爐渣灰淤泥空心磚生產(chǎn)工藝及其質(zhì)量管理
爐渣是火電、鋼鐵、造紙等工廠(chǎng)鍋爐排出的廢渣，常被作為廢物拋棄。以往堆積成山的爐渣得不到合理利用，既浪費(fèi)了熱能資源，又污染了環(huán)境，也占用了場(chǎng)地。爐渣一般占燃煤量的20％左右，含有一定的發(fā)熱量，是一種可燃性再生資源，具有很高的利用價(jià)值。利用爐渣與湖泊淤泥配合生產(chǎn)空心磚，具有諸多優(yōu)點(diǎn)。
一是可代替黏土原料，不損耕地；二是可綜合利用再生資源和閑置資源，變廢為寶，提高經(jīng)濟(jì)效益；三是可充分利用爐渣的熱值加快焙燒速度和輪窯周轉(zhuǎn)，節(jié)省成本，提高產(chǎn)量和工效；四是可改善磚坯的成型、干燥、焙燒性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量；五是混合料塑性高，磚坯強(qiáng)度高，成品磚的物理力學(xué)性能良好。實(shí)踐證明，爐渣是配合湖泊淤泥生產(chǎn)空心磚的好材料，可一舉多得，發(fā)展前景廣闊。其生產(chǎn)過(guò)程主要包括以下幾步：
合理選擇爐渣、淤泥。爐渣的物理性能因原煤產(chǎn)地、煤礦、煤層和燃燒率而異，差別較大。爐渣的熱量和塑性可分為高、中、低3類(lèi)：高熱量為1500kj/kg～1800kj/kg、中熱量為1200kj/kg～1500kj/kg、低熱量為800kj/kg～1200kj/kg；高塑性指數(shù)>15、中塑性指數(shù)7～15、低塑性指數(shù)<7.用于生產(chǎn)空心磚的爐渣熱量和塑性以中等為宜。選用爐渣應(yīng)先化驗(yàn)、檢測(cè)、試驗(yàn)，其活性sio2>50％；so3<3％；燒失量<10％為宜。如果so3>3％會(huì)導(dǎo)致坯體產(chǎn)生魚(yú)鱗片般的剝落，影響外觀(guān)和耐久性，且會(huì)在焙燒中產(chǎn)生膨脹，使坯體松散。湖泊淤泥是運(yùn)積黏土礦及各種礦物碎屑的混合物，屬易溶黏土，是生產(chǎn)空心磚的最佳原料。
規(guī)范處理原材料。爐渣灰淤泥空心磚的成型，主要依靠混合料“膠結(jié)”。要使坯體密實(shí)度高，須對(duì)原材料進(jìn)行一系列的規(guī)范化加工處理，提高其塑性，改善其黏結(jié)性能和成型性能。應(yīng)對(duì)爐渣進(jìn)行破碎與篩分。爐渣應(yīng)先行脫水處理，其水分含量以破碎篩分時(shí)不揚(yáng)塵為宜。破碎多用錘式破碎機(jī)，利用快速旋轉(zhuǎn)的錘頭將爐渣擊碎、篩分，還要對(duì)淤泥進(jìn)行加工處理。原料場(chǎng)的淤泥外層與里層的陳腐熟化程度和水分含量存在差異，要使其適應(yīng)坯體成型、干燥、焙燒工藝的要求，須經(jīng)加工處理改善技術(shù)性能。首先進(jìn)行給水?dāng)嚢?，淤泥?jīng)人工補(bǔ)給水分后用推土機(jī)反復(fù)推動(dòng)攪拌，對(duì)推動(dòng)時(shí)翻過(guò)來(lái)的淤泥進(jìn)行邊灑水邊推動(dòng)攪拌，直至水分分布均勻?yàn)橹梗恢笄宄s質(zhì)，摻配混合料時(shí)要清除淤泥中的卵石、塊石、磚坨和草根等雜物。
