粉煤灰陶粒

粉煤灰陶粒之所以在全世界得到快速發(fā)展，是因?yàn)樗哂衅渌牧纤痪邆涞脑S多優(yōu)異性能，這一優(yōu)異性能，這一優(yōu)異性能使它具有了其他材料無法取代的作用。這些優(yōu)異性能有以下幾個(gè)方面。 1、密度小、質(zhì)輕。粉煤灰陶粒自身的堆積密度小于1100kg/m3，一般為300~900kg/m3。以粉煤灰陶粒為骨料制作的混凝土密度為1100~1800kg/m3，相應(yīng)的混凝土抗壓強(qiáng)度為30.5~40.0Mpa。陶粒的最大特點(diǎn)是外表堅(jiān)硬，而內(nèi)部有許許多多的微孔。這些微孔賦予陶粒質(zhì)輕的特性。200號(hào)粉煤灰陶?；炷恋拿芏葹?600kg/m3左右，而相同標(biāo)號(hào)的普通混凝土的密度卻高達(dá)2600kg/m3，二者相差1000kg/m3。 2、保溫、隔熱。粉煤灰陶粒由于內(nèi)部多孔，故具有良好的保溫隔熱性，用它配制的混凝土熱導(dǎo)率一般為0.3~0.8W/(m·k)，比普通混凝土低1~2倍。所以，陶粒建筑都有良好的熱環(huán)境。 3、耐火性好，陶粒具有優(yōu)異的耐火性。普通粉煤灰陶?；炷粱蚍勖夯姨樟Ｆ鰤K集保溫、抗震、抗凍、耐火等性能于一體，特別是耐火性是普通混凝土的4倍多。對相同的耐火周期，陶粒混凝土的板材厚度比普通混凝土薄20%。此外，粉煤灰陶粒還可以配制耐火度1200℃以下的耐火混凝土。在650℃的高溫下，陶粒混凝土能維持常溫下強(qiáng)度的85%。而普通混凝土只能維持常溫下強(qiáng)度的35%~75%。 4、抗震性能好。陶?；炷劣捎谫|(zhì)量輕，彈性模量低，抗變形性能好，故具有較好的抗震性能。

5、吸水率低，抗凍性能和耐久性能好。陶?；炷聊退帷A腐蝕和抗凍性能優(yōu)于普通混凝土。250號(hào)粉煤灰陶?；炷?，15次凍融循環(huán)的強(qiáng)度損失不大于2%。陶?；炷潦且环N優(yōu)良的建筑材料，應(yīng)大力推廣使用。

粉煤灰陶粒砂生產(chǎn)線其流程:粉煤灰→混合勻化→成球盤制?！簾鋮s→成品。其主要是由輪碾機(jī)，雙軸攪拌機(jī)，制粒機(jī)，回轉(zhuǎn)窯，滾筒篩等設(shè)備組成的。下面就對這幾種常用的設(shè)備進(jìn)行簡單的介紹。

輪碾機(jī)是以碾砣和碾盤為主要工作部件而構(gòu)成的物料破碎、粉碎和混煉的設(shè)備。 碾盤回轉(zhuǎn)式輪碾機(jī)有一對碾砣和一個(gè)碾盤，物料在轉(zhuǎn)動(dòng)的碾盤上被碾砣碾碎。碾盤外圈有篩孔，碾碎的物料從篩孔中卸出。在耐火材料工業(yè)中主要用于破(粉)碎中等硬度的黏土、熟料、硅石等。一般用來對物料進(jìn)行中碎和細(xì)碎。用這種干碾機(jī)破碎的產(chǎn)品顆粒近似球形，棱角不尖銳。干碾機(jī)構(gòu)造較簡單、制造和維修比較容易、進(jìn)料尺寸要求不太嚴(yán)格，但能量消耗大、生產(chǎn)效率較低。

