CN104310949B - 一种紫砂页岩空心砖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种紫砂页岩空心砖，由以下重量份的原料组成：紫砂页岩15-25份，煤矸石40-50份，铁矿渣30-35份，水8-15份，生石灰5-6份，粘结剂0.2-1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，防火保温；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

一种紫砂页岩空心砖
技术领域
本发明涉及建筑材料生产领域，具体涉及一种紫砂页岩空心砖。
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，现在制造空心砖会消耗大量的资源，不符合资源节约的原则，例如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，而且现在不允许挖土烧砖，现在利用其他替代品制砖要加入水泥，成本高，烧砖的空心砖吸水性不强、不耐磨、耐压，抗震，不能适应社会的需求。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种紫砂页岩空心砖，以废弃物为原料制成，吸水性强、耐压，抗震，收缩率小，烧砖时能源消耗少，成本低。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种紫砂页岩空心砖，由以下重量份的原料组成：紫砂页岩15-25份，煤矸石40-50份，铁矿渣30-35份，水8-15份，生石灰5-6份，粘结剂0.2-1份。
一种紫砂页岩空心砖，其具体制备方法步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对铁矿渣、紫砂页岩、煤矸石分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在3-8mm，电磁除铁块；
（2）中控室分别控制铁矿渣、紫砂页岩、煤矸石的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌5-10分钟，使之混合均匀；
（3）将步骤（2）后的混合物通过流水线进入对辊机，喷雾加水后高速对辊，转速为300-450转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在1-3mm；
（4）将步骤（3)后的混合料通过流水线进入陈化库密封陈化2-3天，期间喷雾保湿，保持温度25-30℃，压力0.8-2MPa；
（5）将生石灰研磨成细粉，过筛；
（6）将步骤（4）（5）后的原料混合均匀后进入制砖机，加入粘结剂，加水通过抽真空挤压和切割制成砖坯，砖坯含水率为15-25%
（7）冷却5-10小时后送入烘干室烘干，烘干时间为18-30小时，烘干温度为100-120℃，砖坯含水率为3-10%；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是900-1000℃，烧结时间为3-4小时，放置时间18-30小时，冷却后取出即可。
作为本发明的一种改进，所述粘结剂为2%木质磺酸钙。
作为本发明的一种改进，所述步骤（5）后的生石灰的粒度为40-50μm。
作为本发明的一种改进，所述步骤（6）后的砖坯尺寸为300mm×190mm×190mm，中间设有20个孔，每个孔直径为18mm。
作为本发明的一种改进，所述步骤（6）后的砖坯外侧设有凹槽。
本发明以煤矸石、铁矿渣为主要原料来制作空心砖，生产工艺简单，不使用水泥，制作方便，抗压强度高，耐磨损，生产成本低，煤矸石为煤矿采煤后的废料，铁矿渣为铸造厂的副产品，废物利用，节能环保，在烧结窑中烧结时，煤矸石在700-800℃温度下烧结时间为2-3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。
本发明在步骤（4）对紫砂页岩、煤矸石、铁矿渣的混合物进行高压密封陈化，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0.8-2MPa的压力下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，产品的干燥废品率可以减少12%，烧结废品率可减少8%，塑性指数一般可以提高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（3）中将混合物的颗粒尺寸控制在1-3mm，颗粒越粗吸水性越好，但是空心砖强度降低，烧结温度高，表面粗糙，颗粒越细吸水性差，但是空心砖强度提高，降低烧结温度，表面细腻，通过实践将颗粒尺寸控制在1-3mm整体效果最好，既能够保证吸水性，有能够保证空心砖强度，节约能源，表面不粗糙。
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、铁矿渣制成的空心砖，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。
在原料里加入一定量的铁矿渣，经过本发明所述的制备方法加工出来的空心砖含有铁，耐压、抗震性能更好，使空心砖的综合性能优异，符合国家标准。
加入生石灰主要提供有效的氧化钙，氧化钙能够与二氧化硅，三氧化铝等反应，生成水化产物，该水化物能够提高空心砖的稳定性，石灰还能提供碱度，能够与铝粉膏发气，石灰遇水放热，迅速促使砖坯硬化，提高空心砖生产效率。
加入粘结剂可以逃空心砖的塑性，使原料表面光滑平整，改善原料的成型性能和防裂性能，提高空心砖的品质，本发明所述粘结剂为2%木质磺酸钙。
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）后的砖坯全部堆在滑车上，设有滑车分别在3个烘干室内烘干，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。
作为本发明的一种改进，所述砖坯外侧设有凹槽，便于砌墙时粘附更多的水泥砂浆，使砌的墙更加牢固、稳定。
本发明所述的一种紫砂页岩空心砖，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：抗压强度≤16.45MPa，收缩值≤0.43mm/m，重量损失≤4.6%，抗冻性强度损失≤13%，吸水率≤21%，综合性能优异，符合国家标准。
本发明的有益效果是：
1.吸水性强；
2.抗压强度高，耐磨损，抗震、综合性能优异，符合国家标准；
3.废物利用，节省资源；
4.节能减排，防止环境污染，生态环保；
5.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
