CN113387681A - 一种利用工业固废制备装配式建筑用炻石条板的方法 - Google Patents
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Abstract
本发明涉及一种利用工业固废制备装配式建筑用炻石条板的方法，炻石条板由固体粉料与水按照1:(0.1～0.25)的重量比例混合而成；按重量百分含量计，固废原料：75%～95%；矿物原料：3%～15%；化工原料：2%～10%；方法包括步骤如下：配方原料制备；混料搅拌；均化陈腐；真空炼泥；挤出成型；坯体干燥；高温烧结；加工。本发明较好地解决了传统墙体材料存在的容重大、防水效果不佳和节能保温效果不佳的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于绿色建筑材料应用技术领域，具体涉及一种利用工业固废制备装配式建筑用炻石条板的制备方法。
背景技术
装配式建筑是将建筑各个部件组合在一起变成一件整体的建筑产品，建筑部件由车间生产加工，施工现场进行组装，实现装饰装修工程与主体工程的同步施工。基于标准生产的部件可以通过数字化和智能化管控现场施工，便于质量控制，减少模板工程和人工工作量，提高施工效率并降低成本。
我国从2015年起，装配式建筑及建筑产业化的发展得到了各级政府的高度重视，相关政策和标准不断出台。装配式建筑的发展离不开柱、梁、叠合楼板、内外墙板、楼梯阳台和厨卫装饰等构配件工厂化生产，其中内外墙板的市场需求量最大。
目前，世界各国在墙体材料方面研发的共同点是朝着大型化、轻质化、节能化、利废化、复合化和装饰化方向发展。工业发达的国家从20世纪50年代起，就开始从实心粘土砖向各种轻质、高效能和多功能墙体材料转变，形成了以新墙体材料为主，常规墙体材料为辅的产品结构。走上了一条能源消耗少、环境污染小、劳动强度低并且机械化程度高的发展道路。
国内新墙体材料品种虽然有了较大增加，数量也有了较快增长，但与传统墙体材料相比，所占比例很小（约占墙材总量的20%）。代表墙体材料现代化水平的各种墙板产品如：ALC、石膏板、混凝土轻质条板、发泡陶瓷等存在吸水率高、开裂、空气隔声量差、反碱、变形、老化、成本高昂、施工效率低、平整度差、装饰性低等系列问题。
同时，我国工业固废存量大、产生量多、利用率低，处理措施多数采用填埋或堆存，少数用于生产低端建材产品，对环境造成巨大压力。在我国建筑业发展机遇与挑战并存的大背景下，推行大宗工业固废制备新型绿色建材应用于装配式建筑是中国建筑工业化发展的必然趋势。因此，亟需开发一种绿色、节能、环保、性能优良并且价格便宜的新型墙体材料应用在装配式建筑体系中。
发明内容
发明目的
为了解决现有装配式建筑体系中墙体材料存在的系列问题及工业固废的处理技术差、能力低并且不能有效利用工业固废的问题，本发明提出一种利用工业固废制备装配式建筑用炻石条板的方法。
技术方案
一种利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板，由固体粉料与水按照1:(0.1～0.25)的重量比例混合而成；按重量百分含量计，所述固体粉料组成如下：
固废原料：75%～95%；
矿物原料：3%～15%；
化工原料：2%～10%；
所述固废原料为高炉渣、转炉渣、猛渣、铁尾矿、油页岩渣、油页岩尾矿、煤矸石、粉煤灰、建筑废砖瓦、建筑渣土、赤泥或铝土矿尾矿中的一种或一种以上；
所述矿物原料为萤石、石灰石、方解石、钾长石、钠长石、黏土或白云石中的一种或一种以上；
所述化工原料为腐植酸钠、羟甲基纤维素、酚醛树脂、陶瓷颜料氧化铝或偏硅酸钠中的一种或一种以上。
