[科普中國(guó)]-粉煤灰燒結(jié)磚

粉煤灰燒結(jié)磚是在粘土原料中摻入30%以上的粉煤灰，經(jīng)攪拌成型、干燥和焙燒而成的承重砌體材料。

粉煤灰的質(zhì)量要求從煤爐及煙氣中收集的灰粉，稱(chēng)之為粉煤灰。粉煤灰顆粒小(一般以80μm方孔篩余量小于8%)，利用它摻合制磚可以減少破碎工序，節(jié)省勞力。粉煤灰根據(jù)不同的排列方式，一般分為濕排與干排兩種。濕排的粉煤灰，必須進(jìn)行脫水處理，將水分降低到25%以下。另外，由于各地粉煤灰的發(fā)熱量不一致，故須根據(jù)不同煤礦的煤質(zhì)反應(yīng)，一般應(yīng)在1000kcal/kg以下，較差的只在(200～300)kcal/kg。

粉煤灰的顆粒可分為粗、中、細(xì)三類(lèi)。粗灰經(jīng)4900孔篩，篩余量在40%以上。中粗灰經(jīng)4900孔篩，篩余量在20%～40%；細(xì)灰經(jīng)4900孔篩，篩余量在20%以下。粉煤灰的顆粒，越細(xì)越可多摻配使用量。如混合料，能允許摻配套50%的細(xì)灰時(shí)，則改為中粗灰摻量配45%即可．而要改為粗灰摻量配40%即可。粉煤灰屬無(wú)塑性原料。一般都與有塑物摻合后作為制磚原料。有塑物應(yīng)用較廣的均為粘土、頁(yè)巖、陶土、高嶺土、膨潤(rùn)土等，經(jīng)摻配后的粉煤灰混合料，為了使粉煤灰有較大的摻量，必須要求混合料的可塑性要高，粉碎后的顆粒度盡可能細(xì)。1

性能與優(yōu)點(diǎn)1、節(jié)約土地：如果我們以50%摻量為其基本量，那么每生產(chǎn)10萬(wàn)塊磚，可節(jié)約42畝地。而且可以利用(大于)10萬(wàn)噸粉煤灰。所以從穩(wěn)定利用粉煤灰、節(jié)約土地和粉煤灰利用的經(jīng)濟(jì)效益這三者綜合考慮，粉煤灰制磚和粉煤灰利用作墻體材料，應(yīng)該是粉煤灰利用的最主要途徑。

2、節(jié)約能源：因?yàn)榉勖夯抑泻幸欢ǖ奶糠郑此^燒失量。它對(duì)于粉煤灰混凝土而言，是一個(gè)不利的因素，但對(duì)于燒結(jié)粉煤灰磚，卻是一個(gè)有利條件，因?yàn)樗晒?jié)約部分燒結(jié)時(shí)用的燃料。一般說(shuō)來(lái)，50%摻量的粉煤灰燒結(jié)磚，每塊磚中，粉煤灰的熱值大概為350～440千卡。而燒結(jié)一塊磚所需的熱量大概為1092千卡。由此我們可以認(rèn)為每生產(chǎn)一萬(wàn)塊磚，大約可節(jié)省0.6噸標(biāo)準(zhǔn)煤。而每一萬(wàn)塊粘土磚所需的燃料，大約為1.56噸，也就是利用粉煤灰制磚，可節(jié)約35%～40%的燃料。

3、減輕墻體重量和提高隔熱性能：由于粉煤灰的粉散容重小于粘土，因此一般說(shuō)來(lái)每塊粉煤灰磚比粘土磚要輕0.6kg。就導(dǎo)熱性而言，粘土磚的導(dǎo)熱系數(shù)為0.80千卡/米·小時(shí)·度，而粉煤灰磚則為0.4千卡/米·小時(shí)·度，說(shuō)明粉煤灰磚的隔熱保溫性能比普通粘土磚要好。1

