燒(shao)結磚歷(li)來(lai)是我國墻(qiang)(qiang)體材料的重要組成(cheng)部(bu)分。改(gai)革開放四十年來(lai),隨(sui)著國家(jia)墻(qiang)(qiang)材革新與建筑節能改(gai)策(ce)的不斷調(diao)整,燒結磚行業的制磚原(yuan)料已從原(yuan)來的單一黏(nian)土向資源綜合利用方向發(fa)展,有煤(mei)矸石(shi)爐渣、粉煤(mei)灰、江河湖淤泥、建筑(zhu)渣土(來源:高建筑(zhu)的基坑(keng)開挖、城(cheng)市地(di)鐵施(shi)工、灌注基礎樁施(shi)等等)、頁巖(yan)以及市政污水處理廠的污化工、制藥等產生的固體廢物(說不清成分要慎用等各種工業廢棄物。燒結磚的產品出現了多品種多規格,從單一的(de)(de)黏土實心磚(zhuan)發展成燒結(jie)類(lei)的(de)(de)多孔磚(zhuan)、空心砌塊、墻地磚(zhuan)、路(lu)面磚(zhuan)、煤矸煤灰磚(zhuan)等。
隨(sui)著經(jing)濟(ji)的(de)發展(zhan),大規(gui)模的(de)生(sheng)產(chan)線逐(zhu)年增多機(ji)械裝(zhuang)備的(de)加工制造水(shui)平不斷(duan)提升,經(jing)過全(quan)行(xing)業的(de)努力,我國磚瓦(wa)行業裝備(bei)技術和(he)產(chan)(chan)品(pin)生產(chan)(chan)取得人矚目的(de)變(bian)化,但(dan)是(shi)(shi)目前行業總體仍處于粗放發展階段,尤其是(shi)(shi)產(chan)(chan)品(pin)質(zhi)量還存在著嚴(yan)重問題在制磚原(yuan)材(cai)料如(ru)此復雜(za)的當下(xia),燒結磚的質量重要話題,從目(mu)前形(xing)勢看,利用固廢原(yuan)材(cai)料,生產(chan)燒結(jie)墻材的研究(jiu)還很薄弱,手(shou)段也(ye)很單規模的綜合利用研究(jiu)尚需加已經投入的生產(chan)線來看,產(chan)品的合格(ge)率低檔(dang)次也不高,與國外發達國家(jia)相比,產品的檔(dang)次落好多(duo)年,那么,如何來破解(jie)這樣的難題?我認為該從工藝路(lu)線的選擇(ze)上下功夫(fu)。工藝路(lu)線的選擇(ze),必須依據原料、產(chan)品綱領、市場三(san)個方向。
一(yi)、原料
因為從(cong)材(cai)料科學的本(ben)質上講(jiang),燒結磚產品的本(ben)質基(ji)礎是黏土礦物,無論是煤(mei)矸石、粉煤(mei)灰、頁(ye)巖污(wu)淤泥、工業(ye)廢物等原材料,雖然習慣上人們將這些(xie)與(yu)黏(nian)土分(fen)開,而且它(ta)們同黏(nian)土在性(xing)能上又有著這樣(yang)或那樣(yang)的差別(bie)但是上(shang)述能夠用于燒結磚的原料無一(yi)(yi)例外(wai)的均含有(you)一(yi)(yi)種或多(duo)種黏土(tu)礦物。因此,從(cong)地質學(xue)和礦物學(xue)的觀點來看,它們都是同屬(shu)種的料,礦物學概念在(zai)燒(shao)結磚生產的重(zhong)要性一般情況下不被人(ren)們所重(zhong)視,大多(duo)數情況下(xia)僅對原材料的化學成分分析及用土工(gong)試驗方法對其可塑(su)性指數收(shou)縮、干燥(zao)敏(min)感性系(xi)數、焙燒收(shou)縮、焙燒溫度和(he)等幾項(xiang)簡單的測(ce)定來(lai)判斷(duan)和(he)預示原材料的適用性和(he)生產工藝參數,其結果(guo)使建(jian)成(cheng)的生產線或是在實際生(sheng)產(chan)中問題頻(pin)出,有(you)的根本就無(wu)法達標生(sheng)產(chan),史不用說提高產(chan)品質量和檔次及降低成(cheng)本了。所以礦(kuang)
的(de)分析和鑒別,在燒結磚領域(yu)就顯得(de)尤為(wei)重要了。只有把(ba)所用原料分析透徹,才(cai)能(neng)在原料制備工(gong)藝中確定