一种如所述的利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，包括步骤如下：
步骤一、配方原料制备：固废原料和矿物原料分别进行干燥、破碎和筛分处理；
步骤二、混料搅拌：将步骤一所得的固废原料和矿物原料与化工原料按照重量比例固废原料为75%～95%，矿物原料为3%～15%，化工原料为2%～10%混合成固体原料，然后按照固体原料与水质量比1:(0.1～0.25)进行称量混合，搅拌均匀，得到炻石条板均匀粘稠泥料；
步骤三、均化陈腐：将混合好的炻石条板均匀粘稠泥料进行陈腐，制得炻石条板泥料；
步骤四、真空炼泥：将炻石条板泥料真空炼泥制备出大小均匀的泥段；
步骤五、挤出成型：将制得的泥段放入真空挤出机中挤出成型为泥坯条板；
步骤六、坯体干燥：将泥坯条板进行干燥；
步骤七、高温烧结：干燥后的泥坯条板进行高温烧结，烧结气氛为氧化气氛；
步骤八、加工：经过高温烧结的泥坯条板，经表面的加工即可得到利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板。
进一步的，所述步骤一中，干燥工艺采用燃气干燥器，经干燥后的原料水分1～10%；破碎工艺采用颚式破碎机进行粗碎至30±1mm，锤式破碎机进行细碎至5±0.5mm，雷蒙机或立式磨制粉至小于100目，得到具有一定颗粒级配的物料；筛分工艺是将固废原料和矿物原料进行筛分成具有一定颗粒级配的物料，其中固废原料筛分为8～20目作为骨料，质量占比5～40%，矿石原料筛分为20～1000目作为填充料，质量占比60～95%。
进一步的，所述步骤二中，将固废原料、矿物原料和化工原料按照固废原料：75%～95%，矿物原料：3%～15%，化工原料：2%～10%准确称量并依次添加进入混料机，然后按照固体原料与水质量比1:(0.1～0.25)进行称量往混料机内添加水，再采用混料机进行均匀搅拌，搅拌至成分偏差≤0.5%，得到炻石条板均匀粘稠泥料。
进一步的，所述步骤三中，混合好的炻石条板均匀粘稠泥料在陈腐室中进行陈腐，室内温度20～50℃，湿度40～80%，陈腐时间为4～72h，经陈腐制得的炻石条板泥料含水量9～20%，塑性指数4～20。
进一步的，所述步骤四中，炻石条板泥料需均匀输送至真空炼泥机中，经过真空炼泥机炼泥制备出大小均匀的泥段，炼泥过程中控制泥料温度为10～70℃，水分蒸发率≤1%，真空炼泥机内真空度≥85%。
进一步的，所述步骤五中，真空挤出机的压力为2±0.1MPa，真空度在0～-0.092MPa区间逐渐趋于稳定，挤出机上下级搅拌机转速1～40rpm，挤出产品为中空状条板形状，经切割得到产品最大长度≤6m规格的坯体。
进一步的，所述步骤六中，将步骤五中得到的泥坯条板运输至干燥窑炉系统中，运输过程可采用机器人、机械手或皮带传送的方式，坯体入窑需采用单层或多层相邻泥坯条板上下左右皆具有间隔的码放方式，干燥温度为100～230℃，干燥时间4～24h，窑炉内部温度均匀性控制在100～230℃范围内的±5℃，干燥后的坯体水分控制在≤5%。
进一步的，所述步骤七中，高温烧结是在窑炉中进行的，窑炉采用隧道窑或辊道窑，产品烧结温度控制在800～1150℃，温度烧结周期15～35h。
进一步的，所述步骤八中，经过高温烧结的泥坯条板，对其6个面进行加工处理，经过处理的产品表面精度控制在2mm以内，加工后的产品按照GB/T23451-2009进行检验产品质量检验，即可打包入库。
优点及效果
