专利名称：粉煤灰烧结制品及其制造方法
技术领域：
本发明属于建筑用材料，尤其涉及粉煤灰烧结制品及其制造方法。
目前，燃煤锅炉的废渣——粉煤灰的排放量在快速增长，不仅占用了大量的储灰场地，还污染环境，已成为社会公害。用粉煤灰作主要原料制做建筑用粉煤灰制品，既可节省大量的场地，又有利于环境保护。我国1996年5月8日公开的94117765.3发明专利说明书记载了无粘土粉煤灰烧结砖及其制法，虽然其粉煤灰掺量高达80-97％，但该产品为实心砖，又只能采取压制成型，生产效率低，易出现粘模现象，合格率低，实心砖又是建材行业淘汰的产品。该发明对粉煤灰和膨润土的化学成分有特殊要求，在一定程度上限制了粉煤灰的利用。1997年10月1日公开的97101574.0发明专利说明书记载了粉煤灰-硼泥烧结砖及其制造方法，该发明的粉煤灰掺量较低，只有50-80％，焙烧时需要外投燃料，增加了能耗，且该发明只能生产实心砖和空心砖。
本发明的目的是针对上述存在的问题，提出了一种粉煤灰掺量高，对其化学成分不作要求，既能充分利用工业废料，又能满足建材要求，节能效果好，工艺先进，产品品种多，质量好的粉煤灰烧结制品及其制造方法。
本发明的技术方案一种粉煤灰烧结制品，其组分及含量(重量％)为粉煤灰 80.5-91.5％膨润土 1.5-2.5％硼泥 7.0-17％。
所述的粉煤灰烧结制品可以是粉煤灰烧结多孔砖，其组分及含量(重量％)为粉煤灰 90.5％
钠基膨润土 2.5％硼泥 7％。
所述的粉煤灰烧结制品也可以是粉煤灰烧结瓦，其组分及含量(重量％)为粉煤灰 80.5％钙基膨润土 2.5％硼泥 17％。
所述的粉煤灰烧结制品还可以是粉煤灰烧结路面砖，其组分及含量(重量％)为粉煤灰 85.5％钙基膨润土 1.5％硼泥 13％。
上述粉煤灰烧结制品的制造方法，包括配料→混料→陈化→成型→码坯→干燥→焙烧→出窑，其特点是a、配料将含水率≤30％的粉煤灰、塑性指数≥15的膨润土和塑性指数≥7的硼泥分别计量；b、混料通过笼式粉碎机对原料进行高效破碎混合，使混合料的粒径≤3mm；c、陈化碾练混合料通过双轴搅拌机和高速细碎对辊机后，进入陈化池陈化24-72小时，再经过湿式连续轮碾破碎机和双轴搅拌挤出机，使泥料的含水率控制在16-23％，塑性指数≥7；d、成型采用硬塑或半硬塑成型方式，通过真空挤出机挤出成型，挤压力为1.4-4.5Mpa，真空度为0.085-0.095Mpa；e、码坯在窑车上一次码成垛；f、干燥坯体垛在隧道干燥室内按规定曲线干燥20-28小时，使其含水率≤3％；g、焙烧干燥后的坯体在隧道焙烧窑内按规定的烧成曲线焙烧36-42小时，烧成温度控制在950-1200℃。
该烧结制品为粉煤灰烧结多孔砖时，所述的陈化时间为38小时，泥料含水率≤21％，塑性指数≥9，在挤压力2.1Mpa，真空度0.089Mpa下以半硬塑方式挤压成型，干燥时间20小时，最高温度170℃，干燥后坯体水分≤2.6％，烧成温度1120-1160℃，烧成周期38小时。
该烧结制品为粉煤灰烧结瓦时，所述的陈化时间为48小时，泥料含水率≤23％，塑性指数≥13，在挤压力2.4Mpa，真空度0.091Mpa下以半硬塑方式挤压成型，干燥时间24小时，最高温度150℃，干燥后坯体水分≤3％，烧成温度1140-1200℃，烧成周期36小时。
