烧结砖厂生产整个过程及原理

烧烧 结结 砖砖 厂厂 生生 产产 整整 个个 过过 程程 及及 原原 理理 总总 1 1 4 4 页页 --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小-- 烧结砖厂生产工艺流程及原理 烧结砖生产工艺过程总的来讲有原料的制备、坯体成型、湿坯干燥和成品 培烧四部分组成。各部分的重要性总的概括起来说，原料是根本，成型是基 础，干燥是保证，焙烧是关键。这四部分是互相依存关系。 页岩→皮带机配内燃料→锤式破碎机破碎→笼筛筛分→双轴搅拌机搅拌→ 陈化库陈化→双轴搅拌机搅拌两级→真空挤砖机挤出成型→切条→切坯→分 坯→机械码窑车→回车线自然干燥→隧道窑干燥焙烧→成品出窑→成品堆场。 一、原材料 （一） 原料化学成份 评价某种物料是否能生产出烧结砖，其主要取决于它的物理性能，而化学 成份对制品的性能具有间接的影响。在判断原料性能时，化学的成份分析可以 作为判断的参考依据。化学分析通常测定二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二 铁、氧化钙、氧化镁、硫矸和烧失量等。SiO 2（二氧化硅）是烧结砖原料中的 主要成份，含量在 55～70之间，超过此含量时，原料的塑性大为降低制品的 强度极限。Al 2O3（三氧化二铝）在制品原料中的含量以 10～20为宜，低于 10 时制品的力学强度降低，高于 20时，虽然制品强度较高，但烧成温度也高， 耗煤量加大，并使制品的颜色变淡。Fe 2O3（三氧化二铁）是制砖原料中的着色 剂，一般含量为 3～10为宜，含量过高时会降低制品的耐火度。CaO（氧化 钙）在原料中的石灰石（CaCO 3）的形成出现，是一种有害物质，含量不宜超过 10，如含量过高时将缩小烧结温度的范围。当氧化钙含量大于 15时，烧结范 围将缩小 25℃，给焙烧操作造成困难，其颗粒较大于 2mm 时更易形成酥砖或引 起制品爆裂，可导致坯体严重变形，如吸潮、松解、粉化等。MgO（氧化镁）原 料中的含量不超过 3，越少越好，其化合物如硫酸镁在制品中会产生一种白色 的泛霜，影响产品的质量。SO 3（硫矸）在原料中的含量一般不超过 1，越少越 好。硫矸在焙烧过程中的逸出，使制品发生膨胀和产生气泡的原因。其它的含 硫物也对制品有害，如硫酸钙引起制品泛白和起霜，硫酸镁能引起制品泛霜和 膨胀。 （二） 原料物理性能 原料物理性能测试时，通常测定颗粒组成、可塑性、收缩率、干燥敏感 性，烧结性等项目名称。 1 1、 颗粒组成原料的颗粒组成就是不同角度的颗粒在制砖原料中含量的 数量化。原料颗粒的组成直接影响制砖的可塑性、收缩率和烧结性等性能影响 很大，如果颗粒越细则可塑性越高，但收缩率也越大，干燥敏感性系数也越 高。原料粒径在小于粉料称塑性颗粒，粒径在称为填充颗粒，粒径在2mm 称 为粗颗粒（骨架颗粒）。合理的颗粒组成应该是塑性颗粒占 3550，填充颗粒 占 2065，骨架颗粒＜30。 2、 可塑性原料加适量水分经搅拌和碾练之后，可以塑成任何形状，这 种特性称为可塑性，原料的塑性指数表示原料是可塑状态时含水率的变化范 围，并表示原料的可塑程度，其值等于液限与塑限之差。可塑性虽有利于挤出 成型，但干燥和焙烧时容易产生裂纹，低塑性虽有利于干燥和焙烧，但又会给 成型带来困难。如果可塑性在小于 7 时，不仅挤出成型困难，而且影响强度极 限。一般适合塑性指数为 7～15。但如果制品孔洞率越高，孔型复杂，壁薄成 型时需要的指数也越高。