本发明较好地解决了传统墙体材料存在的容重大、防水效果不佳和节能保温效果不佳的技术问题。采用本方法制得的装配式建筑用炻石条板具有轻质高强、保温隔热、防水防潮、隔音降噪、防火耐久、抗冻融并且易切割加工等常规建筑材料无法比拟的卓越性能，是品质较高的新型建筑墙体材料。该材料应用于装配式建筑体系中，具有很高的便捷及安全性，充分利用了工业固废资源，提高了固体废弃物的资源化利用，具有很好的经济价值和环保价值。
附图说明
图1为利用工业固废制备的一种装配式建筑用炻石条板结构示意图。
具体实施方式
图1为利用工业固废制备的一种装配式建筑用炻石条板结构示意图，单位为mm。图1仅为示意性的，并非对本专利方法制得的炻石条板结构进行限定。
一种利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板，由固体粉料与水按照1:(0.1～0.25)的重量比例混合而成；按重量百分含量计，所述固体粉料组成如下：
固废原料：75%～95%；固废原料为高炉渣、转炉渣、猛渣、铁尾矿、油页岩渣、油页岩尾矿、煤矸石、粉煤灰、建筑废砖瓦、建筑渣土、赤泥或铝土矿尾矿中的一种或一种以上；
矿物原料：3%～15%；所述矿物原料为萤石、石灰石、方解石、钾长石、钠长石、黏土或白云石中的一种或一种以上；
化工原料：2%～10%；所述化工原料为腐植酸钠、羟甲基纤维素、酚醛树脂、陶瓷颜料氧化铝或偏硅酸钠中的一种或一种以上。
利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，包括步骤如下：
步骤一、配方原料制备：固废原料和矿物原料分别进行干燥、破碎和筛分处理；干燥工艺采用燃气干燥器，经干燥后的原料水分1～10%；破碎工艺采用颚式破碎机进行粗碎至30±1mm，锤式破碎机进行细碎至5±0.5mm，雷蒙机或立式磨制粉至小于100目，得到具有一定颗粒级配的物料；筛分工艺是将固废原料和矿物原料进行筛分成具有一定颗粒级配的物料，其中固废原料筛分为8～20目作为骨料，质量占比5～40%，矿石原料筛分为20～1000目作为填充料，质量占比60～95%。
步骤二、混料搅拌：将步骤一所得的固废原料和矿物原料与市场上直接购买的化工原料按照重量比例固废原料为75%～95%，矿物原料为3%～15%，化工原料为2%～10%准确称量并依次添加进入混料机，混合成固体原料，然后按照固体原料与水质量比1:(0.1～0.25)进行称量往混料机内添加水混合，再采用混料机进行均匀搅拌，搅拌至成分偏差≤0.5%，得到炻石条板均匀粘稠泥料。
步骤三、均化陈腐：将混合好的炻石条板均匀粘稠泥料在陈腐室中进行陈腐，制得炻石条板泥料，陈腐室内温度20～50℃，湿度40～80%，陈腐时间为4～72h，经陈腐制得的炻石条板泥料含水量9～20%，塑性指数4～20。
步骤四、真空炼泥：炻石条板泥料均匀输送至真空炼泥机中，经过真空炼泥机炼泥制备出大小均匀的泥段，炼泥过程中控制泥料温度为10～70℃，水分蒸发率≤1%，真空炼泥机内真空度≥85%。
步骤五、挤出成型：将制得的泥段放入真空挤出机中挤出成型为泥坯条板；真空挤出机的压力为2±0.1MPa，真空度在0～-0.092MPa区间逐渐趋于稳定到-0.092MPa，挤出机上下级搅拌机转速1～40rpm可调，挤出产品为中空状条板形状，经切割得到产品最大长度≤6m规格的坯体，坯体产品的长、宽、高及内部孔径形状，具体根据产品设计使用要求，可随时调控达到定制化柔性生产制造。
步骤六、坯体干燥：将步骤五中得到的泥坯条板运输至干燥窑炉系统中进行干燥，运输过程可采用机器人、机械手或皮带传送的方式，坯体入窑需采用单层或多层相邻泥坯条板上下左右皆具有间隔的码放方式，防止出现裂纹及断裂情况，干燥温度为100～230℃，干燥时间4～24h，窑炉内部温度均匀性控制在100～230℃范围内的±5℃，干燥后的坯体水分控制在≤5%。
