CN106431192A - 一种烧结砖制备工艺及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种既可以避免烧结砖出现石爆和返碱现象又可以提高烧结砖外观质量的烧结砖制备工艺及其装置。该烧结砖制备工艺先选取原料，并将其混合得到混合物料；接着将混合物料投入到球磨设备中并向球磨设备中加入一定量的水，然后进行球磨处理得到泥浆，将得到的泥浆进行干燥处理得到粉状物料；将得到的粉状物料经过压制成型得到湿砖坯；再将湿砖坯进行烘干处理得到干砖坯；最后将干砖坯进行烧结处理后得到烧结砖，利用该烧结工艺得到的烧结砖不会发生返碱和石爆现象，同时，烧结砖的表面非常平整、光洁度较好，整个烧结砖的外观质量较好，还具有较高的结构强度。适合在建材加工技术领域推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及建材加工技术领域，尤其是一种烧结砖制备工艺及其装置。
背景技术
烧结砖是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原料，经焙烧而成的直角六面体块材。由于烧结砖制作简单、使用方便、强度和耐久性能好，目前世界上大部分国家都以烧结砖作为最主要的墙体材料。在中国，烧结砖占墙体材料的85％。但传统以粘土为原料的普通烧结砖存在尺寸小、自重大、生产能耗高且侵占耕地量大的缺点，我国规定到2010年底，所有城市禁止使用实心粘土砖，同时推进墙体材料改革，发展建筑节能材料。由于制备烧结砖的原料并非只粘土一种，只要制砖原料与粘土具有相同的化学成分(粘土的化学成分主要是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和少量的MgO、K2O、Na2O)、矿物成分，并达到一定塑性和热能要求(普通烧结砖主要通过煤燃烧产生的热量使粘土发生高温物理化学反应，烧结砖耗能1672～1980kJ/kg)，就能通过适当的工艺生产出符合国家标准的烧结砖。
目前，一般干法生产烧结砖，其干法生产工艺流程如下：原料混合-粉碎-压制成型-烘干-烧结-分拣-打包。干法生产烧结砖虽然流程简单，但是，干法生产出的烧结砖存在以下问题：首先，干法生产的烧结砖石爆现象，所述石爆现象是指。。。。。
其次，干法生产出的烧结砖会出现返碱现象，所述返碱现象是指烧结砖遇水后烧结砖表面会出现白斑，其主要原因是由于烧结砖中含有石灰石、硫化钙、氧化钙等物质，这些物质遇水后会发生化学反应从而生成白色的碳酸钙、硫酸钙等物质，从而使烧结砖表面出现白斑，而且会影响烧结砖的表面质量，使其光洁度和平整度受到较大影响，导致烧结砖的外观质量变差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既可以避免烧结砖出现石爆和返碱现象又可以提高烧结砖外观质量的烧结砖制备工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该烧结砖制备工艺，包括以下步骤：
A、按重量计，取长石5-10份，红泥20-40份，页岩20-40份，锰粉20-40份，碳酸钡0.2-0.4份，氯化钡0.1-0.3份，并将其混合得到混合物料；
B、将混合物料投入到球磨设备中并向球磨设备中加入一定量的水，然后进行球磨处理得到泥浆，向球磨设备中加入的水的重量为混合物料重量的20％-25％；
C、将得到的泥浆在温度为680℃-700℃的环境下进行干燥处理，得到含水量为6％-8％的粉状物料；
D、将得到的粉状物料经过压制成型得到湿砖坯；
E、将湿砖坯在温度为160℃-200℃的环境下进行烘干处理，得到含水量为0.4％-0.6％的干砖坯；
F、将干砖坯在温度为1050℃-1150℃的温度下进行烧结处理后得到烧结砖。
进一步的是，在步骤A中，长石8.5份，红泥30份，页岩31份，锰粉30份，碳酸钡0.3份，氯化钡0.2份。
