CN103482943B

CN103482943B - 一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法

Info

Publication number: CN103482943B
Application number: CN201310393260.5A
Authority: CN
Inventors: 陈志华
Original assignee: Zunyi County Xiang Brightness Environmental Protection Industry LLC
Current assignee: Zunyi County Xiang Brightness Environmental Protection Industry LLC
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2033-09-02
Also published as: CN103482943A

Abstract

本发明公开了一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法，主要包括以下步骤：（1）原料的选择、配料；（2）球磨和投料搅拌；（3）浇注；（4）静停初养，蒸汽回收余热利用；（5）脱模、切割；（6）蒸压养护。本发明通过优化原材料的配比，提高了蒸压加气混凝土砌块的强度和抗冻性能，提高了粉煤灰等废物的利用率；从原料配比技术参数的研究和蒸压和投料搅拌技术研究两方面出发，使生产出的加气混凝土砌块强度更高，生产工艺更加节能降耗。利用本发明加工工艺，可形成年产30万m³加气混凝土砌块的生产规模，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法

技术领域

本发明涉及一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法。

背景技术

目前我国禁止使用实心粘土砖，而提倡使用轻质、节能、保温的加气混凝土砌块砖。在现有技术中，加气混凝土砌块产品主要存在着两方面的不足，一是配方不合理，导致产品强度和抗冻性能较差；二是生产线循环使用在节能降耗方面应用效果差。利用粉煤灰、石灰和石膏为主要生产原料的加气混凝土砌块产品的方法很多，但其大多使用了水泥作为原料之一，且原料配比不尽合理，加工过程中的参数未掌握好，导致成品质量不理想。

如CN103193447A公开的一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖及制备方法，材料按重量比为粉煤灰65%-68%，石灰17%-23%，水泥6%-10%，脱硫石膏2%-4%，水溶性铝粉1%-1.5%,脂肪酸皂0.5%，皂荚粉0.5%。经过机械筛选粉煤灰与脱硫石膏粉加水混磨制浆，粉煤灰细度按0.08㎜方孔筛筛余≤15%，再与经过计量按配方重量比的石灰、水泥、铝粉悬浮液经过搅拌、浇注、切割、热静停养护，再用密封良好的蒸压釜在一定压力（1.0-1.2Mpa）的180-200℃饱和蒸汽进行加热，经过8-10小时时间的蒸养，制成加气混凝土砌块。该方案采用水泥、脂肪酸皂为原料，且原料配比不够合理，静停养护和蒸压养护时的技术参数不够理想，最终加工得到的加气混凝土砌块强度和抗冻性能较差，且在加工过程中存在废气污染较重、能耗较大、生产成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法，解决了现有技术中加气混凝土砌块生产配方设计不合理，加工过程中废气污染较重、能耗较大、生产成本较高的问题。

一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法，是以粉煤灰、石灰、石膏、铝粉为主要原料经过配料、粉碎、搅拌、浇注、静停、脱模、切割、蒸压养护等过程制得加气混凝土砌块，其特征在于：在原料中没有使用水泥，且加入了皂角粉；在投料搅拌阶段采用40～50℃的搅拌温度；在静停时采用40～45℃的温度并回收利用蒸压养护工序中产生的废蒸汽作为热源，用作静停初养时维持温度的能源；在蒸压养护中的恒压阶段采用釜内的压力为1.3～1.4MPa、温度为190～200℃，在降压阶段通过释放蒸压釜内的蒸汽实现降压，并将降压阶段释放的废蒸汽用导管输送到投料搅拌工序的搅拌池内，用于加热搅拌池中的料浆；和/或输送到静停初养工序的养护室中，用于养护室的升温；

主要包括以下步骤：

（1）原料的选择、配料：

按以下质量百分比选取原料并配料：

粉煤灰65%～75％，生石灰20%～30％，石膏3%～6％，铝粉膏0.05%～0.15％，其余为皂角粉；

（2）球磨和投料搅拌：

将步骤（1）中的配料分别进行球磨粉碎，并混合搅拌均匀得到混合物料，投料搅拌时的搅拌温度为40～50℃；

（3）浇注：

将步骤（2）中的混合物料浇注成型；

（4）静停初养，蒸汽回收余热利用：

静停初养时的温度为40～45℃，静停初养时间为1.25～2.25h，回收利用蒸压养护工序中产生的废蒸汽作为热源，用作静停初养时维持温度的能源；

（5）脱模、切割：

将静停初养所得物进行脱模、切割得到砌块坯；

（6）蒸压养护：

将步骤（5）所得砌块坯进行蒸压养护，包括常规的真空、升压、恒压和降压四个阶段，其中，恒压阶段蒸压釜内的压力为1.3～1.4MPa、温度为190～200℃；

在降压阶段通过释放蒸压釜内的蒸汽实现降压；降压阶段释放的废蒸汽用导管输送到投料搅拌工序的搅拌池内，用于加热搅拌池中的料浆；和/或输送到静停初养工序的养护室中，用于养护室的升温。

