煤矸石烧结空心砖原料制备和码烧工艺的特点.doc

煤矸石烧结空心砖原料制备和码烧工艺的特点 我国煤炭年产量约十亿吨,居世界第一位.煤炭 固体废弃物——煤矸石,目前累计堆存34亿吨,占地 年还要新增占地6000多亩.煤矸石长期堆存和自燃,不仅侵占大量珍贵土 地,而且污染大气和地下水质,构成了对环境的威胁. 我国政府对此高度重视,提出了”因地制宜,积极利用”的方针,并采 取一系列政策,如资金补助,贴息贷款,减免税赋等扶持性措施鼓励煤矸石 综合利用.国家经贸委,国家科技部颁布”煤矸石综合利用技术政策要点 指出”大力发展煤矸石空心砖等新型建筑材料. 利用煤矸石制砖主要的好处是: 1.烧砖不用燃料,节省能源 我国利用煤矸石烧结砖,一般采用全内燃焙烧技术,即用煤矸石自身 的发热量提供的热能来完成干燥和焙烧的工艺过程,不需外投燃料.因此, 每万标块煤矸石砖比粘土砖节省煤炭1吨标准煤.实践表明,每万标块煤 矸石砖可资利用的余热相当0.12吨标准煤.节能与余热利用相加,每万标 块煤矸石砖比粘土砖可节省1.12吨标准煤.我国年产200亿块煤矸石烧结 砖,每年则可节省224万吨标准煤. 2.制砖不用(少用)土地,节约土地资源 据有关资料,每生产1万块粘土砖相当破坏土地0.02亩,而煤矸石砖 不用土地,或少用(30%)土地.我国年生产的200亿块煤矸石砖,则每年 可节约土地28000～40000亩.每万吨煤矸石占用土地0.45亩,年利用煤矸 石3500～5000万吨,则可腾出煤矸石占地1575～2250亩.以上两项合计, 我国年生产3000亿块煤矸石烧结砖可节约土地29575～42500亩. 2l双月刊20.f9r3. 烧结煤矸石砖和粘土砖的制造成本 相当,而烧结煤矸石砖工厂享受国 家免增值税(销售收人×6%)和所 得税(利润总额×33%)的优惠政 策.仅此,煤矸石烧结砖厂比粘土 砖厂增加效益150万～200万元. 主要缺点是企业的生产,技术 管理难度较大. 二十世纪末叶,我国制造的煤 矸石烧结砖成套技术装备业已成熟, 主要技术性能达到国际水准;在生 产工艺上,一次码烧积累了成功的 生产经验;垒内燃,超热值焙烧的应 用技术在国际上处在领先地位.中 国在利用煤矸石制造烧结砖领域, 无论是利用数量之巨大,还是成套 装备和应用技术的探索都为世界煤 矸石的综合利用做出了贡献. 以双鸭山东方工业公司三十余 年利用煤矸石制作烧结砖的生产实 践和对有关应用技术的研究,结台我 国众多企业的生产经验和科研部门 的研究成果,就煤矸石烧结空tb砖 的原料制备,码烧生产工艺特点加 以论述.希望能为项目的决策者和 墼譬生如 企业的生产,技术管理者提供具体而明晰的参考意见. 煤矸石 ENERGYC0NsERVAT!ONANDENVIRONMENTPR0TECTION 产物,是成煤物质与其它沉积物结合 而生成的可燃性矿石.由于煤矸石生成的地质年代,成矿构造,开采方式及 堆放状态不同,其组成结构和特性差异很太.因此,不是所有的煤矸石都可 以生产烧结空心砖的.适台烧结空心砖的煤矸石必须满足制砖的矿物组成化 学成份和工艺性能要求.这方面与粘土制砖的要求基本一致.但煤矸石是可 燃性矿石,它在原料制备工艺上与牯土有不同的地方,突出点:一是煤矸石 发热量的控制;二是煤矸石粉碎粒度控制. 在这里,我们首先引进窑炉系数,的概念.r是在正常,稳定的生产 条件下,每立方米窑炉净容积的日产量(中国标准砖). r=PD/万标块/d?m) 式中:PD一窑炉24h的产量(万标块/d) 一 干燥窑+焙烧窑净容积(m) 在生产工艺管理一定的条件下,r是评价不同窑炉技术性能和计量其 生产能力的重要参数t在窑炉技术经济指标相似时,r是衡量各工厂生产, 技术管理水平高低的尺度. 我们调查分析了国内外8个相似的全内燃(其中一例为90%内燃)烧 结空心砖的工厂,尽管都采用了平顶太断面(窑宽4.6～9.23m)的隧道干 燥,焙烧窑,窑炉的技术参数接近,控制系统类似,但各自的窑炉系数,却 迥然不同.其中: 高水准的r=82,2(万标块/d-m) 中水准的r=70.2(万标块/d-m) 低水准的r=43.1(万标块/d-m) 考察中发现,以上差异主要是由生产工艺管理水平不同造成的.为了进 一 步分析差异的具体原因,我们绘制了窑炉系数与其相对应的原料发热量的 关系图(图1) 时,为最佳值,r值最太,工厂产量 最高;当发热量gt;5№I/kg,发热 量越高,r值越小,工厂产量越低. 如将砖厂利用900kcat/kg热值左右 的煤矸石做原料,在工艺控制上改用 400～ 则不需增加多少投资,窑炉系数r就 可提高90.,工厂的产量提高近一 倍,而且砖的质量会得到明显的改 善.因此,在原料制备工艺中,应对 发热量的控制引起特别的重视. 煤矸石的块度较大,且较坚 硬,不能直接用来制坯,必须