步骤七、高温烧结：干燥后的泥坯条板进行高温烧结，烧结气氛为氧化气氛，高温烧结是在窑炉中进行的，窑炉采用隧道窑或辊道窑，产品烧结温度控制在800～1150℃，温度烧结周期15～35h，本专利中的氧化气氛是烧窑高温时，窑内空气供给充分，燃料完全燃烧的情况下产生的一种火焰气氛。其特征是无烟透明，燃烧产物中主要成分是二氧化碳及过剩的氧气，不含可燃物质或含量很少，使陶瓷产品充分氧化。
步骤八、加工：经过高温烧结的泥坯条板，经表面的加工即可得到利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板。经过高温烧结的泥坯条板，对其6个面进行加工处理，经过处理的产品表面精度控制在2mm以内，加工后的产品按照GB/T23451-2009进行检验产品裂纹情况、抗压强度、缺棱断角等质量，经过检验符合标准后，即可机器人打包入库。
实施例1
一种利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板，由固体粉料与水按照1:0.1的重量比例混合而成；按重量百分含量计，所述固体粉料组成如下：
固废原料：75%；固废原料为高炉渣、转炉渣、猛渣和铁尾矿；
矿物原料：15%；所述矿物原料为萤石、石灰石和方解石；
化工原料：10%；所述化工原料为腐植酸钠和羟甲基纤维素。
利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，包括步骤如下：
步骤一、配方原料制备：固废原料和矿物原料分别进行干燥、破碎和筛分处理；干燥工艺采用燃气干燥器，经干燥后的原料水分1%；破碎工艺采用颚式破碎机进行粗碎至29mm，锤式破碎机进行细碎至4.5mm，雷蒙机或立式磨制粉至小于100目，得到具有一定颗粒级配的物料；筛分工艺是将固废原料和矿物原料进行筛分成具有一定颗粒级配的物料，其中固废原料筛分为8～20目作为骨料，质量占比5%，矿石原料筛分为20～1000目作为填充料，质量占比95%。
步骤二、混料搅拌：将步骤一所得的固废原料和矿物原料与市场上直接购买的化工原料按照重量比例固废原料为75%，矿物原料为15%，化工原料为10%准确称量并依次添加进入混料机，混合成固体原料，然后按照固体原料与水质量比1:0.1进行称量往混料机内添加水混合，再采用混料机进行均匀搅拌，搅拌至成分偏差0.5%，得到炻石条板均匀粘稠泥料。
步骤三、均化陈腐：将混合好的炻石条板均匀粘稠泥料在陈腐室中进行陈腐，制得炻石条板泥料，陈腐室内温度20℃，湿度80%，陈腐时间为4h，经陈腐制得的炻石条板泥料含水量20%，塑性指数20。
步骤四、真空炼泥：炻石条板泥料均匀输送至真空炼泥机中，经过真空炼泥机炼泥制备出大小均匀的泥段，炼泥过程中控制泥料温度为70℃，水分蒸发率1%，真空炼泥机内真空度85%。
步骤五、挤出成型：将制得的泥段放入真空挤出机中挤出成型为泥坯条板；真空挤出机的压力为1.9MPa，真空度在0～-0.092MPa区间逐渐趋于稳定到-0.085MPa，挤出机上下级搅拌机转速1rpm可调，挤出产品为中空状条板形状，经切割得到产品最大长度6m规格的坯体，坯体产品的长、宽、高及内部孔径形状，具体根据产品设计使用要求，可随时调控达到定制化柔性生产制造。
步骤六、坯体干燥：将步骤五中得到的泥坯条板运输至干燥窑炉系统中进行干燥，运输过程可采用机器人、机械手或皮带传送的方式，坯体入窑需采用单层或多层相邻泥坯条板上下左右皆具有间隔的码放方式，防止出现裂纹及断裂情况，干燥温度为100℃，干燥时间4h，干燥后的坯体水分控制在5%。
