一种蒸压养护的粉煤灰砖及其生产工艺的制作方法

本发明涉及粉煤灰砖加工技术领域，具体涉及一种蒸压养护的粉煤灰砖及其生产工艺。

背景技术：

在建筑行业，目前仍然大量使用实心粘土砖作为主体建筑材料，不但消耗了大量的土地资源，而且粘土砖的高能耗粗放式的生产方式对环境也造成了极大破坏。粉煤灰砖作为一种新型节能材料，其产品性能优良，不仅能够节省资源，而且还能够改善建筑物功能。

现有粉煤灰砖的蒸压养护工艺的生产成本高，同时往往在成型工序中会出现掉砖、塌砖等现象。现有的蒸养设备通常会设置很多的蒸汽管，增大蒸汽与砖坯的接触，但是多跟蒸汽管的设置导致蒸养设备内可以同时蒸养的砖坯数量就很有限，蒸养的效率并不高。当外界气温过低时，对于冷空气的加热效率也会降低，导致整个蒸养的效果下降。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种蒸压养护的粉煤灰砖及其生产工艺，解决以下技术问题：(1)鉴于水渣的理化性质，本发明使用了水渣，增大了水渣及粗渣比例，可用水渣部分或完全替代碎石，其能够有效增加成品抗压、抗折强度，提高抗冻融及干燥收缩性能，通过寻找相关原料替代品及摸索最佳过程控制参数，经实验室试验后运用于生产线，提高了物料质量，有效改善了物料配比，不但降低了产品成本，而且大大减少了成型工序掉砖、塌砖等现象，极大提高了成型效率及成品外观质量；(2)通过开启翻转气缸，翻转气缸带动旋转板转动，旋转板带动两个六角拉杆转动，两个六角拉杆带动两个侧滑板相向或反向移动，两个侧限位板之间的距离调节，通过以上结构，蒸养设备可以调节两个侧限位板之间的具体，满足不同宽度的砖板的安装，进而使得蒸养小车可以满足不同数量的砖坯的放置以及不同型号的砖坯的区分；(3)外接的空气通过进气管进入进气腔内，空气依次通过一级过滤器、二级过滤器进入热回收器内，热回收器对空气进行加热，加热后的空气通过热回收器进入蒸汽发生器内，蒸汽发生器通过蒸汽管对蒸养室内排放蒸汽，开启旋转电机，旋转电机输出轴带动齿轮一转动，齿轮一啮合带动齿轮二转动，齿轮二带动连接轴杆转动，连接轴杆带动支撑转盘转动，支撑转盘通过侧限位板带动砖板转动，蒸养结束后蒸养室内的蒸汽通过回风管进入出气腔内，蒸汽经过热回收器对蒸汽热量进行回收，排风机将气体从排风管排出，即可从蒸养室内取出蒸压养护的粉煤灰砖，通过以上结构，可以对外界低温空气进行处理，通过热回收器与蒸汽发生器的配合对砖坯进行蒸养，蒸养效率高。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种蒸压养护的粉煤灰砖，由下述重量份原料制备得到：粉煤灰49-60份、粗渣20-30份、水渣10-15份、碎石10-20份、生石灰8-12份、除尘灰3-10份；

其中，该蒸压养护的粉煤灰砖由下述步骤制备得到：

步骤一：称取粉煤灰、粗渣、水渣、碎石、生石灰、除尘灰，将上述原料送入强力混合机混合，搅拌1-1.5min，加入水，使混合后物料水分达到12％-14％，继续搅拌2min，充分混合后，经皮带机、斗提机送至消化仓，加料、搅拌、下料，整个周期为5-7min；控制入仓物料水份为12％-14％，有效氧化钙含量为7±1％；

