新疆是一个煤炭储量相当丰富的省份，已探明储煤量2.1万亿t，占全国储煤量40％，居全国**位。乌鲁木齐地区有25家大小煤矿，煤产量1500万t左右，出矸率5％～15％，按下限算每年都有75万t新矸石产生。煤矸石除侵占土地外，还会自燃，排放大量二氧化碳、二氧化硫烟尘，严重污染环境。乌鲁木齐地区有50余家烧结砖厂，每年生产多孔砖近8亿块。为了促进煤矸石的综合利用，我们从中选出典型企业即在人员素质、生产设备、所用原材料、工艺水平等方面具有代表性的制砖企业作为试验厂家，重点为其提供技术指导和服务，解决试生产运行中存在问题，*后再以点带面，把成功经验向周边企业宣传推广。
红大地砖厂就是被选出的试验厂家之一。该厂属私人企业，1995年建厂，有两座24门轮窑，一台真空挤出机，与主机配套的筛选机、搅拌机、皮带机、风机、推（挖）土机等设备配套齐全；用粘土制砖（坯），坯内掺入一定量煤粉，即生产所谓“内燃砖”，烧结多孔砖年产量约1600万块。
与该砖厂相邻的是一家兵团煤矿，该矿建矿几十年来，积存有近百万吨煤矸石，每年还有2万t左右新矸石产出，煤矸石倒放散乱，有些矸石堆（山）还自燃。
经相关部门牵线联系后，煤矿欣然同意砖厂无偿利用煤矸石。
1原料的物理化学性能
为确定原料特性，煤炭及建材检验人员抽取了煤矸石、粘土和掺入砖坯内燃用的煤粉进行化验，原料的主要物理化学性质如下。
煤矸石：自然颜色为黑色；马弗炉中1000℃的灰分颜色为黄色；状态为碎块状，颗粒直径小于100mm的煤矸石占82％；堆积密度为1530┧／m 3；自然含水率为4.77％；可磨性指数为24；塑性指数为7.62，发热量为7.80×10－3 MJ／┧。
粘土：自然颜色为浅黄色，其烧结多孔砖颜色为红黄色，状态为细粉粒状，通过筛孔直径2.50mm的量占92％；堆积密度1380┧／m 3；自然含水率6.82％；塑性指数11.26。
内燃用煤粉：自然颜色为黑色；状态为细粉粒状，全部能过筛孔直径2.5mm的筛子；发热量25.60MJ／┧；现场生产掺量每吨粘土掺100g煤粉。煤矸石、粘土主要化学成分及烧失量见1.
原料的要求，但其可磨指数偏低，对辊式破碎机辊齿易损坏，建议选择除辊式破碎机以外的颚式、冲击式、锤式等破碎机。
煤矸石、粘土密度相近，在生产中易于混合搅拌，混合料匀化程度高，故坯体不易造成分层现象。两种原料塑性指数都能满足成型要求。但煤矸石烧失量大，如煤矸石掺量高，则烧出的砖易发酥变形，影响产品强度、冻融性能等指标，通过计算，其掺入量不宜超过50％。
通过内燃砖所用煤粉发热量和掺入煤矸石的发热量计算出煤矸石的加入量在30％～45％之间。煤矸石和粘土的主要化学成分相近，有利于混合料在烧制过程中，内部成分相互熔融。
Al 2 O 3起骨架作用，煤矸石中Al 2 O 3偏高，有利于提高产品强度。
综合分析三种原料的物化性能后得出此类煤矸石能替换部分粘土做烧结多孔砖原料和顶替煤粉做内燃料。
就煤矸石破碎问题，我们和企业互相交流了看法。
煤矸石用量大，其粒度不能满足生产需求，增置破碎设备是肯定的。由于气候原因，乌鲁木齐地区大部分中小建材企业只生产半年，一般在4～10月生产，该厂也不例外。砖厂日耗粘土400t左右，按煤矸石掺量30％～40％来算需要煤矸石120t／d～160t／d。在新增设备用电方面，乌鲁木齐地区电力充沛，企业不受限电制约，且砖厂现有配电系统还能满足200kW增容。该厂原料加工场地开阔，破碎工艺采用水平布局设计。结合煤矸石颗粒中80％的颗粒粒径小于100mm的特点，该厂焊制了粗筛，将粒径小于100mm的煤矸石不经颚破直接锤破。经几个月努力，砖厂从河北、四川等地的建材机械厂购进设备，完成基建、设备安装调试工作，煤矸石破碎工艺流程如1所示。
设备选型时以每天破碎出150t煤矸石、设备工作5h为基准选型，主要设备及基本参数如下：
a.一级颚破选用的颚式破碎机：产量15t／h～40t／h，入料粒度≤350mm，出料粒度40mm～100mm，功率30kW；b.二级锤破选用的锤式破碎机：产量40t／h～50t／h，入料粒度≤100mm，出料粒度≤3mm，功率55kW；c.筛分选用耐用型振动筛：产量30t／h～60t／h，出料粒度≤3.0mm，功率2.2kW；d.给料秤选用变频调速定量给料秤：产量5t／h～30t／h，精度±0.5％～±1.0％，功率2.2kW.