所述步骤（1）中的原料是利用电厂排放的粉煤灰、脱硫石膏以及废气。

所述步骤（1）中的原料的质量百分比为：

粉煤灰67.5%～72.5％，生石灰22.5%～27.5％，石膏4%～5％，铝粉膏0.075%～0.125％，其余为皂角粉。

所述步骤（1）中的原料的质量百分比为：

粉煤灰70％，生石灰25％，石膏4.5％，铝粉膏0.1％，其余为皂角粉。

所述步骤（2）中的搅拌温度为45℃。

所述步骤（4）中的静停初养时的温度为42.5℃。

所述步骤（7）中恒压阶段蒸压釜内的压力为1.35MPa、温度为195℃。

本发明技术方案的依据如下：

在本发明加气混凝土砌块的生产原料中，石灰的主要作用是在水热反应过程中与氧化硅、氧化铝反应，使产品获得强度；水泥的主要作用是调节浇筑稳定性和促进坯体硬化，并能减少制品的收缩值；粉煤灰主要提供二氧化硅与氧化钙和氧化铝水热反应，使产品获得强度；石膏可延缓铝粉的发气速度，抑制石灰的消解时间和延长料浆的稠化时间，增加产品强度；铝粉在混泥土浇注中在一定的料浆温度下发气，产生气孔，促使料浆膨胀，支承料浆重量，使料浆稠化硬化成坯体。如上所述，各主要原料均有其特殊功能，但各原料间会相互抑制，只有研究出科学合理的配比，才能获得良好的产品性能，控制好配料成分的关键是提高产品合格率的关键。针对这点，本发明采用的配料比例科学合理，比例范围适当，加工成的加气混凝土砌块具有良好的产品性能；本发明加工方法提高了加气混凝土砌块产品合格率。

现有技术中传统的加气混凝土砌块原料主要是粉煤灰、石灰、水泥、脱硫石膏、铝粉。而本发明为了在加气混凝土砌块浇注中对铝粉起到脱脂和稳泡的作用，提高浇注稳定性，使产品容量更轻，保温性能更好，特在原料配比中加入一定比例的外加剂（皂角粉），同时也提高了粉煤灰的利用率。本发明不掺加水泥，采用石灰作为钙质材料，克服了采用水泥、石灰作为钙质材料成本较高的弊端。

本发明利用电厂排放的粉煤灰、脱硫石膏以及废气为主要原材料生产加气混凝土砌块，符合国家相关产业政策。

浇注稳定性是指加气混凝土料浆在浇注入模后，能否稳定发气膨胀而不出现沸腾、塌模的现象。要做到浇注稳定，实质上就是使料浆的稠化与铝粉发气相适应。当料浆的稠化跟不上发气速度，则塌模；当料浆稠化过快则发气不畅，产生憋气、沉陷、裂缝。因此，保证浇注稳定性乃是提高加气混凝土产量、稳定质量、降低成本的关键之一。提高浇注稳定性的关键控制点主要是料浆的发气与膨胀过程，以及发气过程的相关工艺参数。本发明采用了合理的发气过程的相关工艺参数，提高了浇注稳定性，获得了优质的加气混凝土砌块。

由于蒸压养护工序包括真空、升压、恒压和降压四个阶段，投料搅拌工序的搅拌温度为40～50℃，静停初养工序的温度为40～45℃，恒压阶段蒸压釜内的压力为1.3～1.4MPa、温度为190～200℃，在降压阶段通过释放蒸压釜内的蒸汽实现降压，降压阶段释放的废蒸汽可以用导管输送到投料搅拌工序的搅拌池内，用于加热搅拌池中的料浆，也可以输送到静停初养工序的养护室中，用于养护室的升温，目的是为了增加生产线能源循环系统，在降低能耗的情况下提高了产品强度。

由于现有技术中的投料搅拌为常温搅拌，使得物料反应不彻底、粘性差，导致坏坯率高，产品强度低。本发明针对这个缺陷，通过回收利用蒸压养护工序中产生的废蒸汽作为热源，提高了能源利用效率，节省了传统用作静停初养时维持温度的能源，成本低。

