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烧结铺路砖的特点与对策
来源: | 发布时间:2017/11/11 11:27:13 | 浏览次数:

  从上述标准看出,烧结铺路砖的最大特点是技术指标高:①抗压强度比墙体砖至少高3倍;②吸水率比墙体砖至少低一半。见下表:
  实际上,抗压强度有的要求高达80} 100MPa ,吸水率有的要求低于6%。同时对于尺寸要求也严格得多。另外目前还流行对铺路砖的四边进行倒角,铺路砖的颜色变化多样,这是对烧结铺路砖的特殊要求。由此可见,这样高的指标和要求,用一般的烧结墙体砖的生产工艺和装备是无法做到的。
    既然对烧结铺路砖有特殊要求,那么在生产工艺上也需要有特殊的对策。这些对策主要有以下几点:
    (1)采用硬塑挤出成型工艺
    所谓硬塑挤出成型工艺,是相对原来的传统工艺软塑挤出成型工艺而言的。按照国际公认的标准,将挤出成型技术分为两大类:一般地说凡是能够挤出含水量12%}20%(湿基重量比)原料的成型技术和设备称之为硬塑挤出成型,这一技术的代表是美国斯蒂尔公司;凡是挤出含水量20%}30%(湿基重量比)原料的成型技术和设备称之为软塑挤出成型,这一技术的代表是欧洲的一些机械制造公司。我国使用的成型技术和设备也属于软塑挤出成型。
    严格来讲,硬塑挤出成型是在软塑挤出成型的基础上提出的更高要求,对整台设备的强度、刚度、寿命、可靠性等指标都有特殊的要求。那种为了宣传效果,仅仅将软塑挤出成型机组人为地包装一下,一夜之间也冠名曰可以硬塑挤出成型,实际上是对客户的不负责任和欺骗。
    我们将硬塑挤出成型和软塑挤出成型做一简单对比,见表2-20
    2002年报纸上有一则报道发人深思,南京市对已有600多年历史的明城墙武定门段进行修复,需要新城砖30万块,委托十几家砖厂生产,由于砖的强度低、质量差,工程还未完工,城墙顶上的新铺路砖就已经开裂破损,损坏率高达20%以上,新城砖的质量还不如600多年前的旧城砖。为何现代的技术还不如几百年前的古人?今日烧结砖的出路在何方?
    有一种说法,既然硬塑挤出成型的挤出压力高,那么必定耗电高。从理论上讲似乎如此,但实际上并不完全是这样。我们看下述的实例对比:
    实践是检验真理的标准。韩国的几个工厂的例子最能说明问题。最近几年,韩国由于环保的要求对铺路砖限制使用水泥砖,因此新建和改造烧结铺路砖生产)‘有好多家。韩国“日新”厂,原来使用欧洲某公司的软塑挤出制砖设备,生产铺路砖时强度不够,质量达不到要求,因此不得不改用美国斯蒂尔公司的硬塑挤出成}J机组,今年初已经调试完毕不久将投入正常生产。韩国“二韩”厂,原来用欧洲某公司的设备生产面砖,去年决定转向生产铺路砖,但是就是无法达到质量要求,最后也是重新购买美国斯蒂尔公司的硬塑挤出成型机组,计划今年7}8月份正式投产。另外,韩国的“大都会”、"Gonggai" , "Yihua”等几个制砖厂,都用美国斯蒂尔公司的硬塑挤出成型机组生产烧结铺路砖。
    (2)采用页岩为主作制砖原料
    页岩与粘土相比,由于腐殖质低、烧失量低,因此能够挤出更密实的砖坯。从物理性能和干燥烧结性能讲,贞岩并不差;但是页岩有两点明显不如粘土:一是塑性指数低,二是需要粉碎筛分。其必然结果是:用页岩生产铺路砖是最合适的原料,而最合适的挤出成型工艺是硬塑挤出成型。   
    从表中看到,硬塑挤出成型对原料的要求更低,也就是说应用的原料范围更1‘一了。
    ( =} )采用一次码烧工艺
    所谓一次码烧是指挤出成型的湿坯直接码放到窑车r.达到烧结的设计方式和层数,在干燥之后无需再重新码放。而二次码烧,是指由于湿坯含水量太高,无法一次把砖坯码放到烧结的设计高度,必须在单独的窑车上先进行干燥,然后把干燥完毕的砖坏卸车后,重新第二次码放到烧结窑车上进烧结窑炉。
    两种生产工艺流程分别如下(部分):
    一次码烧:成型切坯、湿坯码车、干燥窑*不卸窑车升烧结窑斗出砖    两次码烧:成型切坯。湿坏码车、干燥窑、卸车并二次码车*烧结窑、出砖一次码烧工艺有三大好处:
    ①减少了坯体移动,降低了损坏率;
    ②码坯设备或码坯人工可以节省50% ;
    ③由于湿坯含水量低,因此干燥周期短,节能节日寸。
    这些都是生产铺路砖所必需钠。一般设计院遵循的准则是:能一次码烧的,决不会采用两次码烧。因为一次码烧比两次码烧既节省投资,又节省能耗。
    显而易见,湿坯含水量越低,坯体也就越密实。只有含水量低的湿坯才能符合一次码烧工艺要求。