混合料的摻配、陳化、工藝質(zhì)量管理及二次混合工藝。確定混合料配合比的依據(jù)是爐渣灰發(fā)熱量的大小和淤泥塑性的高低。當(dāng)淤泥的塑性指數(shù)≥15、爐渣灰發(fā)熱量為1200kj/kg～1500kj/kg時(shí)，爐渣灰與淤泥的比率為30％：70％～35％：65％；若爐渣灰發(fā)熱量為1000kj/kg～1200kj/kg時(shí)，其與淤泥的比率為35％：65％～40％：60％；當(dāng)爐渣灰發(fā)熱量為1600kj/kg～1800kj/kg時(shí)，其與淤泥的比率為25％：75％～30％：70％。合理的摻配量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，確定精確的配合比。之后均勻摻配混合料，爐渣灰與淤泥按比例進(jìn)行均勻摻配。混合處理的方法是：邊計(jì)量邊均勻地將爐渣灰與淤泥進(jìn)行摻配混合，邊摻配邊用推土機(jī)反復(fù)推動(dòng)攪拌，高度混勻后用高速輪碾機(jī)等設(shè)備進(jìn)行捏練。混合料陳化處理的時(shí)間一般為3天～5天，經(jīng)陳化的混合料質(zhì)地均勻松軟，可塑性能、黏結(jié)性能、成型性能和干燥性能良好，能增強(qiáng)坯體的密實(shí)度，使其表面光滑、平整。
經(jīng)首次混合、陳化的混合料僅基本解決爐渣灰與淤泥的性能均勻問(wèn)題，其混合程度尚未達(dá)到相應(yīng)工藝的技術(shù)狀態(tài)。要使混合料進(jìn)一步黏結(jié)均勻，須經(jīng)過(guò)二次混合，將其高度攪勻捏實(shí)。二次混合的工藝流程是：推土機(jī)將混合料推至給料機(jī)入料口處，經(jīng)人工下料送入箱式給料機(jī)，由皮帶輸送機(jī)送入雙軸攪拌機(jī)內(nèi)攪拌捏合密實(shí)，擠出送至第二套皮帶輸送機(jī)，送入雙級(jí)真空擠磚機(jī)內(nèi)擠壓成型。
坯體的成型及工藝質(zhì)量管理、坯體的干燥及管理。擠壓成型工序是保證坯體優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵，操作上須環(huán)環(huán)相扣，依序抓好成型過(guò)程的工藝質(zhì)量管理。爐渣灰淤泥空心磚的規(guī)格尺寸為240mm×115mm×90mm，其外形為直角六面體或圓角六面體，通常以生產(chǎn)直角六面體為主。坯體的成型狀況是影響脫水收縮的重要因素，是坯體干燥“速快質(zhì)優(yōu)”的先決條件。該混合料的塑性較差，依靠恰當(dāng)?shù)某砻芏饶z結(jié)成型。要增強(qiáng)坯體的密實(shí)度，使其脫水收縮速度均勻，內(nèi)外應(yīng)力一致。爐渣灰淤泥空心磚的干燥工藝與黏土空心磚相同，不同之處是爐渣灰在坯體內(nèi)起骨架作用，利于內(nèi)層水分蒸發(fā)，加快了脫水收縮速度。坯體干燥可采用自然干燥法輔以人工干燥法，有條件時(shí)采用人工干燥法輔以自然干燥法。
燒成選擇與碼窯焙燒。燒成工藝有一次碼燒和二次碼燒兩種方法，應(yīng)視混合料塑性的高低、干燥敏感性的大小和爐渣灰摻配量等具體情況采用。當(dāng)爐渣灰占混合料的比率達(dá)30％、淤泥的塑性指數(shù)>15、干燥敏感性系數(shù)<0.8時(shí)，可采用一次碼燒工藝。當(dāng)混合料中的爐渣灰摻配量達(dá)41％以上、其塑性指數(shù)<10、干燥敏感性系數(shù)>0.8時(shí)，可采用二次碼燒工藝。合理的碼窯形式、密度和焙燒方法，是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的可靠保障。爐渣灰淤泥空心磚的碼窯形式、密度和焙燒方法與黏土空心磚相同，不同之處是爐渣灰內(nèi)燃加快了焙燒速度，節(jié)省了工時(shí)和成本。因此，輪窯焙燒可采用爐渣、鋸木屑、谷殼、秕谷、酒谷、蘆葦渣和甘蔗渣等可燃性廢料作燃料。焙燒投料做到勤投少打，視火候投料，適火焙燒加速輪窯周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的目標(biāo)。