步骤二：根据物料消耗速度及消化时间灵活调整每仓物料数量，物料消化时间为50-150min；

步骤三：物料进入轮碾，在轮碾中碾压时间为30s，轮碾内部设置有水管喷头，若发现物料偏干，加水，使物料含水率达到11％-13％，得到成型完毕的砖坯；

步骤四：将蒸压设备的砖板从两个侧限位板之间取下，将成型完毕的砖坯放在蒸压设备的砖板上，将砖板安装在两个侧限位板之间，开启牵引电机，牵引电机将蒸养小车牵引至蒸养室内，外接的空气通过进气管进入进气腔内，空气依次通过一级过滤器、二级过滤器进入热回收器内，热回收器对空气进行加热，加热后的空气通过热回收器进入蒸汽发生器内，蒸汽发生器通过蒸汽管对蒸养室内排放蒸汽，开启旋转电机，旋转电机输出轴带动齿轮一转动，齿轮一啮合带动齿轮二转动，齿轮二带动连接轴杆转动，连接轴杆带动支撑转盘转动，支撑转盘通过侧限位板带动砖板转动，蒸养结束后蒸养室内的蒸汽通过回风管进入出气腔内，蒸汽经过热回收器对蒸汽热量进行回收，排风机将气体从排风管排出，即可从蒸养室内取出蒸压养护的粉煤灰砖。

进一步的，配料搅拌中粉煤灰的烧失量小于8％，经过0.08mm方孔筛细度小于45％；对生石灰的要求：有效氧化钙≥60％、消解速度≤10min、消解温度≥60℃；进厂块状生石灰经颚式破碎机破碎后进入料仓待磨，使粒径小于25mm，之后与同样经过颚式破碎机破碎后的碎废砖按重量比6:1进入球磨机球磨，球磨完毕后送入胶结料仓待用，要求胶结料的细度为10％～15％，有效氧化钙≥50％、消解速度≤30min、消解温度≥45℃。

进一步的，粗渣的含水率小于30％，烧失量小于25％，水渣与粗渣的质量配比为1:2。

进一步的，碎石含泥量小于5％，含水率需小于3％；如骨料颗粒过大，需经高细破碎机破碎处理后得到粒级均匀、5mm以上的颗粒不大于5％的骨料。

进一步的，成型是将混合料经液压砖机压制成所需规格的砖坯，需按要求控制以下参数：布料深度：根据产品规格不同，布料深度不同，布料深度与砖坯尺寸成比例关系，其理论比值为1.56，即生产粉煤灰砖的混合物料其压缩度k≈1.56；成型压力：成型压力控制为120～150bar，压力越大，砖坯越密实，实际生产中，根据成型难易程度调整成型压力，砖坯初始强度低，夹持过程中易造成破损则取上限值，反之取下限；成型速度：成型速度的快慢由物料直接决定，分为预压速度及成型速度，控制预压速度为100mm/s～180mm/s，成型速度为10mm/s～18mm/s；挤压完成延迟时间：即成型完毕后保压时间，其大小的选择依据与压机速度快慢的选择依据相同，范围选择在0.5s以下；布料速度、布料次数：即布料系统运行速度，其直观表现为布料周期，周期时间长短与物料流动性直接相关，当物料流动性较差时，布料周期加长，此时增加布料次数，或减缓布料速度，二者效果相同；所述布料次数选取1～9次。

进一步的，步骤二中，若消化时间较长，或设备故障导致消化时间过长，需及时松仓以防物料结仓；控制出仓水分为11％～13％。

进一步的，步骤三中，实际布料深度为h+△h，其中h为布料深度基本值，为成品砖坯高度的1.56倍，△h为动态变化的布料深度修正值，其变化范围为-20～30mm。

进一步的，成品高度为115mm的粉煤灰砖，设置布料深度基本值h为180mm，成品高度为90mm的粉煤灰砖，设置布料深度基本值h为140mm。

进一步的，蒸养设备包括蒸养室，所述蒸养室内设置有牵引电机，所述牵引电机用于牵引蒸养小车，所述蒸养小车上转动安装有支撑转盘，所述支撑转盘上安装有两个支撑条，两个支撑条之间纵向滑动安装有两个侧滑板，所述侧滑板顶部纵向安装有侧限位板，两个侧限位板之间安装有若干砖板，若干砖板呈纵向设置于两个侧限位板之间；

