当前位置:山东麟工窑炉有限公司 > 窑炉知识 >

窑炉知识

粉煤灰烧结空心砖设计中的误区
时间:2010年08月20日    点击:次    来源:隧道窑

 

 [摘要]高掺量粉煤灰烧结空心砖是近年来发展起来的新型墙体材料,短短数年间得到了迅速的发展与推广,随着生产和技术的不断完善,原来对一些问题的模糊认识也逐渐暴露出来,在技术问题上还存在一些需要探讨的问题。本文根据设计工作的总结,对原料预均化、粉煤灰的掺量、品种、锤式混料机、轮碾机、以及干燥和环保等问题提出自己的见解,对一些技术误区进行了分析。

我国砖瓦工业一直是以简陋和落后的形象树立在人们心中,那是因为砖瓦行业利润低、规模小、低水平重复发展十分严重,缺乏自我发展的的能力和动力。但是,这种情况在近年来有了根本性的变化,其变化的特点是,生产墙体材料不再是砖瓦行业“独家经营”的事情,而电力、煤炭、冶金、化工、石油等行业出于环境保护和资源综合利用的迫切需要,在国家有关政策的指引下,纷纷投资兴建现代化的砖厂,这些砖厂以煤矸石、粉煤灰、尾矿等工业废渣为原料,生产各种新型墙体材料,他们共同的特点是规模大、自动化程度高、利废节能,使我国砖瓦工业的整体水平上了一个台阶。

据不完全统计,从1997年至今短短四年多时间里,国内建成和正在建设的规模超过6000万块(折标砖,下同)的大型砖厂近20余家,估计总投资达4 ~ 5亿元人民币之多,总产量达到12亿~15亿块/.不论从规模上讲,还是从投资上讲,我国砖瓦行业当前的发展都是前所未有的,如果没有砖瓦行业之外的其他行业参与,这样快的发展是不可思意的,并且也是不可能的.可以这样讲,是由于砖瓦行业之外的其他行业参与,促进中国砖瓦工业步入了快速发展的时期.

然而,在我们高兴之余,我们不得不冷静地面对这样的实际,在已经投产的高掺量粉煤灰烧结砖生产线中,普遍存在产量低、合格率低、掺灰率低、和经济效益低的“四低”现象,大多数粉煤灰烧结空心砖生产线没有达到原有的设计指标,处于亏损生产状态。这一现象引起了国内业内专家和学者们的关注和讨论。显然,我们对粉煤灰烧结空心砖的生产技术了解不够,对一些技术问题还缺乏实践经验,甚至存在某些误区片面性,特别是先进生产技术与市场价格的矛盾十分突出。因此根据中国的国情和国内砖瓦行业的实际,结合粉煤灰烧结空心砖的技术特性,对高掺量粉煤灰烧结空心砖的生产技术和生产工艺进行深入的讨论,澄清一些模糊的认识,有助于设计水平和技术水平的提高。

一、不注重原料的预均化

原料预均化是国际上现代砖瓦厂重要的质量控制手段,原料预均化技术不仅可以提高产品的质量(强度、吸水率、色泽均匀性等),而且可以充分利用各种劣质原料,有效地保护环境和资源综合利用,具有很高的技术经济价值,因此预均化技术在国外的砖瓦厂中被广泛采用,而在我国的砖瓦厂中却很少采用预均化工艺。

高掺量粉煤灰烧结空心砖的生产特征之一就是原料的多样化,不再是普通烧结砖那样采用比较单一的原料,而至少采用两种或者两种以上的原料,例如粉煤灰、炉底渣、煤矸石、煤泥、页岩、粘土等等。除此之外,现代砖瓦厂生产的一些高级的品种(例如清水砖、烧结保温砌块、道路砖、装饰砖等等)都需要象陶瓷生产那样进行多种原料配合才能实现。

现在我们来看看国内在近几年建设的高掺量粉煤灰烧结空心砖生产线,没有一条生产线采用了原料预均化生产工艺,大多数生产线仅仅是依靠装载机来完成配料作业而已,其工艺手段和技术措施十分简单。产生这种情况的原因是多方面的,一方面是大家对预均化的认识不足,重视程度不够;另一方面,受到项目投资的限制,在资金有限的情况下,首先砍掉的就是原料预均化;再就是设计人员还不掌握原料预均化工艺设计的技术。

