CN104276808A - 一种高强度多孔砖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度多孔砖，由以下重量份的原料组成：河沙10-15份，膨润土10-20份，电石渣5-10份，煤矸石40-50份，紫砂页岩10-20份，水10-25份，高氯酸钾1-5份，二氧化锰2-5份，方解石15-25份，通过破碎、密封陈化、制坯、烘干烧结得到的空心砖，吸水性强，不开裂；抗压强度高，综合性能优异，符合国家标准；耐磨损，抗震，可直接搬运，堆码，成品率高；节能减排，防止环境污染，生态环保；生产工艺简单，制作方便，生产周期短，废物利用，节省资源，生产成本低，有利于大批量工业化生产。

Description

一种高强度多孔砖
技术领域
    本发明涉及建筑材料生产领域，特别涉及一种高强度多孔砖。
背景技术
制砖行业是高耗能、高污染、高耗资源及低产出的行业，每个砖瓦厂都会得到当地环保局的重点照顾，大多数砖瓦厂的烧结温度为1300-1400℃左右，耗能高，为了解决这个问题，行业的工程技术人员采取了很多措施，一般地企业采取把窑炉加宽、加长的措施达到节能降耗的目的，以便实现快速烧成，但是上述方法需要企业投入大量的资金用于改造窑炉，而且窑炉的占地空间也会受到一定的限制，要实现有难度，而且现在国家禁止和限制实心粘土砖的生产和使用，不允许挖土烧砖，现在利用其他替代品烧砖的空心砖强度不高，吸水性不强、不耐磨、耐压、抗震，生产成本高。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种高强度多孔砖，强度高，吸水性强、耐磨、耐压、抗震，烧砖时能源消耗少，收缩率小，生产成本低。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种高强度多孔砖，其特征在于：由以下重量份的原料组成： 河沙10-15份，膨润土10-20份，电石渣5-10份，煤矸石40-50份，紫砂页岩10-20份，水10-25份，高氯酸钾1-5份，二氧化锰2-5份，方解石15-25份。
一种高强度多孔砖，其具体制备步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对紫砂页岩、煤矸石、方解石、电石渣分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在1-10mm；
（2）通过中控室控制步骤（1）后的紫砂页岩、煤矸石、方解石、电石渣的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌6-10分钟，使之混合均匀；
（3）将河沙、膨润土晒干，去除杂质； 
（4）将步骤（2）（3）后的混合物和二氧化锰通过流水线进入对辊机，喷雾加水后高速对辊，转速为300-400转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在1-2mm，去除杂质；
（5）将步骤（4）后的混合料通过流水线进入陈化库密封陈化50-80小时，期间喷雾保湿，保持温度25-30℃，压力8-12MPa；
（6）将步骤（5）后的原料和高氯酸钾一起进入制砖机，在70-80MPa下压制、切割成砖坯堆码在进料车上；
（7）自然冷却3-8小时后将进料车送入2-3个烘干室烘干，以5-10℃/min的速率升温至30-40℃，保温3-5小时，再以4-8℃/min的速率升温至80-90℃，保温2-4小时，然后以8-12℃/min的速率降温至30-40℃，保温4-8小时；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是850-900℃，烧结时间为2-4小时，降温至570-640℃，保温4-6小时，再升温至950-1000℃，保温2-4小时，降温至650-720℃，保温4-6小时，冷却后取出打磨即可。
作为本发明的一种改进，所述步骤（6）后的砖坯含水率为10-18%。
作为本发明的一种改进，所述步骤（7）后的砖坯含水率为3-8%。
作为本发明的一种改进，所述步骤（6）后的砖坯尺寸为240 mm×190 mm×190mm。
作为本发明的一种改进，所述步骤（6）后的砖坯中间设有18个孔，每个孔直径为15-20mm。
作为本发明的一种改进，所述步骤（6）后的砖坯外侧设有线条。
本发明以煤矸石、方解石、电石渣、紫砂页岩、河沙、膨润土为主要原料来制作空心砖，不使用水泥，生产成本低，节约了人类赖以生存的土地（粘土）资源，强度高，煤矸石为煤矿采煤后的废料，河沙为河道的废弃物，电石渣是用电石制取乙炔时产生的废渣，废物利用，节能环保，在原料里加入一定量的紫砂页岩，由于紫砂页岩是一种以粘土矿物为主要组分的半成岩，含铁量较高并含有相当量粉砂级的成份，打碎后与煤矸石等其余原料制成的空心砖，坚实，有许多微小的气孔，不会因为温度急剧变化而碎裂，又不会瓷化，坚硬不破碎，具有较强吸水性、收缩率小，具有耐磨、耐压、耐酸碱、抗老化等多种功能，混有紫砂页岩的空心砖质地软硬适度，无污染，适合人们对空心砖的要求，本发明生产工艺简单，制作方便，抗压强度高，耐磨损，在烧结窑中烧结时，煤矸石在700-800℃温度下烧结时间为1-2小时后会开始自燃，节约了烧结的煤料，减少了废气排出，而且煤矸石在砖坯中自燃，能够将砖坯从里到外烧结透彻，不会出现烧结不均匀引起的开裂现象。
