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燒結(jié)磚歷來是我國墻體材料的重要組成部分。改革開放四十年來,隨著國家墻材革新與建筑節(jié)能改策的不斷調(diào)整,燒結(jié)磚行業(yè)的制磚原料已從原來的單一黏土向資源綜合利用方向發(fā)展,有煤矸石爐渣、粉煤灰、江河湖淤泥、建筑渣土(來源:高建筑的基坑開挖、城市地鐵施工、灌注基礎(chǔ)樁施等等)、頁巖以及市政污水處理廠的污化工、制藥等產(chǎn)生的固體廢物(說不清成分要慎用等各種工業(yè)廢棄物。燒結(jié)磚的產(chǎn)品出現(xiàn)了多品種多規(guī)格,從單一的黏土實心磚發(fā)展成燒結(jié)類的多孔磚、空心砌塊、墻地磚、路面磚、煤矸煤灰磚等。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大規(guī)模的生產(chǎn)線逐年增多機(jī)械裝備的加工制造水平不斷提升,經(jīng)過全行業(yè)的努力,我國磚瓦行業(yè)裝備技術(shù)和產(chǎn)品生產(chǎn)取得人矚目的變化,但是目前行業(yè)總體仍處于粗放發(fā)展階段,尤其是產(chǎn)品質(zhì)量還存在著嚴(yán)重問題在制磚原材料如此復(fù)雜的當(dāng)下,燒結(jié)磚的質(zhì)量重要話題,從目前形勢看,利用固廢原材料,生產(chǎn)燒結(jié)墻材的研究還很薄弱,手段也很單規(guī)模的綜合利用研究尚需加已經(jīng)投入的生產(chǎn)線來看,產(chǎn)品的合格率低檔次也不高,與國外發(fā)達(dá)國家相比,產(chǎn)品的檔次落好多年,那么,如何來破解這樣的難題?我認(rèn)為該從工藝路線的選擇上下功夫。工藝路線的選擇,必須依據(jù)原料、產(chǎn)品綱領(lǐng)、市場三個方向。
一、原料
因為從材料科學(xué)的本質(zhì)上講,燒結(jié)磚產(chǎn)品的本質(zhì)基礎(chǔ)是黏土礦物,無論是煤矸石、粉煤灰、頁巖污淤泥、工業(yè)廢物等原材料,雖然習(xí)慣上人們將這些與黏土分開,而且它們同黏土在性能上又有著這樣或那樣的差別但是上述能夠用于燒結(jié)磚的原料無一例外的均含有一種或多種黏土礦物。因此,從地質(zhì)學(xué)和礦物學(xué)的觀點(diǎn)來看,它們都是同屬種的料,礦物學(xué)概念在燒結(jié)磚生產(chǎn)的重要性一般情況下不被人們所重視,大多數(shù)情況下僅對原材料的化學(xué)成分分析及用土工試驗方法對其可塑性指數(shù)收縮、干燥敏感性系數(shù)、焙燒收縮、焙燒溫度和等幾項簡單的測定來判斷和預(yù)示原材料的適用性和生產(chǎn)工藝參數(shù),其結(jié)果使建成的生產(chǎn)線或是在實際生產(chǎn)中問題頻出,有的根本就無法達(dá)標(biāo)生產(chǎn),史不用說提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次及降低成本了。所以礦
的分析和鑒別,在燒結(jié)磚領(lǐng)域就顯得尤為重要了。只有把所用原料分析透徹,才能在原料制備工藝中確定
適當(dāng)?shù)脑O(shè)備,生產(chǎn)出符合成型工藝設(shè)備的泥料,為順利成型打好基礎(chǔ)。
二、成型
根據(jù)所生產(chǎn)的泥料性能,以及擬生產(chǎn)的產(chǎn)品綱領(lǐng),成型工藝按照通用慣例可被分為以下兩類:壓制成型和擠出成型。
1、壓制成型
多采用半干法,水分為10%左右,一般用于墻飾磚和地面磚。磚坯的密度與液壓機(jī)床的壓力大小和壓制次數(shù)有關(guān)。
2、擠出成型
（1）軟塑擠出機(jī)：實際成型工作壓力0.4-8MPa。一般采用二次碼燒工藝,產(chǎn)量高動力小。生產(chǎn)高孔潤率空心斜品時,芯具較容易設(shè)計。
（2）半硬塑擠出機(jī):實際成型工作壓力為1.8-2.5MPa。多采用一次碼燒工藝,二次碼燒工藝也可以用。濕坯有足夠的強(qiáng)度,濕坯在干燥的過程中排除的水分少,制品有較高的密實度,較高的強(qiáng)度和較低的吸水率。
（3）硬塑擠出機(jī)：實際成型壓力2.5MPa以上，國內(nèi)廠商標(biāo)注4.0MPa。
成型的坯體有足夠的強(qiáng)度,大推力,低水分,適合一次碼燒,能將坯垛碼2m高而不變形,至于選用何種工藝,和泥料特性、碼燒工藝、產(chǎn)品綱領(lǐng)有密不可分的關(guān)系。
3、行業(yè)內(nèi)大致上可分為:一次碼燒，一次半碼燒，二次半碼燒。
（1）一次碼燒:適宜一次碼燒隧道窯工藝的原料以頁巖、煤矸石為主。此類原料自然含水率較低干燥感系數(shù)低硅鋁含量高,成型強(qiáng)度較高,濕坯脫水過程中不易開裂,缺陷較少。半硬塑、硬塑擠出，滿足一次碼燒隧道窯工藝高產(chǎn)量的要求。需要注意的是“黑心磚的問題,選好合適的窯型,使用正確的操作方法,否則制品很難達(dá)到國檢要求。
（2）一次半碼燒:一次半碼燒,是介于一次碼燒和二次碼燒中間,該工藝其有投資省(相較于二次碼燒),節(jié)電、節(jié)煤,產(chǎn)品質(zhì)量好,適宜新型墻材生產(chǎn)及生產(chǎn)靈活性高的特點(diǎn)。之所以叫一次半碼,是相較于一次碼和二次碼，采用一次碼對磚坯的強(qiáng)度有一定的要求,通常受到原料性質(zhì)(含部分污淤泥、高摻量粉煤灰等、成型水分和產(chǎn)品品種的限制。成型以后碼磚高度一般只能在8層以下才不會變形、開裂；空心磚強(qiáng)度還低,一般只能碼5層高左右。采用一次半碼燒工藝后,成型磚坯經(jīng)初步干燥,強(qiáng)度增強(qiáng)。此時可碼高至14-18層。該工藝適應(yīng)性廣,生產(chǎn)操作靈活,性價比高,目前國內(nèi)已有多條生產(chǎn)線,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)二次碼燒:基于原料的復(fù)雜性(工業(yè)廢渣、建筑渣土、污淤泥、煤矸石、頁巖、粉煤灰、尾礦等等)國家大力推廣新型墻材,產(chǎn)品范圍多元化,功能化,所以二次碼燒肯定是今后發(fā)展的方向。在發(fā)達(dá)國家,低碼、矮碼,二次碼燒已經(jīng)普及。
