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重庆烧结砖原料制备要点
时间: 2019-03-11 07:45:06来源: 大渡口区鸿陶建材经营部

目前,我国烧结砖瓦工业正处于一个重要转型期,制品将由小块向大块转化,由重质向轻质转化,大块空心薄壁制品将得到快速发展。由于制品的“大块、薄壁”,故对原料制备的要求大大提高。否则,难以生产出高质量的该类产品。

本人认为,要使我国砖瓦工业顺利转型,应高度重视原料制备工作,在“四化”,即风化、细化、均化、陈化上下功夫。

1、风化

风化是“自然制备”的一种形式。大多数黏土是由风化作用形成的,风化程度较差的黏土质原料开采以后若进一步风化,可以提高其成型、干燥、焙烧性能。风化是将原料堆放在露天,受到太阳、风、雨、冰冻的作用(主要是体积胀缩变化),料块进一步松解崩裂,使其颗粒细度提高,可溶性盐(引起制品泛霜的不利物质)被雨水洗除一部分,可塑性提高,其它工艺性能随之也可得到改善和稳定。此外,由于风化造成黏土原料松解崩裂,使其更易粉碎,这一做法对硬度较大的黏土(包括硬度较大的页岩和煤矸石)意义更大。即使发达国家机械化程度较高的砖厂,为了生产高孔洞率、高质量的空心制品,对原料制备也不乏使用风化手段。我国不少砖厂已经尝到了原料风化制备的甜头。如湖南长沙市一砖厂和二砖厂的原料为山土,刚采掘的原料颗粒粗、塑性低、成型困难、成品质量差,但经风化一年后,颗粒变细,塑性大大提高,完全能满足生产要求。故这两家砖厂强调要使用“隔年土”。北京市规模较大的空心砖厂,原料多数经过较长时间的风化。如北京市西六里屯砖厂用作生产空心砖的黏土原料,必须经过2年的风化期(也就是说,原料堆放的露天要经历两个冬季),该厂十分强调使用冰冻后融化了的原料。如风化期太短,或未经冰冻过的原料,则成型、干燥、焙烧的废品率明显增加,成品质量也明显下降。值得注意的是,风化往往使原料的含水率大大增加,如吉林省浑江砖厂的页岩原料,风化前含水率为5%—7%,风化后含水率为13%以上。应该指出的是,硬度较大的页岩和煤矸石原料如含水率增加,容易使破碎、粉碎、筛分设备和料仓等粘堵。

2、细化

制品的孔洞率越高,壁越薄,则要求原料越细,以确保有足够的塑性料。当采用湿法制备时,以严格控制细碎对辊机的辊隙来达到,而采用干法制备时,以筛子的筛孔大小进行控制。

原料细粉碎的好处:①可使其中黏土质成分较充分分离出来,从而提高了可塑性能;②破坏晶体的完整结构,可促使晶格活化,促进扩散,加速固相反应。

在砖瓦生产较好的国家,通常是以湿碾机与细碎对辊机组合用于破碎含水率较高的塑性料;对于破碎含水率较低的块状页岩等,以锤式破碎机和干碾机组合用得较广。

可用于原料细化的设备种类较多,应根据具体情况,因地制宜地进行选择。

⑴轮碾机

轮碾机兼有破碎和拌和两项功能,因此,原料质量较差,或对原料处理质量要求较高时,常采用轮碾机。

⑵过滤对辊机

过滤对辊机的主要功能是排除混杂在原料中的草根、石子及其它杂质。与此同时,它又把破碎、混合、均化与过滤等功能综合在一起,起到一机多用的效果。

工作原理:原料进入两个相对旋转的辊子中,并被辊子的压力压入和通过辊圈上的孔洞形成均匀的料块,然后由装在辊圈内侧的刮板刮入下料口。不能通过孔洞的各种杂质(如草根、石子等)将使两个辊子中的一个活动辊子外移,使两辊之间的缝隙增大,杂质便通过辊子间隙落到下面的胶带输送机上运走排除。杂质排除后,活动辊子又靠弹簧的作用恢复到原位。

