摘要  介绍了利用建筑渣土生产烧结墙体材料的原材料处理、自动化切码运、干燥与焙烧等过程，特别是“二次码烧”工艺在利用建筑渣土生产烧结墙体材料过程中的优势。本文对建筑渣土资源化处理提出了一种技术、装备和产品的解决方案，对建筑垃圾的综合利用有十分积极的意义。

关键词  建筑渣土  综合利用  烧结墙体材料  生产工艺

1、 前言

建筑渣土（废料）是现代城市建设过程中产生的固体废弃物。据有关资料统计，我国城市建筑渣土的堆积量达到100亿吨，并且以每年3亿吨的速度在增长。这些堆积如山的城市建筑渣土却没有得到很好的利用，大多数城市仅仅是采取填埋、堆积和其简单的方式处理，不仅占用土地资源、污染环境，而且还带来非常严重的安全隐患。2015年12月20日发生在深圳市光明新区恒泰裕工业园的“山体滑坡”事故，就是一起由建筑渣土堆积场溃坝引发的重大安全责任事故。

建筑渣土（废料）实际上是生产新型墙体材料的好原料，经过一定的技术处理和加工，利用建筑渣土可以生产出各种性能优异的新型墙体材料，例如烧结空心砖、装饰砖、铺路砖等，不仅能够满足城市建设飞速发展的需要，而且可化害为利，利国利民、一举数得。

2、建筑渣土的分类

根据建设部《城市建筑垃圾和工程渣土管理规定》明确，建筑垃圾、工程渣土，是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物等进行建设、拆迁、修缮及居民装饰房屋过程中所产生的余泥、余渣、泥浆及其他废弃物。本文所述的“建筑渣土”实际是建筑垃圾中的一部分，主要是建筑物基础工程、地下工程、轨道交通、城市地铁等工程中产生的建筑垃圾。有资料表明，建筑渣土占整个建筑垃圾的70%以上，换句话讲，建筑垃圾中绝大多数是建筑渣土。因此，解决了建筑渣土的资源化综合利用的问题，就可以有效地缓解建筑垃圾带来的生态、环保和安全方面的压力。

根据我们对部分城市的建筑渣土取样分析，绝大部分都是符合生产烧结墙体材料的好原料，分析结果见表一。

表一       部分城市建筑渣土化学成分

从表一中的数据可以看出，这些建筑渣土基本上都是生产烧结墙体材料的好资源，甚至可以利用来生产装饰砖、市政工程砖、铺路砖等高档制品。但是问题还不是这样简单，通常情况下，建筑渣土受开挖地点地质岩层构造的影响，岩性和化学成分比较复杂。不仅如此，我国目前建筑垃圾尚未做到分类堆放、回收处理的要求，建筑渣土的利用率非常低，这种不加区别地填埋或者堆积在一起的粗犷方式，往往给后来的综合利用带来很多困难。

3、产品纲领及生产规模

3.1  只要原料的化学成分和物理性能符合烧结砖的要求，建筑渣土就完全可以用于生产各种烧结类的新型墙体材料。主要产品有烧结空心砌块、空心砖、承重多孔砖，烧结装饰砖等（见图1）。最近我们在帮助一家企业面对“海绵城市”的需要，利用建筑渣土做生产烧结透水砖的试验，取得很好的效果。

3.2  生产规模以单条生产线为1.5亿块（折合标砖）最适宜。然后可由四条生产线组成一个项目，达到年产量6亿块的规模（即1.5亿块×4条生产线），这样每年可以形成消纳100～120万M3建筑渣土的生产能力。

3.3  产品质量标准执行中华人民共和国国家标准《烧结多孔砖和多孔砌块》、《烧结装饰砖》等标准；生产线遵循的国家标准还有《烧结砖瓦工厂设计规范》、《烧结砖瓦工厂节能设计规范》、《烧结砖瓦产品单位能耗标准》、《烧结砖瓦行业大气污染物排放标准》等国家标准。

4、生产工艺

4.1 生产工艺的选择

一次码烧”和“二次码烧”是当前烧结墙体材料生产过程的两种最常见的生产工艺。选择哪一种生产工艺，要根据原料、品种、规模和资金等条件来综合考虑。一旦确定，将对今后的生产和经济效益带来长远的影响。考虑到建筑渣土的复杂性和新型烧结制品的需要，为了保产品质量，避免压印、压痕和色差等产品缺陷，我们推荐优先选择单层干燥方式的 “二次码烧”生产工艺（见图2）。

近年来，我国两次码烧生产工艺发展非常迅速，与两次码烧相关的自动化切码运系统、干燥系统和自动化码坯系统的装备发展很快，特别是采用“单层干燥”技术和采用“内部循环”方式的隧道式干燥室取得了突破性的进展，达到了国外同类技术的先进水平。图3为制品在托盘上转运的情形。

4.2  原料处理

建筑渣土组成复杂，大多数城市没有经过分类处理，而是将不同的建筑垃圾堆置在一起，由于建筑垃圾中的水泥混凝土碎块、石灰石等物料不能用于生产烧结砖，使用前必须从建筑渣土中剔除。因此需要相关部门统一协调，对建筑垃圾做到分类处置，给后续的综合利用创造有利的条件。经渣土场分类处置以后，符合生产烧结砖原料要求的渣土全部运输到烧结砖厂，用于生产高品质的烧结墙体材料。不符合要求的渣土经过处理以后，可以用于生产混凝土砌块、透水砖等“非烧结”墙体材料。