雙軸攪拌機(jī)利用兩根呈對稱狀的螺旋軸的同步旋轉(zhuǎn)，在輸送干灰等粉狀物料的同時(shí)加水?dāng)嚢?，均勻加濕干灰粉狀物料，達(dá)到使加濕物料不冒干灰又不會(huì)滲出水滴的目的，從而便于加濕灰裝車運(yùn)輸或轉(zhuǎn)入其它輸送設(shè)備。主要適用于火力發(fā)電廠、礦山等行業(yè)粉煤灰或類似物料加濕裝車的場合。

陶粒砂制粒機(jī)也叫做陶粒砂制粒鍋、陶粒砂成球盤、陶粒砂造粒機(jī)，主要由圓盤、大傘齒輪、圓錐齒輪、主軸箱、橫軸、調(diào)角機(jī)構(gòu)、刮刀裝置、傳動(dòng)裝置、底座等組成。電動(dòng)機(jī)由三角皮帶與減速機(jī)聯(lián)接傳動(dòng)，減速機(jī)出軸端聯(lián)有圓錐齒輪，并與大傘齒輪嚙合。大傘齒輪由螺栓與圓盤聯(lián)接。這樣電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，圓盤也隨之運(yùn)轉(zhuǎn)。圓盤通過主軸、雙列向心球面滾子軸承、橫軸，承重于底座。主軸的尾端與調(diào)角機(jī)械的螺桿螺紋聯(lián)接。由于雙列向心球滾子軸承的作用，通過調(diào)節(jié)調(diào)角機(jī)的螺桿，使主軸與圓盤在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證調(diào)節(jié)成球盤傾斜度的需要。通過改變電動(dòng)機(jī)出軸和減速機(jī)入軸上的皮帶輪直徑，可以調(diào)節(jié)成球盤的轉(zhuǎn)速。

陶?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯中溫(950℃~1050℃)煅燒超細(xì)高嶺土工藝技術(shù),成熟、國內(nèi)先進(jìn),代表著超細(xì)高嶺土煅燒技術(shù)的發(fā)展方向.這種煅燒技術(shù)能耗低、產(chǎn)量高,產(chǎn)品經(jīng)脫水、脫碳增白,性能穩(wěn)定,可用于造紙及涂料等工業(yè)領(lǐng)域。

特點(diǎn)

1、結(jié)構(gòu)簡單，具有單位體積高，窯爐壽命長，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，操作穩(wěn)定，傳熱效率高，熱耗低等， 2、溫度自動(dòng)控制、超溫報(bào)警，二次進(jìn)風(fēng)余熱利用，窯襯壽命長，

3、先進(jìn)的窯頭窯尾密封技術(shù)及裝置，運(yùn)行穩(wěn)定、產(chǎn)量高等顯著特點(diǎn)。

滾筒篩主要有電機(jī)、減速機(jī)、滾筒裝置、機(jī)架、密封蓋、進(jìn)出料口組成。滾筒裝置傾斜安裝于機(jī)架上。電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)與滾筒裝置通過聯(lián)軸器連接在一起，驅(qū)動(dòng)滾筒裝置繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)物料進(jìn)入滾筒裝置后，由于滾筒裝置的傾斜與轉(zhuǎn)動(dòng)，使篩面上的物料翻轉(zhuǎn)與滾動(dòng)，使合格物料(篩下產(chǎn)品)經(jīng)滾筒外圓的篩網(wǎng)排出，不合格的物料(篩上產(chǎn)品)經(jīng)滾筒末端排出。由于物料在滾筒內(nèi)的翻轉(zhuǎn)、滾動(dòng)，使卡在篩孔中的物料可被彈出，防止篩孔堵塞。滾筒篩砂機(jī)、滾筒篩分機(jī)與滾筒篩的原理構(gòu)造幾乎相同，是人們對它的認(rèn)識(shí)和叫法上存在差異。