所述蒸养室一侧设置有气室，所述气室内设置有进气腔、出气腔，所述进气腔设置于出气腔上方，所述进气腔一端安装有进气管，所述进气管内设置有一级过滤器、二级过滤器，所述进气腔与出气腔之间设置有热回收器，所述进气腔内腔远离一级过滤器一侧设置有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器上安装有蒸汽管，所述蒸汽管连通蒸养室侧壁，所述出气腔内设置有排风机，所述排风机上安装有排风管，所述出气腔远离排风管一端安装有回风管，所述回风管连通蒸养室侧壁。

进一步的，所述蒸养小车顶部开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有旋转电机，所述旋转电机输出轴端部套设有齿轮一，所述环形凹槽内纵向设置有连接轴杆，所述连接轴杆上套设有齿轮二，齿轮一与齿轮二相互啮合，齿轮二固定于连接座底部，所述连接座固定于支撑转盘底部，所述蒸养小车顶部安装有两个导向块，所述支撑转盘底部开设有环形导向槽，所述导向块滑动连接环形导向槽。

进一步的，两个支撑条之间安装有连接板，所述连接板底部安装有翻转气缸，所述翻转气缸输出轴连接旋转板，所述旋转板上转动安装有两个六角拉杆，所述六角拉杆远离旋转板一端转动连接侧滑板，所述支撑条顶部安装有两个滑轨，两个滑轨分别安装于支撑条顶部两侧，所述侧滑板底部安装有两个滑块，所述侧滑板通过两个滑块滑动连接两个滑轨。

进一步的，所述侧限位板上纵向开设有若干安装凹槽，若干安装凹槽等间距开设于侧限位板上，所述侧限位板与安装凹槽活动插接。

进一步的，蒸养设备的工作过程如下：

将蒸压设备的砖板从两个侧限位板之间取下，将成型完毕的砖坯放在蒸压设备的砖板上，将砖板安装在两个侧限位板之间，开启牵引电机，牵引电机将蒸养小车牵引至蒸养室内，外接的空气通过进气管进入进气腔内，空气依次通过一级过滤器、二级过滤器进入热回收器内，热回收器对空气进行加热，加热后的空气通过热回收器进入蒸汽发生器内，蒸汽发生器通过蒸汽管对蒸养室内排放蒸汽，开启旋转电机，旋转电机输出轴带动齿轮一转动，齿轮一啮合带动齿轮二转动，齿轮二带动连接轴杆转动，连接轴杆带动支撑转盘转动，支撑转盘通过侧限位板带动砖板转动，蒸养结束后蒸养室内的蒸汽通过回风管进入出气腔内，蒸汽经过热回收器对蒸汽热量进行回收，排风机将气体从排风管排出，即可从蒸养室内取出蒸压养护的粉煤灰砖。

本发明的有益效果：

(1)本发明的一种蒸压养护的粉煤灰砖及其生产工艺，鉴于水渣的理化性质，本发明使用了水渣，增大了水渣及粗渣比例，可用水渣部分或完全替代碎石，其能够有效增加成品抗压、抗折强度，提高抗冻融及干燥收缩性能，通过寻找相关原料替代品及摸索最佳过程控制参数，经实验室试验后运用于生产线，提高了物料质量，有效改善了物料配比，不但降低了产品成本，而且大大减少了成型工序掉砖、塌砖等现象，极大提高了成型效率及成品外观质量；

(2)通过开启翻转气缸，翻转气缸带动旋转板转动，旋转板带动两个六角拉杆转动，两个六角拉杆带动两个侧滑板相向或反向移动，两个侧限位板之间的距离调节，通过以上结构，蒸养设备可以调节两个侧限位板之间的具体，满足不同宽度的砖板的安装，进而使得蒸养小车可以满足不同数量的砖坯的放置以及不同型号的砖坯的区分，开启旋转电机，旋转电机输出轴带动齿轮一转动，齿轮一啮合带动齿轮二转动，齿轮二带动连接轴杆转动，连接轴杆带动支撑转盘转动，支撑转盘通过侧限位板带动砖板转动，通过以上结构，使得砖板上的砖坯可以充分与蒸养室内的蒸汽接触，有效提高蒸养效率；