本发明所述的烘干是利用烧结窑的预热进行的，节约煤料，为降低生产成本，所述烘干室为3个，烘干烧结采用“三烘一烧、一次码烧”的方式进行，所述步骤（6）后的砖坯全部堆在进料车上，使用进料车分别在3个烘干室内烘干，提高生产效率，然后全部进入烧结窑一次性烧结，无需将砖坯翻动，直接堆码在滑车上烧制，减少人工劳动强度，降低生产成本。
本发明在步骤（5）对紫砂页岩、煤矸石、方解石、电石渣、河沙、膨润土、二氧化锰的混合物进行密封陈化，原来在自然状态下陈化需要6-7天才能够水化和进行离子交换，表面和内部的性能均匀，本发明陈化在保持温度25-30℃，给予一定的压力，时间只需要2-3天，而且在8-12MPa的压力下能够使水化和离子交换进行的更加充分，提高原料的塑性，还能够加快氧化还原反应．导致微生物加速繁殖，使原料松软均匀，进而达到增加塑性、提高流动性和粘接性，使原料表面光滑平整，改善原料的成型性能和干燥性能，提高空心砖的品质，经过高压陈化的煤矸石紫砂页岩原料，产品的干燥废品率减少12%，烧结废品率减少8%，塑性指数提高2-3，陈化温度不低于25℃，冬季生产应采暖，陈化过程中喷雾保湿，确保陈化能够顺利进行，达到预期效果。
本发明在步骤（4）中将混合物的颗粒尺寸控制在1-2mm，颗粒越粗吸水性越好，但是多孔砖强度降低，烧结温度高，表面粗糙，颗粒越细吸水性差，但是多孔砖强度提高，降低烧结温度，表面细腻，通过实践将颗粒尺寸控制在1-2mm整体效果最好，既能够保证吸水性，有能够保证多孔砖强度，节约能源，表面不粗糙。
在原料里加入一定量的二氧化锰，在陈化时能够抑制CaSO4的分解，加快氧化还原反应．使原料松软均匀，而且在烧制时其热分解放出的活性氧加快了着火初期的火焰传播速度，提高助燃效果，在原料里加入一定量的高氯酸钾，可以在烧结时400℃时开始分解出氧气，分解出的氧气为煤炭燃烧提供了必要的氧源，节约了烧结的煤料，减少了废气排出，节约烧结时间。
本发明所述的空心砖与实心砖相比，可使建筑物自重减轻30-40%，节约粘土30％以上，节约燃料20％-30％，且成品率高，抗风化能力强，造价降低30％，施工效率提高40％，并能改善砖的吸水性能。
本发明所述的一种高强度空心砖，颜色为绛红，空心砖表面完整，无缺楞掉角，无裂纹，敲击声音微哑，无起粉，掉屑现象。
对本发明生产的空心砖进行性能检测，检测结果如下：吸水率≤16%，抗压强度达到MU3.0，收缩值≤0.4mm/m，重量损失≤3.9%，抗冻性强度损失≤14%，综合性能优异，符合国家标准。
本发明的有益效果是：
本发明所述的一种高强度多孔砖，吸水性强，不开裂；抗压强度高，综合性能优异，符合国家标准；耐磨损，可直接搬运、堆码，成品率高；节能减排，防止环境污染，生态环保；生产工艺简单，制作方便，生产周期短，生产成本低，有利于大批量工业化生产。
具体实施方式
实施例1
本实施例所述的一种高强度多孔砖，由以下重量份的原料组成： 河沙15份，膨润土15份，电石渣8份，煤矸石45份，紫砂页岩18份，水18份，高氯酸钾4份，二氧化锰4份，方解石20份。
本实施例所述的一种高强度多孔砖，其具体制备步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对紫砂页岩、煤矸石、方解石、电石渣分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在4mm；
（2）通过中控室控制步骤（1）后的紫砂页岩、煤矸石、方解石、电石渣的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌8分钟，使之混合均匀；
（3）将河沙、膨润土晒干，去除杂质； 
（4）将步骤（2）（3）后的混合物和二氧化锰通过流水线进入对辊机，喷雾加水后高速对辊，转速为300转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在2mm，去除杂质；
（5）将步骤（4）后的混合料通过流水线进入陈化库密封陈化68小时，期间喷雾保湿，保持温度28℃，压力10MPa；
（6）将步骤（5）后的原料和高氯酸钾一起进入制砖机，在75MPa下压制、切割成砖坯堆码在进料车上，砖坯含水率为17%，砖坯尺寸为240 mm×190 mm×190mm，砖坯中间设有18个孔，每个孔直径为18mm，砖坯外侧设有线条；
（7）自然冷却6小时后将进料车送入3个烘干室烘干，以8℃/min的速率升温至35℃，保温4小时，再以6℃/min的速率升温至85℃，保温2-4小时，然后以10℃/min的速率降温至35℃，保温6小时，砖坯含水率为3%；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是850℃，烧结时间为4小时，降温至600℃，保温5小时，再升温至1000℃，保温3小时，降温至700℃，保温5小时，冷却后取出打磨即可。
本实施例所述的一种高强度空心砖，颜色为绛红，性能检测：吸水率16%，抗压强度达到MU3.0，收缩值0.36mm/m，重量损失3.8%，抗冻性强度损失14%，综合性能优异，符合国家标准。
实施例2
本实施例所述的一种高强度多孔砖，由以下重量份的原料组成： 河沙15份，膨润土16份，电石渣6份，煤矸石42份，紫砂页岩15份，水25份，高氯酸钾5份，二氧化锰5份，方解石22份。
