§ 3煤矸石制砖.docx

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§3煤矸石制砖
*教学目标
1、掌握煤矸石物理和化学特性
2、了解煤矸石主要用途
3、掌握料
1、煤矸石制砖：
利用煤矸石制砖，主要包括生产烧结砖和做烧砖混合燃料，所用的煤矸石含炭量较高，热值一般控制在2090〜4180kJ/kg范围内。如果矸石含煤量过高，可在原料中掺少量黏土，避免烧砖过火。除对热值有一定要求外，利用煤矸石制砖对其化学成分也有规定，一般要求SiO2含量为55%〜70%，A12O3为15%〜25%，Fe2O3为2%〜8%，塑性指数7〜15。
2、煤矸石制水泥：
煤矸石中的二氧化硅、三氧化二铝及三氧化二铁的总含量一般在80%以上，是一种天然的粘土质原料，可以代替粘土配料烧制普通硅酸盐水泥、特种水泥和无熟料水泥;同时煤矸石还能释放一定热量，可代替部分燃料，减少水泥生产的能耗。
在水泥生产方面，煤矸石和粘土的化学成分相近，并能释放一定的热量,用其代替粘土和部分燃料生产普通水泥能提高熟料质量。这是因为煤矸石配料的生料活化能比粘土配料低，用少量煤就可提高生料的预烧温度,且煤矸石中的可燃物也有利于硅酸盐等矿物的熔解和形成;此外,煤矸石配入生料的表面能高，硅铝等酸性氧化物易于吸收氧化钙,可加速硅酸钙等矿物的形成。煤矸石用作水泥原料时的生产工艺过程与普通水泥的生产基本相同。将原燃料按一定比例配合，磨细成生料，烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的熟料，再加入适量石膏和混合材料，磨成细粉即可制成水泥。
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煤矸石制砖主要过程，按其生产工艺过程可分为原料选择、成型、干燥与焙烧五个环节。
1、原料选择
首先，利用煤矸石制砖必须要求煤矸石原料的储量相当丰富，以满足长期大规模生产所需（＞20年）；再者，应熟悉掌握煤矸石原料的性能指标，看其化学成分和物理性能是否满足制砖要求和烧制全煤矸石砖的要求；另外，原料的运输条件是否优越，各种场地、堆场能否满足生产规模要求，这些也是建厂时应考虑的问题。
2、
原料中常见的杂物有废铁、有机物、料礓石等，废铁一般情况下采用电磁除铁器去除废铁，有机物或料礓石等杂物采用机械或人工方法清除，同时对于有害颗粒，破碎程度愈细愈好，CaO颗粒小于1mm时，就不会对制品结构产生破坏。

原料的配比主要由以下两个因素决定，原料的发热量和原料塑性。一般情况下，每千克制品的发热量以400-500kcal为宜，最咼不
要超过700kcal。当制品发热量不够时，烧成时就需要外投燃料；当制品发热量超标时，就需烧成时将多余热量拿走。原料的塑性指数是制砖时挤出成型的重要指标，是能否生产高质量砖的先决条件，一般最佳指数为10-13,如果低于7,就难以成型了。

原料粒度是质量保证的基础，合理的粒度级配也是能否成型的主要指标之一。，%以上；，%以上。

在陈化前，原料必须加入足够的水分（成型水分），原料搅拌均匀后进入陈化库，陈化时间不得少于72h，这样做的目的是为了消除颗粒内部应力，使其内外原料性质基础一致，这是提高原料塑性指数，使成型坯体表面光滑，消除干燥裂纹的重要一环。
3、
煤矸石砖成型采用硬塑或半硬塑挤出成型，半硬塑挤出成型时，成型水分在16%-18%，挤出压力一般为15-20kg；硬塑挤出成型时，成型水分为13-15%，挤出压力在25-35%，采用哪种成型工艺好，要看原料的塑性指数,塑性指数较高宜采用半硬塑成型;塑性指数较低，采用硬塑成型，同时要求真空度应大于90%。

首先，应根据原料收缩率的不同，选择适宜的机口尺寸与切坯厚度，这样才能保证坯体烧成后的几何尺寸符合国标；其次，成型坯体应表面光滑，不允许出现裂纹、烂心、断肋、缺棱少角等现象，再者，也可增加喷砂、压花工艺，提高砖表面质量。
4、干燥
干燥是利用通入的热风排除成型坯体中化学结合水以外的吸附水过程，干燥时温度要适中，一般要求控制在120°C左右，温度过高，易造成坯体脱水过快而产生裂纹；温度过低，坯体脱水太慢会影响产量，坯体脱水要平稳，应保证排潮湿度接近饱和（在95%—100%）,使高温水气及时排掉，防止砖坯吸潮垮塌，即所谓的回潮现象，经过干燥的砖坯，其含水率应小于＜6%，如果湿度太大，会使制品在焙烧时发生回潮现象影响强度，甚至倒塌。
5、烧成
烧成是将干燥好的坯体经高温焙烧使其成为成品的操作