(3)外接的空气通过进气管进入进气腔内，空气依次通过一级过滤器、二级过滤器进入热回收器内，热回收器对空气进行加热，加热后的空气通过热回收器进入蒸汽发生器内，蒸汽发生器通过蒸汽管对蒸养室内排放蒸汽，开启旋转电机，旋转电机输出轴带动齿轮一转动，齿轮一啮合带动齿轮二转动，齿轮二带动连接轴杆转动，连接轴杆带动支撑转盘转动，支撑转盘通过侧限位板带动砖板转动，蒸养结束后蒸养室内的蒸汽通过回风管进入出气腔内，蒸汽经过热回收器对蒸汽热量进行回收，排风机将气体从排风管排出，即可从蒸养室内取出蒸压养护的粉煤灰砖，通过以上结构，可以对外界低温空气进行处理，通过热回收器与蒸汽发生器的配合对砖坯进行蒸养，蒸养效率高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的蒸养设备的结构示意图；

图2是本发明支撑转盘的安装视图；

图3是本发明侧限位板的侧视图；

图4是本发明支撑条的俯视图；

图5是本发明图4的仰视图；

图6是本发明支撑转盘的仰视图；

图7是本发明气室的内部结构图。

图中：1、蒸养室；2、牵引电机；3、蒸养小车；4、支撑转盘；5、环形凹槽；6、旋转电机；7、连接轴杆；8、连接座；9、导向块；10、环形导向槽；11、支撑条；12、侧滑板；13、连接板；14、翻转气缸；15、旋转板；16、六角拉杆；17、侧限位板；18、砖板；19、安装凹槽；20、气室；21、进气腔；22、出气腔；23、进气管；24、一级过滤器；25、二级过滤器；26、热回收器；27、蒸汽发生器；28、蒸汽管；29、排风机；30、排风管；31、回风管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示

实施例1

一种蒸压养护的粉煤灰砖，由下述重量份原料制备得到：粉煤灰49份、粗渣20份、水渣10份、碎石10份、生石灰8份、除尘灰3份；

其中，该蒸压养护的粉煤灰砖由下述步骤制备得到：

步骤一：称取粉煤灰、粗渣、水渣、碎石、生石灰、除尘灰，将上述原料送入强力混合机混合，搅拌1min，加入水，使混合后物料水分达到12％，继续搅拌2min，充分混合后，经皮带机、斗提机送至消化仓，加料、搅拌、下料，整个周期为5min；控制入仓物料水份为12％，有效氧化钙含量为6％；

步骤二：根据物料消耗速度及消化时间灵活调整每仓物料数量，物料消化时间为50min；

步骤三：物料进入轮碾，在轮碾中碾压时间为30s，轮碾内部设置有水管喷头，若发现物料偏干，加水，使物料含水率达到11％，得到成型完毕的砖坯；

步骤四：将蒸压设备的砖板18从两个侧限位板17之间取下，将成型完毕的砖坯放在蒸压设备的砖板18上，将砖板18安装在两个侧限位板17之间，开启翻转气缸14，翻转气缸14带动旋转板15转动，旋转板15带动两个六角拉杆16转动，两个六角拉杆16带动两个侧滑板12相向或反向移动，两个侧限位板17之间的距离调节，开启牵引电机2，牵引电机2将蒸养小车3牵引至蒸养室1内，外接的空气通过进气管23进入进气腔21内，空气依次通过一级过滤器24、二级过滤器25进入热回收器26内，热回收器26对空气进行加热，加热后的空气通过热回收器26进入蒸汽发生器27内，蒸汽发生器27通过蒸汽管28对蒸养室1内排放蒸汽，开启旋转电机6，旋转电机6输出轴带动齿轮一转动，齿轮一啮合带动齿轮二转动，齿轮二带动连接轴杆7转动，连接轴杆7带动支撑转盘4转动，支撑转盘4通过侧限位板17带动砖板18转动，蒸养结束后蒸养室1内的蒸汽通过回风管31进入出气腔22内，蒸汽经过热回收器26对蒸汽热量进行回收，排风机29将气体从排风管30排出，即可从蒸养室1内取出蒸压养护的粉煤灰砖。

