陶粒砂工藝

時間：2020-01-05作者：河南省恒安重型機械有限公司瀏覽：635

　　當(dāng)前國外陶粒已形成五大代表性生產(chǎn)技術(shù)體系：以燒結(jié)機法生產(chǎn)粉煤灰陶粒的英國“萊太克”技術(shù)體系；以回轉(zhuǎn)窯法生產(chǎn)黏土陶粒的丹麥“萊卡”陶粒技術(shù)體系；利用燒結(jié)機生產(chǎn)粉煤灰陶粒的日本“FALight”技術(shù)體系；利用養(yǎng)護(hù)倉生產(chǎn)蒸養(yǎng)粉煤灰陶粒的荷蘭“安德?！奔夹g(shù)體系；以多孔式回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)粉煤灰及**垃圾陶粒的美國“杜羅萊安特”技術(shù)體系。

        1、鋁釩土陶粒砂生產(chǎn)線工藝

        1.破碎：開采的鋁礬土，塊度一般為300~500mm左右，含有少量的水分。一般采用顎式破碎機和錘式破碎機組成的二級破碎系統(tǒng)，將其粒度控制在≤8mm。進(jìn)廠后的鋁礬土，可以根據(jù)品位的不同，分開堆放。使用時根據(jù)指標(biāo)搭配使用。在生產(chǎn)陶粒砂的過程中通常加入錳（Mn）元素以降低燒結(jié)溫度并將產(chǎn)品染成深色。目前國內(nèi)大多廠家采用低品位(含量~50%)的錳礦或錳灰作為錳元素的來源。 　　

        2.配料：鋁礬土、錳粉、回料等幾種物料，分別被輸送到各自的料庫，庫下設(shè)置調(diào)速皮帶秤實現(xiàn)物料自動配料計量。 　　

        3.粉磨：一般采用烘干兼粉磨的球磨機，配套*選粉機，組成閉路系統(tǒng)。這樣粉磨的**。烘干物料的熱風(fēng)可以來自于回轉(zhuǎn)窯的廢氣，做到余熱利用；也可以設(shè)置專門的熱風(fēng)爐。 　　

        4.制球：出磨的生料粉在生料庫內(nèi)儲存。一般設(shè)置2~3個庫，可以單獨出料，也可以多庫搭配出料。生料粉被送入一個小料倉，料倉下設(shè)置螺旋計量裝置或者調(diào)速皮帶秤裝置，計量生料量。該生料進(jìn)入盤式制球機。同時，采用流量計可以計量水的多少，由管道泵把水噴入盤式制球機里面。制球機旋轉(zhuǎn)過程中，可以制成各種粒徑的料球。料球出盤后，由皮帶機送入篩分裝置，合格的進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，過大的返回到原料粉磨流程?？梢愿鶕?jù)不同窯的產(chǎn)量，配備不同數(shù)量的盤式制球機。該制球系統(tǒng)自動化程度高，工藝連續(xù)，配套袋式收塵器后，可以實現(xiàn)崗位粉塵達(dá)標(biāo)，凈化崗位作業(yè)環(huán)境。 　　

        5.煅燒：料球進(jìn)入帶有一定斜度的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒，隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)，料球向窯頭滾動，同時煤粉從窯頭噴入窯內(nèi)燃燒，料球在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)被煅燒成強度很高的陶粒砂。煤粉燃燒器可以采用單風(fēng)道噴煤管，簡單**，一次風(fēng)量高；也可以采用多風(fēng)道燃燒器，一次風(fēng)量可以降低為煤粉燃燒所需風(fēng)量的8%，提高了入窯二次風(fēng)量，節(jié)能效果顯著。多風(fēng)道燃燒器分為外軸流風(fēng)、煤風(fēng)、內(nèi)軸流風(fēng)等，火焰形狀非常容易調(diào)節(jié)。煤粉的計量可以采用轉(zhuǎn)子式計量秤或者科氏力秤，**控制下煤量，穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度。 　　

