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华能淮阴发电厂年产6000万块粉煤灰烧结空心砖
时间：2010年08月20日    点击：次    来源：【隧道窑】

 

一、前言

随着电力事业的发展，各火力发电厂需占用大量土地建造储灰场，据测算：一个年发电120千瓦时规模的燃煤发电厂，每15年左右就需占用1000亩土地建灰场，因此，粉煤灰的合理综合利用，是全国众多火力发电厂的重大研究课题。另一方面，国家产业政策限制生产使用粘土实心砖，大力推广提倡新型墙体材料。建设粉煤灰烧结空心砖厂就是既能解决粉煤灰的排放问题，又能适应国家产业政策的一条行之有效的途径。

二、产品方案及生产规模

本项目设计产品品种为粉煤灰烧结多孔砖、空心砖,生产规模为年产P型砖3530万块,折合标准砖6000万块。

三、原料及配方

本项目配料方案为粉煤灰、粘土、炉渣三组分配料，其重量百分比为：粉煤灰：粘土：炉渣=40：40：20。

各组分原料性能如下：

1) 粉煤灰

粉煤灰呈灰白色,为粉状物,松散容重为0.698t/m3,自然含水率为0.11%,发热量为689kJ/kg；其化学成分详见表2。

表2：粉煤灰化学成分表

(单位:%)

成分

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

SO3

Los.

备注

含量

52.20

33.97

3.17

3.01

0.76

0.79

0.43

0.18

1.69

 

 

2) 炉渣

其化学成分与粉煤灰基本相同,颗粒组成详见表3。

表3 ：炉渣颗粒粒径组成表

粒径(mm)

﹥1.0

1.0～0.5

0.5～0.25

0.25～0.1

﹤0.1

百分比(%)

0.6

24.4

19.7

23.5

31.8

 

3) 粘土

粘土矿属第四纪松散沉积物,黄色、胶粘块状,较易破碎；松散容重为1.3167t/m3,自然含水率为25.8%～33.1%，其物理性能指标及化学成分详见表4、表5。

表4：粘土原料物理性能指标表

颗粒组成(%)

塑性

指数

干燥敏感

性系数

干燥线收

缩率(%)

<0.002 mm

0.02～0.002mm

>0.02 mm

21

59

20

14.9(平均)

2.20

8.22

 

表5：粘土原料化学成分表

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

SO3

Los.

备注

49.53

14.98

5.74

9.25

3.38

3.16

1.04

0.09

11.36

(%)

 

四、技术措施

我们通过对本项目原料性能、配料方案、产品方案的分析，认为本项目存在以下难点：

1、粘土、炉渣的自然含水率较高，分别为25.8%～33.1%和40.1%，因此，原料的制备及成型只能采用“湿塑法”工艺，另外，原料含水率高,导致湿坯含水率高及强度低，不利于堆码；

    2、配方中粉煤灰和炉渣所占比例高达百分之六十，这决定了混合料可塑性低，难于成型，以及湿坯强度低的特性；

   3、本项目产品为空心制品，这导致成型较困难，同时导致坯体强度降低；

   4、本项目拟采用“全内燃”焙烧方式烧成高掺量粉煤灰空心制品，混合料中各组分的混合均匀程度成为决定焙烧制品质量的关键因素。

针对本项目的具体情况和具体难点，我们进行了如下生产方法的选择和技术方案的确定：

针对原料三组分配料，粉煤灰和炉渣掺量高，“全内燃”焙烧方式烧成高掺量粉煤灰空心制品要求混合料中各组分的混合均匀程度高等特点，我们认为为了确保产品质量，必须加强原料的均化处理，否则，焙烧制度及产品焙烧质量得不到保证。所以，本项目采用了各种原料分别给料计量，锤式混料机强制混料及多级搅拌工序，并设置了陈化仓陈化、多斗取土机垂直取料、轮碾机强化碾练的均化、强化制备工序，确保混合料中各组分原料均匀、一致。

