CN1087331A

CN1087331A - 高掺量粉煤灰烧结制品及其生产工艺

Info

Publication number: CN1087331A
Application number: CN 92113185
Authority: CN
Inventors: 李岳; 孙毅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-11-22
Filing date: 1992-11-22
Publication date: 1994-06-01

Abstract

本发明公开了一种高掺量粉煤灰烧结制品及其生产工艺，烧结制品的原料由6—92％的粉煤灰和8 —40％粘土组成，耐火保温粉煤灰烧结制品由粉煤灰40—80％，粘土10—40％，可燃物10—30％组成。其生产工艺是将粘土制成含水量30—60％泥浆，再与粉煤灰等物料混合，经成型，干燥和烧结制成高掺量粉煤灰烧结制品。该制品原料混合均匀，配比准确，强度高，保温性能好，而且生产周期短，节约能源，降低成本。

Description

本发明属于建筑材料及耐火材料中烧结制品及其生产工艺。

众所周知粉煤灰是一种数量很大的工业废渣，我国每年要排放0.5亿吨，如果不加利用，即占用农田，又污染环境，而且是很大的能源浪费，因为粉煤灰中含有一定量的未燃尽碳粒，其发热量一般在2000KJ/Kg左右，高的超过4000KJ/Kg，因此粉煤灰的综合利用越来越引起人们的重视，每年投入大量的资金进行研究和开发。但是目前粉煤灰的利用率并不高，大部分国家在20%左右，我国为26%，其中砖瓦工业利用10%左右。国内外实践证明，用于生产粉煤灰一粘土烧结制品，是一条有效的途径，但目前尚未得到全面推广，其关键问题在于：粉煤灰与粘土不能充分混合均匀，且配比不易控制准确，从而影响产品质量，而且粉煤灰掺量越高，这种现象就越严重。另外，国外也有用粘接剂（如水玻璃）与粉煤灰混合后再生产烧结制品，但因粘接剂的成本高，用量大而没有得到推广。

目前粉煤灰一粘土烧结制品应用比较好的是波兰，见《建材工业信息》1986年第一期，《国内外新型建材配方与制作250例》，我国已引进了他们的生产线，但仍然存在如下问题：

1、粉煤灰掺量最高只能达到70%，我国目前只能达到50%，而且对粉煤灰的质量要求比较严格。

2、原料制备的工艺复杂：粘土要通过供料机经破碎机预破碎，粉煤灰从电厂通过风力输送至砖厂储灰仓进混合机并喷水，已破碎的粘土与湿化的粉煤灰进行初混合后，还要在辊道磨及粘土圆型筛分机内进行终磨与混合，成型时要用真空挤泥机，并要用蒸气处理。

3、虽然经过复杂的原料制备，粉煤灰与粘土仍然存在配比不准，混和不匀的现象，这是粘土的特性和这种制备方法难以克服的缺点。

4、生产周期长。人工干燥周期至少48小时，烧成周期50小时以上。

5、产品性能虽然比粘土制品有所提高，但并不明显。

我国发明专利89109385.0号专利公开了一种免烧免蒸粉煤灰砖及其制作方法，是以粉煤灰、煤渣、石灰、粘土和水为原料，将原料混合、加压、成型后，入棚在空气中养护即为成品砖，另外89107021.4号专利又公开了一种粉煤灰制免烧砖的方法，是以粉煤灰、石膏、生石灰和水为原料，磨碎过筛后，混合搅拌、压砖机成型、静置硬化，制成粉煤灰砖。免烧粉煤灰砖强度较低，成本较高，使用范围窄，耐久性差，因而没能得到推广。

本发明的目的是针对上述问题，提出了高掺量粉煤灰烧结制品及其生产工艺，不仅提高了粉煤灰的配比，而且混料均匀，产品强度高，比粘土砖成本低，而且生产周期缩短，提高窑炉产量。

本发明的具体内容：

一、粉煤灰烧结制品的原料组成：

1、建筑用粉煤灰烧结制品的原料组成：

粉煤灰60-92%;粘土8-40%;加水适量，

2、耐火保温粉煤灰制品的原料组成：

粉煤灰40-80%;粘土10-40%，可燃物（如锯末）10-30%，加水适量。

其中粉煤灰为电厂干排灰，湿排灰要烘干，对化学成份及烧失量没有严格要求，只要相对稳定即可，粘土塑性要求中等以上，可燃物如锯末等一切含灰分低的物质。

二、产品种类：

可生产建筑用标准砖和多孔砖，粉煤灰耐火保温砖，墙地砖等。

三、生产工艺：

1、原料制备：粉煤灰运到工厂储灰仓，经喂料机进入搅拌机，粘土经淘泥机制成含水量为30-60%的泥浆，入泥浆库及泥浆调整库（用于调整泥浆含水量，库内备用泥浆搅拌装置），再经泥浆泵喷入搅拌机内。这种方法制得的混合料粘土能非常均匀地分散到粉煤灰中，从而最大限度地发挥了粘土的粘结性，而且配比控制简单，准确，为提高产品质量奠定了基础。