        6.煤粉制備：煤粉的制備可以采用球磨或者立磨，可以從窯頭罩抽取熱風(fēng)烘干煤粉。采用動態(tài)選粉機可以任意調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度，為煤粉的充分燃燒提供了條件。 　　

        7.成品冷卻：陶粒砂的冷卻一般采用回轉(zhuǎn)式冷卻機，工作簡單**，冷卻機的二次風(fēng)*入窯，配合多通道燃燒器的使用，較可以節(jié)約大量的能耗。出冷卻機的陶粒砂溫度很低，可以用手抓起來。 　　

        8.篩分：出冷卻機的陶粒砂，可以直接輸送到多級振動篩，按要求分為多個粒徑品級。

        2、頁巖陶粒砂生產(chǎn)線工藝

        頁巖陶粒的生產(chǎn)過程一般分為五個階段，生料制備、烘干、預(yù)熱、焙燒以及冷卻。頁巖原礦經(jīng)顎式破碎機破碎，破碎后過篩，選擇3mm-5mm粒徑顆粒作為生料，然后將生料送入電爐預(yù)熱，預(yù)熱完畢立刻送入已經(jīng)處于目標(biāo)溫度的電陰爐中焙燒，焙燒完畢后，室溫冷卻得到陶粒。巖生料的烘干、預(yù)熱、焙燒、冷卻時間及溫度選擇稱之為陶粒的焙燒制度，研究陶粒焙燒制度是陶粒焙燒研究的主要內(nèi)容。陶粒制備過程中的各因素都會對陶粒的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

        1.生料的制備：陶粒生產(chǎn)****解決的是原材料加工和制粒工藝，其任務(wù)是將采集的原料，經(jīng)破碎、篩分，配料、混合制成化學(xué)成分符合要求、質(zhì)量均勻的含水物料，然后通過輥壓、成球等方法制成不同粒徑的生料。生料的制備工藝很多，根據(jù)原料品種不同分為干法、塑化法、粉磨成球法和泥漿成球法。 　　

        2.烘干及預(yù)熱：可以采用干法工藝，破碎篩分后，不用烘干即可進(jìn)入預(yù)熱階段，預(yù)熱階段溫度控制在400℃~600℃之間。此預(yù)熱階段中，溫度急劇變化會引起生料炸裂，而導(dǎo)致較終燒制的陶粒各項性能下降；其次是控制生料在焙燒階段產(chǎn)生的氣體量，因為在預(yù)熱生料階段，生料中的**質(zhì)和碳酸鹽就已開始分解揮發(fā)產(chǎn)生氣體，那么經(jīng)過預(yù)熱后，生料在焙燒階段產(chǎn)生的氣體量就會減少；再次就是為生料表層的軟化做準(zhǔn)備。 　　

        預(yù)熱階段控制的因素是預(yù)熱溫度和預(yù)熱時間，這兩個因素都會對較終的陶粒質(zhì)量產(chǎn)生影響，若預(yù)熱溫度過高或者預(yù)熱時間過長都會導(dǎo)致生料在預(yù)熱階段就已產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致生料在焙燒階段因膨脹氣體不足使陶粒膨脹不佳；但是預(yù)熱不足，就會造成高溫焙燒過程中生料的炸裂，所有這些都會影響到陶粒的較終性能。在實際生產(chǎn)中，由于受生料的品種、陶粒較終形狀尺寸、生產(chǎn)窯型等因素影響，預(yù)熱溫度和預(yù)熱時間通過試驗確定。 　　

        3.焙燒：焙燒階段是整個陶粒焙燒過程中較關(guān)鍵的一步，它將直接影響到陶粒制品的各項性能，如果控制不當(dāng)，會造成氣體壓力太大而溢出下班體外殼形成開口氣孔，導(dǎo)致所燒制的陶粒強度低、吸水率高等缺點，如果焙燒溫度未達(dá)到較佳焙燒溫度，陶粒制品的膨脹倍數(shù)就會下降，表現(xiàn)密度變大。 　　