步骤七、高温烧结：干燥后的泥坯条板进行高温烧结，烧结气氛为氧化气氛，高温烧结是在窑炉中进行的，窑炉采用隧道窑或辊道窑，产品烧结温度控制在1150℃，温度烧结周期15h，本专利中的氧化气氛是烧窑高温时，窑内空气供给充分，燃料完全燃烧的情况下产生的一种火焰气氛。其特征是无烟透明，燃烧产物中主要成分是二氧化碳及过剩的氧气，不含可燃物质或含量很少，使陶瓷产品充分氧化。
步骤八、加工：经过高温烧结的泥坯条板，经表面的加工即可得到利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板。经过高温烧结的泥坯条板，对其6个面进行加工处理，经过处理的产品表面精度控制在2mm以内，加工后的产品按照GB/T23451-2009进行检验产品裂纹情况、抗压强度、缺棱断角等质量，经过检验符合标准后，即可机器人打包入库。
制得的装配式建筑用炻石条板容重680kg/m³，抗压强度7.3MPa，抗冲击5次无裂纹，空气隔声量42dB，传热系数1.2W/m2·K，产品5h沸煮吸水率16%。
实施例2
一种利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板，由固体粉料与水按照1:0.25的重量比例混合而成；按重量百分含量计，所述固体粉料组成如下：
固废原料：95%；固废原料为油页岩渣、油页岩尾矿、煤矸石和粉煤灰；
矿物原料：3%；所述矿物原料为钾长石和钠长石；
化工原料：2%；所述化工原料为酚醛树脂。
利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，包括步骤如下：
步骤一、配方原料制备：固废原料和矿物原料分别进行干燥、破碎和筛分处理；干燥工艺采用燃气干燥器，经干燥后的原料水分10%；破碎工艺采用颚式破碎机进行粗碎至31mm，锤式破碎机进行细碎至5.5mm，雷蒙机或立式磨制粉至小于100目，得到具有一定颗粒级配的物料；筛分工艺是将固废原料和矿物原料进行筛分成具有一定颗粒级配的物料，其中固废原料筛分为8～20目作为骨料，质量占比40%，矿石原料筛分为20～1000目作为填充料，质量占比60%。
步骤二、混料搅拌：将步骤一所得的固废原料和矿物原料与市场上直接购买的化工原料按照重量比例固废原料为95%，矿物原料为3%，化工原料为2%准确称量并依次添加进入混料机，混合成固体原料，然后按照固体原料与水质量比1:0.25进行称量往混料机内添加水混合，再采用混料机进行均匀搅拌，搅拌至成分偏差0.4%，得到炻石条板均匀粘稠泥料。
步骤三、均化陈腐：将混合好的炻石条板均匀粘稠泥料在陈腐室中进行陈腐，制得炻石条板泥料，陈腐室内温度50℃，湿度40%，陈腐时间为72h，经陈腐制得的炻石条板泥料含水量9%，塑性指数4。
步骤四、真空炼泥：炻石条板泥料均匀输送至真空炼泥机中，经过真空炼泥机炼泥制备出大小均匀的泥段，炼泥过程中控制泥料温度为10℃，水分蒸发率0.9%，真空炼泥机内真空度88%。
步骤五、挤出成型：将制得的泥段放入真空挤出机中挤出成型为泥坯条板；真空挤出机的压力为2.1MPa，真空度在0～-0.092MPa区间逐渐趋于稳定到-0.092MPa，挤出机上下级搅拌机转速40rpm可调，挤出产品为中空状条板形状，经切割得到产品最大长度5m规格的坯体，坯体产品的长、宽、高及内部孔径形状，具体根据产品设计使用要求，可随时调控达到定制化柔性生产制造。
步骤六、坯体干燥：将步骤五中得到的泥坯条板运输至干燥窑炉系统中进行干燥，运输过程可采用机器人、机械手或皮带传送的方式，坯体入窑需采用单层或多层相邻泥坯条板上下左右皆具有间隔的码放方式，防止出现裂纹及断裂情况，干燥温度为230℃，干燥时间24h，干燥后的坯体水分控制在3%。