具体的，配料搅拌中粉煤灰的烧失量小于8％，经过0.08mm方孔筛细度小于45％；对生石灰的要求：有效氧化钙≥60％、消解速度≤10min、消解温度≥60℃；进厂块状生石灰经颚式破碎机破碎后进入料仓待磨，使粒径小于25mm，之后与同样经过颚式破碎机破碎后的碎废砖按重量比6:1进入球磨机球磨，球磨完毕后送入胶结料仓待用，要求胶结料的细度为10％，有效氧化钙≥50％、消解速度≤30min、消解温度≥45℃。粗渣的含水率小于30％，烧失量小于25％，水渣与粗渣的质量配比为1:2。碎石含泥量小于5％，含水率需小于3％；如骨料颗粒过大，需经高细破碎机破碎处理后得到粒级均匀、5mm以上的颗粒不大于5％的骨料。成型是将混合料经液压砖机压制成所需规格的砖坯，需按要求控制以下参数：布料深度：根据产品规格不同，布料深度不同，布料深度与砖坯尺寸成比例关系，其理论比值为1.56，即生产粉煤灰砖的混合物料其压缩度k≈1.56；成型压力：成型压力控制为120bar，压力越大，砖坯越密实，实际生产中，根据成型难易程度调整成型压力，砖坯初始强度低，夹持过程中易造成破损则取上限值，反之取下限；成型速度：成型速度的快慢由物料直接决定，分为预压速度及成型速度，控制预压速度为100mm/s，成型速度为10mm/s；挤压完成延迟时间：即成型完毕后保压时间，其大小的选择依据与压机速度快慢的选择依据相同，范围选择在0.5s以下；布料速度、布料次数：即布料系统运行速度，其直观表现为布料周期，周期时间长短与物料流动性直接相关，当物料流动性较差时，布料周期加长，此时增加布料次数，或减缓布料速度，二者效果相同；所述布料次数选取1次。若消化时间较长，或设备故障导致消化时间过长，需及时松仓以防物料结仓；控制出仓水分为11％。步骤三成型中，实际布料深度为h+△h，其中h为布料深度基本值，为成品砖坯高度的1.56倍，△h为动态变化的布料深度修正值，其变化范围为-20mm。成品高度为115mm的粉煤灰砖，设置布料深度基本值h为180mm，成品高度为90mm的粉煤灰砖，设置布料深度基本值h为140mm。

实施例2

一种蒸压养护的粉煤灰砖，由下述重量份原料制备得到：粉煤灰60份、粗渣30份、水渣15份、碎石20份、生石灰12份、除尘灰10份；

其中，该蒸压养护的粉煤灰砖由下述步骤制备得到：

步骤一：称取粉煤灰、粗渣、水渣、碎石、生石灰、除尘灰，将上述原料送入强力混合机混合，搅拌1.5min，加入水，使混合后物料水分达到14％，继续搅拌2min，充分混合后，经皮带机、斗提机送至消化仓，加料、搅拌、下料，整个周期为7min；控制入仓物料水份为14％，有效氧化钙含量为8％；

