摘要：生产工艺、主机型号和烧砖窑型，是决定一条生产线关键的“三要素”，本文以山东省临沂天元建材有限公司年产1亿块页岩烧结砖生产线的设计为例，从选择“一次码烧”还是选择“两次码烧”，选择JZK50/50还是选择JZK60/60双级真空挤出机，确定大型隧道窑、中型隧道窑还是确定传统的轮窑？也即从工艺、主机和窑炉三个方面进行分析，体现“技术成熟，投资合理、效益先进、产品一流”的指导思想。把“适用的就是最好的”理念贯穿到整个设计中。

2003年，我院受山东省临沂天元建设集团有限公司委托，承担天元建材有限公司年产1.0亿烧结页岩砖生产线的设计任务，在这个项目的设计过程中，我们把“适用的就是最好的”理念充分应用到规模确定、主机选择和窑型的配套中，很好地贯彻了“技术成熟，投资合理、效益先进、产品一流”的设计指导思想。

山东省临沂天元建设集团有限公司是一家集工程施工、建材制品生产、钢结构制造、商品混凝土供应、设备租赁和房地产开发等产业一体化的国家特一级大型施工联合企业，该公司每年自身消化使用的墙体材料达到6000～7000万块以上，其中大部分为空心砖、砌块和墙板等新型墙体材料。由于临沂市目前的市场状况不能满足该公司对新型墙体材料的需要，于是天元建设集团有限公司决定投资兴建一条年产量为1.0亿块规模的烧结页岩空心砖的生产线，在解决集团公司用砖需求的同时，向临沂市提供优质新型墙体材料。

为了运作好这项工作，天元建设集团有限公司组织技术力量先后前往国内利用页岩较早的省份进行考察，了解页岩烧结砖的生产技术、工艺设备和窑炉情况，在调查研究的基础上，提出了许多宝贵的建议和要求，为设计工作的顺利展开起到了十分积极的帮助作用。

一、原料基本情况

临沂市页岩资源比较丰富，但是大量地利用页岩来生产烧结砖却是最近几年来的事情。根据我院的调查了解，在临沂市周边的临沭、费县、苍山、郯城和沂南等地均有页岩矿藏发现，但是大多数页岩属于硬质页岩，加工处理比较困难，并且部分页岩的氧化钙（CaO）含量超过标准，页岩的成分比较复杂。因此不是所有的页岩都能够满足生产烧结砖的要求，必须仔细进行选择，避免出现失误。在临沂市墙改办的帮助下，我们对临沂市周边县区部分页岩矿山进行勘察采样调查，并我院进行化验分析和物理检验。检验结果表明，除少数样品因理化指标不符合制砖原料的要求以外，大部分页岩原料都可以生产优质烧结空心砖（检验结果见表1、表2、表3）

1、化学分析结果（表1）

表1：页岩的化学分析结果

样品编号	化  学  成  分 （ % ）
	SiO2	Fe2O3	Al2O3	CaO	MgO	烧失量
LZ-01-01	56.25	10.0	13.58	2.38	2.64	8.38
LZ-01-02	71.0	3.87	14.76	0.58	0.21	11.10
LH-01-01	57.25	9.79	13.59	0.58	0.77	6.58
LH-01-02	63.75	5.71	15.94	1.17	2.28	11.03
LX-01-01	55.5	6.53	13.0	5.80	2.88	9.98

 

 

2、岩相鉴定结果（表2）

表2：页岩的岩相鉴定结果

样品名称	编号	矿 物 成 分 组 成 （ % ）
		石英	斜长石	绿泥石	伊利石	蒙托石	方解石	赤铁矿
LZ-01-01	01	35.0	20.0	20.0	10.0	5.0	5.0	5.0
LZ-01-02	02	58.0	10.0	20.0	7.0	5.0	/	/
LH-01-01	03	30.0	20.0	10.0	10.0	15.0	15.0	5.0
LH-01-01	05	40.0	10.0	20.0	20.0	4.0	5.0	4.0
LX-01-01	07	35.0	20.0	10.0	10.0	5.0	10.0	5.0

 

3、物理性能（表3）

表3：物 理 性 能 检 测 结 果

项  目	单位	检   测   结   果
		LZ-01-01	LZ-01-02	LH-01-01	LH-01-01	LX-01-01
塑性指数	%	7.90	4.9	8.0	5.5	6.0
成型含水率	%	18.50	17.0	18.0	14.0	15.0
干燥收缩	%	4.60	2.30	3.56	3.5	4.0
干燥总收缩	%	7.0	3.60	5.60	4.0	4.89
干燥敏感系数	/	0.67	0.55	0.66	0.5	0.66
烧成温度	℃	970	1000	960	960	960

