CN110759713A - 一种气化渣多孔烧结砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多孔烧结砖加工技术领域，尤其涉及一种气化渣多孔烧结砖及其制备方法。本发明的气化渣多孔烧结砖，以气化渣为主要原料，且使用量高，为气化渣固废资源的再利用提供了有效的途径。同时气化渣含碳量较高，具有一定的热值，烧结过程中可燃烧，使砖坯从外到里较均匀地烧结，有助于减少砖坯因烧结不均匀而产生的缺陷，且砖坯的内部燃料来自气化渣原料本身，不用外加新的燃料，节能降耗，节约成本。本发明的气化渣多孔烧结砖的制备方法，采用“捏合练泥‑挤出成型‑烘干‑烧结”工艺制备，工艺流程简单，利用气化渣自身含碳量高的特性实现内燃方式烧结，降低烧结温度、且烧结更均匀，降低烧结缺陷。

Description

一种气化渣多孔烧结砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及多孔烧结砖加工技术领域，尤其涉及一种气化渣多孔烧结砖及其制备方法。
背景技术
气化渣是煤气化工艺中产生的一种固体废弃物，其含碳量高，松散度好，并具有一定的热值。目前关于气化渣资源化利用的专利较少，多集中在二次燃烧领域。公开号为CN104774023A的专利公开了一种利用粉煤灰和气化渣制备的轻质陶粒及其制法和应用，提出采用粉煤灰、气化渣以及外加助剂制备轻质陶粒，其中气化渣用量为10-30％，起到适当降低陶粒密度的作用，但其对气化渣的利用率较小。同时，对于气化渣在烧结砖的生产制造中的研究也相对较少。
发明内容
本发明的目的是提供一种气化渣多孔烧结砖及其制备工艺，为气化渣固废资源再利用提供新的途径。
本发明采用以下技术方案：
一种气化渣多孔烧结砖，由以下重量份的原料制备而成：气化渣70-90份，增塑剂3-10份，增强剂7-20份。
进一步的，增塑剂为珍珠岩原矿、生高岭土、黑泥、羧甲基纤维素、甲基纤维素、木质素磺酸钠中的一种或几种。
进一步的，增强剂为轻钙粉、矿粉、硅灰、滑石粉中的一种或几种。
进一步的，增强剂的颗粒粒径小于75μm。
本发明还提供一种气化渣多孔烧结砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)捏合练泥：将气化渣、增塑剂、增强剂按配比加入捏合机中混合均匀，再加水通过练泥机反复练泥5-15次得到泥料待用；
(2)挤出成型：将步骤(1)得到的泥料在真空双轴挤出砖机挤出成型；
(3)烘干：将步骤(2)挤出成型得到的砖坯进行烘干；
(4)烧结：将烘干后的砖坯利用隧道窑进行烧结，烧结温度为800-1000℃，烧结周期5-20h，冷却后即得气化渣多孔烧结砖。
进一步的，步骤(1)中各原料在捏合机中混合3-10min。
进一步的，步骤(1)中加水量占原料总量的15-25wt％。
进一步的，步骤(2)中挤出成型的挤出压力为4-10MPa。
进一步的，步骤(3)中烘干温度为65-105℃，烘干时间4-8h。
本发明的气化渣多孔烧结砖，以气化渣为主要原料，且使用量高，为气化渣固废资源的再利用提供了有效的途径。同时气化渣含碳量较高，具有一定的热值，烧结过程中可燃烧，使砖坯从外到里较均匀地烧结，有助于减少因砖坯烧结不均匀产生的缺陷，且砖坯的内部燃料来自气化渣原料本身，不用外加新的燃料，节能降耗，节约成本。
本发明的气化渣多孔烧结砖，气化渣的松散度好，有利于粉体阶段的原料混合；同时气化渣在有水分条件下具有一定的粘结性，与增塑剂和减水剂搭配，具有一定的塑性，适合挤出成型，避免成型缺陷。
本发明的气化渣多孔烧结砖的制备方法，采用“捏合练泥-挤出成型-烘干- 烧结”工艺制备，工艺流程简单，原料通过增塑及反复练泥成为具有良好塑性的泥料，再以挤出方式成型，得到多孔烧结砖的砖坯，经烘干烧结后得到多孔烧结砖。利用气化渣含碳的特性实现内燃方式烧结，降低烧结温度、且烧结更均匀，降低烧结缺陷。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明的气化渣多孔烧结砖的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种气化渣多孔烧结砖，由以下重量份的原料制备而成：气化渣70份，黑泥6份，珍珠岩原矿4份，矿粉12份，滑石粉8份。
本实施例的气化渣多孔烧结砖的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)捏合练泥：将气化渣、黑泥、珍珠岩原矿、矿粉、滑石粉按配比加入捏合机中混合10min，再加入占原料总量25wt％的水，通过练泥机反复练泥10 次得到泥料待用；
(2)挤出成型：将步骤(1)得到的泥料在真空双轴挤出砖机挤出成型，挤出压力为4MPa；
(3)烘干：将步骤(2)挤出成型得到的砖坯进行烘干，烘干温度为105℃，烘干时间4h；
(4)烧结：将烘干后的砖坯利用隧道窑进行烧结，烧结温度为1000℃，烧结周期5h，冷却后即得气化渣多孔烧结砖。
实施例2
一种气化渣多孔烧结砖，由以下重量份的原料制备而成：气化渣90份，木质素磺酸钠1粉，羧甲基纤维素2份，轻钙粉7份。
本实施例的气化渣多孔烧结砖的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)捏合练泥：将气化渣、木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、轻钙粉按配比加入捏合机中混合3min，再加入占原料总量15wt％的水，通过练泥机反复练泥 15次得到泥料待用；
(2)挤出成型：将步骤(1)得到的泥料在真空双轴挤出砖机挤出成型，挤出压力为10MPa；
(3)烘干：将步骤(2)挤出成型得到的砖坯进行烘干，烘干温度为65℃，烘干时间8h；
(4)烧结：将烘干后的砖坯利用隧道窑进行烧结，烧结温度为950℃，烧结周期8h，冷却后即得气化渣多孔烧结砖。
实施例3
一种气化渣多孔烧结砖，由以下重量份的原料制备而成：气化渣85份，珍珠岩原矿10份，轻钙粉2份，滑石粉3份。
本实施例的气化渣多孔烧结砖的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)捏合练泥：将气化渣、珍珠岩原矿、轻钙粉、滑石粉按配比加入捏合机中混合6min，再加入占原料总量18wt％的水，通过练泥机反复练泥5次得到泥料待用；
(2)挤出成型：将步骤(1)得到的泥料在真空双轴挤出砖机挤出成型，挤出压力为8MPa；
(3)烘干：将步骤(2)挤出成型得到的砖坯进行烘干，烘干温度为85℃，烘干时间4h；
(4)烧结：将烘干后的砖坯利用隧道窑进行烧结，烧结温度为900℃，烧结周期13h，冷却后即得气化渣多孔烧结砖。
实施例4
一种气化渣多孔烧结砖，由以下重量份的原料制备而成：气化渣75份，生高岭土7份，甲基纤维素2份，硅灰5份，矿粉11份。
本实施例的气化渣多孔烧结砖的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)捏合练泥：将气化渣、生高岭土、甲基纤维素、硅灰、矿粉按配比加入捏合机中混合5min，再加入占原料总量20wt％的水，通过练泥机反复练泥13 次得到泥料待用；
(2)挤出成型：将步骤(1)得到的泥料在真空双轴挤出砖机挤出成型，挤出压力为7MPa；
(3)烘干：将步骤(2)挤出成型得到的砖坯进行烘干，烘干温度为70℃，烘干时间6h；
(4)烧结：将烘干后的砖坯利用隧道窑进行烧结，烧结温度为850℃，烧结周期17h，冷却后即得气化渣多孔烧结砖。
实施例5
一种气化渣多孔烧结砖，由以下重量份的原料制备而成：气化渣80份，黑泥5份，生高岭土3份，矿粉8份，硅灰4份。
本实施例的气化渣多孔烧结砖的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)捏合练泥：将气化渣、黑泥、生高岭土、矿粉、硅灰按配比加入捏合机中混合9min，再加入占原料总量23wt％的水，通过练泥机反复练泥8次得到泥料待用；
(2)挤出成型：将步骤(1)得到的泥料在真空双轴挤出砖机挤出成型，挤出压力为10MPa；
(3)烘干：将步骤(2)挤出成型得到的砖坯进行烘干，烘干温度为90℃，烘干时间5h；
(4)烧结：将烘干后的砖坯利用隧道窑进行烧结，烧结温度为800℃，烧结周期20h，冷却后即得气化渣多孔烧结砖。
将实施例1-5制得的气化渣多孔烧结砖进行性能测试，结果如表1所示。
表1气化渣多孔烧结砖性能测试结果
组别 容重kg/m<sup>3</sup> 抗压强度MPa 吸水率％
实施例1 950 13.6 18.4
实施例2 884 11.9 19.9
实施例3 831 11.4 19.7
实施例4 728 10.3 20.7
实施例5 766 10.7 21.1
由表1可知，本发明制得的气化渣多孔烧结砖的容重在728kg/m3到950kg/m3之间，抗压强度在10.3MPa以上，吸水率在21.1％以下，符合国家标准GB/T13544-2011《烧结多孔砖及多孔砌块》中的指标要求要求，具有实际应用性，同时为气化渣的资源化利用提供了有效可行的方法。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (9)

