2煤矸石空心砖技术分析

2.1原料性能

煤矸石空心砖制作工艺与一般的黏土砖相比 有较大的不同，这主要是由于不同产地的煤矸石的 成分存在较大的差异，从目前市场调查的情况分 析，各地生产的煤矸石的理化性能基本能够满足煤 矸石空心砖烧制的要求，但是仍有部分煤矸石无法 满足实际生产的需求。主要表现在以下几方面：① 烧结困难：部分煤矸石的矿物组成复杂，无法烧结 ②发热量过大：部分煤矸石原料的热量超标，导致 烧成周期较长，影响煤矸石空心砖质量，尤其是保 温性能无法达到相应的标准；③塑性低：部分煤矸 石的塑性较低，无法成型，因此很难获得合格的煤 矸石空心砖。

总体来说，煤矸石空心砖的原料需要满足以下 几方面要求：①化学性能：二氧化硅含量不能超过 70%，不然会影响原料的塑性；三氧化二铝含量在 15%-25%，若超过这一标准会增加能耗，若低于这 标准会导致产品的强度下降；三氧化二铁含量在 2%-8%，若超过或低于都会影响砖块的外观颜色 氧化钙含量要低于2.5%，这主要是由于含量过高会 导致烧结困难，甚至在烧结中变形；氧化镁含量要 低于3%，若高于这一标准会影响煤矸石空心砖的 质量；②物理性能：为了便于原料处理，煤矸石的普 氏硬度一般不超过4；煤矸石的颗粒越细，所生产的 煤矸石空心砖质量越高，这主要是由于物料颗粒越 细，塑性越好，结合能力越高，并且能够提高物料 的均匀性，从面提高砖坯的密实度，加快烧结速度 分散有害杂质，预防砖块烧结过程中出现爆裂的情 况，进一步提高煤矸石空心砖的强度；煤矸石容易 自燃，若发热量过大，容易导致烧结的砖块变形 或者是内部玻化程度不足的问题，导致砖块的强度 下降。因此很多生产商采用数种不同的煤矸石混 合制作，从而确保发热量处于合理范围内。煤矸石 粉碎处理之后获得的物料加水之后能够获得一定 的塑性，这主要与粉碎后的细度有关，最佳塑性在10-12左右，若不足 可以加入集上 或页岩来提高塑性。煤矸石是多种无机物组的 合物，没有明确的熔点，只有比较明确的融化 为了确保煤矸石空心砖的生产效益，一般选择 在1250℃的煤矸石作为生产原料。

2.2煤研石比例

可塑性较差的煤矸石在制作过程中基本无法 成型，外观粗糙且有断裂的现象，随着添加页 数量的提升，泥段的外观以及质量也有所提升 强度得到提升。一般情况下煤矸石的发热量在 1670-2500/g比较适合烧结，若热量超过这一水 平，不但会影响煤矸石空心砖的生产质量，导致 块出现黑心、裂痕，且烧结时间增加，且烧结过程比 较难控制，此外还会增加生产成本。

2.3原料制备

原料塑性是一种综合性的指标，其性能对于坯 体的密实度有直接的影响，而塑性主要与煤研石的 细度有关，而煤矸石细度则与其干燥敏感系数、气 孔率、抗冻性能等因素有关。一般来说原料细度越 高，粒度越小，制作的成品也越好，能提高坯体的密 实度、抗压强度，在烧结过程中能够提高反应速度 同时有助于降低烧结温度，因此需要进一步优化原 料的制备措施，进一步提高其细度，从而提高煤 石空心砖的生产质量。

通过实验发现，当细度达到0.17m之后，颗 粒细度对于坯体可塑性的影响不明确，而对于生产 成本来说，颗粒细度的提升会导致破碎成本的增 加，因此实际生产中并不意味着越细越好，需要根 据煤矸石的性能特点、粉碎机的性能以及产品的要 量来确定实际的原料细度，一般情况下在1-2m 即可。

煤矸石中由于存在石灰石、硫化铁等有害物 质，当原料中石灰石含量越高且粒度越大时，煤矸石空心砖的强度会因为石灰烧结中产生的爆裂现象而变差。当石灰石粒径较粗时，分解之后的氧化 钙颗粒越大，当砖体受潮之后形成氢氧化钙，会导致体积内部膨胀过大，导致产品性能受到较大的影 响。为了进一步避免煤矸石中有害物质的影 需要有效控制烧结过程。虽然有研究指出当煤石颗粒低于0.5mn时能够基本避免石灰爆裂的问 题，但是颗粒细度的增高会导致生产成本以及生产 能耗的增大，因此从其他方面来进一步规避这一问 题。有研究指出通过延长煤矸石空心砖烧成时间 增加保温时间，能够进一步减少石灰爆裂的情况发 生，或者是将刚烧制成的煤矸石空心砖浸泡在水中 能够有效避免这一现象的发生。研究中通过实验 室研究观察发现第一种方法主要是通过延长烧结 时间能够让石灰与二氧化硅尽可能地结合，延长了 烧结时间，但是成品强度也相对提升，能够有效抵 抗石灰膨胀产生的应力，进一步减少砖块裂缝的情况发生；而第二种方法仅适用于生产数量不高的生 产线，不适用于大数量生产线，大数量生产线可以 使用喷水浇湿的方法，能够有效消解生石灰在水作 用下产生的影响，减小石灰爆裂的情况发生，同时 喷水还能够减少砖块装卸过程中产生的粉尘。此 外，在实际生产过程中还可以对原材料进行挑拣，拣出石灰石含量大的煤矸石，从而有效减少石灰石 含量。在实际生产之中需要采取多种措施来消除石灰石引起的爆裂问题，从而尽可能提高生产效率 预防煤矸石空心砖质量问题的发生。摘至《砖瓦世界》作者：朱静、张永强