CN106699125A - 一种烧结砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烧结砖,烧结砖由以下原料制备,原料按质量百分比计,包括组分:10%‑30%工业污泥、40%‑80%建筑废弃物、10%‑25%工业废煤渣。通过上述组分制备的烧结砖,可实现废料再利用,具有强度大、重量轻、热阻大的特性,作为墙体材料,可满足墙体需求,且对墙体地基的压力小,同时具有优异的保温性能。
Description
技术领域
本发明涉及制砖领域,特别是涉及一种烧结砖及其制备方法。
背景技术
烧结砖制作简单、强度高,是目前最主要的墙体材料,传统的制砖工艺主要以粘土、页岩为原料,经成型和高温焙烧而制成。利用现有的原料制作烧结砖,需挖掘大量的黏土和页岩,容易造成资源流失。
目前,社会生产过程中会产生大量的废料,如工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣等,上述废料的处置已成为环境治理的难点。对于工业污泥,有造纸厂污泥、印染污泥、制革污泥等,这些工业污泥通常含有大量的重金属,资源化利用难度加大,因此工业污泥的处理方式主要是焚烧和填埋,但焚烧产生的有害气体会造成二次污染,而填埋不仅会占用土地,其中的有害物质同样会造成二次污染。对于建筑废弃物,通常采用填埋的方式进行处理,填埋会产生占用土地、污染土壤的问题。对于工业废煤渣,一般是废弃堆积,不仅占用土地,还会释放含硫气体,甚至会自燃起火。
如何将上述废料合理利用到烧结砖制作领域,烧制出性能优异的砖,是废料再利用、烧结砖制备亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种烧结砖及其制备方法,可利用工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣制备性能优异的烧结砖。
为解决上述技术问题,本发明提供一种烧结砖,烧结砖由以下原料制备,原料按质量百分比计,包括组分:10%-30%工业污泥、40%-80%建筑废弃物、10%-25%工业废煤渣。
其中,烧结砖原料按质量百分比计,包括组分:15%-25%工业污泥、50%-70%建筑废弃物、15%-23%工业废煤渣。
其中,烧结砖原料按质量百分比计,包括组分:20%工业污泥、60%建筑废弃物、20%工业废煤渣。
其中,工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和/或制革污泥,建筑废弃物包括建筑余泥和建筑渣土。
为解决上述技术问题,本发明提供一种烧结砖制备方法,包括以下步骤:将工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行均化处理;均化处理后的工业污泥、建筑废弃物或工业废煤渣经由给料机系统投入对辊粉碎机,进行粉碎,粉碎粒度小于2mm;粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣以10%-30%、40%-80%、10%-25%的比例经由胶带输送机送入双轴搅拌机,进行搅拌混合,搅拌后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣混合料的含水率为18%-22%;搅拌混合后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣经由胶带输送机送入碾练设备,碾练完成后,进行陈化处理;将陈化处理后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣混合料进行半硬塑挤出成型;将成型的砖坯通过隧道窑进行焙烧,焙烧温度为960℃-1100℃,焙烧时间为30h-38h,焙烧前砖坯需进行干燥处理,焙烧完成后,烧结砖制备完成。
其中,烧结砖为一次码烧或二次码烧。
其中,粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣按15%-25%、50%-70%、15%-23%的比例进行搅拌混合。
其中,粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣按20%、60%、20%的比例进行搅拌混合。
其中,工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和/或制革污泥,建筑废弃物包括建筑余泥和建筑渣土。
其中,焙烧温度为1000℃,焙烧时间为35h。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明的烧结砖由以下原料制备,原料按质量百分比计,包括组分:10%-30%工业污泥、40%-80%建筑废弃物、10%-25%工业废煤渣。通过上述组分制备的烧结砖,具有强度大、重量轻、热阻大的特性,作为墙体材料,可满足墙体需求,且对墙体地基的压力小,同时具有优异的保温性能。上述工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣和传统制砖原料在性质上有类似之处,可以完全替代传统制砖原料。本发明烧结砖制备方法不仅可实现废料再利用,同时还可对废料中的重金属进行深度固化,避免环境污染。
具体实施方式
实施例1