 

二、生产工艺及生产规模

1、生产工艺的确定

目前，国内生产烧结页岩空心砖主要有二种生产方法：“一次码烧”和“两次码烧”生产工艺，这两种生产方法各有优缺点，一次码烧生产工艺对原料要求比较严格，同时需要硬塑挤出成型，不适合品种要求较多的生产线，并且产量较低。但一次码烧生产环节少，工艺流程短，占地面积较少，投资比较节省。两次码烧生产工艺对原料的要求比较宽松，只需软塑挤出成型，动力消耗低，可以依据市场需要灵活调整产品品种，并且产量高，但是两次码烧工艺生产环节较多，占地面积较大，投资较高。

在设计工作中我们发现，采用一次码烧生产工艺的砖厂绝大部分为小规模的生产线，生产能力一般不超过3000万块/年，大多数采用2.5米宽度以下的小型隧道窑、微幅拱平顶隧道窑等窑炉，在四川省我们还见到不少“一次码烧轮窑”的生产线，但规模更小，投资虽然很节省，但工艺十分简陋。年产量在4000万块规模以上的生产线基本上都是采用两次码烧生产工艺。值得注意的是，近年来国内上了许多年产量6000～12000万块以上规模的大型一次码烧生产线，这些生产线利用煤矸石和页岩为原料，采用4.6米以上宽度的大型吊平顶隧道窑和自动码坯机等先进技术，但是由于投资过大，大多数这样的生产线实际效果并不理想，有的甚至处于亏损状态。

综合比较以后，我们确定采用两次码烧生产工艺，理由是必须满足本项目今后达产达标和生产多品种空心砖的市场需要，而采用一次码烧生产工艺要实现大规模、多品种生产，存在许多困难，而且还存在投资过大、经济效益差、短期内难以收回投资的问题。

 2、生产规模的确定

确定生产规模与选用主机设备和选择烧砖窑型有着密切的关系。规模确定得是否合理，实际上决定了本项目的总投资和经济效益，“贪大但不要求洋”是许多业内人士忠告我们的一句话。因为选择不同的挤砖机组合和窑型配套，会产生不一样的投资结果和生产成本，这是一项必须慎重考虑的决策。我们将调查了解的资料进行归纳分析，发现有这样的一个规律，年产量3000万块、4000万块和5000万块生产规模的生产线，选择的主机基本是一样的，一般选择JZK50/50-2.0（或JZK50/45-2.0）双级真空挤出机，窑型多为普通轮窑或中断面隧道窑，目前在我省一台JZK50/50-2.0双级真空挤出机，配两条2.5米宽的中断面隧道窑，实际年产量都已经达到5000万块以上。

而当设计年产量为6000万块规模时，挤砖机通常选择JZK60/60-3.5（或JZK70/60-3.8）型以上规格的双级真空挤出机，一次码烧生产工艺更是必须如此（硬塑挤出的需要），配套的窑型多为大断面吊平顶隧道窑或54门以上的大型轮窑，这样一来总投资却发生了质的变化，与5000万块规模相比，投资大约增加50%以上。不仅如此，生产成本也相对增加。显然，年产量6000万块的生产规模，是选择50/50（或50/45）型挤出机和选择60/60（或70/60）型挤出机的“分水岭”，由此引起配套设备选择和窑炉选择的很大的变化。例如，大型砖机不仅要考虑原料处理设备配套，而且还要考虑挤出双泥条后的切码运系统配套配套、而大型烧砖窑炉要考虑自动码坯与隧道窑的运转系统自动化等等问题，从而影响到投资的变化和经济效益。

不难看出，在确定了“两次码烧”生产工艺的前提下，选择年产量为5000万块的生产规模是比较适宜的，因为在这个规模下我们可以毫不犹豫地选用JZK50/50-2.0（或JZK50/45）双级真空挤出机为主机设备，其优点是技术成熟，配套设备通用性强、选择余地大且价格低廉，窑炉型号选择也非常灵活，传统轮窑或者中断面隧道窑都能很好地与之相配套，还留有达产6000万块的生产潜力，技术经济指标比较理想，具有非常好的投入与产出比。然而选择JZK60/60-3.5（或者JZK70/60-3.8）双级真空挤出机，投入与产出比不理想，所以我们决定以JZK50/50-2.0双级真空挤出机为主机，并且建设两条年产量为5000万块生产规模的生产线，实现年生产能力1.0亿块以上的设计产量，留有达产1.2亿块的余地，使投资得到较好的优化。这个方案得到天元建设集团有限公司的认同和肯定。

 

 

 

 

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