生產(chǎn)工藝粉煤灰燒結(jié)磚的生產(chǎn)，可以分為半干法和濕法生產(chǎn)。前者對(duì)于摻大量粉煤灰于磚的生產(chǎn)中和成型方面較方便。但是其產(chǎn)量較低，而后者對(duì)摻量超過(guò)50%較困難，而且對(duì)粘土的塑性指數(shù)要求也較高，但其產(chǎn)量卻相當(dāng)高。

1．備料：當(dāng)帶水份的粉煤灰與碾碎層的粘土初步混合后，送到輪碾機(jī)中碾混進(jìn)行備料。

2．成型：成型采用真空擠出法，其成型壓力一般不小于0.9MPa。將已備好的混合料通過(guò)喂料機(jī)送入真空擠出機(jī)，擠出后即由鋼絲切割機(jī)切成坯，堆坯于平板窯車(chē)上，最后被送入隧道干燥房中干燥。

3．干燥：隧道窯干燥室用作干燥磚坯用，其干燥用的熱量可從燃燒余熱中來(lái)。干燥期不少于48小時(shí)，然后通過(guò)窯車(chē)將磚坯再送到窯中。磚坯的堆垛高度按窯燒要求而定，一般小于7層。從隧道窯中出來(lái)的磚坯的含水量不得超過(guò)6%，從而使燒成時(shí)干燥收縮值不超過(guò)10%。

4．窯燒：窯燒一般也采用隧道窯，其尺寸一般為2～2.5米高，2～3米寬，90～120米長(zhǎng)。磚坯在窯中經(jīng)過(guò)不同的溫度區(qū)，即預(yù)熱，燒成和冷卻，最后產(chǎn)品出來(lái)。窯燒中的燃料，我國(guó)一般采用煤粉作燃料。燒成期約為50個(gè)小時(shí)。2

燒成選擇選擇燒成，關(guān)鍵一點(diǎn)就是怎樣確定工藝路線(xiàn)。工藝路線(xiàn)的確定，必須建立在原料試驗(yàn)的基礎(chǔ)上和合理的工藝流程上。

(1) 選擇一次碼燒工藝，關(guān)鍵是要根據(jù)摻灰量比例大小、塑性指數(shù)大小、敏感性系數(shù)大小三大要素來(lái)決定。當(dāng)粉煤灰在混合料中所占比例在30%~40%之間，混合料的塑性指數(shù)在8~11之間，干燥敏感系數(shù)小于0.8時(shí)，可選擇一次碼燒工藝；高摻粉煤灰在混合料中所占30%比例時(shí)，塑性指數(shù)大于6；干燥收縮率低于5%，干燥敏感系數(shù)小于0.8時(shí)，可按混合料中的主要原料的性能選擇工藝。

(2)選擇二次碼燒工藝，主要優(yōu)勢(shì)在高摻量粉煤灰的比例上，二次碼燒優(yōu)于一次碼燒。主要是通過(guò)人工干燥后，窯內(nèi)碼坯高度增加，產(chǎn)量增大，不受原料的制約，人機(jī)調(diào)整可變，靈活因素較多。

(3)一次與二次碼燒各有其優(yōu)，亦各有其短，一次碼燒簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，減少了勞動(dòng)人員，改善勞動(dòng)者工人的環(huán)境條件，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，易于機(jī)械化作業(yè)，綜合成本略低于二次碼燒，但在粉煤灰燒結(jié)磚中摻灰量的比例受到限量。二次碼燒一般燒結(jié)磚均可選擇，投資成本高于一次碼燒，占用面積高于一次碼燒用地。合理的窯爐選擇，是投資者的決定方向，如一次性投資較低，產(chǎn)量較小2000萬(wàn)塊粉煤灰摻量較高均可選擇隧道窯，一次碼燒或二次碼燒。在隧道窯的發(fā)展方向，趨向于節(jié)能性的定型發(fā)展，多通道并主，均可單通道獨(dú)立生產(chǎn)，窯爐的操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，燒成時(shí)實(shí)現(xiàn)微機(jī)監(jiān)控，窯車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)、頂車(chē)、出車(chē)、碼車(chē)均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

包申旭 - 副教授 - 武漢理工大學(xué)