建筑渣土先用“堆大垛”的方式进行初始均化，大垛堆料数量最好超过二个月以上，以确保初始均化的效果。然后用装载机在垂直方向上取料并喂入箱式给料机进行计量和均匀给料，再经过“两辊两搅”或者其它方式的破碎设备进行破碎，使建筑渣土最终达到生产所需要的细度。

陈化处理是利用建筑渣土生产烧结砖工艺中关键工序之一。有多种陈化方式可供选择。陈化的目的是使原料中的水分充分迁移和润湿原料颗粒，从而改善泥料的物理性能，同时提高了原料的均匀性，从而保证成型、干燥和焙烧等工序的技术要求。经过陈化处理的混合料就可以送到双级真空挤出机中挤出成型。

4.3  工艺流程（见图4）

图4、工艺流程图（切码运及焙烧部分）

制品在宽度为9.2m的装配式隧道窑中进行焙烧，使坯体在高温下获得强度而成为合格产品。成品最后用自动卸垛打包系统捆扎，打包，用叉车运送至堆场存放或者直接装上汽车出厂，全部生产过程实现自动化。

5、主要设备

5.1、干燥室

干燥室采用新型的“内部循环”隧道式干燥室，特别适合生产薄壁空心砖、薄壁砌块等新型墙体材料。生产对品质要求很高的装饰砖时，内循环方式的隧道式干燥室优势更明显，同时内循环式干燥室使得上下架系统更加紧凑、自动化程度更高。

干燥坯体的全部热源来自隧道窑的冷却带余热和高温烟气热换热器产生的洁净热空气。余热气体经过与坯体湿热交换后直接排出车间之外，而热交换过后的低温烟气，通过排烟风机送入烟气净化装置，达到国家标准《砖瓦工业大气污染物排放标准》（GB29620—2013）烧结砖瓦企业大气污染物排放限值规定，通过烟囱再排向大气。

5.2、装配式隧道窑

大型装配式隧道窑是烧结墙体材料发展的方向，其能耗低、产量高的特性越来越受到烧结墙体材料行业的青睐。我们与国内部分装备制造企业就装配式节能隧道窑开展全面的合作，严格按照国家能耗标准和烟气排放标准，研发出了可以满足不同规模生产线的、采用新型能源的装配式节能隧道窑。

5.3、自动化切码运系统

按照“内部循环”隧道式干燥室的工艺要求，自动化的切码运系统采用了完全不同于传统干燥室的运行方式，除了运载砖坯的托板在干燥室出入口出现以外，所有干燥车均在干燥室内部循环。挤出的泥条经数控砌块机切割成各种规格的坯体，然后由湿坯编组机对湿坯进行编组和整理，再送入托盘转运系统，由托盘上架系统送入干燥车，待干燥车满坯后送进大型隧道式干燥室里进行快速干燥。

完成干燥的砖坯同样用托盘下架系统从干燥车上取出，砖坯再由机器人搬运到编组机上，经过方阵编组后，再由用机器人按照码坯要求码到隧道窑的窑车上，窑车由液压顶车机顶入隧道窑中进行焙烧，经历预热、烧成、保温、冷却等热工过程，使砖坯在高温下获得强度成为合格产品。

6、 技术经济指标

按照最佳规模年产量6亿块（折合标砖）计算，技术经济指标计算结果见表二。

7、结论与建议

7.1、 利用城市建筑渣土生产新型烧结墙体材料，从技术上是完全可行的，不仅为城市固体废弃物——建筑渣土的资源化处理找到一条理想的解决方案，而且符合国家发展新型墙体材料的产业政策，是利国利民的好项目。

7.2、采用全部国产化的自动化切码运系统、内循环隧道式干燥室系统和装配式隧道窑等技术与装备，技术成熟、设备可靠，产品质量高、档次高，技术经济指标在国内处于先进水平。

7.3、年产量6亿块（折合标砖）规模，每年可消纳建筑渣土100～120万立方米，是处置消纳城市建筑渣土方案中消纳渣土最突出的方案，总投资为17879万元，技术经济指标较好。

7.4、我国烧结砖传统的焙烧方式是使用原煤做燃料，这与当前国家鼓励洁净能源的大政方针相悖，建议采用煤气、天然气或石油焦为燃料，做到洁净化生产，保护生态环境。

7.5、建筑垃圾的成分复杂，当前采用简单的填埋处理方式不利于后续的利用，建议改变目前的粗放填埋方式，采用更为科学的分类处置方式，以利建筑垃圾的资源化综合利用。

8、结束语

世上本无“废物”，只有放错地方的“资源”！城市建筑渣土这种令许多城市“头痛”的固体废弃物，只要我们采用科学的处理方法，一定能够变废为宝，生产出符合国家产业政策的新型墙体材料，为我国城市化建设、保护生态环境做出贡献。 

作者简介：

邓晓娟，贵州省建材科研设计院党委书记，高级工程师，武汉理工大学采矿专业，从事水泥厂工艺设计、化验室主任、烧结墙体材料设计与研究30余年，曾参与烧结砖瓦厂项目设计、可行性研究30多项。

鄢海丰，贵州省建材科研设计院窑炉中心工程师，贵州大学艺术系《环境艺术设计》专业，主要从事烧砖隧道窑、隧道式干燥室的设计与研究，对干燥室设计尤为擅长，并且有丰富的现场组织施工、现场施工管理和质量管理的丰富经验。

梁嘉琪，原贵州建筑材料科学研究设计院院长，教授级高级工程师。曾荣获多项省部级科技进步奖、优秀工程设计奖，是行业内享受国务院津贴的、有突出贡献的、有影响力的专家之一。

来源：《砖家》
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