辊子的材料采用特种耐磨钢制成,在孔的周围及内壁用耐磨焊条焊一圈,以延长辊圈的使用寿命。

如用该设备代替轮碾机,产量可增加一倍,而设备自身质量仅为轮碾机的二分之一,加之其结构简单,使用效果较好,造价较低,因此有较强的竞争力。该设备适用于含水率较高、含砂量较低的原料。

⑶管磨机

由于管磨机筒体较长,可使物料在其中粉磨的时间较长,故出料细度较高。砖瓦厂可用管磨机粉碎含水率低的中硬页岩、煤矸石、也可用它粉碎经筛分后的筛余料。

3、均化

当原料中的成分分布不均匀时,应反复进行搅拌使其充分均化。否则,经成型后的坯体是不均匀质的,这种坯体在干燥和焙烧过程中极易产生裂纹等废品,即使勉强生产出的产品,其耐久性等性能也很差。

疏解是制备均匀化的前提。泥料被水润湿时发生膨胀,泥料膨胀得越充分,其原有的构造就破坏得越充分,促使泥料疏解,为改善坯体的性能创造条件。热制备是疏解泥料的一个重要手段。

蒸气是一种良好的热湿载体,它能快速地将每一个原料颗粒形成水膜。

在搅拌过程中通蒸汽加热比加冷水的湿化、均化、增塑作用显著得多。与未经热处理的原料相比,加热处理的优点是:①可降低成型水分1—3.5%;②降低动力消耗20—30%③可增加干燥过程中的内扩散速度,从而可缩短坯体干燥周期15%左右;④提高坯体抗弯强度40%左右;⑤显著提高挤出机的生产效率,在成型水分降低的情况下,泥料的颗粒之间有着极强的结合能力,泥料的抗压和抗剪强度提高,在挤出泥条时,因速度梯度而形成的剪切力不能使泥料内部形成滑移面,阻碍了螺旋纹的形成,减少了废品率。蒸汽产生于锅炉,锅炉的参数是指锅炉所产生的蒸汽压力和温度。工业锅炉有的不带过热器,有的带过热器。不带过热器的锅炉生产的蒸汽是饱和蒸汽,带过热器的锅炉生产的蒸汽是过热蒸汽,过热蒸汽温度高于相同压力下饱和温度的蒸汽,它与同压力下饱和蒸汽的温度差值称为“过热度”。由于饱和蒸汽的压力和温度有一个对应的关系,只要知道其压力,就可以知道它的温度。

就低压饱和蒸汽、高压饱和蒸汽和过热蒸汽三者相比:低压蒸汽每千克所含的热量最少,过热蒸汽每千克所含的热量最多,但相差不大。低压蒸汽的流速小,不易浸入塑性高的原料中。高压蒸汽的流动能量大,可以深入原料内部与之混合。过热蒸汽与原料混合时在短时间内保持它的气体状态,在冷凝前渗透速度极快,但由于其不能很快的冷凝,设备密闭不好时容易外溢。总之,蒸汽是一种良好的热、湿载体,它能快速、均匀地使每一黏土颗粒形成水膜,使黏土物质的潜在可塑性得以充分发挥。一般配人工干燥室时,常采用2.5—3表压力饱和蒸汽。加热后原料温度45—55℃(使成型砖坯温度与干燥室进口温度相当)。

4、陈化

陈化就是将破、粉碎并加水后的原料储藏在密闭的房间内。在水的“劈裂”作用下使其进一步松散,水分分布均匀,使胶体的有机和无机组成部分的含量增加,从而达到提高其可塑性,改善其工艺技术性能的目的。

发达国家有些砖厂,为了提高制品质量,在生产工艺过程中一般均采用陈化手段。

陈化应在阴暗、高湿度和温度为20—30℃陈化库中进行(某厂的经验:温度从15℃提高至30℃,陈化时间可以缩短一半)。陈化库应力求密闭,不要用敞开式。因为这样做会使原料堆表皮水分蒸发,造成内、外水分不均匀。有些厂的陈化库建在地平面以下,堆料高度大,陈化期间水分散失少。

经陈化后,出料一般用多斗挖掘机,该设备可以做到先进库的料先出,后进库的料后出,较为合理。亦有用装载机出料的,装载机的优点是灵活,但应注意不要使新、老料混在一起运出。

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