除此之外,我国砖瓦机械制造行业中,原料预均化设备尚属空白,预均化装备和预均化技术的研究与开发严重滞后,一定程度限制了预均化工艺的采用。所以,尽快开发和研究原料预均化技术与装备,是我国发展现代化砖瓦厂的需要,也是砖瓦机械厂开发新产品的又一途径。

二、夸大粉煤灰的掺量

众所周知,高掺量粉煤灰烧结砖的生产是有很大难度的,平心而论,我们对高掺量粉煤灰烧结砖的研究还很肤浅,一些技术难题还需深入探讨。可是现在给人们的感觉是高掺量粉煤灰烧结砖的生产技术似乎已经“成熟”了,各地兴建高掺量粉煤灰烧结砖生产线成功的消息不断见诸于报端,而且掺量越来越高,甚至有的高达80%以上,“高掺量粉煤灰”这个词变得越来越时髦,几乎到了“人有多大胆,灰有多大掺”的地步。

事实上我们的高掺量粉煤灰烧结砖的实际情况并不容乐观,真正达到50%掺量的都很少,有的生产线连掺30%的粉煤灰都感到困难,更不用说达到80%的掺量了。随着粉煤灰掺量的增加,生产的难度也随之增加,对原料处理、成型、干燥和焙烧等生产工艺和设备提出了更高更严格的要求,实实在在地讲,高掺量粉煤灰烧结砖的生产技术、生产工艺和技术装备等,还需要我们花大力气改进和完善,决不是到了已经“成熟”的地步,盲目的乐观和不负责任的夸大,只会妨碍高掺量粉煤灰烧结砖生产技术的正常发展,还会给一些生产线项目造成经济损失。

199912月,在原国家建材局科委举办的“全国利用煤矸石、粉煤灰生产空心砖技术经验研讨会”上,与会的专家们一致认为,把“高掺量粉煤灰”的界限确定为50%,即符合我国国情,又体现了高掺量粉煤灰烧结砖的难易程度。从资源综合利用的角度来讲,生产单位都希望粉煤灰的掺灰比例越大越好,而设计单位出于自身“形象”的考虑,往往迎合用灰单位的要求,一起夸大粉煤灰的掺配量,这种现象应当纠正。

三、不切实际的产品多样化

与高掺量粉煤灰的掺量被夸大情况一样,国内的高掺量粉煤灰烧结砖生产线都号称“粉煤灰空心砖生产线”,而且可以生产包括多孔砖、空心砖在内的任何规格空心烧结制品,真实情况果真这样喜人吗,并非如此,粉煤灰烧结空心砖生产线不仅存在掺灰比例不高的问题,而且也存在品种不多的问题。

其实,生产空心砖难,生产高掺量粉煤灰砖也难,生产高掺量粉煤灰空心砖更难。我们在生产空心砖中没有解决的问题,在高掺量粉煤灰空心砖生产中依然没有解决,决不是单靠采用高压力挤砖机和采用了轮碾机就可以迎刃而解的。所以,在项目立项和编制可行性研究的时候,应当实事求是,把精力放在研究技术工艺上,而不要做表面文章。

四、锤式混料机的作用值得怀疑

当高掺量粉煤灰烧结砖发展的初期,我们急需一种有效的把粉煤灰和胶结剂充分混合的设备,因为这是保证产品质量的重要措施之一。研究发现打击型破碎设备(例如锤式破碎机、笼型粉碎机等)具有混料作用,于是开始把改良后的锤式破碎机当成“混料机”来使用,甚至成为高掺量粉煤灰烧结砖生产工艺中必选的设备。