进一步的是，在步骤B中，向球磨设备中加入的水的重量为混合物料重量的23％。
进一步的是，在步骤C中，将得到的泥浆在温度为690℃的环境下进行干燥处理，并粉碎得到的粉状物料含水量为7％。
进一步的是，在步骤D中，在压制成型过程中，湿砖坯单位面积受到的挤压力为36kg/cm2。
进一步的是，在步骤E中，将湿砖坯在温度为180℃的环境下进行烘干处理，得到的干砖坯含水量为0.5％。
进一步的是，在步骤F中，将干砖坯在温度为1100℃的温度下进行烧结处理后得到烧结砖。
本发明还提供了一种能够实现上述烧结砖制备工艺的装置，该烧结砖制备装置，包括破碎机、球磨机、干燥设备、压制成型装置、烘干装置、烧结设备，所述破碎机的出料口与球磨机的进料口通过导料装置相连，所述导料装置包括控制器、套筒、环形托板，所述套筒的上端外表面沿其周向方向设置有环状凸起，所述套筒的外径小于环形托板的内径，所述环状凸起的外径大于环形托板的内径且小于环形托板的外径，所述环形托板套设在套筒上，所述环状凸起的下表面设置有环状的称重传感器，所述称重传感器与控制器信号连接，所述套筒的下端与球磨机的进料口连通，所述套筒的下端设置有第一电磁开关，所述第一电磁开关与控制器信号连接，所述套筒的上方设置有螺旋送料装置，所述螺旋送料装置包括送料管，所述送料管的左端与破碎机的出料口相连通，所述送料管的右端与套筒的上端口相连通，所述送料管内设置有转轴，所述转轴上设置有螺旋板，所述转轴的左端设置有步进电机，所述步进电机与控制器信号连接，所述球磨机上连接有进水管，所述进水管上设置有第二电磁开关和水流量计，所述第二电磁开关与水流量计分别于控制器信号连接，所述球磨机的出料口与干燥设备的进料口通过导料管相连，所述干燥设备的出料口与压制成型装置的进料口通过上料管连通，所述压制成型装置的出料口与烘干装置的进料口之间通过输送带相连接，所述烘干装置的出料口与辊道窑的入口通过辊道相连接。
本发明的有益效果是：该烧结砖制备工艺先按照如下重量份选取长石5-10份，红泥20-40份，页岩20-40份，锰粉20-40份，碳酸钡0.2-0.4份，氯化钡0.1-0.3份，并将其混合得到混合物料；接着将混合物料投入到球磨设备中并向球磨设备中加入一定量的水，然后进行球磨处理得到泥浆，向球磨设备中加入的水中的重量为混合物料重量的20％-25％；将得到的泥浆在温度为680℃-700℃的环境下进行干燥处理，得到含水量为6％-8％的粉状物料；将得到的粉状物料经过压制成型得到湿砖坯；再将湿砖坯在温度为160℃-200℃的环境下进行烘干处理，得到含水量为0.4％-0.6％的干砖坯；最后将干砖坯在温度为1050℃-1150℃的温度下进行烧结处理后得到烧结砖，该烧结工艺通过将混合物料投入到球磨设备中并向球磨设备中加入一定量的水，然后进行球磨处理，使得混合物料在研磨过程中充分与水接触，并使得混合物料中含有的石灰石、硫化钙、氧化钙等物质充分与水反应生成性能稳定的化合物，这样便可以使得最后生产出的烧结砖遇水也不会发生化学反应，也就彻底避免了返碱和石爆现象的发生，可以使烧结砖保持出厂时的状态，同时，烧结砖的表面非常平整、光洁度较好，整个烧结砖的外观质量较好，还具有较高的结构强度。
附图说明
图1为本发明所述烧结砖制备装置的部分结构示意图；
图2为本发明所述烧结砖制备装置的另一部分结构示意图；
图3是本发明所述导料装置的结构示意图；
附图标记说明：破碎机1、球磨机2、干燥设备3、压制成型装置4、烘干装置5、烧结设备6、上料管7、输送带8、辊道9、导料装置10、控制器101、套筒102、环形托板103、环状凸起104、称重传感器105、第一电磁开关106、螺旋送料装107、送料管1071、转轴1072螺旋板1073、步进电机1074、进水管1075、第二电磁开关1076、水流量计1077、导料管1078。
具体实施方式
该烧结砖制备工艺，包括以下步骤：
A、按重量计，取长石5-10份，红泥20-40份，页岩20-40份，锰粉20-40份，碳酸钡0.2-0.4份，氯化钡0.1-0.3份，并将其混合得到混合物料；