本发明采用在降压阶段通过释放蒸压釜内的蒸汽实现降压，降压阶段释放的废蒸汽可以用导管输送到投料搅拌工序的搅拌池内，用于加热搅拌池中的料浆；也可以输送到静停初养工序的养护室中，用于养护室的升温，目的是为了增加生产线能源循环系统，在降低能耗的情况下提高了产品强度。

本发明的有益效果：

本发明通过优化原材料的配比，提高了蒸压加气混凝土砌块的强度和抗冻性能，提高了粉煤灰等废物的利用率；从原料配比技术参数的研究和蒸压和投料搅拌技术研究两方面出发，使生产出的加气混凝土砌块强度更高，生产工艺更加节能降耗。利用本发明加工工艺，可形成年产30万m³加气混凝土砌块的生产规模。

本发明在降压阶段通过释放蒸压釜内的蒸汽用导管输送到投料搅拌工序的搅拌池内，用于加热搅拌池中的料浆，同时也可以输送到静停初养工序的养护室中，用于养护室的升温，降低了能耗，提高了产品强度。本发明还可采用新的料浆罐搅拌装置，降低了能耗，降低了生产成本，同时在原料配比技术中添加新的外加剂，使砌块更加轻，保温隔热效果更好。

本发明能达到的经济效益和社会效益为：

经济效益：以项目达产年30万立方米核算，达产年销售收入达620万元，总成本费用521.40万元，实现净利润61.33万元，增加国家税收40.4万元。

社会效益：利用电厂排放的粉煤灰、脱硫石膏以及废蒸汽为主要原材料生产加气混凝土砌块，符合国家相关产业政策，产品技术含量高，处于国内领先水平。本发明将提高城市工业废弃物的综合利用水平，使废物资源化，减少废弃物的产生量，实现资源综合利用，进一步降低加气混凝土砌块的生产成本，提高经济效益和市场核心竞争力，同时促进了废物产生企业污染治理的力度，减少了污染的最终排放总量，使经济发展和环境保护和谐并进。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但并不构成对本发明保护范围的限定。

本发明所述的一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法，主要包括以下步骤：

（1）原料的选择、配料：

按以下质量百分比选取原料并配料：

利用电厂排放的粉煤灰、脱硫石膏以及废气作为原料；生石灰、铝粉膏和皂角粉均为为市售产品，其质量和加工均符合加入混凝土的要求；配料时以电子计量秤准确称取各原料；

（2）球磨和投料搅拌：

球磨粉碎时平均细度按0.08mm方孔筛余≤15%标准得到粉碎物料，投料搅拌混合得到混合物料，再将混合物料抽浆泵入料浆储备罐中储存，并不断进行搅拌，防止沉淀；

（3）浇注：

将步骤（2）中的混合物料浇注成型；

（4）静停初养，蒸汽回收余热利用：

静停初养时的温度为40～45℃，静停初养时间为1.25～2.25h，回收利用蒸压养护工序中产生的废蒸汽作为热源，用作静停初养时维持温度的能源；静停初养时湿度为85%～90%；

（5）脱模、切割：

将静停初养所得物进行脱模、切割得到砌块坯；

静停初养后混合物料可达到切割强度，由切割线翻转车上的翻转吊具吊运翻转至切割机固定支座上，脱模使砌块坯体倒立，切割装置行走进行纵切和横切，切割线可采用直径为0.1～0.15mm的切割钢丝，完成切割；切割好的砌块坯联通侧板由釜前装载车上的半成品吊具吊运至釜前蒸养小车上，每车堆放二模，堆放好蒸放小车后由慢动卷扬机牵引在釜前轨道上进行编组；编组好的砌块坯由慢动卷扬机拉入釜内进行蒸压养护；

（6）蒸压养护：

将步骤（5）所得砌块坯进行蒸压养护，包括常规的真空、升压、恒压和降压四个阶段，其中，恒压阶段蒸压釜内的压力为1.3～1.4MPa、温度为190～200℃，时间为2～4h；抽真空时的真空度为-0.05Pa，升压时的压力为1.1～1.4MPa，时间为2～4h；出釜后得到成品砌块，吊运送至堆场经自然养护堆放5天后得到加气混凝土砌块成品；