        4.冷卻：冷卻工藝對陶粒的質(zhì)量也有較大的影響，一般認(rèn)為較合理的陶粒冷卻制度是：焙燒的陶粒在通過溫度較高的膨脹帶后，可迅速冷卻到1000℃~700℃；但是從700℃到400℃時，則要求緩慢冷卻，因為迅速降溫，使陶粒內(nèi)部和表面產(chǎn)生強大的溫度收縮應(yīng)力，導(dǎo)致其表面出現(xiàn)網(wǎng)狀的微細(xì)裂縫，使陶粒的顆粒強度降低，但在400℃以下又可以**的冷卻。

        3、粘土陶粒砂生產(chǎn)線加工工藝

        黏土陶粒近年來由于受到土地資源的限制，在某些地區(qū)已被禁止生產(chǎn)和使用。但有些地區(qū)可以利用河道淤泥、廢棄山土等進(jìn)行生產(chǎn)。粘土陶粒一般采用塑性法工藝，工藝過程如下
塑性法工藝：適用于粘土及粘土質(zhì)原料 　　

        流程一：粘土→塑化、勻化→對輥制?！簾鋮s→成品 　　

        流程二：原料攪拌 —制?！?篩選— 燒結(jié) —堆放— 運輸（裝袋） 　　

        流程一和流程二其工藝相同，在操作中應(yīng)注意了望，防止物料在窯內(nèi)結(jié)團(tuán)而影響質(zhì)量。

        4、粉煤灰陶粒生產(chǎn)線工藝

        陶粒砂產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)工藝，是衡量一個企業(yè)是否具有**性，是否具備市場競爭力，是否能不斷良好于競爭者的重要指標(biāo)依據(jù)。隨著我國陶粒砂市場的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的**生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點。了解國內(nèi)外陶粒砂生產(chǎn)**技術(shù)的研發(fā)動向、工藝設(shè)備、技術(shù)應(yīng)用及趨勢對于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格，提高市場競爭力十分關(guān)鍵。 　　
原料(粉煤灰+定量的外加劑)混磨—制?！獰洝逊拧\輸(裝袋)生產(chǎn)粉煤灰陶粒宜采用雙筒回轉(zhuǎn)窯，即窯體的預(yù)熱段和干燥段可單獨控制其轉(zhuǎn)速，以便根據(jù)原料的狀態(tài)控制其預(yù)熱時間。黏土陶粒近年來由于受到土地資源的限制，在某些地區(qū)已被禁止生產(chǎn)和使用。但有些地區(qū)可以利用河道淤泥、廢棄山土等進(jìn)行生產(chǎn)。 　　

         陶粒設(shè)備工藝過程為：原料攪拌—制?！Y選—燒結(jié)—堆放—運輸(裝袋)在操作中應(yīng)注意了望，防止物料在窯內(nèi)結(jié)團(tuán)而影響質(zhì)量。 　　

         粉煤灰陶粒一般采用燒結(jié)法和回轉(zhuǎn)窯法兩種燒成工藝，其粉煤灰摻用量視粉煤灰和粘結(jié)劑的性能而定。燒結(jié)法粉煤灰摻入量一般可達(dá)80%～90%，回轉(zhuǎn)窯法較多可達(dá)70%～80%。粉煤灰陶粒的吃灰量**粉煤灰燒結(jié)磚。 　　

         粉煤灰陶粒主要用于配制輕集料混凝土(亦稱粉煤灰陶?；炷?，其特點是重量輕、強度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐火度高，化學(xué)穩(wěn)定性好、耐久性和保溫隔熱性能好。不少橋梁工程和多層、高層建筑中應(yīng)用了粉煤灰陶?；炷粒?*了顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。