B、将混合物料投入到球磨设备中并向球磨设备中加入一定量的水，然后进行球磨处理得到泥浆，向球磨设备中加入的水的重量为混合物料重量的20％-25％；
C、将得到的泥浆在温度为680℃-700℃的环境下进行干燥处理，并粉碎得到含水量为6％-8％的粉状物料；
D、将得到的粉状物料经过压制成型得到湿砖坯；
E、将湿砖坯在温度为160℃-200℃的环境下进行烘干处理，得到含水量为0.4％-0.6％的干砖坯；
F、将干砖坯在温度为1050℃-1150℃的温度下进行烧结处理后得到烧结砖。
该烧结砖制备工艺先按照如下重量份选取长石5-10份，红泥20-40份，页岩20-40份，锰粉20-40份，碳酸钡0.2-0.4份，氯化钡0.1-0.3份，并将其混合得到混合物料；接着将混合物料投入到球磨设备中并向球磨设备中加入一定量的水，然后进行球磨处理得到泥浆，向球磨设备中加入的水中的重量为混合物料重量的20％-25％；将得到的泥浆在温度为680℃-700℃的环境下进行干燥处理，并粉碎得到含水量为6％-8％的粉状物料；将得到的粉状物料经过压制成型得到湿砖坯；再将湿砖坯在温度为160℃-200℃的环境下进行烘干处理，得到含水量为0.4％-0.6％的干砖坯；最后将干砖坯在温度为1050℃-1150℃的温度下进行烧结处理后得到烧结砖，该烧结工艺通过将混合物料投入到球磨设备中并向球磨设备中加入一定量的水，然后进行球磨处理，使得混合物料在研磨过程中充分与水接触，并使得混合物料中含有的石灰石、硫化钙、氧化钙等物质充分与水反应生成性能稳定的化合物，这样便可以使得最后生产出的烧结砖遇水也不会发生化学反应，也就彻底避免了返碱和石爆现象的发生，可以使烧结砖保持出厂时的状态，同时，烧结砖的表面非常平整、光洁度较好，整个烧结砖的外观质量较好，还具有较高的结构强度。
在上述实施方式中，为了保证烧结砖具有足够的结构强度，烧结砖的原料组分配比优选以下比例，即长石8.5份，红泥30份，页岩31份，锰粉30份，碳酸钡0.3份，氯化钡0.2份。由该配比制得的烧结砖结构强度高，外观质量较好。
在将混合物料进行球磨的过程中，加入的水的多少与烧结砖是否会发生返碱和石爆现象有直接的关系，如果加入的水过少，混合物料中含有的石灰石、硫化钙、氧化钙等物质不能充分与水反应，导致有部分石灰石、硫化钙、氧化钙等物质残留，这些残留的物质在烧结砖制成以后遇水还是会出现返碱和石爆现象，如果加入的水过多，会导致后续的干燥工序消耗更多的能源，造成不必要的浪费，为了保证混合物料中含有的石灰石、硫化钙、氧化钙等物质能够充分被反应，同时，又不浪费不必要的能源，在步骤B中，向球磨设备中加入的水的重量为混合物料重量的23％。
将泥浆进行干燥处理是为了除去多余的水分，便于烧结砖的成型，泥浆的干燥温度与干燥时间有直接的关系，作为优选的，在步骤C中，将得到的泥浆在温度为690℃的环境下进行干燥处理，并粉碎得到的粉状物料含水量为7％，粉状物料的含水量与湿砖坯的成型质量有直接影响，为了使湿砖坯具有较好的成型质量，粉状物料的含水量控制在7％。
在步骤D中，在压制成型过程中，湿砖坯单位面积受到的挤压力大小于最后压制成型的湿砖坯的密度和成型质量有较大关系，为了保证湿砖坯具有足够大的密度以保证最后生产出的烧结砖具有足够的结构强度，同时也为了保证湿砖坯具有很好的成型质量，湿砖坯的成型质量越高，最后生产出的烧结砖外观质量就越好，表面就越平整，光洁度就越好，为了达到上述要求，本发明湿砖坯单位面积受到的挤压力为36kg/cm2。
将湿砖坯进行烘干处理是为了除去湿砖坯中多余的水分，进而提高烧结处理工艺的质量，在步骤E中，将湿砖坯在温度为180℃的环境下进行烘干处理，干砖坯的含水量直接影响后续烧结效果，为了保证后续烧结处理的效果，经过烘干处理后的干砖坯含水量为0.5％。
另外，为了保证烧结效果，在步骤F中，将干砖坯在温度为1100℃的温度下进行烧结处理后得到烧结砖。