粘土的塑性指数较高，有的可达 25 以上，煤矸石较 低，有的不到 7，泥质页岩常为 7～18。 3、 收缩率砖坯在干燥过程中，由于机械结合水的蒸发，使砖坯内的粒 子互相靠拢，坯布体的体积有收缩的现象，此种情况称为干燥收缩。这常以其 收缩的长度结坯体原长度的百分比来表示，称为干燥线收缩率。如果将干燥过 的坯体加以焙烧，则在烧成过程中产生一系列物理化学反应和易熔杂质生成液 态填充于颗粒之间，因而使坯体产生收缩，这种现象称为烧成收缩，以其收缩 的长度对干燥坯体长度的百分比来表示，称为烧成收缩率。在生产中，要求原 料的线收缩率小于 6，否则应对原料进行瘦化处理。坯体的收缩率是一种重要 的性质，收缩过大的制品干燥时不宜过急过快，否则容易产生开裂，影响产品 质量。 4、 干燥敏感性砖瓦坯体含有大量水分，在干燥过程中，逐渐蒸发、干 燥，其体积也逐渐缩小。但由于坯体内外干燥快慢不一致，外部干的快，内部 干的慢，收缩也一致，外部收缩快，内部收缩慢。因此，坯体内部产生压缩应 力，坯体表面产生伸张应力，如干燥过程处理不当，坯体表面会出现开裂现 象，这种现象称为干燥敏感性。一般情况，泥料的塑性指数越高，其干燥的线 收缩率和干燥敏感系数也越高。原料的干燥敏感性程度一般按照干燥敏感性系 数的大小来表示的。 （三） 矿物相 烧结砖所用的原料有许多种，过去主要是粘土、页岩，现在有煤矸石、粉 煤灰和各种废渣，因此，矿物成分越来越复杂。但其矿物成分的主体仍然是石 英、长石、粘土矿物高岭石、伊利石、蒙脱石等、含铁矿物、碳酸盐矿物和 2 有机质等，其主要化学成分仍然是SiO2 、Fe2O3 、CaO、MgO、K2O、Na2O、 loss等。 烧结砖的烧结温度一般为950～1050℃。最初反应从450℃左右开始，第一 个反应产物是铁酸钙，之后，随着温度的升高，逐渐生成液相、固熔体共熔 物、混晶和新矿物。 首先要明确的是，在烧结砖的原料中，有些组分之间能产生化学反应，生 成新矿物，有些组分之间不能产生化学反应，不能生成化合物，只能形成固熔 体、共熔体或混晶。 1 Fe 2O3和SiO2之间,不能形成化合物，只能形成固熔体。 2CaO、FeO、SiO 2不能生成三元化合物。仅能生成硅酸钙、铁酸钙。钙的 硅酸盐和铁酸盐同Fe 2O3和SiO2，在1100～1185℃的条件下形成低共熔物。 3MgO、FeO、SiO 2也不能形成任何三元化合物。 烧结砖中的矿物相，因所用原料的不同而有很大差异，且与焙烧温度、气 氛和砖的类型的不同也有差异，其中影响最大的是原料中CaO的含量。CaO含量 低的原料，矿物相中不会出现硅灰石和钙长石、钙黄长石，而CaO含量高的原料 中．一定会出现硅灰石、钙长石和钙黄长石等含钙矿物，这是普遍的规律。烧 结砖是非均质体，它是由不同的矿物组成的，其性质是组成矿物和微观结构的 综合反映。不同的矿物相，性能会有差异，因此我们应重视烧结砖中矿物相的 研究。 （四）制砖原料的基本性能要求 基本性能 名称项目 要求 程度 适宜 允许 适宜 允许 适宜 允许 允许 允许 允许 允许 3 多孔砖和多孔砌块 要求范围 5570 4580 210 315 1025 530 010 05 03 315 SiO 2 化Fe 2O3 Al 2O3 CaO MgO SO 3 烧失量（） 学 成 分 颗 料 组 成 ＜2μ 粘粒（） 220μ 尘粒（） ＞20μ 砂粒（） 塑性指数 干燥线收缩（） 烧成线收缩（） 敏感性系数 烧成温度（℃） 烧结温度范围（℃） 普氏硬度系数 自然含水率（