詞條:粉煤灰陶粒 英文:Fly Ash Aggregate

粉煤灰陶粒是以粉煤灰為主要原料(85%)左右，摻入適量石灰(或電石渣)、石膏、外加劑等，經(jīng)計(jì) ?量、配料、成型、水化和水熱合成反應(yīng)或自然水硬性反應(yīng)而制成的一種人造輕骨料。陶粒具有優(yōu)異的性能，如密度低、筒壓強(qiáng)度高、孔隙率高，軟化系數(shù)高、抗凍性良好、抗堿集料反應(yīng)性優(yōu)異等。特別由于陶粒密度小，內(nèi)部多孔，形態(tài)、成分較均一，且具一定強(qiáng)度和堅(jiān)固性，因而具有質(zhì)輕，耐腐蝕，抗凍，抗震和良好的隔絕性(保溫、隔熱、隔音、隔潮)等多功能特點(diǎn)。利用陶粒這些優(yōu)異的性能，可以將它廣泛應(yīng)用與建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，還在繼續(xù)擴(kuò)大。在陶粒發(fā)明和生產(chǎn)之初，它主要用于建材領(lǐng)域，由于技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對陶粒性能的認(rèn)識(shí)更加深入，陶粒的應(yīng)用早已超過建材這一傳統(tǒng)范圍，不斷擴(kuò)大它的應(yīng)用新領(lǐng)域。現(xiàn)在陶粒在建材方面的應(yīng)用，已經(jīng)由100%下降到80%，在其他方面的應(yīng)用，已占20%。隨著陶粒新用途的不斷開發(fā)，它在其他方面的比例將會(huì)逐漸增大。

陶粒砂產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)工藝，是衡量一個(gè)企業(yè)是否具有先進(jìn)性，是否具備市場競爭力，是否能不斷領(lǐng)先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)的核心生產(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(diǎn)。了解國內(nèi)外陶粒砂生產(chǎn)核心技術(shù)的研發(fā)動(dòng)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-制粒-燒脹-堆放-運(yùn)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(dú)控制其轉(zhuǎn)速，以便根據(jù)原料的狀態(tài)控制其預(yù)熱時(shí)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-制粒-篩選-燒結(jié)-堆放-運(yùn)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)窯法最多可達(dá)70%~80%。粉煤灰陶粒的吃灰量高于粉煤灰燒結(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(diǎn)是重量輕、強(qiáng)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)用了粉煤灰陶粒混凝土，取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

1. 1粉煤灰化學(xué)成分 根據(jù)多年的試驗(yàn)研究，燒制陶粒用粉煤灰的化學(xué)成分應(yīng)符合要求。否則，必須通過外摻劑來調(diào)整其化學(xué)組分。 1. 2含碳量 大量的試驗(yàn)研究證明，生產(chǎn)陶粒原料中，其含碳量或有機(jī)質(zhì)含量過多或過少，均不能制成性能良好的或符合標(biāo)準(zhǔn)要求的陶粒。當(dāng)采用粉煤灰為主要原料生產(chǎn)陶粒時(shí)，在一般情況下，其碳素或有機(jī)質(zhì)含量均過高，因此，在工藝上必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿撎继幚怼?1. 3細(xì)度 粉煤灰的細(xì)度一般控制在45μm篩余≤45 %。由于各地{HotTag}粉煤灰的成分差異較大，在決定建廠之前，建議委托有關(guān)科研設(shè)計(jì)單位對粉煤灰和粘結(jié)劑的基本性能、合理配比、燒結(jié)燒脹性能、燒結(jié)溫度和溫度范圍、堆積密度等指標(biāo)進(jìn)行全面分析試驗(yàn)，確定最佳的原料配比和工藝參數(shù)，必要時(shí)須做中試。

2. 1 生產(chǎn)工藝流程

利用粉煤灰生產(chǎn)陶粒有塑性法成球和磨細(xì)法成球兩種工藝。下面是塑性法成球的基本工藝流程。

根據(jù)原料不同，料球制備方法差異很大。一般要摻加20 %~25 %的粘結(jié)劑(頁巖、粘土或煤矸石)、以防止料球在窯內(nèi)滾碎。由于粉煤灰中Al2O3含量較高(20 %~35 %)，為有效降低焙燒溫度，需摻加一定量的助熔劑。