步骤七、高温烧结：干燥后的泥坯条板进行高温烧结，烧结气氛为氧化气氛，高温烧结是在窑炉中进行的，窑炉采用隧道窑或辊道窑，产品烧结温度控制在800℃，温度烧结周期35h，本专利中的氧化气氛是烧窑高温时，窑内空气供给充分，燃料完全燃烧的情况下产生的一种火焰气氛。其特征是无烟透明，燃烧产物中主要成分是二氧化碳及过剩的氧气，不含可燃物质或含量很少，使陶瓷产品充分氧化。
步骤八、加工：经过高温烧结的泥坯条板，经表面的加工即可得到利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板。经过高温烧结的泥坯条板，对其6个面进行加工处理，经过处理的产品表面精度控制在2mm以内，加工后的产品按照GB/T23451-2009进行检验产品裂纹情况、抗压强度、缺棱断角等质量，经过检验符合标准后，即可机器人打包入库。
制得的装配式建筑用炻石条板容重627kg/m³，抗压强度6.7MPa，抗冲击5次无裂纹，空气隔声量46dB，传热系数1.23W/m2·K，产品5h沸煮吸水率14%。
实施例3
一种利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板，由固体粉料与水按照1:0.16的重量比例混合而成；按重量百分含量计，所述固体粉料组成如下：
固废原料：85%；固废原料为建筑渣土、赤泥和铝土矿尾矿；
矿物原料：8%；所述矿物原料为黏土和白云石；
化工原料：7%；所述化工原料为陶瓷颜料氧化铝和偏硅酸钠。
利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，包括步骤如下：
步骤一、配方原料制备：固废原料和矿物原料分别进行干燥、破碎和筛分处理；干燥工艺采用燃气干燥器，经干燥后的原料水分6%；破碎工艺采用颚式破碎机进行粗碎至30mm，锤式破碎机进行细碎至5mm，雷蒙机或立式磨制粉至小于100目，得到具有一定颗粒级配的物料；筛分工艺是将固废原料和矿物原料进行筛分成具有一定颗粒级配的物料，其中固废原料筛分为8～20目作为骨料，质量占比25%，矿石原料筛分为20～1000目作为填充料，质量占比75%。
步骤二、混料搅拌：将步骤一所得的固废原料和矿物原料与市场上直接购买的化工原料按照重量比例固废原料为85%，矿物原料为8%，化工原料为7%准确称量并依次添加进入混料机，混合成固体原料，然后按照固体原料与水质量比1:0.16进行称量往混料机内添加水混合，再采用混料机进行均匀搅拌，搅拌至成分偏差0.3%，得到炻石条板均匀粘稠泥料。
步骤三、均化陈腐：将混合好的炻石条板均匀粘稠泥料在陈腐室中进行陈腐，制得炻石条板泥料，陈腐室内温度35℃，湿度60%，陈腐时间为40h，经陈腐制得的炻石条板泥料含水量13%，塑性指数11。
步骤四、真空炼泥：炻石条板泥料均匀输送至真空炼泥机中，经过真空炼泥机炼泥制备出大小均匀的泥段，炼泥过程中控制泥料温度为40℃，水分蒸发率0.8%，真空炼泥机内真空度90%。
步骤五、挤出成型：将制得的泥段放入真空挤出机中挤出成型为泥坯条板；真空挤出机的压力为2MPa，真空度在0～-0.092MPa区间逐渐趋于稳定到-0.088MPa，挤出机上下级搅拌机转速20rpm可调，挤出产品为中空状条板形状，经切割得到产品最大长度5.5m规格的坯体，坯体产品的长、宽、高及内部孔径形状，具体根据产品设计使用要求，可随时调控达到定制化柔性生产制造。
步骤六、坯体干燥：将步骤五中得到的泥坯条板运输至干燥窑炉系统中进行干燥，运输过程可采用机器人、机械手或皮带传送的方式，坯体入窑需采用单层或多层相邻泥坯条板上下左右皆具有间隔的码放方式，防止出现裂纹及断裂情况，干燥温度为160℃，干燥时间16h，干燥后的坯体水分控制在4%。