实施例1

（1）原料的选择、配料：

按以下质量百分比选取原料并配料：

粉煤灰70％，生石灰25％，石膏4.5％，铝粉膏0.1％，其余为皂角粉

（2）球磨和投料搅拌：

将步骤（1）中的配料分别进行球磨粉碎，并混合搅拌均匀得到混合物料，投料搅拌时的搅拌温度为45℃；

（3）浇注：

将步骤（2）中的混合物料浇注成型；

（4）静停初养，蒸汽回收余热利用：

静停初养时的温度为42.5℃，静停初养时间为1.75h，回收利用蒸压养护工序中产生的废蒸汽作为热源，用作静停初养时维持温度的能源；

（5）脱模、切割：

将静停初养所得物进行脱模、切割得到砌块坯；

（6）蒸压养护：

将步骤（5）所得砌块坯进行蒸压养护，包括常规的真空、升压、恒压和降压四个阶段，其中，恒压阶段蒸压釜内的压力为1.35MPa、温度为195℃；

实施例2

（1）原料的选择、配料：

按以下质量百分比选取原料并配料：

粉煤灰65%，生石灰20%，石膏3%，铝粉膏0.05%，其余为皂角粉；

（2）球磨和投料搅拌：

将步骤（1）中的配料分别进行球磨粉碎，并混合搅拌均匀得到混合物料，投料搅拌时的搅拌温度为40℃；

（3）浇注：

将步骤（2）中的混合物料浇注成型；

（4）静停初养，蒸汽回收余热利用：

静停初养时的温度为40℃，静停初养时间为1.25h，回收利用蒸压养护工序中产生的废蒸汽作为热源，用作静停初养时维持温度的能源；

（5）脱模、切割：

将静停初养所得物进行脱模、切割得到砌块坯；

（6）蒸压养护：

将步骤（5）所得砌块坯进行蒸压养护，包括常规的真空、升压、恒压和降压四个阶段，其中，恒压阶段蒸压釜内的压力为1.3MPa、温度为190℃；

实施例3

（1）原料的选择、配料：

按以下质量百分比选取原料并配料：

粉煤灰75％，生石灰30％，石膏6％，铝粉膏0.15％，其余为皂角粉；

（2）球磨和投料搅拌：

将步骤（1）中的配料分别进行球磨粉碎，并混合搅拌均匀得到混合物料，投料搅拌时的搅拌温度为50℃；

（3）浇注：

将步骤（2）中的混合物料浇注成型；

（4）静停初养，蒸汽回收余热利用：

静停初养时的温度为45℃，静停初养时间为2.25h，回收利用蒸压养护工序中产生的废蒸汽作为热源，用作静停初养时维持温度的能源；

（5）脱模、切割：

将静停初养所得物进行脱模、切割得到砌块坯；

（6）蒸压养护：

将步骤（5）所得砌块坯进行蒸压养护，包括常规的真空、升压、恒压和降压四个阶段，其中，恒压阶段蒸压釜内的压力为1.4MPa、温度为200℃；

实施例4

（1）原料的选择、配料：

按以下质量百分比选取原料并配料：

粉煤灰67.5%，生石灰27.5％，石膏4%，铝粉膏0.075%，其余为皂角粉；

（2）球磨和投料搅拌：

将步骤（1）中的配料分别进行球磨粉碎，并混合搅拌均匀得到混合物料，投料搅拌时的搅拌温度为42.5℃；

（3）浇注：

将步骤（2）中的混合物料浇注成型；

（4）静停初养，蒸汽回收余热利用：

静停初养时的温度为42.5℃，静停初养时间为1.5h，回收利用蒸压养护工序中产生的废蒸汽作为热源，用作静停初养时维持温度的能源；

（5）脱模、切割：

将静停初养所得物进行脱模、切割得到砌块坯；

（6）蒸压养护：

将步骤（5）所得砌块坯进行蒸压养护，包括常规的真空、升压、恒压和降压四个阶段，其中，恒压阶段蒸压釜内的压力为1.3MPa、温度为192.5℃；

实施例5

（1）原料的选择、配料：

按以下质量百分比选取原料并配料：

粉煤灰72.5％，生石灰22.5%，石膏5％，铝粉膏0.125％，其余为皂角粉；

（2）球磨和投料搅拌：

将步骤（1）中的配料分别进行球磨粉碎，并混合搅拌均匀得到混合物料，投料搅拌时的搅拌温度为47.5℃；

（3）浇注：

将步骤（2）中的混合物料浇注成型；

（4）静停初养，蒸汽回收余热利用：

静停初养时的温度为42.5℃，静停初养时间为2h，回收利用蒸压养护工序中产生的废蒸汽作为热源，用作静停初养时维持温度的能源；

（5）脱模、切割：

将静停初养所得物进行脱模、切割得到砌块坯；

（6）蒸压养护：

将步骤（5）所得砌块坯进行蒸压养护，包括常规的真空、升压、恒压和降压四个阶段，其中，恒压阶段蒸压釜内的压力为1.4MPa、温度为197.5℃；