適當(dang)的設備(bei),生產出符合成(cheng)型工(gong)藝設備(bei)的泥料,為順利成(cheng)型打(da)好基礎。
二、成型
根據所生(sheng)產的(de)泥料性能(neng),以及擬生(sheng)產的(de)產品綱領,成型工(gong)藝按照通用慣(guan)例可被(bei)分為以下兩類:壓制成型和擠出成型。
1、壓(ya)制成型(xing)
多采用半干法,水分為(wei)10%左右,一般用于墻飾磚和地面(mian)磚。磚坯的密(mi)度與液壓機(ji)床的壓力大小和壓制(zhi)次數有關(guan)。
2、擠(ji)出(chu)成型
(1)軟塑擠出機:實際成型工作壓力0.4-8MPa。一般采用二次碼燒工藝,產量高動力小。生產高孔潤率空心斜(xie)品(pin)時,芯具(ju)較(jiao)容易(yi)設計。
(2)半硬(ying)塑(su)擠出機:實際成型工作壓力為1.8-2.5MPa。多采用一次碼燒工藝,二次碼燒工藝也可以用。濕坯有(you)足夠的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du),濕坯在干燥的(de)(de)過程(cheng)中排除的(de)(de)水(shui)(shui)分少,制品有(you)較高的(de)(de)密實度(du),較高的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)和較低(di)的(de)(de)吸(xi)水(shui)(shui)率。
(3)硬(ying)塑擠出機:實際成型壓力2.5MPa以上,國內廠商標注4.0MPa。
成型(xing)的坯體有足(zu)夠的強度,大推(tui)力,低水分,適合一次碼燒,能(neng)將坯垛碼2m高而(er)不變形,至于選用何種工藝,和泥(ni)料特(te)性(xing)、碼燒工藝、產(chan)品綱領有密(mi)不可分(fen)的關(guan)系。
3、行業內大致(zhi)上(shang)可分(fen)為:一次碼燒(shao)(shao),一次半碼燒(shao)(shao),二次半碼燒(shao)(shao)。
(1)一次碼燒:適宜一次碼燒隧道窯工藝的原料以頁巖、煤矸石為主。此類原料自然含水率較低干燥(zao)感系數低硅鋁含量高,成型強度較高,濕(shi)坯脫水過程中不易開(kai)裂,缺陷(xian)較少。半硬塑(su)、硬塑(su)擠出,滿足一次碼燒隧(sui)道(dao)窯工藝高產量(liang)的(de)要求。需要注意的(de)是“黑心(xin)磚的(de)問(wen)題,選(xuan)好合適(shi)的(de)窯型,使用正確(que)的(de)操作方法,否則制品(pin)很難達到國檢(jian)要求。
(2)一次半(ban)碼燒:一次半碼燒,是介于一次碼燒和二次碼燒中間,該工藝其有投資省(相較于二次碼燒),節電、節煤(mei),產品質量(liang)好,適宜新型(xing)墻(qiang)材(cai)生產及生產靈活性高的(de)特點。之所以叫(jiao)一(yi)(yi)次半碼(ma),是相較(jiao)于一(yi)(yi)次碼(ma)和(he)二次碼(ma),采用一(yi)次碼(ma)對磚坯(pi)的強度(du)有一(yi)定的要求,通(tong)常受到原料性質(含部分污(wu)淤泥、高摻量粉(fen)煤(mei)灰等、成型(xing)(xing)水分(fen)和產品品種的限制(zhi)。成型(xing)(xing)以后(hou)碼磚高度一般只能在8層以下才不會變形、開裂;空心磚強度還低,一般只能碼5層高左右。采用一次半碼燒工(gong)藝后(hou),成型磚坯經(jing)初步干燥,強度增強。此時可碼(ma)高至14-18層。該工(gong)藝適應(ying)性廣,生(sheng)產操(cao)作靈活,性價比(bi)高,目前國內已有多(duo)條生產線,取得了(le)良好(hao)的經濟效益(yi)。
(3)二次碼燒:基于原料的復雜性(工業廢渣、建筑渣土、污淤泥、煤矸石、頁巖、粉煤灰、尾礦等等)國家大力推(tui)廣(guang)新型墻材,產品范圍(wei)多元化,功(gong)能化,所以二次(ci)碼燒(shao)肯定是今后發展的方向。在發達國家,低碼、矮碼,二次(ci)碼燒(shao)已經普及。