步骤七、高温烧结：干燥后的泥坯条板进行高温烧结，烧结气氛为氧化气氛，高温烧结是在窑炉中进行的，窑炉采用隧道窑或辊道窑，产品烧结温度控制在1000℃，温度烧结周期25h，本专利中的氧化气氛是烧窑高温时，窑内空气供给充分，燃料完全燃烧的情况下产生的一种火焰气氛。其特征是无烟透明，燃烧产物中主要成分是二氧化碳及过剩的氧气，不含可燃物质或含量很少，使陶瓷产品充分氧化。
步骤八、加工：经过高温烧结的泥坯条板，经表面的加工即可得到利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板。经过高温烧结的泥坯条板，对其6个面进行加工处理，经过处理的产品表面精度控制在2mm以内，加工后的产品按照GB/T23451-2009进行检验产品裂纹情况、抗压强度、缺棱断角等质量，经过检验符合标准后，即可机器人打包入库。
制得的装配式建筑用炻石条板容重703kg/m³，抗压强度13.2MPa，抗冲击5次无裂纹，空气隔声量53dB，传热系数1.28W/m2·K，产品5h沸煮吸水率10%。
从实施例可以看出，本发明所制得的装配式建筑用炻石条板具有轻质高强、防水防潮的功能，该材料充分利用了工业固废资源，提高了固体废弃物的资源化利用，有极大的市场前景，具有很好的经济价值和环保价值。
本发明主要以高炉渣、转炉渣、猛渣、铁尾矿、煤矸石、粉煤灰、建筑废砖瓦、建筑渣土、赤泥、铝土矿尾矿等为主要原料，通过微观结构化学元素环境参数调整，掺加一定质量的矿物原料和化工原料，经配方原料制备、混料搅拌、均化陈腐、真空炼泥、挤出成型、坯体干燥、高温烧结和加工包装，产品是经过高温烧结而成的具有中空结构的陶瓷类大型板材，通过采用定制化柔性加工切割，得到具有轻质高强、保温隔热、防水防潮、隔音降噪、防火耐久、抗冻融和易切割加工等性能卓越的新型绿色环保节能装配式建筑墙体材料，可以大量应用在国内装配式建筑体系中。
显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板，其特征在于：由固体粉料与水按照1:(0.1～0.25)的重量比例混合而成；按重量百分含量计，所述固体粉料组成如下：
固废原料：75%～95%；
矿物原料：3%～15%；
化工原料：2%～10%；
所述固废原料为高炉渣、转炉渣、猛渣、铁尾矿、油页岩渣、油页岩尾矿、煤矸石、粉煤灰、建筑废砖瓦、建筑渣土、赤泥或铝土矿尾矿中的一种或一种以上；
所述矿物原料为萤石、石灰石、方解石、钾长石、钠长石、黏土或白云石中的一种或一种以上；
所述化工原料为腐植酸钠、羟甲基纤维素、酚醛树脂、陶瓷颜料氧化铝或偏硅酸钠中的一种或一种以上。
2.一种如权利要求1所述的利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，其特征在于：包括步骤如下：
步骤一、配方原料制备：固废原料和矿物原料分别进行干燥、破碎和筛分处理；
步骤二、混料搅拌：将步骤一所得的固废原料和矿物原料与化工原料按照重量比例固废原料为75%～95%，矿物原料为3%～15%，化工原料为2%～10%混合成固体原料，然后按照固体原料与水质量比1:(0.1～0.25)进行称量混合，搅拌均匀，得到炻石条板均匀粘稠泥料；
步骤三、均化陈腐：将混合好的炻石条板均匀粘稠泥料进行陈腐，制得炻石条板泥料；
步骤四、真空炼泥：将炻石条板泥料真空炼泥制备出大小均匀的泥段；
步骤五、挤出成型：将制得的泥段放入真空挤出机中挤出成型为泥坯条板；
步骤六、坯体干燥：将泥坯条板进行干燥；
步骤七、高温烧结：干燥后的泥坯条板进行高温烧结，烧结气氛为氧化气氛；