步骤二：根据物料消耗速度及消化时间灵活调整每仓物料数量，物料消化时间为150min；

步骤三：物料进入轮碾，在轮碾中碾压时间为30s，轮碾内部设置有水管喷头，若发现物料偏干，加水，使物料含水率达到13％，得到成型完毕的砖坯；

步骤四：步骤四与实施例1相同。

具体的，配料搅拌中粉煤灰的烧失量小于8％，经过0.08mm方孔筛细度小于45％；对生石灰的要求：有效氧化钙≥60％、消解速度≤10min、消解温度≥60℃；进厂块状生石灰经颚式破碎机破碎后进入料仓待磨，使粒径小于25mm，之后与同样经过颚式破碎机破碎后的碎废砖按重量比6:1进入球磨机球磨，球磨完毕后送入胶结料仓待用，要求胶结料的细度为15％，有效氧化钙≥50％、消解速度≤30min、消解温度≥45℃。粗渣的含水率小于30％，烧失量小于25％，水渣与粗渣的质量配比为1:2。碎石含泥量小于5％，含水率需小于3％；如骨料颗粒过大，需经高细破碎机破碎处理后得到粒级均匀、5mm以上的颗粒不大于5％的骨料。成型是将混合料经液压砖机压制成所需规格的砖坯，需按要求控制以下参数：布料深度：根据产品规格不同，布料深度不同，布料深度与砖坯尺寸成比例关系，其理论比值为1.56，即生产粉煤灰砖的混合物料其压缩度k≈1.56；成型压力：成型压力控制为150bar，压力越大，砖坯越密实，实际生产中，根据成型难易程度调整成型压力，砖坯初始强度低，夹持过程中易造成破损则取上限值，反之取下限；成型速度：成型速度的快慢由物料直接决定，分为预压速度及成型速度，控制预压速度为180mm/s，成型速度为18mm/s；挤压完成延迟时间：即成型完毕后保压时间，其大小的选择依据与压机速度快慢的选择依据相同，范围选择在0.5s以下；布料速度、布料次数：即布料系统运行速度，其直观表现为布料周期，周期时间长短与物料流动性直接相关，当物料流动性较差时，布料周期加长，此时增加布料次数，或减缓布料速度，二者效果相同；所述布料次数选取9次。步骤二中，若消化时间较长，或设备故障导致消化时间过长，需及时松仓以防物料结仓；控制出仓水分为13％。步骤三中，实际布料深度为h+△h，其中h为布料深度基本值，为成品砖坯高度的1.56倍，△h为动态变化的布料深度修正值，其变化范围为30mm。成品高度为115mm的粉煤灰砖，设置布料深度基本值h为180mm，成品高度为90mm的粉煤灰砖，设置布料深度基本值h为140mm。

蒸养设备包括蒸养室1，蒸养室1内设置有牵引电机2，牵引电机2用于牵引蒸养小车3，蒸养小车3上转动安装有支撑转盘4，支撑转盘4上安装有两个支撑条11，两个支撑条11之间纵向滑动安装有两个侧滑板12，侧滑板12顶部纵向安装有侧限位板17，两个侧限位板17之间安装有若干砖板18，若干砖板18呈纵向设置于两个侧限位板17之间；

蒸养室1一侧设置有气室20，气室20内设置有进气腔21、出气腔22，进气腔21设置于出气腔22上方，进气腔21一端安装有进气管23，进气管23内设置有一级过滤器24、二级过滤器25，进气腔21与出气腔22之间设置有热回收器26，进气腔21内腔远离一级过滤器24一侧设置有蒸汽发生器27，蒸汽发生器27上安装有蒸汽管28，蒸汽管28连通蒸养室1侧壁，出气腔22内设置有排风机29，排风机29上安装有排风管30，出气腔22远离排风管30一端安装有回风管31，回风管31连通蒸养室1侧壁。

具体的，蒸养小车3顶部开设有环形凹槽5，环形凹槽5内设置有旋转电机6，旋转电机6输出轴端部套设有齿轮一，环形凹槽5内纵向设置有连接轴杆7，连接轴杆7上套设有齿轮二，齿轮一与齿轮二相互啮合，齿轮二固定于连接座8底部，连接座8固定于支撑转盘4底部，蒸养小车3顶部安装有两个导向块9，支撑转盘4底部开设有环形导向槽10，导向块9滑动连接环形导向槽10。

两个支撑条11之间安装有连接板13，连接板13底部安装有翻转气缸14，翻转气缸14输出轴连接旋转板15，旋转板15上转动安装有两个六角拉杆16，六角拉杆16远离旋转板15一端转动连接侧滑板12，支撑条11顶部安装有两个滑轨，两个滑轨分别安装于支撑条11顶部两侧，侧滑板12底部安装有两个滑块，侧滑板12通过两个滑块滑动连接两个滑轨。

侧限位板17上纵向开设有若干安装凹槽19，若干安装凹槽19等间距开设于侧限位板17上，侧限位板17与安装凹槽19活动插接。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

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