煤矸石破碎生产线运行正常后破碎能力达到26t／h。对筛分粒度进行了数次抽样测试，粒级范围：≥3.0mm的为0％，3.0mm～2.0mm的占7.2％～9.6％，2.0mm～1.25mm的颗粒占28.8％～32.6％，1.25mm～0.65mm占37.8％～42.4％，≤0.65mm占17.6％～22.6％。
粉碎后的煤矸石和粘土通过给料秤按质量比掺配，掺兑比例为：煤矸石∶粘土＝3.5∶6.5，由皮带输送机运至均料器，拌成混合料。混合料主要指标：颜色为灰色，含水率（6±0.2）％，塑性指数9.5，发热量2.70×10－3 MJ／┧，烧失量16％～17％，颗粒级配：≥3.0mm占0％，3.0mm～2.0mm的颗粒占5.8％，2.0mm～1.25mm占19.3％，1.25mm～0.65mm占24.4％，≤0.65mm占49.5％。
由上可以看出，混合料各项指标良好，为生产合格烧结多孔砖奠定了可靠基础。
混合料在强力搅拌机中边加水边搅匀，再经轮碾机练搓成泥料，通过真空挤出机形成坯条。切条后的砖坯情况：外观表面光滑，孔形为圆形，尺寸246mm×118mm×94mm，含水率16±1％，湿坯重量4±0.1┧。
砖坯由人力架子车拉至坯场单排码放，码垛高度10～13层（高），单排间距10cm～20cm，5排左右为一垄，垄向与正午时太阳光线基本一致。正常情况下，坯场环境温度30℃左右（白天25℃～42℃，晚间15℃～25℃），风力2～4级，相对湿度20～30。砖坯经7d～10d自然风吹晒后，湿砖坯变成干坯体，由人力车把干燥砖坯拉运至窑内码放，采用二直一横码法，孔洞与火行方向平行。干燥坯体的相关数据为：尺寸242mm×116mm×91mm，水分5.5±0.5％，干坯重量3.5┧～3.6┧。
砖厂的每座24门轮窑窑室宽度3.6m，窑券为三心拱形，操作人员通过窑顶上火眼加煤和监测炉温。在焙烧过程中，操作工要始终注意以下几点：①按照“上密下稀，稀码快烧”的原则码窑，使窑内通风较好，窑断面燃烧温度尽可能一致；②用小铲“勤添”加煤，煤粒度小于5mm，让燃料燃尽和提高温度；③合理地及时用闸，保证坯体预热和快速烧成；④用快打窑门和窑门鼓风方法，达到快速冷却成品砖目的，这有利于完成装出窑作业；⑤及时堵窑门，采用二道封层，每道与窑墙内外表面平齐密封，保持窑体有较高余热。
专业化生产，追求品质卓越，创造气动离合器行业新概念。
制砖设备关键性配套产品，技术**，体现整机之档次。遍布全国的网络，给你提供周到的服务。常年供应各种气动离合器配件。
通过对窑内砖坯升温测试，窑内升温情况见表2。
烧成周期97h，*高焙烧温度980℃。成品砖呈黄色，敲击声音清脆，单块重2.8┧～3.0kg，表面无裂纹，杂凸较少，从砖剖面看砖体已烧透，无未烧结的大颗粒，也无过火烧熔现象，烧成情况良好。
2005年下半年，红大地砖厂掺煤矸石烧结多孔砖试生产成功后，逐步大批量生产，2006年全部生产掺量35％的煤矸石烧结多孔砖。乌鲁木齐市质量技术监督局建材室依据GB13544－2000《烧结多孔砖》技术要求和相关检验标准，对掺煤矸石的成品砖进行多次抽样检验，每批产品都达到合格要求，产品质量情况见表3。
煤矸石的部分性能参数与粘土砖相比有显著提高，如煤矸石砖在进行抗风化性能试验后，脱皮、掉角数量及面积明显减少，说明掺煤矸石后，砖质量更能满足新疆这一严重风化区的要求；煤矸石的抗压强度单块值比粘土砖提高了3MPa左右，更好地改善了多孔砖的承重性能。
乌鲁木齐市环保局对掺煤矸石烧结多孔砖生产过程中排放的烟尘、SO 2、H 2 S等成分进行了测试，检验结果表明污染物排放量满足相关规定的要求。
红大地砖厂向乌鲁木齐市税务局递交了减税报告，税务局查看本所出具的产品检验报告、环保局的烟气检验报告等相关材料后，认为该砖厂符合减税条件，红大地砖厂享受了减免33％所得税及6％增值税的优惠税收。
红大地砖厂和其他众多砖厂一样，在产品检验、新产品研发方面很薄弱，甚至是空白，但在良好政策引导及多方职能部门的宣传和技术服务促进下，成功生产出了掺煤矸石烧结多孔砖，为市场提供了新型建筑材料，每年还利用煤矸石近2万t。今后我们将以点代面为更多的砖厂服务，为建材工业可持续发展作出新贡献。
网友评论
共有0条评论