本实施例所述的一种高强度多孔砖，其具体制备步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对紫砂页岩、煤矸石、方解石、电石渣分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在5mm；
（2）通过中控室控制步骤（1）后的紫砂页岩、煤矸石、方解石、电石渣的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌9分钟，使之混合均匀；
（3）将河沙、膨润土晒干，去除杂质； 
（4）将步骤（2）（3）后的混合物和二氧化锰通过流水线进入对辊机，喷雾加水后高速对辊，转速为400转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在1mm，去除杂质；
（5）将步骤（4）后的混合料通过流水线进入陈化库密封陈化72小时，期间喷雾保湿，保持温度30℃，压力12MPa；
（6）将步骤（5）后的原料和高氯酸钾一起进入制砖机，在80MPa下压制、切割成砖坯堆码在进料车上，砖坯含水率为15%，砖坯尺寸为240 mm×190 mm×190mm，砖坯中间设有18个孔，每个孔直径为16mm，砖坯外侧设有线条；
（7）自然冷却3-8小时后将进料车送入3个烘干室烘干，以10℃/min的速率升温至40℃，保温5小时，再以8℃/min的速率升温至86℃，保温4小时，然后以8℃/min的速率降温至32℃，保温7小时，砖坯含水率为4%；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是880℃，烧结时间为4小时，降温至590℃，保温5小时，再升温至1000℃，保温4小时，降温至680℃，保温5小时，冷却后取出打磨即可。
本实施例所述的一种高强度空心砖，颜色为绛红，性能检测：吸水率14%，抗压强度达到MU3.0，收缩值≤0.4mm/m，重量损失3.9%，抗冻性强度损失≤13%，综合性能优异，符合国家标准。

Claims (7)

1.一种高强度多孔砖，其特征在于：由以下重量份的原料组成： 河沙10-15份，膨润土10-20份，电石渣5-10份，煤矸石40-50份，紫砂页岩10-20份，水10-25份，高氯酸钾1-5份，二氧化锰2-5份，方解石15-25份。
2.一种高强度多孔砖的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对紫砂页岩、煤矸石、方解石、电石渣分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在1-10mm；
（2）通过中控室控制步骤（1）后的紫砂页岩、煤矸石、方解石、电石渣的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌6-10分钟，使之混合均匀；
（3）将河沙、膨润土晒干，去除杂质； 
（4）将步骤（2）（3）后的混合物和二氧化锰通过流水线进入对辊机，喷雾加水后高速对辊，转速为300-400转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在1-2mm，去除杂质；
（5）将步骤（4）后的混合料通过流水线进入陈化库密封陈化50-80小时，期间喷雾保湿，保持温度25-30℃，压力8-12MPa；
（6）将步骤（5）后的原料和高氯酸钾一起进入制砖机，在70-80MPa下压制、切割成砖坯堆码在进料车上；
（7）自然冷却3-8小时后将进料车送入2-3个烘干室烘干，以5-10℃/min的速率升温至30-40℃，保温3-5小时，再以4-8℃/min的速率升温至80-90℃，保温2-4小时，然后以8-12℃/min的速率降温至30-40℃，保温4-8小时；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是850-900℃，烧结时间为2-4小时，降温至570-640℃，保温4-6小时，再升温至950-1000℃，保温2-4小时，降温至650-720℃，保温4-6小时，冷却后取出打磨即可。
3.根据权利要求2所述的一种高强度多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）后的砖坯含水率为10-18%。
4.根据权利要求2所述的一种高强度多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（7）后的砖坯含水率为3-8%。
5.根据权利要求2所述的一种高强度多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）后的砖坯尺寸为240 mm×190 mm×190mm。
6.根据权利要求2所述的一种高强度多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）后的砖坯中间设有18个孔，每个孔直径为15-20mm。
7.根据权利要求2所述的一种高强度多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）后的砖坯外侧设有线条。
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