[发明专利]一种高效节能的粉煤灰烧结砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑用烧结砖的制备方法，特别涉及一种粉煤灰烧结砖的制备方法。

背景技术

长期以来，我国砖瓦工业的主导产品一直是实心粘土砖，粘土砖的制备存在着毁坏环境、生产煤耗高等问题。而由火电厂产生的粉煤灰年排放量高，堆积占地100多万亩，污染十分严重。而利用粉煤灰等废弃物制作建筑用砖，是发展节能、节地、利废、保温、隔热的新型墙体材料的主要方向。同时，循环流化床机组作为一种资源节约型的机组，可以有效利用低热值的能源，但是与此同时，其产生的粉煤灰是一种碳含量较高，难以被水泥、非烧结制品利用的废渣。如何高掺量、有效地利用电厂粉煤灰，尤其是循环流化床机组粉煤灰，一直是一个技术性难题。

制作粉煤灰烧结砖时，物料的均化对于砖体的质量至关重要，其中均化的前提是粘结基料的细化。传统工艺一般采用锤式破碎机、笼式破碎机、高速细碎对辊机对页岩等粘结剂料进行破碎，细度一般控制在3毫米以下。使用这种粒度的页岩粉，粉煤灰的掺量一般控制在25 wt%以下，否则将难以达到满意的产品合格率，产品强度受到影响，同时由于粉煤灰掺量低，焙烧过程还要人工外投较多的优质煤，能源消耗量高。而采用较高的粉煤灰掺量时，粉煤灰烧结砖湿坯强度低、干燥收缩大，残余水分大，导致在传统的工艺条件下，湿坯极易变形、开裂，强度低，成品率不高。并且传统的生产条件下，使用来自电厂的高硫含量的粉煤灰时，对烧结窑窑顶的腐蚀侵害大，窑体的维护和保养费用高，不适于长期大规模的工业化生产。

因此，为高效利用粉煤灰尤其是大量来自循环流化床电厂的粉煤灰，提供绿色环保的建筑擦料，仍需要进一步对物料的选择，以及相应的混料、干燥、成型、烧结等工艺进行改进。

发明内容

为克服传统的粉煤灰烧结砖制作工艺的缺陷，提升产品质量和性能，申请人经过长期研究，提出了本发明的粉煤灰烧结砖的制备方法，其包括原料准备、混料、陈化、成型、干燥、和焙烧步骤，其中：

所述原料准备步骤包括：将页岩送入破碎机进行破碎，而后送入磨粉机进一步的细化处理，细化处理后的页岩粉的粒度在2mm以下，其中1mm以下的颗粒至少占80 wt%；按照一定配料比例准备粉煤灰和细化处理后的页岩粉，所述配料比例为，粉煤灰占粉煤灰和细化处理后的页岩粉的总重量的为62-78 wt%；

所述干燥步骤包括：采用大断面隧道式单层干燥室进行干燥，成型的砖坯在干燥室内单层码放，砖坯之间无叠压，干燥室的送风温度为110～130^oC，干燥时间为36至48小时；

所述焙烧步骤包括：在大断面隧道窑中进行，烧成温度为1050-1100^oC，整个焙烧时间为42-50小时。

进一步，所述原料准备步骤中的破碎机为锤式破碎机、或高速细碎对辊机中任一种，磨粉机为摆式磨粉机。优选地，所述细化处理后的页岩粉中，粒度小于0.25mm的占35-45 wt%。

通过破碎后再粉磨的操作，一方面可以有效地降低页岩粉的粒度、并提升颗粒的粒度均匀性；另一方面，经过粉磨后，页岩粉颗粒中的尖锐边角被磨去，大部分呈现出近球形的形状。在同样的粒度下，球形颗粒与粉煤灰之间的级配性更好，所形成的粘结骨架结构均匀、强度好，有利于高掺杂量粉煤灰的实现。此外，细小的球形颗粒的表面活性高，更利于烧结过程的进行，可以降低烧结能耗，并也有利于烧结强度的提高。而在控制颗粒级配上，经过反复试验，发现只需要页岩粉的粒度在2mm以下，其中1mm以下的颗粒至少占80 wt%，粒度小于0.25mm的占35-45 wt%，就可以达到良好的效果，而不必过细，否则会造成非常大的设备成本和细化处处理所需的电耗。

进一步，所述混料步骤包括：依照原料准备步骤中的配料比例，将粉煤灰和细化处理后的页岩粉送入棒式混料机，进行混合处理；混合均匀后，送入第一道双轴搅拌机中，加常温水进行搅拌；搅拌均匀后，送入第二道双轴搅拌机中，以粉煤灰和细化处理后的页岩粉的总重量计加入13-20 wt%的80 ^oC以上热水或水蒸汽进行搅拌。

通过混料-搅拌-再搅拌，可以有效提高原料混料的均匀性，使得页岩粉颗粒均匀地分布在粉煤灰中，有利于成型和烧结强度的提高。此外，还可以通过重复上述混料-搅拌-再搅拌的步骤2-3次，进一步提高混料效果。混料后的陈化时间优选为72小时以上。对砖坯的成型则优选采用双级真空挤砖机挤出成型，挤出压力为2.5～3.5MPa，挤砖机的真空度为-0.15 Mpa～-0.09Mpa，如此得到的泥条密实而表面光洁，得到产品质量更优。