本发明还提供了一种能够实现上述烧结砖制备工艺的装置，如图1至3所示，该烧结砖制备装置，包括破碎机1、球磨机2、干燥设备3、压制成型装置4、烘干装置5、烧结设备6，所述破碎机1的出料口与球磨机2的进料口通过导料装置10相连，所述导料装置10包括控制器101、套筒102、环形托板103，所述套筒102的上端外表面沿其周向方向设置有环状凸起104，所述套筒102的外径小于环形托板103的内径，所述环状凸起104的外径大于环形托板103的内径且小于环形托板103的外径，所述环形托板103套设在套筒102上，所述环状凸起104的下表面设置有环状的称重传感器105，所述称重传感器105与控制器101信号连接，所述套筒102的下端与球磨机2的进料口连通，所述套筒102的下端设置有第一电磁开关106，所述第一电磁开关106与控制器101信号连接，所述套筒102的上方设置有螺旋送料装置107，所述螺旋送料装置107包括送料管1071，所述送料管1071的左端与破碎机1的出料口相连通，所述送料管1071的右端与套筒102的上端口相连通，所述送料管1071内设置有转轴1072，所述转轴1072上设置有螺旋板1073，所述转轴1072的左端设置有步进电机1074，所述步进电机1074与控制器101信号连接，所述球磨机2上连接有进水管1075，所述进水管1075上设置有第二电磁开关1076和水流量计1077，所述第二电磁开关1076与水流量计1077分别于控制器101信号连接，所述球磨机2的出料口与干燥设备3的进料口通过导料管1078相连，所述干燥设备3的出料口与压制成型装置4的进料口通过上料管7连通，所述压制成型装置4的出料口与烘干装置5的进料口之间通过输送带8相连接，所述烘干装置5的出料口与辊道窑的入口通过辊道9相连接。该烧结砖制备装置包括破碎机1、球磨机2、干燥设备3、压制成型装置4、烘干装置5、烧结设备6，所述粉碎装置的出料口与压制成型装置4进料口通过上料管7相连接，所述压制成型装置4的出料口与烘干装置5的进料口之间通过输送带8相连接，所述烘干装置5的出料口与辊道窑的入口通过辊道9相连接。该烧结砖制备装置的工作过程如下所述:首先，将烧结砖原料投入到破碎机1中将体积较大的物料破碎成体积较小的物料，然后利用螺旋送料装置107将破碎后的物料输送到套筒102内，称重传感器105会实时称量套筒102内物料的重量，当套筒102内的物料达到设定值时，控制器101发出控制信号使步进电机1074停止工作，停止向套筒102内输送物料，同时打开第一电磁开关106，使得套筒102内的物料落入球磨机2的内，与此同时，控制器101发出控制信号使第二电磁开关1076打开，使水沿进水管1075进入球磨机2内，水流量计1077实时检测进水管1075的水量，当进入球磨机2内的水量达到设定值时，控制器101发出控制信息使第二电磁开关1076关闭，停止向球磨机2供水，可以实现自动称重送料的自动供水，无需人工操作，物料和水按照预设的量都投入球磨机2后，启动球磨机2对其进行研磨处理，接着进行干燥、压制成型、烘干、烧结处理得到烧结砖，由于在球磨时加入一定量的水，使得混合物料在研磨过程中充分与水接触，并使得混合物料中含有的石灰石、硫化钙、氧化钙等物质充分与水反应生成性能稳定的化合物，这样便可以使得最后生产出的烧结砖遇水也不会发生化学反应，也就彻底避免了返碱和石爆现象的发生，可以使烧结砖保持出厂时的状态，同时，烧结砖的表面非常平整、光洁度较好，整个烧结砖的外观质量较好，还具有较高的结构强度。所述石爆现象是指。。。。。所述返碱现象是指烧结砖遇水后烧结砖表面会出现白斑，其主要原因是由于烧结砖中含有石灰石、硫化钙、氧化钙等物质，这些物质遇水后会发生化学反应从而生成白色的碳酸钙、硫酸钙等物质，从而使烧结砖表面出现白斑。
为了提高破碎效率，所述破碎装置优选为颚式破碎机。为了提高砖坯的成型质量，所述压制成型装置4为冲压机。为了提高烘干效果和烘干效率，所述烘干装置5优选为烘干房。为了可以实现连续干燥，所述干燥设备3优选为输送机式干燥机。
Claims (8)