该烧结制品为粉煤灰烧结路面砖时，所述的陈化时间为24小时，泥料含水率≤19％，塑性指数≥7，在挤压力3.0Mpa，真空度0.092Mpa下以硬塑方式挤压成型，干燥时间28小时，最高温度180℃，干燥后坯体水分≤3％，烧成温度1050-1150℃，烧成周期42小时。
粉煤灰为瘠性料，必须添加高塑性指数的粘结材料，才能使其成型。本发明选用塑性指数较高的膨润土和硼泥作为粘结剂，来实现粉煤灰的高掺量，以提高混合料的塑性指数。本发明所用膨润土可以是钠基膨润土，也可以是钙基膨润土，只要其塑性指数≥15，所用硼泥是制造硼砂或硼酸的废渣，也是工业废料，其塑性指数应≥7。
本发明粉煤灰的掺量高达80.5-91.5％，只要粉煤灰的发热量大于600Kcal/kg，即使取其最低掺量，也能实现超内燃方式焙烧。当然，对其码垛和窑的控制系统都应采取相应的方式。这样，其热量不仅可为生产线供热，还可为生活采暖供热，其节能效果显著。
本发明采用笼式粉碎机进行混料，出来的混合料颗粒分布均匀，粒径≤3mm，混合效果好。陈化后的混合料通过LNP360-001型湿式连续轮碾破碎机碾压，碾练效率高，使粘结料的颗粒碾入粉煤灰颗粒的孔隙中，碾练效果好。泥料通过BED550-XHP型真空挤出机，采用硬塑或半硬塑挤出成型，更换模具即可挤出相应的坯体，坯体强度高，可实现一次码烧工艺，本发明设计合理，工艺先进。
本发明生产的粉煤灰烧结制品不用粘土，大量利用粉煤灰和硼泥，使其变废为宝，膨润土资源丰富，该粉煤灰烧结制品生产成本低，综合效益高。生产的制品可以是墙体材料——粉煤灰烧结多孔砖，也可以是屋面材料——粉煤灰烧结瓦，还可以是道路材料——粉煤灰烧结路面砖等，而且产品质量都能符合各自相应的国家标准。
实施例1(粉煤灰烧结多孔砖)按重量百分比，取粉煤灰(鞍钢尾矿坝)90.5％，硼泥(硼砂的下脚料)7％，膨润土(钠基)2.5％，加适量水，通过笼式粉碎机混合后，经双轴搅拌机和高速细碎对辊机搅拌均匀，陈化38小时后，通过轮碾破碎机和双轴搅拌挤出机，泥料的含水率控制在≤21％，塑性指数≥9，再进入真空挤压机，在挤压力2.1Mpa，真空度0.089Mpa下，以半硬塑方式挤压成型，码垛干燥，在隧道干燥室内按规定的干燥曲线干燥，最高温度170℃，干燥时间20小时，干燥后的坯体水分≤2.6％，然后在隧道焙烧窑内按规定的烧成曲线焙烧，烧成温度1120-1160℃，烧成周期38小时，出窑检测结果符合GB13544-92标准中一等品的要求。
实施例2(粉煤灰烧结瓦)按重量百分比取粉煤灰(鞍钢尾矿坝)80.5％，硼泥(硼砂的下脚料)17％，膨润土(钙基)2.5％，工艺流程如同实施例1，所不同的是陈化时间为48小时，碾练后泥料的含水率控制在≤23％，塑性指数≥13，在挤压力2.4Mpa，真空度0.091Mpa下以半硬塑方式挤压成型，干燥室内最高温度150℃，干燥时间24小时，干燥后的坯体水分≤3％，烧成温度1140-1200℃，烧成周期36小时，出窑检测结果符合GB11710-89标准的要求。
实施例3(粉煤灰烧结路面砖)按重量百分比取粉煤灰(鞍钢尾矿坝)85.5％，硼泥(硼砂的下脚料)13％，膨润土(钙基)1.5％，工艺流程如同实施例1，所不同的是陈化时间为24小时，碾练后泥料的含水率控制在≤19％，塑性指数≥7，在挤压力3.0Mpa，真空度0.092Mpa下以硬塑方式挤压成型，干燥室内最高温度180℃，干燥时间28小时，干燥后的坯体水分≤3％，烧成温度1050-1150℃，烧成周期42小时，出窑检测结果符合JC446-91人行道板砖合格品的要求。
权利要求
