投资有机辅助料在烧结页岩砖中的应用

作者:MoonSeo-Andi 来源:原创 日期:2014-5-10 17:04:08 人气: 标签:投资有机辅助料在烧结页岩砖中的应用
 摘要:烧结页岩砖具有保温、隔热、环保等诸多优点,对以页岩为主要原料,以一定细度的有机辅助料为填充抖烧制的烧结页岩砖进行试验研究。将辅助料加入页岩中烧制砖,不仅可以节省页岩和烧制燃料,而且烧制后留下的微小孔洞,减低了砖体容重,能够起到增强砖体保温隔热效果。

  页岩在烧结砖领域己有一定应用,但在不同生产企业存在较大差异,经试验研究,以一定的配合比掺入有机辅助料,不但可使生产成本大大降低,而且可显著提高砖的轻质隔热等效果,应用前景非常广阔。


  1.关于页岩矿的分布情况、化学成分及矿物成分
  1.1关于页岩矿的分布情况
  关于页岩矿的分布情况来看,确实是比较复杂,我们仅从分布地域来看,却发现有一定的规律。总的分布情况来看,页岩矿以群落式分布为主。从地质形成角度来讲,多为风化残积型和热液侵蚀型两种。风化残积型矿体一般表层风化程度较好,质地较软,塑性约在8-13之间,但纵深开采2-3m后,矿体结合层间紧密,莫氏硬度约在4-6之间,塑性为5.5-7,且以层状、代脉状和透镜状等多种形式存在,其间常常伴有白云石、游离石英等杂质出现;热液侵蚀型类似火山灰质粘土,质地柔软、细腻、塑性较高约9-15,烧结收缩较小。层间一般间杂细小游离石英颗粒,此类页岩常以层状、覆盆状或V状形式构成矿体,同一矿体之间多以片状形式存在。
  1.2 不同矿区页岩性能变化范围
  塑性6-13,干燥收缩2%-10%,烧成收缩1%-6%,烧结温度1050-1100℃。
  1.3 矿物成分
  高岭土类约为51%-81%,伊利石类22%-42%,另外方解石和游离石英以杂质形式存在。
  2.有机辅助料的应用价值
  众所周知,烧制页岩砖是用页岩与煤碴的混合物,加水混合后,放入模型,压制而成的砖坯体。通过实验分析得出,制作这样一块砖需要很多的热量。统计分析得出每吨热量为5000卡的煤,则需要200克煤,并且每块砖需要加入水700克拌和而成。由于煤的产量越来越少,因此煤的价格一路走高,工厂和烧制砖的厂家获利也越发减少,既于此,为了减少烧制成本,人们在提高燃煤的效率上想尽了千方百计。从最普遍和最有可操作性的基础上来讲,为了提高煤在燃烧过程中发挥充分的热量,一般做法是在煤燃烧过程中添加各种助燃剂,它在里面起到催化燃烧的作用,可以使煤的燃烧值增加10%左右,而且烟尘的排放也可以降低相当指数。但此类操作方法需要大量的化工产品,也增加了工厂和厂家的成本投入,因此寻找更实用的节煤措施是现实的需要。
  经经验研究,若在生产中将有机辅助料掺入砖坯中制作内燃砖,当砖焙烧到一定温度时,砖坯中的有机辅助料在高温作用下形成气体挥发至体表燃烧,因此可以节省大量的燃料和30%-40%的页岩原料。掺入有机辅助料,也有利于提高砖坯稳定性,内燃砖燃烧均匀,强度可提高约20%。掺入有机辅助料大大降低砖的容重,这些有机颗料高温挥发后留下微细孔洞,形成封闭空气间层,导热系数明显降低,隔间保温性能增强。
  3.原料配比、性能及成本
  以一定颗粒级配(1-2mm的占18%,0.5-1.0mm的占46%,0.125-0.5mm的占28%,小于0.125mm的占8%)的页岩为主要原料,以一定细度的有机辅助料(粒度3-5mm)作填充料,再加适量的的水拌和压制成坯体。
  3.1 配比分析
  (1)不同配比的试样:在相同烧成温度下,随着增加有机辅助料的加入量,质量体积总的走向减小,而孔洞率却是随之变大。
  对于同一配比的试样:当温度焙烧越高时,烧成收缩率随之变大。
  (2)同种配比的试样:当温度焙烧越高时,其抗压强度随之变大。
  对于不同配比的试样,在温度相同的情况下,增大有机辅助料,其抗压强度随之减小。
  (3)当m(页岩):m(有机辅助料)达到1:1.5,烧成温度为1050℃ 时, 虽然页岩砖的体积质量比较小,然而砖的抗压性强度也变的异常的小,这个可以证明有机辅助料的加入量不能太多。
  3.2 性能指标分析
  本实施例为非承重型烧结页岩砖,经检测其抗压强度>3.0Mpa,放射性核素比适度限量。
  中内照射指数<0.5,外照射指数<0.6,导热系数为0.20w/(m.k),热惰性指标D>6.18,容重600-900kg/㎡。焙烧温度控制在1050-1100℃焙烧出的页岩砖保温、隔热效果最好。
  3.3 成本分析见下表
  原料配比及成本
  原料质量配比(页岩:有机辅助料)/% 生产砖型/mm 单块成品重量/(g/块) 容重/
  (kg/㎡) 原料价格/
  (元/块)
  60:40 240×115×53 1300 888 0.087
  55:45 240×115×53 1120 819 0.083
  50:50 240×115×53 1107 756 0.079
  45:55 240×115×53 1000 683 0.075
  40:60 240×115×53 920 628 0.071
  4.结束语
  广西区内页岩资源丰富,便于就地取材,利用有机辅助料在制作页岩砖时,既可节约大量的有限资源,又可增加相应人群的收入,可以作为一项有经济价值的产业进行推广,应用前景也非常广泛,减少污染,节省能源,砖坯在焙烧过程中有机辅助料燃烧收缩形成无数不规则的微孔,从而使页岩砖具有很好的保温隔热效果,容重也大大降低。增加相应的有机辅料,可致使岩页砖开孔的比例增大,容量减轻,减小有机辅料,则页岩砖容重相应增加,此页岩砖强度易控制,与其它非承重维护墙材料相比成本低廉,施工方便。降低工人劳动强度,节约造价,是一项值得推广的节能技术措施,研究成果对有关生产厂家具有很大的参考价值。
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