经过二年多的实践应用,我们并没有见到锤式混料机发挥出应有的功能作用,相反,感觉到它与一般的锤式破碎机并无二异,仅仅是取消了筛板而已。研究发现,原来问题出在以下几个方面。一是试验室所做的实验,与实际生产条件有很大差异,在目前情况下,原料的计量和配料都是粗糙的,均匀性很差,在这种条件下锤式混料机根本无能为力;第二,锤式混料机的“混料”作用是瞬间性的,混合料经过锤式混料机的时间仅仅只有几十分之一秒,这样短的混料时间里,事实上只是对混合料极小部分在进行“混料”,于是锤式混料机的作用被大大地打了折扣,换句话说,要发挥锤式混料机的作用,必须有良好的原料预均化为前提,否则白搭。

相反,实践证明强力搅拌机、搅拌挤出机、筛式捏合机、净化挤出机和轮碾机的混料作用都比锤式混料机好得多。

五、轮碾机用得太滥

轮碾机(EDGE RUNNER)又称“混碾机”,属于制备混合料的设备,对物料有破碎、搅拌、和压实的作用,因此被广泛地应用于采矿、冶金、耐火材料和铸造行业中。在国外,轮碾机在砖瓦厂中采用也是比较普遍的,在我国,轮碾机被大量地采用只是近几年的事情。可是在使用中并不理想,并没有产生人们期望的那种效果,反而有越用越滥的趋势。

问题出在我们的轮碾机规格和品种太单一。大家知道,以前砖瓦行业很少采用轮碾机,那是因为国内还没有大型的轮碾机可供选择,即便有也因价格昂贵无人问津。1996年黑龙江省双鸭山东方公司在消化国外先进技术的基础上,开发出LNP-360型湿式轮碾机,填补了我国砖瓦机械的一项空白。随着高掺量粉煤灰烧结砖和煤矸石空心砖的推广与发展,轮碾机才真正得到大量采用。是新型墙体材料的发展给轮碾机提供了市场发展的机遇,于是国内许多砖瓦机械厂纷纷加入“研制”轮碾机的行列。四年过去了,国内现在能够生产轮碾机的砖瓦机械厂至少达到了6家,可谓发展迅速,但我们却一点也高兴不起来,因为这些厂家“研制”的轮碾机简直就是双鸭山LNP-360的克隆品,它们除了面貌和结构惊人地相似以外,在关键技术上没有多少创新。

可以想象,我们现在装备在各条生产线上的轮碾机其实都是LNP-360的“兄弟姊妹”,它们的缺点都是共同的,并没有因为改变了生产厂家而得到改善。我们知道,轮碾机有干式轮碾机和湿式轮碾机之分,有间歇式轮碾机和连续式轮碾机之别,还有中部喂料和边部喂料的不同,更有多种多样的动力驱动方式,它们在功能上各有千秋、各有所长。目前我们的轮碾机只有湿式、中部喂料、联续边部出料一种形式可供选择,实践证明,这种轮碾机的缺点是明显的,首先它的破碎作用是最差的,其次它的碾练作用受到产量的影响而波动很大,原因是用筛孔状的碾盘结构,很难达到将混合料同时破碎好又碾练好的目的,除非把筛孔尽量缩小,但肯定受到产量的限制。个别厂为了保证用户提出的产量要求,甚至把内辊轮范围内的碾盘上也钻上孔,这样做产量当然上去了,可是轮碾机的关键功能也就丧失贻尽了。

现在高掺量粉煤灰烧结砖生产线上采用的轮碾机,其实也是无可奈何的选择,有总比没有好,我们希望砖瓦机械厂能够开发出功能更先进的、效率更高的新型轮碾机。

六、陈化库设计太随意

陈化俗称“困料”或“困陈”等,陈化的主要作用是将经过制备的混合料闷置一段时间,使其泥料中的水分充分迁移达到均匀,从而改善泥料的成型性能和干燥性能,达到提高产品质量的目的。陈化工艺最早是从陶瓷工业那里借鉴过来的,然而现代化砖瓦厂的生产技术赋予陈化工艺有了更新的内容,那就是陈化不仅仅只是水分均化的过程,而且也是原料均化的过程。从这个意义上讲,陈化是粉煤灰烧结空心砖生产过程中的原料均化过程,是保证粉煤灰烧结空心砖产品质量的重要原料处理手段。明白了这个道理才可能对陈化库的设计给予高度的重视。