塑性法制粒成球是:粉煤灰、粘結(jié)劑和外摻劑經(jīng)準(zhǔn)確計(jì)量、混合、攪拌和輪碾等工序，使其達(dá)到均勻混合和水分勻化后，送入成球機(jī)成球。

磨細(xì)成球法是將原料計(jì)量配比、混合磨細(xì)(各種配料混合磨細(xì)或部分粉煤灰混合磨細(xì))，預(yù)加水?dāng)嚢?含水率10 %~12 %)，圓盤成球機(jī)制粒成球。

具體采用何種料球制備工藝應(yīng)根據(jù)原料性能和陶粒產(chǎn)品要求的性能指標(biāo)(超輕陶粒還是高強(qiáng)陶粒)情況確定。

2.2高強(qiáng)粉煤灰陶粒的生產(chǎn)

由輕集料國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/ T17431. 1)可知，密度等級(jí)在600~900級(jí)的高強(qiáng)陶粒其相應(yīng)的強(qiáng)度要比普通陶粒高1~2個(gè)密度等級(jí)，而吸水率要低7 %，其他指標(biāo)則與普通陶粒相同，因此，生產(chǎn)高強(qiáng)度陶粒不僅是增加其密度，其相應(yīng)的強(qiáng)度等指標(biāo)也得提高。所以，生產(chǎn)高強(qiáng)度陶粒必須要采取一套工藝技術(shù)措施，即對原料及其組分應(yīng)進(jìn)行選擇；對塑性法和粉磨法的原料和混合料必須進(jìn)行充分均化處理和必要的組分調(diào)整;根據(jù)原料的性能選擇合理的熱工制度;采取正確的冷卻制度。

通過上述四道工序的調(diào)整和控制才可能生產(chǎn)出合格的高強(qiáng)陶粒，否則是生產(chǎn)不出高強(qiáng)陶粒的。 高強(qiáng)粉煤灰陶粒的生產(chǎn)，當(dāng)前有兩種窯爐工藝可采用:

a.回轉(zhuǎn)窯工藝

采用回轉(zhuǎn)窯工藝生產(chǎn)高強(qiáng)粉煤灰陶粒，我國于70年代末80年代初分別由陜西建研院和上海建研院研制成功，所生產(chǎn)的高強(qiáng)粉煤灰陶粒用當(dāng)時(shí)的混凝土配置技術(shù)已達(dá)CL50和CL60。采用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝的粉煤灰用量視粉煤灰和粘結(jié)劑的性能而定，粉煤灰摻量一般在70%~80%之間。為防止料球在運(yùn)動(dòng)過程中破碎，故粘合劑的用量比燒結(jié)機(jī)工藝約高8%~10%。

b.燒結(jié)機(jī)工藝

采用燒結(jié)機(jī)工藝生產(chǎn)粉煤灰陶粒，在我國雖有30余年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，但其產(chǎn)品性能達(dá)不到高強(qiáng)陶粒的指標(biāo)。英國萊泰克的燒結(jié)機(jī)工藝技術(shù)，據(jù)資料介紹其產(chǎn)品性能達(dá)到高強(qiáng)陶粒的指標(biāo)。大慶地區(qū)已引進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)，建成規(guī)模為年產(chǎn)30萬m3粉煤灰陶粒廠，希望通過這條引進(jìn)線把我國燒結(jié)機(jī)工藝技術(shù)提高到一個(gè)新水平。 2. 3 超輕粉煤灰陶粒的生產(chǎn)

根據(jù)試驗(yàn)研究，各地方的粉煤灰除了少數(shù)含有高鈣、高鐵的灰種外，一般的粉煤灰都有燒脹性能，依據(jù)灰的組分和含碳量，經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和處理后其膨脹系數(shù)一般在2. 0~3. 5之間

(3)回轉(zhuǎn)窯燒成

按常規(guī)料球制備采用塑性制粒法和磨細(xì)成球法，因料球含水率較高(18 %左右)，宜采用雙筒回轉(zhuǎn)窯。雙筒回轉(zhuǎn)窯對調(diào)節(jié)物料在干燥、預(yù)熱帶和焙燒帶的停留時(shí)間和相應(yīng)的焙燒制度更為有利，但其構(gòu)造相對復(fù)雜，重量和造價(jià)比單筒回轉(zhuǎn)窯高，漏風(fēng)和維修量也相應(yīng)增加。