本实施例烧结砖原料按质量百分比计,包括组分:20%工业污泥、60%建筑废弃物、20%工业废煤渣。其中,工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和制革污泥。
上述烧结砖的制备过程具体为:首先将工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行均化处理;均化处理后的工业污泥、建筑废弃物或工业废煤渣经由给料机系统投入对辊粉碎机,进行粉碎,粉碎粒度小于2mm;粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣以20%、60%、20%的比例经由胶带输送机送入双轴搅拌机,进行搅拌混合,搅拌后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣混合料的含水率为18%-22%;搅拌混合后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣经由胶带输送机送入碾练设备,碾练完成后,进行陈化处理,以上步骤完成原料的制备;然后将陈化处理后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行半硬塑挤出成型;最后将成型的砖坯通过隧道窑进行焙烧,焙烧温度为1000℃,焙烧时间为35h,焙烧前砖坯需进行干燥处理,焙烧完成后,烧结砖制备完成。
在其他实施例中,工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和/或制革污泥。需要指出的是,只要工业生产所产生污泥的重金属含量低于预设值,即可用于本实施例的工业污泥。
在本实施例中,烧结砖为一次码烧或二次码烧。建筑废弃物包括建筑余泥和建筑渣土。
在本实施例中,当烧结砖通过二次码烧制备时,利用干燥室进行干燥,具体为大断面隧道干燥,干燥室热源来自隧道窑冷却余热和部分高温烟热。干燥室送风系统采用顶送风、底排潮,调节系统自动调节送风温度及风量大小,利用旋风送风器进行热风搅拌,防止气流分层,保证热风在干燥室内均匀分布。
在本实施例中,隧道窑焙烧以内燃为主、天然气为辅,内燃料为砖坯所含发热量。隧道窑内的烟气可全部集中无泄漏排放,具体地,把烟气通过负压引风机引入脱硫塔内,塔的下部为除尘段,上面是由塔板组成的脱氮、脱硫段,塔板上部设有吸收液喷淋装置和防止烟气带水的旋流板除雾装置。
需要指出的是,利用本实施例烧结砖的组分,还可制备砌块。利用工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣生产烧结砖或烧结砌块,可利废节能、保护环境。
下面通过具体测试对本实施例烧结砖的性能进行说明。
以烧结多孔砖为例,本实施例烧结砖经检测符合GB13544-2011标准。
以本实施例烧结砖为实验组、现有粘土烧结砖为对照组进行检测,二者均采用多孔砖,且规格相同。检测项目包括:抗压强度、密度、热阻,其中,抗压强度检测方法依据GB15229-2002,采用YE-2000液压压力机检测,热阻检测依据GB10294-88,采用导热系数测定仪及防护热板法检测。
实验组的检测结果:抗压强度17.0Mpa、密度1050kg/m3、240砌体热阻1.0m2·k/w。
对照组的检测结果:抗压强度14.0Mpa、密度1600kg/m3、240砌体热阻0.75m2·k/w。
从上述结果可以看出,实验组烧结砖与对照组烧结砖相比,具有强度大、重量轻、热阻大的特征。
实施例2
本实施例烧结砖原料按质量百分比计,包括组分:17%工业污泥、65%建筑废弃物、18%工业废煤渣。其中,工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和制革污泥。
上述烧结砖的制备过程具体为:首先将工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行均化处理;均化处理后的工业污泥、建筑废弃物或工业废煤渣经由给料机系统投入对辊粉碎机,进行粉碎,粉碎粒度小于2mm;粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣以17%、65%、18%的比例经由胶带输送机送入双轴搅拌机,进行搅拌混合,搅拌后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣混合料的含水率为18%-22%;搅拌混合后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣经由胶带输送机送入碾练设备,碾练完成后,进行陈化处理,以上步骤完成原料的制备;然后将陈化处理后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行半硬塑挤出成型;最后将成型的砖坯通过隧道窑进行焙烧,焙烧温度为1000℃,焙烧时间为35h,焙烧前砖坯需进行干燥处理,焙烧完成后,烧结砖制备完成。
在其他实施例中,工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和/或制革污泥。需要指出的是,只要工业生产所产生污泥的重金属含量低于预设值,即可用于本实施例的工业污泥。