1.一种烧结砖制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
A、按重量计，取长石5-10份，红泥20-40份，页岩20-40份，锰粉20-40份，碳酸钡0.2-0.4份，氯化钡0.1-0.3份，并将其混合得到混合物料；
B、将混合物料投入到球磨设备中并向球磨设备中加入一定量的水，然后进行球磨处理得到泥浆，向球磨设备中加入的水的重量为混合物料重量的20％-25％；
C、将得到的泥浆在温度为680℃-700℃的环境下进行干燥处理，并粉碎得到含水量为6％-8％的粉状物料；
D、将得到的粉状物料经过压制成型得到湿砖坯；
E、将湿砖坯在温度为160℃-200℃的环境下进行烘干处理，得到含水量为0.4％-0.6％的干砖坯；
F、将干砖坯在温度为1050℃-1150℃的温度下进行烧结处理后得到烧结砖。
2.如权利要求1所述的烧结砖制备工艺，其特征在于：在步骤A中，长石8.5份，红泥30份，页岩31份，锰粉30份，碳酸钡0.3份，氯化钡0.2份。
3.如权利要求1所述的烧结砖制备工艺，其特征在于：在步骤B中，向球磨设备中加入的水的重量为混合物料重量的23％。
4.如权利要求1所述的烧结砖制备工艺，其特征在于：在步骤C中，将得到的泥浆在温度为690℃的环境下进行干燥处理，得到的粉状物料含水量为7％。
5.如权利要求1所述的烧结砖制备工艺，其特征在于：在步骤D中，在压制成型过程中，湿砖坯单位面积受到的挤压力为36kg/cm2。
6.如权利要求1所述的烧结砖制备工艺，其特征在于：在步骤E中，将湿砖坯在温度为180℃的环境下进行烘干处理，得到的干砖坯含水量为0.5％。
7.如权利要求1所述的烧结砖制备工艺，其特征在于：在步骤F中，将干砖坯在温度为1100℃的温度下进行烧结处理后得到烧结砖。
8.一种烧结砖制备装置，其特征在于：包括破碎机(1)、球磨机(2)、干燥设备(3)、压制成型装置(4)、烘干装置(5)、烧结设备(6)，所述破碎机(1)的出料口与球磨机(2)的进料口通过导料装置(10)相连，所述导料装置(10)包括控制器(101)、套筒(102)、环形托板(103)，所述套筒(102)的上端外表面沿其周向方向设置有环状凸起(104)，所述套筒(102)的外径小于环形托板(103)的内径，所述环状凸起(104)的外径大于环形托板(103)的内径且小于环形托板(103)的外径，所述环形托板(103)套设在套筒(102)上，所述环状凸起(104)的下表面设置有环状的称重传感器(105)，所述称重传感器(105)与控制器(101)信号连接，所述套筒(102)的下端与球磨机(2)的进料口连通，所述套筒(102)的下端设置有第一电磁开关(106)，所述第一电磁开关(106)与控制器(101)信号连接，所述套筒(102)的上方设置有螺旋送料装置(107)，所述螺旋送料装置(107)包括送料管(1071)，所述送料管(1071)的左端与破碎机(1)的出料口相连通，所述送料管(1071)的右端与套筒(102)的上端口相连通，所述送料管(1071)内设置有转轴(1072)，所述转轴(1072)上设置有螺旋板(1073)，所述转轴(1072)的左端设置有步进电机(1074)，所述步进电机(1074)与控制器(101)信号连接，所述球磨机(2)上连接有进水管(1075)，所述进水管(1075)上设置有第二电磁开关(1076)和水流量计(1077)，所述第二电磁开关(1076)与水流量计(1077)分别于控制器(101)信号连接，所述球磨机(2)的出料口与干燥设备(3)的进料口通过导料管(1078)相连，所述干燥设备(3)的出料口与压制成型装置(4)的进料口通过上料管(7)连通，所述压制成型装置(4)的出料口与烘干装置(5)的进料口之间通过输送带(8)相连接，所述烘干装置(5)的出料口与辊道窑的入口通过辊道(9)相连接。
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