本实施例是所述的一种紫砂页岩空心砖，由以下重量份的原料组成：紫砂页岩18份，煤矸石46份，铁矿渣32份，水11份，生石灰6份，粘结剂0.8份。
本实施例是所述的一种紫砂页岩空心砖，其具体制备方法步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对铁矿渣、紫砂页岩、煤矸石分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在5-6mm，电磁除铁块；
（2）中控室分别控制铁矿渣、紫砂页岩、煤矸石的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌8分钟，使之混合均匀；
（3）将步骤（2）后的混合物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2-3mm；
（4）将步骤（3)后的混合料通过流水线进入陈化库密封陈化3天，期间喷雾保湿，保持温度30℃，压力2MPa；
（5）将生石灰研磨成细粉，生石灰的粒度为40μm，过筛；
（6）将步骤（4）（5）后的原料混合均匀后进入制砖机，加入2%木质磺酸钙的粘结剂，加水通过抽真空挤压和切割制成砖坯，砖坯含水率为15-25%
（7）冷却6小时后送入烘干室烘干，烘干时间为27小时，烘干温度为110℃，砖坯含水率为7%；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是950℃，烧结时间为3小时，放置时间26小时，冷却后取出即可。
本实施例所述步骤（6）后的砖坯尺寸为300mm×190mm×190mm，中间设有20个孔，每个孔直径为18mm。
本实施例所述步骤（6）后的砖坯外侧设有凹槽，凹槽为长条形，深度为5mm。
本发明所述的一种紫砂页岩空心砖，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，对本实施例生产的空心砖进行性能检测，检测结果如下：抗压强度16.45MPa，收缩值0.43mm/m，重量损失4.4%，抗冻性强度损失13%，吸水率21%，综合性能优异，符合国家标准。
实施例2
本实施例是所述的一种紫砂页岩空心砖，由以下重量份的原料组成：紫砂页岩16份，煤矸石48份，铁矿渣34份，水12份，生石灰7份，粘结剂0.8份。
本实施例是所述的一种紫砂页岩空心砖，其具体制备方法步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对铁矿渣、紫砂页岩、煤矸石分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在4-5mm，电磁除铁块；
（2）中控室分别控制铁矿渣、紫砂页岩、煤矸石的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌10分钟，使之混合均匀；
（3）将步骤（2）后的混合物通过流水线进入对辊机，喷雾加水后高速对辊，转速为450转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在1-3mm；
（4）将步骤（3)后的混合料通过流水线进入陈化库密封陈化3天，期间喷雾保湿，保持温度28℃，压力1MPa；
（5）将生石灰研磨成细粉，生石灰的粒度为50μm，过筛；
（6）将步骤（4）（5）后的原料混合均匀后进入制砖机，加入2%木质磺酸钙的粘结剂，加水通过抽真空挤压和切割制成砖坯，砖坯含水率为21%
（7）冷却6小时后送入烘干室烘干，烘干时间为22小时，烘干温度为100℃，砖坯含水率为6%；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是900℃，烧结时间为4小时，放置时间24小时，冷却后取出即可。
本实施例所述步骤（6）后的砖坯尺寸为300mm×190mm×190mm，中间设有20个孔，每个孔直径为18mm。
本实施例所述步骤（6）后的砖坯外表面设有凹槽，凹槽为圆弧形，深度为6mm。
本实施例所述的一种紫砂页岩空心砖，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，对本实施例生产的空心砖进行性能检测，检测结果如下：抗压强度16.45MPa，收缩值0.41mm/m，重量损失4.6%，抗冻性强度损失12%，吸水率19%，综合性能优异，符合国家标准。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (6)

1.一种紫砂页岩空心砖，其特征在于：由以下重量份的原料组成：紫砂页岩15-25份，煤矸石40-50份，铁矿渣30-35份，水8-15份，生石灰5-6份，粘结剂0.2-1份。
2.一种紫砂页岩空心砖的制备方法，其特征在于：其具体步骤如下：
（1）使用颚式破碎机、锤式破碎机对30-35份铁矿渣、15-25份紫砂页岩、40-50份煤矸石分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在3-8mm，电磁除铁块；
（2）中控室分别控制铁矿渣、紫砂页岩、煤矸石的进料量，分别通过流水线倒入搅拌机搅拌5-10分钟，使之混合均匀；
（3）将步骤（2）后的混合物通过流水线进入对辊机，喷雾加8-15份水后高速对辊，转速为300-450转/分钟，对辊后颗粒尺寸控制在1-3mm；
（4）将步骤（3)后的混合料通过流水线进入陈化库密封陈化2-3天，期间喷雾保湿，保持温度25-30℃，压力0.8-2MPa；
（5）将5-6份生石灰研磨成细粉，过筛；
（6）将步骤（4）（5）后的原料混合均匀后进入制砖机，加入0.2-1份粘结剂，加水通过抽真空挤压和切割制成砖坯，砖坯含水率为15-25%
（7）冷却5-10小时后送入烘干室烘干，烘干时间为18-30小时，烘干温度为100-120℃，砖坯含水率为3-10%；
（8）将步骤（7）后的砖坯放入烧结窑中烧结，烧结温度是900-1000℃，烧结时间为3-4小时，放置时间18-30小时，冷却后取出即可。
3.根据权利要求1所述的一种紫砂页岩空心砖，其特征在于：所述粘结剂为2%木质磺酸钙。
4.根据权利要求2所述的一种紫砂页岩空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）后的生石灰的粒度为40-50μm。
5.根据权利要求2所述的一种紫砂页岩空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）后的砖坯尺寸为300mm×190mm×190mm，中间设有20个孔，每个孔直径为18mm。
6.根据权利要求2所述的一种紫砂页岩空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）后的砖坯外侧设有凹槽。
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