。 

上述的页岩多孔砖的制备方法，包括如下工艺步骤：

步骤一、破碎：

将页岩、煤矸石按原料配比投入料箱，经反击破碎、粉碎破碎，筛选出40目以上的颗粒；

步骤二、搅拌：

将步骤一中所制得的混合颗粒放入搅拌机，将配比量的粉煤灰和原料总重量20-30%的水加入搅拌机，搅拌均匀；

步骤三、陈化：

将搅拌均匀的泥料送入陈化库中陈化10h以上；

步骤四、再搅拌：

经陈化后的泥料经搅拌挤出机再次搅拌，使原料充分均匀化；

步骤五、挤出成型：

将步骤四中搅拌均匀的泥料挤出成型，切条、切坯，自然晒干至砖坯含水率4%-6%；

步骤六、装窑焙烧：

码好砖坯的窑车将砖坯送入干燥窑干燥，干燥的时间为24—26小时，干燥窑的热源来自焙烧窑，干燥好的砖坯随窑车进入焙烧窑，在900-1000℃下采用一次码工艺焙烧周期27小时，得页岩多孔砖。

优选的，所述步骤一中破碎筛选出60目以上的颗粒。

优选的，所述步骤二中掺入水的量为原料总重量的25%。

优选的，所述步骤五采用双极真空挤砖机挤出成型，挤出压力为3.5-4.0MPa，最佳为3.8MPa，真空度1×10^-3～8×10^-2 MPa，最佳为5×10^-3 MPa。

优选的，所述步骤六中所述焙烧窑采用一次码烧隧道窑，且窑体结构为平吊顶结构。

优选的，所述步骤六中在950℃下焙烧1小时。

本发明的有益效果：

1、本发明利用新疆和布克赛尔地区的丰富地表页岩矿藏，以页岩材料为主，配以工业废粉煤灰及廉价的煤矸石，烧结得页岩多孔砖具有良好的隔热保温性能，可减少冬季建筑能耗21%，大大节约使用能耗。在北方寒冷地区，370 mm厚的空心砖墙完全可以取代490 mm厚的粘土普通砖墙。在使用中，由于其保温热性能良好，夏季将减少空调的能耗，冬季减少取暖的煤耗，具有很好的热工性能。

2、页岩多孔砖比普通实心粘土砖节省原料节约能源，年产6000万块页岩烧结砖每年可节约标准煤2500余吨，按现在400元/吨，每年可减少煤耗成本100万元。

3、页岩多孔砖质轻，孔洞率≥25%，抗压强度不低于10兆帕，外观等级应符合GB13544-2000《烧结多孔砖》及GB13545－2003《烧结空心砖、空心砖切块》的指标要求，建筑时减少了基础设施的成本，其经济效益可观。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种页岩多孔砖，按表1所指原料组分及含量，其制备方法如下：

将原料页岩和煤矸石按配方比投入料箱，并通过反击破碎、粉碎破碎，筛分出粒径为60目以上的颗粒后送入双轴搅拌机中，不合格的颗粒送回投入料箱重新粉碎。粉煤灰用车运至石区后打入箱式给料机按配方比定量送入双轴搅拌机中，再向搅拌机中按原料总重量的25%加入水，搅拌后送入陈化库中陈化，以提高混合原料的塑形指数和含水率。

陈化后的泥料经搅拌挤出机再次搅拌，使其含水率基本达到成型要求，进一步改善泥料的均化性能，使原料充分均匀化，然后进入双极真空挤砖机挤出成型，切条、切坯，挤出压力设定为3.8MPa，真空度设定为5×10^-3 MPa，砖坯成型时含水率为14%-17%，经切条、切坯机上架系统编组码放到干燥车上由人工送到晒场自然干燥至含水率在4%-6%，砖坯干燥周期是24小时，砖坯成品率达95%以上。

将干燥后的砖坯送入隧道窑焙烧，窑体结构为平吊顶结构，窑断面大、产量高、断面温差小、焙烧热工参数稳定，可以确保烧成质量。燃料外投，隧道窑设排烟、循环、余热、冷却系统和车底压力平衡系统。采用一次码烧工艺，在950℃下焙烧1小时，制得成品页岩空心砖。

实施例2：

一种页岩多孔砖，按表1所指原料组分及含量，其制备方法如下：

将原料页岩和煤矸石按配方比投入料箱，并通过反击破碎、粉碎破碎，筛分出粒径为40目以上的颗粒后送入双轴搅拌机中，不合格的颗粒送回投入料箱重新粉碎。粉煤灰用车运至石区后打入箱式给料机按配方比定量送入双轴搅拌机中，再向搅拌机中按原料总重量的20%加入水，搅拌后送入陈化库中陈化，以提高混合原料的塑形指数和含水率。

陈化后的泥料经搅拌挤出机再次搅拌，使其含水率基本达到成型要求，进一步改善泥料的均化性能，使原料充分均匀化，然后进入双极真空挤砖机挤出成型，切条、切坯，挤出压力设定为5MPa，真空度设定为1×10^-3 MPa，砖坯成型时含水率为14%-17%，经切条、切坯机上架系统编组码放到干燥车上由人工送到晒场自然干燥至含水率在4%-6%，砖坯干燥周期是24小时，砖坯成品率达95%以上。