本发明还可以采用新的料浆罐搅拌装置。在现有技术中，由于料浆在使用及存储中有一定时间差，且料浆罐搅拌一般都处于24小时运行状态，且传统搅拌设备装机功率较大，耗能较高，维护困难，维修成本高。而本发明可采用新设计的浆罐搅拌装置，这种装置是在料浆罐中心安置一个中心轴，在中心轴的上端、超出料浆罐罐面处连接一个围绕中心轴旋转的扇形状的平台，扇形状的平台的二侧边的一端与中心轴相接，另一端分别连接安置在料浆罐罐面周线上的带减速电机的滑轮，在扇形状的平台的中央安置一个搅拌叶片，搅拌叶片的上方是一个小功率电机减速器。目的是能均匀搅拌，降低维修难度，降低能耗成本，解决罐体四周积料问题。

采用本发明，可提高加气混凝土砌块粉煤灰利用度，提高粉煤灰资源综合利用效果；同时，可减轻砌块质量，提高浇注稳定性，使产品容量更轻，保温性能更好；此外，还能通过蒸汽回收余热利用技术，节能降耗。本发明还可以采用新的料浆罐搅拌装置，即通过改进料浆搅拌罐装置，达到能均匀搅拌效果，降低维修难度，降低能耗成本，解决罐体四周积料问题。

采用本发明加工工艺生产的加气混凝土砌块，无论是在配方设计，还是在工艺效果和产品质量，还是在经济、社会和环保效益上，均优于现有技术中采用水泥为原料的普通加气混凝土砌块的加工工艺（包括CN103193447A公开的一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖及制备方法）。

通过引用中国标准GB11968-2006和GB6566-2001，对采用本发明加工的加气混凝土砌块进行检测，得到本发明加气混凝土砌块的指标如表1所示：

表1本发明加工的加气混凝土砌块指标

Claims

1.一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法，是以粉煤灰、石灰、石膏、铝粉为主要原料经过配料、粉碎、搅拌、浇注、静停、脱模、切割、蒸压养护的过程制得加气混凝土砌块，其特征在于：在原料中没有使用水泥，且加入了皂角粉；在投料搅拌阶段采用40～50℃的搅拌温度；在静停时采用40～45℃的温度并回收利用蒸压养护工序中产生的废蒸汽作为热源，用作静停初养时维持温度的能源；在蒸压养护中的恒压阶段采用釜内的压力为1.3～1.4MPa、温度为190～200℃，在降压阶段通过释放蒸压釜内的蒸汽实现降压，并将降压阶段释放的废蒸汽用导管输送到投料搅拌工序的搅拌池内，用于加热搅拌池中的料浆；和/或输送到静停初养工序的养护室中，用于养护室的升温；

主要包括以下步骤：

(1)原料的选择、配料：

按以下质量百分比选取原料并配料：

粉煤灰67.5％～72.5％，生石灰22.5％～27.5％，石膏4％～5％，铝粉膏0.075％～0.125％，其余为皂角粉；

(2)球磨和投料搅拌：

将步骤(1)中的配料分别进行球磨粉碎，并混合搅拌均匀得到混合物料，投料搅拌时的搅拌温度为40～50℃；

(3)浇注：

将步骤(2)中的混合物料浇注成型；

(4)静停初养，蒸汽回收余热利用：

(5)脱模、切割：

将静停初养所得物进行脱模、切割得到砌块坯；

(6)蒸压养护：

将步骤(5)所得砌块坯进行蒸压养护，包括常规的真空、升压、恒压和降压四个阶段，其中，恒压阶段蒸压釜内的压力为1.3～1.4MPa、温度为190～200℃；

在降压阶段通过释放蒸压釜内的蒸汽实现降压；降压阶段释放的废蒸汽用导管输送到投料搅拌工序的搅拌池内，用于加热搅拌池中的料浆；和/或输送到静停初养工序的养护室中，用于养护室的升温；

所述步骤(1)中的原料是利用电厂排放的粉煤灰、脱硫石膏以及废气。

2.根据权利要求1所述的一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)中的原料的质量百分比为：

3.根据权利要求1所述的一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法，其特征在于：所述步骤(2)中的搅拌温度为45℃。

4.根据权利要求1所述的一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法，其特征在于：所述步骤(4)中的静停初养时的温度为42.5℃。

5.根据权利要求1所述的一种利用粉煤灰生产加气混凝土砌块的加工方法，其特征在于：所述步骤(7)中恒压阶段蒸压釜内的压力为1.35MPa、温度为195℃。