1.一种气化渣多孔烧结砖，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：气化渣70-90份，增塑剂3-10份，增强剂7-20份。
2.根据权利要求1所述的气化渣多孔烧结砖，其特征在于，所述增塑剂为珍珠岩原矿、生高岭土、黑泥、羧甲基纤维素、甲基纤维素、木质素磺酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的气化渣多孔烧结砖，其特征在于，所述增强剂为轻钙粉、矿粉、硅灰、滑石粉中的一种或几种。
4.根据权利要求1或3所述的气化渣多孔烧结砖，其特征在于，所述增强剂的颗粒粒径小于75μm。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的气化渣多孔烧结砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)捏合练泥：将气化渣、增塑剂、增强剂按配比加入捏合机中混合均匀，再加水通过练泥机反复练泥5-15次得到泥料待用；
(2)挤出成型：将步骤(1)得到的泥料在真空双轴挤出砖机挤出成型；
(3)烘干：将步骤(2)挤出成型得到的砖坯进行烘干；
(4)烧结：将烘干后的砖坯利用隧道窑进行烧结，烧结温度为800-1000℃，烧结周期5-20h，冷却后即得气化渣多孔烧结砖。
6.根据权利要求5所述的气化渣多孔烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤(1)中各原料在捏合机中混合3-10min。
7.根据权利要求5或6所述的气化渣多孔烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤(1)中加水量占原料总量的15-25wt％。
8.根据权利要求5所述的气化渣多孔烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤(2)中挤出成型的挤出压力为4-10MPa。
9.根据权利要求5所述的气化渣多孔烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤(3)中烘干温度为65-105℃，烘干时间4-8h。
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