循环流化床锅炉粉煤灰烧结砖的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种循环流化床锅炉粉煤灰烧结砖的制备方法。
【背景技术】
[0002] 循环流化床锅炉燃烧技术作为煤的一种清洁燃烧技术，具有燃料适应广，燃烧效 率高，NOx排放低等优点，同时在炉内添加石灰石可实现燃烧、脱硫同时进行。虽然循环流 化床锅炉具有清洁燃烧等许多优点，但也存在许多制约其发展的因素，脱硫灰渣处理问题 就是其中之一，如处理不妥会造成对水源、土壤、大气的二次环境污染。随着灰渣排放量越 来越大，循环流化床锅炉灰渣的综合利用，将帮助电厂解决环境污染、灰场占用土地资源等 问题，将具有良好的经济、环境和社会效益。
[0003] 结合循环流化床锅炉灰渣特点，粉煤灰烧结砖既对SO3和烧失量无特殊要求又可 充分利用其中未燃碳。粉煤灰烧结砖以利用循环流化床锅炉粉煤灰、炉渣作为掺合料，以其 中的残余碳为主要热源，经原料制备、成型、干燥和焙烧而成的一种性能优异的墙体材料， 它的主要优点是：⑴利废；利用粉煤灰部分取代粘土原料，节约粘土资源。⑵节地；粉煤灰 的堆存长期大量占用地，用于制砖既节约占地，又减少了制砖取土用地。⑶保护环境；长期 堆存的粉煤灰经风吹雨浸，污染大气、地下水，破坏生态系统。⑷节能；粉煤灰砖烧成时，由 于未燃尽碳产生的热量被充分利用，从而减少了外掺煤粉消耗。⑶产品性能良好；粉煤灰烧 结砖质量与粘土砖相当，符合国家烧结砖技术要求。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种循环流化床锅炉粉煤灰烧结砖的制备方 法，可以充分利用锅炉燃烧废弃灰渣配料，减少灰场占用土地，缓解了灰渣堆存带来的环境 污染，同时节约能源，并获得良好的产品质量。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种循环流化床锅炉粉煤灰烧 结砖的制备方法，包括以下步骤：
[0006] S1、按以下比例配置原料，按重量百分比计为：粉煤灰30~55%、炉渣0~20%、 粘土 40 ~60% ;
[0007] S2、将粘土破碎与粉煤灰、炉渣加水搅拌混合；
[0008] S3、搅拌混合后的物料进行陈化处理；
[0009] S4、将陈化后的配料经真空挤砖机挤制、切坯成型，经干燥、焙烧制得烧结砖。
[0010] 上述方案中，粘土作为粉煤灰烧结砖的粘结剂，来自山地粘土，自然含水率为8~ 10% (湿基），呈黄红色，小块状、碎颗粒均有，在备料过程中细碎至< 2_使用，松散干容重 I. 1~I. 2t/m3。主要成分如下，按重量百分比计为：
[0011] SiO2 55 ~70%，Fe203 3. 5 ~6%，A1203 15 ~20%，Ca0 0 ~l%，MgO 0 ~1. 5%， SO3 0 ~0? 15%，Ti02 0? 6 ~I. 2%，K20 1. 8 ~2. 2%，Na20 0? 1 ~0? 3%，烧失量 5 ~9%。 [0012] 上述方案中，粉煤灰为循环流化床锅炉煤燃烧产物飞灰、干排灰，呈黄灰色，粉状 物料，其颗粒度90 %以上小于45 ym。其用于代替部分粘土，取自电厂，可直接使用。主要 成分如下，按重量百分比计为：
[0013] SiO2 50 ~55%，Fe2O3 4. 8 ~5. 6%，Al2O3 22 ~26%，CaO 1 ~2%，MgO 0? 8 ~ 1. 2%，SO3 0? 5 ~0? 8%，TiO2 1 ~1. 4%，K2O 2 ~3. 8%，Na2O 0? 15 ~0? 2%，烧失量 6 ~ 15%〇
[0014] 上述方案中，炉渣为循环流化床锅炉底部排渣，粉状、颗粒状均有，颗粒度0.5~ 3_，用于代替部分粘土。炉渣的掺入，可以提高物料的颗粒级配，可在砖坯中起骨架作用， 减少制品收缩。所述炉渣包括以下组分，按重量百分比计为：
[0015] Si02 60 ~65%，Fe203 4 ~5.5%，Al203 20 ~25%，Ca0 0.6~1.2%，Mg0 0.8~ 1.2%，SO3 0.2 ~0.3%，TiO2 1 ~1.2%，K2O 3. 5 ~4%，Na2O 0 ~0.2%，烧失量 3 ~ 10%〇
[0016] 上述方案中，粉煤灰、炉渣的掺量，可视粘土塑性、粉煤灰特性而增减调整，所述步 骤Sl中混合配置后的物料包括以下组分，按重量百分比计为：