将干燥后的砖坯送入隧道窑焙烧，窑体结构为平吊顶结构，窑断面大、产量高、断面温差小、焙烧热工参数稳定，可以确保烧成质量。燃料外投，隧道窑设排烟、循环、余热、冷却系统和车底压力平衡系统。采用一次码烧工艺，在900℃下焙烧1小时，制得成品页岩空心砖。

实施例3：

一种页岩多孔砖，按表1所指原料组分及含量，其制备方法如下：

将原料页岩和煤矸石按配方比投入料箱，并通过反击破碎、粉碎破碎，筛分出粒径为60目以上的颗粒后送入双轴搅拌机中，不合格的颗粒送回投入料箱重新粉碎。粉煤灰用车运至石区后打入箱式给料机按配方比定量送入双轴搅拌机中，再向搅拌机中按原料总重量的30%加入水，搅拌后送入陈化库中陈化，以提高混合原料的塑形指数和含水率。

陈化后的泥料经搅拌挤出机再次搅拌，使其含水率基本达到成型要求，进一步改善泥料的均化性能，使原料充分均匀化，然后进入双极真空挤砖机挤出成型，切条、切坯，挤出压力设定为4MPa，真空度设定为8×10^-2 MPa，砖坯成型时含水率为14%-17%，经切条、切坯机上架系统编组码放到干燥车上由人工送到晒场自然干燥至含水率在4%-6%，砖坯干燥周期是24小时，砖坯成品率达95%以上。

将干燥后的砖坯送入隧道窑焙烧，窑体结构为平吊顶结构，窑断面大、产量高、断面温差小、焙烧热工参数稳定，可以确保烧成质量。燃料外投，隧道窑设排烟、循环、余热、冷却系统和车底压力平衡系统。采用一次码烧工艺，在1000℃下焙烧40分钟，制得成品页岩空心砖。

实施例4

一种页岩多孔砖，按表1所指原料组分及含量，其制备方法如下：

将原料页岩和煤矸石按配方比投入料箱，并通过反击破碎、粉碎破碎，筛分出粒径为60目以上的颗粒后送入双轴搅拌机中，不合格的颗粒送回投入料箱重新粉碎。粉煤灰用车运至石区后打入箱式给料机按配方比定量送入双轴搅拌机中，再向搅拌机中按原料总重量的25%加入水，搅拌后送入陈化库中陈化，以提高混合原料的塑形指数和含水率。

陈化后的泥料经搅拌挤出机再次搅拌，使其含水率基本达到成型要求，进一步改善泥料的均化性能，使原料充分均匀化，然后进入双极真空挤砖机挤出成型，切条、切坯，挤出压力设定为3.8MPa，真空度设定为5×10^-3 MPa，砖坯成型时含水率为14%-17%，经切条、切坯机上架系统编组码放到干燥车上由人工送到晒场自然干燥至含水率在4%-6%，砖坯干燥周期是24小时，砖坯成品率达95%以上。

将干燥后的砖坯送入隧道窑焙烧，窑体结构为平吊顶结构，窑断面大、产量高、断面温差小、焙烧热工参数稳定，可以确保烧成质量。燃料外投，隧道窑设排烟、循环、余热、冷却系统和车底压力平衡系统。采用一次码烧工艺，在950℃下焙烧1小时，制得成品页岩空心砖。

表1：

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以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (9)

1.一种页岩多孔砖，其特征在于：其原料各组分按重量份计，页岩60-90份、煤矸石25-30份、粉煤灰7-11份。

2.根据权利要求1所述的页岩多孔砖，其特征在于：其原料各组分按重量份计，页岩破碎粉60份、煤矸石破碎粉30份、粉煤灰10份。

3.根据权利要求1或2所述的页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：

步骤一、破碎：

将页岩、煤矸石按原料配比投入料箱，经反击破碎、粉碎破碎，筛选出40目以上的颗粒；

步骤二、搅拌：

将步骤一中所制得的混合颗粒放入搅拌机，将配比量的粉煤灰和原料总重量20-30%的水加入搅拌机，搅拌均匀；

步骤三、陈化：

将搅拌均匀的泥料送入陈化库中陈化24h以上；

步骤四、再搅拌：

经陈化后的泥料经搅拌挤出机再次搅拌，使原料充分均匀化；

步骤五、挤出成型：

将步骤四中搅拌均匀的泥料挤出成型，切条、切坯，自然晒干至砖坯含水率4%-6%；

步骤六、装窑焙烧：

码好砖坯的窑车将砖坯送入干燥窑干燥，干燥的时间为24—26小时，干燥窑的热源来自焙烧窑，干燥好的砖坯随窑车进入焙烧窑，在900-1000℃下采用一次码工艺焙烧周期27小时，得页岩多孔砖。

4.根据权利要求3所述的页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤一中破碎筛选出60目以上的颗粒。

5.根据权利要求3所述的页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤二中掺入水的量为原料总重量的25%。

6.根据权利要求3所述的页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤五采用双极真空挤砖机挤出成型，挤出压力为3.5-4.0MPa、真空度1×10^-3～8×10^-2MPa。

7.根据权利要求6所述的页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤五采用双极真空挤砖机挤出成型，挤出压力为3.8MPa、真空度 5×10^-3 MPa。

8.根据权利要求3所述的页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤六中所述焙烧窑采用一次码烧隧道窑，且窑体结构为平吊顶结构。

9.根据权利要求3所述的页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤六中在950℃下焙烧4.5小时。