回头再来看看国内一些粉煤灰烧结空心砖生产线的情况,陈化库确实比较简陋,多数陈化库的效果并不理想。有的陈化库四壁通风,有的把搅拌工序和净化工序放进了陈化库内,无法保持库内的湿度和温度。有的砖厂甚至用推土机来同时完成陈化库的堆料与取料工作,使陈化的效果大打折扣。

与原料预均化设备一样,可供我们选择的陈化设备也是很少的,布料机除了“可移动皮带机”以外,其余一片空白,那么出料机呢,恐怕只有“液压多斗挖土机”可供使用了,要不然你只好选择装载机这样的机械。由此看来,陈化库的机械还有很大开发空间,我们在完善和改进陈化工艺技术的同时,砖瓦机械厂也应当加快陈化库机械的研制步伐,以适应市场发展的需要。

七、干燥,一个不能忽视的话题

与国外先进的砖瓦工业相比,我们的砖瓦工业存在的最大问题是干燥工艺与干燥装备的落后,我们不仅对干燥的重要性认识不足,甚至存在某些错误的观点,有的地方甚至把湿砖坯入窑焙烧当成“经验”来推广。我们知道,良好的焙烧质量是以良好的干燥质量为前提的,砖瓦行业有一句俗语“七分干燥三分烧”,确切地道出了干燥的重要性。

由于对干燥的重要性认识不足,以至我们大多数粉煤灰烧结空心砖生产线设计在把干燥参数定得太宽松,作为重要指标的入窑砖坯含水率,我们确定的参数是6%,有的甚至达到8%,作为粉煤灰烧结空心砖来讲,这个指标太高了,很难烧出高质量的产品。为什么会是这种状况呢,原因是高掺量粉煤灰烧结空心砖参照的质量标准是目前执行中的《烧结多孔砖》与《烧结空心砖和空心砌块》两个国家标准,而标准中对产品的吸水率要求很宽松,所以比较容易达到。其次是我们目前的干燥技术和干燥装备很落后,很难达到更高的要求。

入窑砖坯含水率越低,窑内建立的焙烧气氛越好,更加容易烧制出色泽均匀一致、吸水率低、强度高的产品,同时还有节能和合格率高的诸多优点。可以这样讲,提高干燥质量是保证粉煤灰烧结空心砖的重要环节之一,一定要引起高度的重视。

八、环保问题不容忽视

实事求是地讲,在粉煤灰烧结空心砖的生产过程中,总是存在着污染的问题,主要有原料处理过程中产生的粉尘污染、烧砖窑炉排放的烟气污染、可能产生的放射性污染、和固体废弃物污染等。也就是说,生产粉煤灰烧结空心砖在利废节能的同时,又可能造成新的污染。

然而,这一点并没有引起我们的足够的重视,几乎所有的高掺量粉煤灰烧结空心砖生产线没有粉尘治理措施,隧道窑和干燥室排放的废气未进行任何处理就向大气排放,即使有一点环保处理措施的,也仅仅限于密闭室之类的简易设施,烟气净化还是空白,环保治理的费用占总投资的比例非常低,与其他项目的投资相比简直微不足道。

可能是大多数粉煤灰烧结空心砖生产线项目投资过大,再增加环保治理的费用,简直就是“雪上加霜”,导致项目的固定资产进一步加大,因此,可怜的环保设施理所当然地成为首当其冲的削减对象。

综上所述,高掺量粉煤灰烧结空心砖生产还是一个新兴的技术,有许多问题还需我们不断总结和探讨,需要我们深入研究和提高,只有这样,才能促进粉煤灰烧结空心砖生产技术的提高与发展。由于本人实践经验有限,文中的观点与看法不一定正确,真诚地期望同行们批评指正。

 

 

山东巨野宏基窑炉有限公司

地址:山东省巨野县经济技术开发区

联系人:张海恩

电话:13869727795

手机:18605300710

在线QQ986204515

E-mail:sdhaien@163.com

http://www.hongjiyl.com

 

打造中国宏基窑炉第一品牌

 

----宏基窑炉,步步为赢!

 

 

                                 

相关文章