步骤八、加工：经过高温烧结的泥坯条板，经表面的加工即可得到利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板。
3.根据权利要求2所述的利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，干燥工艺采用燃气干燥器，经干燥后的原料水分1～10%；破碎工艺采用颚式破碎机进行粗碎至30±1mm，锤式破碎机进行细碎至5±0.5mm，雷蒙机或立式磨制粉至小于100目，得到具有一定颗粒级配的物料；筛分工艺是将固废原料和矿物原料进行筛分成具有一定颗粒级配的物料，其中固废原料筛分为8～20目作为骨料，质量占比5～40%，矿石原料筛分为20～1000目作为填充料，质量占比60～95%。
4.根据权利要求2或3所述的利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，将固废原料、矿物原料和化工原料按照固废原料：75%～95%，矿物原料：3%～15%，化工原料：2%～10%准确称量并依次添加进入混料机，然后按照固体原料与水质量比1:(0.1～0.25)进行称量往混料机内添加水，再采用混料机进行均匀搅拌，搅拌至成分偏差≤0.5%，得到炻石条板均匀粘稠泥料。
5.根据权利要求2所述的利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，混合好的炻石条板均匀粘稠泥料在陈腐室中进行陈腐，室内温度20～50℃，湿度40～80%，陈腐时间为4～72h，经陈腐制得的炻石条板泥料含水量9～20%，塑性指数4～20。
6.根据权利要求2所述的利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，炻石条板泥料需均匀输送至真空炼泥机中，经过真空炼泥机炼泥制备出大小均匀的泥段，炼泥过程中控制泥料温度为10～70℃，水分蒸发率≤1%，真空炼泥机内真空度≥85%。
7.根据权利要求2所述的利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，其特征在于：所述步骤五中，真空挤出机的压力为2±0.1MPa，真空度在0～-0.092MPa区间逐渐趋于稳定，挤出机上下级搅拌机转速1～40rpm，挤出产品为中空状条板形状，经切割得到产品最大长度≤6m规格的坯体。
8.根据权利要求2所述的利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，其特征在于：所述步骤六中，将步骤五中得到的泥坯条板运输至干燥窑炉系统中，运输过程可采用机器人、机械手或皮带传送的方式，坯体入窑需采用单层或多层相邻泥坯条板上下左右皆具有间隔的码放方式，干燥温度为100～230℃，干燥时间4～24h，窑炉内部温度均匀性控制在100～230℃范围内的±5℃，干燥后的坯体水分控制在≤5%。
9.根据权利要求2所述的利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，其特征在于：所述步骤七中，高温烧结是在窑炉中进行的，窑炉采用隧道窑或辊道窑，产品烧结温度控制在800～1150℃，温度烧结周期15～35h。
10.根据权利要求2所述的利用工业固废制备的装配式建筑用炻石条板的制备方法，其特征在于：所述步骤八中，经过高温烧结的泥坯条板，对其6个面进行加工处理，经过处理的产品表面精度控制在2mm以内，加工后的产品按照GB/T23451-2009进行检验产品质量检验，即可打包入库。
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