雙筒回轉(zhuǎn)窯有高差式和插接式兩種:前者前后兩窯高差較大，使窯尾標(biāo)高增高約1.5~2m，配套的設(shè)備和土建工程費(fèi)用明顯增加，聯(lián)結(jié)兩窯的中間煙室漏風(fēng)多、熱損失大，導(dǎo)料槽易燒壞，在國內(nèi)外已呈淘汰趨勢;后者是當(dāng)前國內(nèi)發(fā)展最快的先進(jìn)窯型，缺點(diǎn)是兩窯插接處(插入深度400~800 mm)有一定漏風(fēng)和揚(yáng)塵，需設(shè)置高性能的轉(zhuǎn)動(dòng)密封裝置。雙筒回轉(zhuǎn)窯兩窯的安裝斜度相同，均在4°左右，各有獨(dú)立的傳動(dòng)裝置，一般配用YCT電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)。調(diào)速范圍:干燥預(yù)熱窯一般1~3r/min，焙燒窯一般1.2~3.6r/min。生產(chǎn)時(shí)通過電動(dòng)調(diào)速求得物料在兩窯內(nèi)的最佳停留時(shí)間。

(4)冷卻

對高強(qiáng)陶粒，由于焙燒溫度較高，焙燒時(shí)間也比超輕和普通陶粒長3~5 min，其燃料裝置也應(yīng)做適當(dāng)調(diào)整。以煤粉燃料為例，應(yīng)將噴煤嘴向窯內(nèi)多深入300~380 mm，適量增加一次風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量，改用長火焰的噴煤嘴，使煤粉噴出速度自30~40m/s提高至40~50m/s，并適當(dāng)調(diào)節(jié)閥門增加窯尾抽力，使燃燒火焰長度從原來的2~3 m延長至3~4 m。

從窯頭卸出的陶粒溫度900~1000℃，如直接卸入空氣中或水池中急冷，會(huì)明顯降低陶粒強(qiáng)度。因此相對正規(guī)的陶粒廠都配有陶粒冷卻機(jī)。國外常用的有多筒冷卻機(jī)、單筒冷卻機(jī)、豎式冷卻機(jī)、分層冷卻機(jī)、篦式冷卻機(jī)等;國內(nèi)常用的有單筒冷卻機(jī)、遙運(yùn)冷卻機(jī)和豎式分層冷卻機(jī)等。

篦式冷卻機(jī)和遙運(yùn)冷卻機(jī)屬通風(fēng)型和空中快冷型，不利于提高陶粒強(qiáng)度。多筒冷卻機(jī)和單筒冷卻機(jī)屬自然通風(fēng)緩慢冷卻型，利于陶粒強(qiáng)度，但效率低，卸料溫度高(200~300℃)、熱利用率低。豎式分層冷卻機(jī)也屬通風(fēng)型冷卻，但實(shí)現(xiàn)了陶粒1000~700℃、400℃以下快冷，700~400℃緩冷(用熱風(fēng)冷卻)的最佳冷卻制度，冷卻效率高(約25 min)、卸料溫度低(機(jī)外氣溫+ 50℃)、陶粒余熱利用率高(排除的熱風(fēng)300~400℃，都分用于烘干碎煤或原料，部分送入窯內(nèi)作一、二次熱風(fēng))。是目前國內(nèi)外最先進(jìn)的陶粒冷卻機(jī)，用于高強(qiáng)粉煤灰陶粒生產(chǎn)線更加顯效。

?原料(粉煤灰+定量的外加劑)混磨 - 制粒 - 燒脹 -堆放 - 運(yùn)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(dú)控制其轉(zhuǎn)速，以便根據(jù)原料的狀態(tài)控制其預(yù)熱時(shí)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 -制粒- 篩選- 燒結(jié) -堆放- 運(yùn)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。