近些年，由于环境和国土保护政策的强化，国内天然资源特别是黏土开发受到限制，黏土砖原料的供给，急待寻求替代原料。经对工业废料如粉煤灰、废铸造砂、废石膏等替代原料的研究，粉煤灰具有近似高岭土成分的特性，适宜用作制砖原料。但粉煤灰掺量不能超过50%，否则粉煤灰黏土配合料可塑性急剧降低，成形中不便于真空挤出。采用压制成形，其掺量虽可超过50%，但砖易龟裂，抗压强度低。因此，为解决上述存在的技术问题，国外一企业对高掺量无烟煤粉煤灰烧制砖进行研制，获得了满意的结果。 窑炉

1、制砖中存在的问题与对策

通常，建筑用砖种类分为多种，有红黏土烧结砖和高岭土烧结砖。前者所用主要原料为含铁量高的红黏土、砂、长石；后者所用主要原料为低质高岭土、长石。其一般生产流程为：将含水率高的主要原料红黏土或高岭土经干燥室干燥，与砂、长石等辅助原料次混合，除去粗粒，经一次和二次粉碎成细粒，二次均匀混合，送入存料库陈化，按需要加入水，由真空挤出机挤出成形，干燥室干燥，窑车上码放，人隧道窑焙烧。如上所述，制砖时配合料中粉煤灰用量超过50%，可塑性大幅降低，难以真空挤出成形。即使采用压制成形，扔存在坯体龟裂，烧成砖强度低的问题针对这些问题，可利用耐火特性优异的无烟煤粉煤灰，抑制焙烧过程中坯体的龟裂。粉煤灰因发电厂所用煤炭品种不同分为有烟粉煤灰和无烟粉煤灰两种。与有烟粉煤灰相比，无烟煤粉煤灰(下称无烟粉煤灰)中Al2O3含量更高，易生成更多的高温特性良好的莫来石成分，耐火性能好。因此，在建筑用烧结砖中使用无烟粉煤灰可提高坯体耐火度，高温焙烧中显著抑制坯体龟裂。有烟和无烟粉煤灰化学组成及物理特性见表1。粉煤灰掺量可超过50%，改善可塑性，便于真空挤出成形，实现高掺量粉煤灰烧结砖的工业化生产。

2、实验方法

实验采用无烟粉煤灰一低质高岭土一长石配料方案。粉煤灰掺量为50%-90%、高岭土掺量为10%40%、长石掺量为10%。按质量比，添加07%-1.2%有机增塑剂和成或3%-15%无机质增塑添加料。有机增塑剂选用明胶、阿拉伯树胶甲基纤维素、甘油、亚硫酸纸浆废液、聚乙烯醇等天然或合成有机物中的一种。无机质增塑添加料选用瓷石、膨润土、废白土、绢云母等天然矿物中的一种或两种。含水率控制在15%-20%，均匀拌合可制备满足真空挤出成形的坯料。

使用小型真空挤泥成型机(2205kW)测试挤泥速度和砖坯强度，来评定真空挤出成形的无烟粉煤灰配合料的挤出成形特性。成形模挤泥口尺寸为15cmx25mm。当无烟粉煤灰掺量为60%时，需添加少量有机增塑剂(其添加量0.7%-1.2%，最好0.8%-1.0%)，提高坯料可塑性。粉煤灰掺量达70%时，坯料可塑性降低，只添加有机增塑剂不易成形，需添加无机质增塑材。但无机质增塑材的添加量不能过少或过多，否则不便于挤出成形。

实验表明，粉煤灰掺量达70%时，无机质增塑材添加量宜为3%-8%；粉煤灰掺量达80%时，其添加量宜为5%-10%；粉煤灰掺量为90%时，其添加量以8%-15%。无机质增塑材添加量越多，成形砖坯强度越高，但挤泥速度有所降低。为改善这种现象，适度配合具有润滑特性的增塑材，可提高挤泥出坯的速度。将黏性好润滑性好的无机质增塑材组合使用，可同时提高高掺量无烟粉煤灰坯料的挤泥成形速度和坯体强度。     隧道窑

在实际生产过程中，用110kW的真空挤泥成形机，在长105m的隧道窑中，以50℃h升温速度加热至110℃-1250℃，保持3h-8h，产品通过抗压强度吸水率和质量测试，评定烧结砖的特性。无烟粉煤灰掺量越高，烧结砖抗压强度越高，吸水率降低，质量减轻无烟粉煤灰掺量为60%的烧结砖抗压强度达64MPa，当掺量达90%时抗压强度达75MPa，较其掺量为50%的烧结砖抗压强度高24MPa-35MPa，由此可见，高掺量无烟粉煤灰可生产出高强度烧结砖。通过对无烟粉煤灰掺量为30%和80%的烧结砖断面电子显微观

察，掺量为80%的烧结砖结构组织更致密。吸水率随无烟粉煤灰掺量增大而降低，这与组织致密化相关。无烟粉煤灰中未燃碳含量为13%-15%，在焙烧过程中可使砖组织多孔质化。随粉煤灰掺量增大，烧结砖会进一步多孔质化，从而进一步减轻砖的质量。经观察，粉煤灰掺量为80%的烧结砖存在的气孔很大，与未掺粉煤灰的烧结砖相比，其质量大幅减轻。此外，用高粉煤灰掺量制烧结砖过程中，由于天然原料用量减少，可完全省去原料干燥工序，粉碎工序只需一次，使生产工序简化，节省能耗，降低制砖成本。

本文来源《砖瓦》杂志，作者：周忠华