全煤矸石烧结多孔砖生产工艺的研究

摘要：文章通过煤矸石烧结多孔砖生产线的生产实践,介绍了煤矸石烧结多孔砖的生产工艺及其注意事项。

关键词：煤矸石烧结多孔砖生产工艺

Abstract: This article through coal gangue sintered porous brick production line production practice, introduced the coal gangue sintered porous brick production process and matters needing attention.

Key words: coal gangue sintered porous brick production process

全煤矸石烧结多孔砖生产工艺比普通的粘土实心砖要复杂得多，尤其在原料的处理、成型压力以及焙烧制度方面控制严格。我们选择的协作试验单位是郭二庄矸石砖厂，起点高，难度大。所谓起点高，是要配合郭二庄矸石砖厂的技改项目同步进行，直接进行工业性生产试验；难度大是指这次试验采用3.00M断面隧道窑，一次码烧工艺，这种断面的隧道窑在河北省是第一家。其焙烧制度要在设定的范围内依据该窑的特点，实际掌握。我们全体研制人员，历时半年的时间，经过原材料的检测，制定工艺路线，设备选型，生产试验四个阶段，终于研制出了完全符合国家标准的全煤矸石烧结多孔砖。通过研制，掌握了大量切实可行的数据，为我市大面积推广煤矸厂烧结多孔砖起到了一定的指导作用。

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一、原材料的勘察和分析

根据工艺路线要求我们对郭二庄煤矿的煤矸石作了以下几方面的勘察和检测。

1、郭二庄煤矿煤矸石山堆存量约250多万吨，日排放量300吨。目前的利用率约占60%（含矸厂砖厂利用量），每日有100多吨煤矸石弃之不用。

2、郭二庄煤矿煤矸石的热值及化学成份检测如下：

热值：781大卡/kg（见检测报告）

以上数据可以看出，郭二庄煤矿煤矸石的化学成份适宜制砖，其热值偏高：

从现场取样发现煤矸石中掺有一定量的煤炭，若将煤炭分检一下，热值可以降低，不用外掺任何原料，生产全煤矸石烧结砖还是比较理想的。可以按等热值焙烧。另外，郭二庄煤矿的矸石有一定储量。而且每天仍有100多吨的煤矸石外排，在此地建设一条年产4000万块左右的全煤矸石砖生产线比较适宜。原材料能够保证供应。

二、生产工艺的确定及设备选型

1、全煤矸石烧结多孔砖的生产工艺根据制砖的要求我们确定如下工艺：粗料

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原料（煤矸石）分检——颚式破碎——笼式破碎——振动筛——双轴

搅拌——陈化库——双轴搅拌——双级真空挤砖机——自动切条——

自动切坏——人工码坯——窑车静停——隧道窑干燥、焙烧——产品

检验——成品堆场

2、设备选型：

因为我们研制项目与郭二庄矸石砖厂技改同步进行，所以参与了设备选型和窑体的确定。在焙烧砖瓦业中一般常规的设备比较好确定。因为煤矸石制砖对材料的要求比较严格，所以设备选型难度较大，首先对原料的粉碎方面，因其粒度要求2mm以下，而且要有一定的数量。目前多数企业使用锤式破碎机，动力消耗较大。锤头破损严重，每星期要更换一次，维修量大，而且破碎粒度得不到保证。经过调研，选择了笼式破碎机加震动筛，虽然维修量也大一些，但颗粒级配得到了保证，经检测达到如下要求：

郭二庄煤矸石颗粒级配（A组）

从上述颗粒分析中可看出,颗粒1.25mm以下占87%， 0.63mm以下占71.6%，

该颗粒的组成已达到硬塑成型的要求，可以使用。但从B组分析＜0.075mm的只占7%，可以判断该料的塑性稍差，其次是成型设备，根据经验，生产煤矸石烧结砖需要硬塑挤出成型，成型压力应在3Mpa以上，我们会同郭二庄矸石砖厂选择了JZ50型成型机及自动切条机，切坯机，其成型压力在3 Mpa以上。实践证明这种砖机成型压力大，坏体强度高。尺寸准确，性能稳定，机械运转可靠。对生产和试验起到了关键的作用。

3、关于原料的陈化：陈化的目的是使原料加入一定量的水后能够得到均化和分解，从而提高塑性，利于成型，陈化时间定为72小时，对此工序我们也专门做了试验，对陈化前后原料的塑性作如下对比：

由上述数字的对比中可以看出，原料经过陈化后塑性并没有明显提高。反而有所降低，这与常规不符。依此化验结果推断要提高塑性只有增加物料的细度。与陈化及陈化时间无大关系。

4、干燥和焙烧制度

该3米断面的隧道窑全长100米，坯体进窑后，经过干燥、预热、焙烧、冷却四个阶段，全部在窑内进行，控制不好，很容易出现干燥裂纹和焙烧裂纹，影响产品质量，我们采取低火慢烧，谨慎出窑，烧结温度控制在1050℃，效果较好。

经过半年的努力，基本掌握了生产全煤矸石烧结多孔砖的有关数据，研制出了合格产品，经检测抗压强度第一次平均达到14.5Mpa，第二次平均达到28.8Mpa，其他各项指标均符合GB13544—2000国家标准。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。