2、成型：a、压力成型，混合料水份控制在18-25%，这种混合料没有粘模及分层现象;b、挤出成型，混合料水份控制在23-33%为宜。

3、坯体干燥：由于该混合料的干燥敏感性非常低，坯体具有良好的干燥性能，故可进行快速干燥，干燥介质的温度可达150℃-200℃，干燥周期小于10小时，因干燥收缩率为0-1.0%，所以坯体无裂纹、不变形。

4、烧成：因该混合料制造的坯体具有良好的焙烧性能，因此可进行快速烧结，升温速度在700℃以下为100～300℃/h，700℃至烧成温度为50℃-150℃/h，保温时间为3小时左右，由于石英含量低且制品呈多微孔结构，所以冷却速度也可以加快，以100-300℃/h为宜，最高烧成温度根据原料性能不同控制在950-1200℃之间，烧成周期在20小时以内，如果是多孔砖或较薄的墙地砖升温速度还可以加快。由于粉煤灰掺量高，坯体具有较高的发热量，因此可大幅度的节约燃料，降低煤耗。

5、高掺量粉煤灰烧结制品的性能

建筑用：

1、容重800-1400Kg/m³

2、常温导热系数：0.2-0.45W/M.K

3、抗压强度：8.0-50.0MPa

4、抗折强度：2.0-10.0MPa

耐火保温用：

1.容重600-1100Kg/m³

2.常温导热系数0.15-0.25W/m.K

3.抗压强度5.0-10.0MPa

4.使用温度≤1200℃

墙地砖：

1.吸水率＜20%

2.耐急冷急热性能经温差150℃热交换5次不裂

3.抗压强度50.0-80.0MPa

4.抗折强度10.0-30.0MPa

5.抗冻性经-15～20℃冻融15～20次合格

本发明的积极效果：

1、粉煤灰用量大、变废为宝，减少环境污染，降低电厂处理粉煤灰的费用，（据报导，一个电厂每年用于处理粉煤灰的费用低的十几万元，高的几十万元）。

2、节约农田，电厂基本上不再购买土地用于存放粉煤灰，另外制品中粘土比例降低，经济效益和社会效益可观。

3、节约能源，基本上实现烧砖不用燃料，如果用目前排放量0.5亿吨50%来制砖，掺灰量按80%，每万块粘土砖的煤耗1吨标准煤来计算，每年可节约100万吨标准煤，另外生产的粉煤灰砖，比普通建筑用砖保温性能提高一倍左右，从而降低采暖煤耗。

4、生产工艺简单，原料成本低，燃料用量少，生产周期缩短，产品质量提高，从而降低生产成本20%以上。

高掺量粉煤灰烧结制品的实施例：

1、使用原料粉煤灰的烧失量为8%，粘土塑性指数为9.0，可燃物用锯木，全部通过3mm筛子。

2、原料制备、成型及干燥，先将粘土掺35%水制成泥浆，将粉煤灰加入搅拌机内，再加入调整后的泥浆，搅拌30秒后，压制成200×100×60mm³的坯体，在110℃的环境下，1小时烘去11.2%的水，2小时烘去19.4%的水，4小时水分为0，烘干后坯体无裂纹，不变形，又将另一部分坯体放150℃的环境中，坯体干后仍无裂纹，不变形。

3、烧成：平均升温速度为150℃/时，保温2小时15分，降温速度为250℃/时，详情如下：

Claims

1、高掺量粉煤量烧结制品，其特征在于原料组成：

a、高掺量粉煤灰烧结制品的原料组成：

粉煤灰60-92%；粘土8-40%；

b、耐火保温粉煤灰烧结制品的原料组成：

粉煤灰40-80%；粘土10-40%；可燃物10-30%；

2、高掺量粉煤灰烧结制品的生产工艺，其中包括：原料制备→混料→成型→干燥→烧结，其特征在于将粘土制成含水量30-60%的泥浆，再将泥浆用泥浆泵喷入搅拌机内与粉煤灰混合均匀，压力或挤压成型，压力成型时混合料水份控制在18-25%，挤出成型时混合料水份控制在23-33%。

3、按权利要求1所述高掺量粉煤灰烧结制品，其特征在于耐火保温煤灰烧结制品中的可燃物可以是锯末、植物茎、叶碎末等。

4、按权利要求2所述的高掺量粉煤灰烧结制品的生产工艺，其特征在于干燥介质的温度可达到150℃-200℃，干燥周期在10小时以内。

5、按权利要求2所述的高掺量粉煤灰烧结制品的生产工艺，其特征在于，升温制度在700℃以前100-300℃/h，700℃至烧成温度为50-150℃/h，保温时间为2-4小时，烧成温度为950℃-1200℃，冷却速度为100-300℃/时。