1.一种粉煤灰烧结制品，其组分及含量(重量％)为粉煤灰 80.5-91.5％膨润土 1.5-2.5％硼泥 7.0-17％。
2.根据权利要求1所述的粉煤灰烧结制品，其特征在于该制品为粉煤灰烧结多孔砖，其组分及含量(重量％)为粉煤灰 90.5％钠基膨润土 2.5％硼泥 7.0％。
3.根据权利要求1所述的粉煤灰烧结制品，其特征在于该制品为粉煤灰烧结瓦，其组分及含量(重量％)为粉煤灰 80.5％钙基膨润土 2.5％硼泥 17％。
4.根据权利要求1所述的粉煤灰烧结制品，其特征在于该制品为粉煤灰烧结路面砖，其组分及含量(重量％)为粉煤灰 85.5％钙基膨润土 1.5％硼泥 13％。
5.一种权利要求1所述的粉煤灰烧结制品的制造方法，包括配料→混料→陈化→成型→码坯→干燥→焙烧→出窑，其特征在于a、配料将含水率≤30％的粉煤灰、塑性指数≥15的膨润土和塑性指数≥7的硼泥分别计量；b、混料通过笼式粉碎机对原料进行高效破碎混合，使混合料的粒径≤3mm；c、陈化碾练混合料通过双轴搅拌机和高速细碎对辊机后，进入陈化池陈化24-72小时，再经过湿式连续轮碾破碎机和双轴搅拌挤出机，使泥料的含水率控制在16-23％，塑性指数≥7；d、成型采用硬塑或半硬塑成型方式，通过真空挤出机挤出成型，挤压力为1.4-4.5Mpa，真空度为0.085-0.095Mpa；e、码坯在窑车上一次码成垛；f、干燥坯体垛在隧道干燥室内按规定曲线干燥20-28小时，使其含水率≤3％；g、焙烧干燥后的坯体在隧道焙烧窑内按规定的烧成曲线焙烧36-42小时，烧成温度控制在950-1200℃。
6.根据权利要求5所述的粉煤灰烧结制品的制造方法，其特征在于所述的陈化时间为38小时，泥料含水率≤21％，塑性指数≥9，在挤压力2.1Mpa，真空度0.089Mpa下以半硬塑方式挤压成型，干燥时间20小时，最高温度170℃，干燥后坯体水分≤2.6％，烧成温度1120-1160℃，烧成周期38小时。
7.根据权利要求5所述的粉煤灰烧结制品的制造方法，其特征在于所述的陈化时间为48小时，泥料含水率≤23％，塑性指数≥13，在挤压力2.4Mpa，真空度0.091Mpa下以半硬塑方式挤压成型，干燥时间24小时，最高温度150℃，干燥后坯体水分≤3％，烧成温度1140-1200℃，烧成周期36小时。
8.根据权利要求5所述的粉煤灰烧结制品的制造方法，其特征在于所述的陈化时间为24小时，泥料含水率≤19％，塑性指数≥7，在挤压力3.0Mpa，真空度0.092Mpa下以硬塑方式挤压成型，干燥时间28小时，最高温度180℃，干燥后坯体水分≤3％，烧成温度1050-1150℃，烧成周期42小时。
全文摘要
本发明涉及一种粉煤灰烧结制品及其制造方法。该制品的组分及含量(重量%)为:粉煤灰80.5—91.5%,膨润土1.5—2.5%,硼泥7.0—17%。其制造方法包括配料→混料→陈化碾练→成型→码坯→干燥→焙烧→出窑。所述的烧结制品无粘土,粉煤灰掺量高,对粉煤灰无特殊要求;工艺先进,采取真空硬塑或半硬塑挤出,一次码烧,可实现内燃或超内燃焙烧,节能效果好;成本低,产品品种多,质量好,既能充分利用工业废料,又能满足建筑需要。
文档编号C04B18/04GK1256255SQ9812106
公开日2000年6月14日 申请日期1998年12月9日 优先权日1998年12月9日
发明者刘力辉, 时维华, 张燕祁, 刘伟 申请人:鞍钢房产公司粉煤灰制品厂