在本实施例中,烧结砖为一次码烧或二次码烧。建筑废弃物包括建筑余泥和建筑渣土。
在本实施例中,当烧结砖通过二次码烧制备时,利用干燥室进行干燥,具体为大断面隧道干燥,干燥室热源来自隧道窑冷却余热和部分高温烟热。干燥室送风系统采用顶送风、底排潮,调节系统自动调节送风温度及风量大小,利用旋风送风器进行热风搅拌,防止气流分层,保证热风在干燥室内均匀分布。
在本实施例中,隧道窑焙烧以内燃为主、天然气为辅,内燃料为砖坯所含发热量。隧道窑内的烟气可全部集中无泄漏排放,具体地,把烟气通过负压引风机引入脱硫塔内,塔的下部为除尘段,上面是由塔板组成的脱氮、脱硫段,塔板上部设有吸收液喷淋装置和防止烟气带水的旋流板除雾装置。
需要指出的是,利用本实施例烧结砖的组分,还可制备砌块。利用工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣生产烧结砖或烧结砌块,可利废节能、保护环境。
下面通过具体测试对本实施例烧结砖的性能进行说明。
以烧结多孔砖为例,本实施例烧结砖经检测符合GB13544-2011标准。
以本实施例烧结砖为实验组、现有粘土烧结砖为对照组进行检测,二者均采用多孔砖,且规格相同。检测项目包括:抗压强度、密度、热阻,其中,抗压强度检测方法依据GB15229-2002,采用YE-2000液压压力机检测,热阻检测依据GB10294-88,采用导热系数测定仪及防护热板法检测。
实验组的检测结果:抗压强度16.9Mpa、密度1020kg/m3、240砌体热阻0.95m2·k/w。
对照组的检测结果:抗压强度14.0Mpa、密度1600kg/m3、240砌体热阻0.75m2·k/w。
从上述结果可以看出,实验组烧结砖与对照组烧结砖相比,具有强度大、重量轻、热阻大的特征。
综上所述,本发明烧结砖具有强度大、重量轻、热阻大的特性,作为墙体材料,可满足墙体需求,且对墙体地基的压力小,同时具有优异的保温性能。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种烧结砖,其特征在于,所述烧结砖由以下原料制备,所述原料按质量百分比计,包括组分:10%-30%工业污泥、40%-80%建筑废弃物、10%-25%工业废煤渣。
2.根据权利要求1所述的烧结砖,其特征在于,所述烧结砖原料按质量百分比计,包括组分:15%-25%工业污泥、50%-70%建筑废弃物、15%-23%工业废煤渣。
3.根据权利要求1所述的烧结砖,其特征在于,所述烧结砖原料按质量百分比计,包括组分:20%工业污泥、60%建筑废弃物、20%工业废煤渣。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的烧结砖,其特征在于,所述工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和/或制革污泥,所述建筑废弃物包括建筑余泥和建筑渣土。
5.一种烧结砖制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行均化处理;均化处理后的工业污泥、建筑废弃物或工业废煤渣经由给料机系统投入对辊粉碎机,进行粉碎,粉碎粒度小于2mm;粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣以10%-30%、40%-80%、10%-25%的比例经由胶带输送机送入双轴搅拌机,进行搅拌混合,搅拌后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣混合料的含水率为18%-22%;
搅拌混合后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣经由胶带输送机送入碾练设备,碾练完成后,进行陈化处理;将陈化处理后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣混合料进行半硬塑挤出成型;将成型的砖坯通过隧道窑进行焙烧,焙烧温度为960℃-1100℃,焙烧时间为30h-38h,焙烧前砖坯需进行干燥处理,焙烧完成后,烧结砖制备完成。
6.根据权利要求5所述的烧结砖制备方法,其特征在于,所述烧结砖为一次码烧或二次码烧。
7.根据权利要求6所述的烧结砖制备方法,其特征在于,粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣按15%-25%、50%-70%、15%-23%的比例进行搅拌混合。
8.根据权利要求6所述的烧结砖制备方法,其特征在于,粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣按20%、60%、20%的比例进行搅拌混合。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的烧结砖制备方法,其特征在于,所述工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和/或制革污泥,所述建筑废弃物包括建筑余泥和建筑渣土。
10.根据权利要求9所述的烧结砖制备方法,其特征在于,所述焙烧温度为1000℃,所述焙烧时间为35h。
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