    能否一次码烧,主要看湿坯强度。泥条的湿坯强度的概念和指标,在国内使用还不普遍,人们对此还不熟悉,但是这是一个很重要的指标‘,硬塑挤出成型的湿坯强度可以高达6kg/cm2 ( 0.6GPa )。软塑挤出成型的湿坯强度一般在2k沙m-以下。原料含水量低,就能实现硬塑挤出成型;原料含水量高,就只能软塑挤出成型。由于设计和机器结构的不同,软塑挤出成型机组只能作软塑挤出成型,如果硬要其作硬塑挤出成型,肯定会损坏机器零部件,在国内外已有许多实例;而硬塑挤出成型机组既可以实现硬塑挤出成型又可以作软塑挤出成型。对于大多数原料来说,硬塑挤出成型时刚挤出泥条的湿坯强度一般在3}Skg/cm2,那么一次码烧就很容易,并且能码高达20多层的高层。码高层的目的是为一了加大窑的容量,以便减少窑车和窑体的投资,尽可能减小运行成本。
    从成型工艺来看,硬塑挤出成型更容易做到一次码烧工艺的要求。实际上,用硬塑挤出成型设备时,一次码烧和两次码烧都可以适用;而用软塑挤出成型时,一般就很难达到一次码烧的要求。这就是为什么在整个欧洲很难看到应用一次码烧的制砖厂,他们应用的都是软塑挤出成型;而在美洲和澳洲绝大部分制砖厂都用一次码烧工艺,因为这些工厂都采用了硬塑挤出成型设备。表2-5两种工艺的湿坯强度对比
┌──────┬─────────┬──────┐
│项目        │硬塑挤出成}u      │软塑挤出成型│
├──────┼─────────┼──────┤
│含水量(湿基)│120l0-200I0       │200Io-30}}  │
├──────┼─────────┼──────┤
│湿坯强度    │3-6kg/cm=         │l-2kg/om''  │
├──────┼─────────┼──────┤
│码烧方式    │一次码烧或两次码烧│一般两次码烧│
└──────┴─────────┴──────┘
    谈到码烧工艺,还涉及到用人工码坯还是用机械方式码坯。就中国目前情况看,纯粹从经济角度分析,应该选用人工码坯,看以下对比:表2-6人工码坯与机械码坯比较
┌────┬────────┬───────────┐
│项目    │人工码坯        │机械码坯              │
├────┼────────┼───────────┤
│劳动强度│劳动强度大      │自动化程度高          │
├────┼────────┼───────────┤
│初期投资│几乎不i十投资   │每套约60-100万美元    │
├────┼────────┼───────────┤
│维护保养│几乎无维护保养  │需要维护保养费        │
├────┼────────┼───────────┤
│运行支出│只有工资开支    │需要电气运行费        │
├────┼────────┼───────────┤
│可靠性  │可靠性高        │可靠性不如人工        │
├────┼────────┼───────────┤
│灵活性  │品种规格多,灵活│少品种大批量,刻板僵化│
└────┴────────┴───────────┘
    在此选择上,两件事值得借鉴:①大连太平洋公司}o年前建厂时购买了国外的码坯机,但是至今未用,主要原因是码坯机无法做到灵活多变,因为生产的规格品种有一百多种。②今年有消息报道,在汽车制造业机器人不再受宠。因为现在汽车制造业也要适应市场多变的需求,希望在一条生产线上能生产几个品种的汽车。
    (4)采用倒角切坯机
    铺路砖切坯机分一般和倒角两种。为了适应市场的流行趋势可以采用倒角切坯机。倒角切坯机的工作原理并不复杂,此处不做叙述。
    需要指出的是,如果挤出成型机组选用了硬塑挤出成型,那么在选购倒角切坯机时,一定要配置与之相适应的能够切硬塑挤出成型湿坯的切坯机。台湾“大和顺”制砖厂为此付出了代价。他们厂使用的是美国斯蒂尔公司的硬塑挤出成型机组生产铺路砖和装饰砖,投资时为了省钱购买了欧洲某公司的切坯机。但是安装之后切坯机却切不动砖坯,前后调试了1年多,最后仍不能适应生产,凑合使用可以,但达不到正常状态。
    (5)采用外燃烧结方式
    道理很简单,仍然是为了提高砖坯的密实度和强度。在原料中掺加煤粉,内燃烧结后至少增加了4%--5%的烧失量,增加了微观孔隙,降低了成品砖强度。外燃烧结可以有效克服这一缺陷。

 

 
 
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