        5、煤矸石陶粒生產(chǎn)線工藝

        利用煤矸石生產(chǎn)陶粒，符合地區(qū)利用廢渣發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟政策，有利于降低陶粒生產(chǎn)成本，并可享受地區(qū)稅收優(yōu)惠政策。煤矸石陶粒生產(chǎn)有燒結(jié)機法和回轉(zhuǎn)窯法，生產(chǎn)中應(yīng)掌握相關(guān)技術(shù)要點，根據(jù)原料化學(xué)組成，選擇適宜的生產(chǎn)工藝。 　　

        1.煤矸石陶粒生產(chǎn)方法：煤矸石陶粒的生產(chǎn)方法主要有燒結(jié)機法和回轉(zhuǎn)窯法，實際生產(chǎn)效果和優(yōu)缺點簡介于下。 　　

        1.1 燒結(jié)機法 選用合格的煤矸石，經(jīng)均化處理、破碎、篩分后，直接布入燒結(jié)機點火、焙燒，燒出的產(chǎn)品是多孔型燒結(jié)塊料，經(jīng)破碎、篩分后，分為不同粒級的燒結(jié)多孔型陶粒。燒結(jié)機法的主要優(yōu)點是對煤矸石的要求相對較低，熱耗和生產(chǎn)成本也**回轉(zhuǎn)法，陶粒的堆積密度為650kg/m3?800kg/m3，適用于配制MU20?MU30的陶粒砂輕混凝土。其主要缺點是多孔型燒結(jié)塊內(nèi)的氣孔大小相差很大、分布不均，經(jīng)破碎后陶粒的表面無玻陶體，開口氣孔率高，導(dǎo)致吸水率高達(dá)30%-40%，遠(yuǎn)**多數(shù)地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。配制的混凝土流動性相對較差，配加的水泥相對較多。由于該法生產(chǎn)的陶粒及其混凝土的性能不足，難以適應(yīng)市場需求，20世紀(jì)80年代起，多數(shù)地區(qū)的燒結(jié)機法煤矸石陶粒生產(chǎn)線逐步停產(chǎn)、關(guān)閉。 　　

        1.2 回轉(zhuǎn)窯法：選用化學(xué)成分和含碳量較合適的煤矸石，經(jīng)均化、破碎、粉磨后，導(dǎo)入中間儲倉，倉底配料時配加少量外加劑（粉狀，膨脹性能好的煤矸石也可不配加外加劑)，經(jīng)預(yù)濕、攪拌后布入制粒機（圓盤成球機或擠出制粒機等)，生料球直接導(dǎo)入雙筒回轉(zhuǎn)窯干燥、預(yù)熱、焙燒，窯頭卸出圓球形狀、表面玻陶體較好的陶粒。某些地區(qū)也曾采用三筒回轉(zhuǎn)窯（比利時）、四筒回轉(zhuǎn)窯（法國)，但各國都已相繼改用丹麥F.L.S(史密斯）公司開發(fā)的節(jié)能型窯內(nèi)制粒雙筒回轉(zhuǎn)窯?；剞D(zhuǎn)窯法的主要優(yōu)點是產(chǎn)品質(zhì)量好，陶粒內(nèi)氣孔大小差別較小、分布均勻，通過調(diào)整配方和焙燒溫度、時間，既可生產(chǎn)**輕陶粒（堆積密度小于等于500kg/m3，吸水率小于等于12%），也可生產(chǎn)普通陶粒(500kg/m3-700kg/m3,吸水率小于等于8%）和高強陶粒(700kg/m3-900kg/m3,吸水率小于等于5%）其主要缺點是生產(chǎn)熱耗和電耗相對較高（分別比燒結(jié)機法高50%和30%左右),生產(chǎn)成本比燒結(jié)機法高20%-30%，但因性能優(yōu)勢和適應(yīng)市場需求能力強，回轉(zhuǎn)窯法已逐步成為生產(chǎn)煤矸石陶粒的主流生產(chǎn)方法。



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