[0017] SiO2 50 ~70%，Fe2O3 2 ~11%，Al2O3 10 ~30%，CaO 0 ~5%，MgO 0 ~2%， SO3 0~2%，烧失量3~15%。其物理特性满足如下要求：塑性指数5~17,烧成收缩3~ 6%，敏感系数0~1.8。
[0018] 在更加优选的方案中，步骤Sl中混合配置后的物料包括以下组分，按重量百分比 计为：
[0019] SiO2 55 ~65%，Fe2O3 3 ~7%，Al2O3 12 ~18%，CaO 0 ~5%，MgO 0 ~2%， SO3 0~2%，烧失量3~15%。其物理特性满足如下要求：塑性指数7~12,烧成收缩2~ 4%，敏感系数0.6~1。
[0020] 本发明循环流化床锅炉粉煤灰烧结砖的制备方法，经粘土破碎、与粉煤灰、炉渣加 水混合搅拌制得原料；然后将原料进行陈化处理，使其水分扩散，颗粒均化、疏解，进一步湿 化和塑化，使其成型性能得到提高；利用双级真空挤砖机将物料挤出成型为表面光洁，内在 密实的泥条，然后切制成坯上架干燥；干燥采用隧道干燥室，利用隧道窑余热和高温烟热进 行砖坯干燥；焙烧采用大断面隧道窑，内燃烧结砖工艺，热源主要来自砖坯中粉煤灰残留碳 及掺加煤粉。经此过程制得粉煤灰烧结砖产品。
[0021] 其中：
[0022] 粘土破碎采用锤式破碎机，然后采用高速细碎对辊机细碎。对于掺灰量大于50% 的高掺量粉煤灰烧结砖，粘土塑性指数大于15。
[0023] 考虑到粉煤灰掺量较大，保证物料的均匀性，采用双棍搅拌机对粘土、粉煤灰炉 渣、煤粉进行两次搅拌混合，混合料的含水率控制在13~14%。
[0024] 配料通过陈化库进行陈化处理，陈化时间不低于72小时，使水分在粉煤灰和粘土 之间充分转移，从而达到均匀湿润原料的效果，有利于提高成型性能。
[0025] 采用双级真空挤砖机将物料挤出成型为表面光洁、内在密实的泥条，然后由自动 切条机、自动切坯机切割为所需尺寸的砖坯，然后经上架系统上干燥车送进干燥室。
[0026] 干燥室采用单层码坯、隧道干燥室方式，适用于高敏感原料、低强度湿坯、低湿度 环境。干燥热源采用隧道窑焙烧的制品冷却热、高温烟热、车底冷却热和窑顶空腔换热。烧 结普通砖干燥周期为35小时。
[0027] 焙烧采用大断面隧道窑，为内燃烧砖工艺，所需热源主要来自砖坯中灰渣未燃尽 碳，如果砖坯中灰渣所含热量不能满足内燃烧砖热值要求时，则补充一定量的煤粉。最高烧 成温度控制在1050~1100°C，烧结普通砖烧成周期44小时。
[0028] 本发明粉煤灰烧结普通砖抗压强度不低于15兆帕，外观尺寸及质量指标满足国 家标准：GB5101-2003《烧结普通砖》。其质量指标对比见表1。
[0029] 表1本发明烧结普通砖与烧结普通砖指标指标对比表
[0030]
[0031] 实施本发明的循环流化床锅炉粉煤灰烧结砖的制备方法，具有以下有益效果：
[0032] 本发明循环流化床锅炉粉煤灰烧结普通砖，充分利用锅炉废渣配料，实现了资源 循环利用，减少了粘土使用量，减少了粉煤灰储存占用土地，节约了土地资源，保护了环境。 同时，又获得了具有良好的产品质量、强度高、抗冻性好、无石灰爆裂现象、稳定性好的烧结 砖，是一种优质的墙体建筑材料。
【附图说明】
[0033] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0034] 图1是本发明循环流化床锅炉粉煤灰烧结砖的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0035] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图1详细说 明本发明的【具体实施方式】。
[0036] 结合实施例对本发明做进一步说明。
[0037] 所用循环流化床锅炉粉煤灰、底渣及粘土原料成分，见表2。
[0038] 表2循环流化床锅炉粉煤灰、底渣及粘土成分表
[0039]
[0040] 粘土的物理性能
[0041] 将破碎好的粘土拌水湿化，陈化24小时，进行物理性能测试。其物理性能指标见 表3〇
[0042] 表3粘土的物理性能
[0043]
[0044] 实施例1
[0045] 本实施例的粉煤灰烧结普