针对混合料可塑性偏低、空心制品成型相对困难的情况，为保证泥条质量，我们采用了JZK70/60大压力、高真空双级真空挤砖机的成型方案。

针对原料及湿坯含水率高以及配方中废渣含量高、制品高孔洞率，湿坯强度低的特点，我们认为若采用“一次码烧”工艺，湿坯直接码放在窑车上，层层相叠，湿坯承受着多层坯体的压力和干燥、烧成过程中产生的应力，极易开裂，使干燥、焙烧合格率大幅下降。而采用“二次码烧”工艺，湿坯先分层码放于干燥车上干燥，湿坯仅承受自身重量，且单层堆码使砖坯各方向干燥收缩均匀，干燥应力小，干燥过程中坯体不易开裂；干燥过后的干坯已具有一定强度，多层码放于窑车上焙烧，其强度已能抵抗多层砖坯压力（码高层数可根据干坯强度确定）和焙烧过程中产生的应力，砖坯不易开裂。因此从本项目具体情况出发，为提高干燥、烧成成品率，适应原料特性和多品种的生产，确定选择“二次码烧”工艺。两次码坯均采用自动编组、自动码坯技术，机械化、自动化程度高，同时，能有效地保证码坯动作的平稳及均匀程度，减小破损率，干燥及烧成工序采用了本院设计的与自动码坯、自动上下架系统相配套的隧道式干燥室及6.9m宽断面隧道窑,能有效的保证干燥及烧成过程的合格率。

五、工艺流程

本项目生产工艺流程如图1所示。

本项目核心热工设备为隧道窑及干燥室,干燥室主要技术性能参数详表6. 隧道窑主要技术性能参数详表7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图1  生产工艺流程图

 

 

 

 

 
粘土              炉渣        粉煤灰          煤      废砖、废砖坯

 

 

 

 

 
堆场储存           堆棚储存     圆库储存     堆棚储存      破碎机

 

 

 

 

 

 
堆棚储存         箱式给料机      给料机      给料机         给料机 

 

 
箱式给料机

 

 
刨刀式对辊机

细碎对辊机

 

 

 
 

 

 

 

 
锤式混料机       液压顶车机         6.9米隧道窑

 

 

 

 
双轴搅拌机     自动码坯机          卸车

 

 

 
陈化仓       下架编组系统          成品堆场

 

 

 
多斗取土机     下架系统

 

 

 
箱式给料机     隧道式干燥室

 

 

 
湿式轮碾机      液压顶车机

 

 
双级真空挤砖机   上架系统

 

 
切条机      上架编组系统      

 
分条机         切坯机

 

六、干燥与焙烧

本项目核心热工设备为隧道窑及干燥室,干燥室主要技术性能参数详表6. 隧道窑主要技术性能参数详表7.

表6：干燥室主要技术性能参数表

序号

指标名称

单位

参数

序号

指标名称

单位

参数

1

规格

米

60.5×4.86×2.29

8

干燥周期

小时

32

2

组数

组

5

9

干燥合格率

％

95

3

容车数

辆/条

46

10

送风温度

℃

100～130

4

码坯层数

层

8

11

排风温度

℃

30～45

5

码坯量

块/车

384（P型）

12

排风相对

湿度

％

>85

6

每层码坯数

块/层

48（P型）

13

入干燥室

砖坯水分

％

<20

7

干燥车规格

长×宽×高

1.315×1.63×2.066

14

干燥残余

水分

％

3～5

 

表7：隧道窑主要技术性能参数表

序 号

指标名称

单 位

参  数

1

窑总长

米

131

2

有效宽度

米

6.90

3

有效高度

米

1.18

4

容车数

辆/条

30

5

每车装砖量

块

11600（折标砖）

6

烧成温度

℃

1100～1180

7

烧成周期

小时

38

8

烧成合格率

％

95

9

年产量

万块/条

6000（标砖）

10

配套窑车

mm

4350×6900×850

11

入窑含水率

％

<5

12

隧道窑条数

条

1

 

七、技术特点

1、采用强有力的原料制备工艺，确保粉煤灰、炉渣与粘土充分混合，适应多组分原料对配料、均化、塑性指数提高的要求。

2、采用JZK70/60—3.8双级真空挤砖机，挤出压力大，真空度高，泥条质量好。

3、两次码坯均采用机械自动码坯，使整个工艺流程自动化、机械化程度很高，工厂劳动生产率高。

4、全部设备均采用国产设备，在国内同类型工厂中，其工艺水平和技术经济指标处于领先水平。

八、结束语

从社会经济效益来说,本项目年消耗粉煤灰4.77万吨,年耗炉渣3.99万吨,总共消纳工业废渣8.76万吨。其产品粉煤灰空心砖为国家提倡的新型建筑材料,年创利润310.62万元,同时为企业节省了大量废渣堆存费用,可以说,其社会效益和经济效益都是双重的，并且，本项目在电力部门具有很好的推广示范作用。

 

 

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2008-08-01

 

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