粉煤灰砖知识

高可塑性粘土塑性指数大于15，可掺入粉煤灰 60％；（体积分数） 中可塑性粘土塑性指数8—15，可渗入粉煤灰30 ％一50％； 低可塑性粘土塑性指数小于7，一般掺入粉煤灰 较为困难。 为了大量掺入粉煤灰，必须设法提高粘土的可 塑性。生产时，为充分发挥粘上的胶结作用，成型 过程要加强机械处理，最好是粉碎粘土；若湿粘土 粉碎有困难，则必须加强混合料的粉碎和搅拌，以 充分发挥粘土胶结作用．否则均匀的混合料中会夹 杂粘土颗料，对干燥、焙烧均会造成不良影响。
⑤ 砖质量好 特别是压制成型的烧结粉煤灰砖产品尺寸准确， 棱角整齐．外观漂亮，耐久性好，其力学性能与普通 粘土砖相当，甚至更好，保温隔热性能优于普通粘土 砖，表观密度比普通粘土砖小。
粉煤灰烧结砖的基本生产工艺流程
1.粉煤灰所含各种化学成分对烧结粉煤 灰砖的影响
① 二氧化硅 混合料中二氧化硅的粒径很重要，很细的颗 粒将起助熔作用，较大颗粒将增加混合料的耐火度。 一般来讲，耐火度高的坯体，其烧成温度也较高， 随着粉煤灰掺量的增加，烧成温度也相应提高。 二氧化硅含量的增加，将加快砖坯的干燥速 度，并提高成品的吸水率；同时它还将减少砖坯在 干燥及焙烧时的变形、开裂及烧成收缩。但是，当 混合料中二氧化硅的含量超过75％时，塑性大大降 低，制品的力学强度降低，尤其是抗折强度下降很 多。
③ 混合料
烧结粉煤灰砖的混合料属于中低可塑性料，一 般要求混合料的塑性指数大于或等于7，否则制坯困 难。 混合料化学成分（经验数据）
a．二氧化硅含量不宜高于70％。超过此含量，混合料的 塑性大为降低，制品的抗折强度和抗压强度也较低。 b．三氧化二铝含量以15％一20％为宜。低于10％时，制 品的力学强度较低；高于20％时，虽然制品强度提高，但 侥成温度也要高于1050℃。 c．三氧化二铁含量以5％一10％为宜。含量过高时，将 降低制品的耐火度。
挤出成型工艺生产烧结粉煤灰砖，易于 生产多孔砖和空心砖，产量高。但是，当粉煤 灰掺量大于50％（质量分数）时成型困难，需要采 用大功率、高真空度的双级真空挤砖机，并要 求粘土有较高的塑性，必要时还需添加少量粘 结剂。
采用半干压成型能够较容易地成型塑性差 的原料，粉煤灰掺量可达85％以上，制品外观质 量好，但产量低，生产空心砖有一定难度。 ⑵ 码窑技术 （“七分码，三分烧”） 对于烧结粉煤灰砖码窑尤为重要，因为粉煤 灰中的残余碳已掺入坯体内部，码窑过程实际上也 是燃料在窑内的分布过程。
若粉煤灰颗粒较细，掺量又小，砖体密 实程度虽然可以提高，但干燥又不适宜，可 能发生裂纹，而影响制品的质量及工艺操作 技术，导热系数增大，烧成热耗提高。 一般说来，粉煤灰的颗粒大小与掺量多 少．必须满足： 成型时泥条不在滚床上发生断裂； 切出的坯体棱角完整； 烧好的砖符合标准。。
此外，对粉煤灰的技术要求尚有： a．颗粒度 得超过3％。 b．堆积密度 c．含水率 d．发热量 e．掺配误差 通过3mm筛孔，筛余量不
d. 氧化钙含量不宜超过10％。含量过高时将缩小混合料的烧 成温度范围，给焙烧操作造成团难。 e．氧化镁和硫化物含量越小越好，氧化镁含量一般不应超过 3％，硫化物含量最好是小于1％。氧化钾、氧化钠的含量一 般都很小，可以不作限制。
3.生产烧结粉煤灰砖的工艺要点
⑴ 烧结粉煤灰砖的成型工艺及优缺点 烧结粉煤灰砖的成型工艺主要有二种： 挤出成型工艺; 半干压成型工艺。
⑤ 氧化镁
在粉煤灰中，硫酸镁含量很少，即使 是微量，也会产生一种白色泛霜，随即将坯 体破坏。由于镁化物颗粒的尺寸通常很细小， 而且以微量存在于原料中，它的含量很难测 定。 氧化镁起助熔剂作用，并能降低原料 的耐火度，但不如氧化钙那样严重，而且反 应也较慢，因此除了硫酸镁外，通常危害较 小。氧化镁在高温下反应生成的熔渣，较氧 化钙生成的熔渣更具有粘滞性，这一点就限 制了制品的快速变形。
⑥ 钾、钠化合物
粉煤灰中钾、钠化合物的主要作用是 降低耐火度或玻化温度。它们与氧化铝或氧 化硅在低温下（700℃）化合，因此，起助 熔剂作用。钾、钠化合物在原料中形成的液 体在冷却时并不易于结晶，它形成一种玻璃 体。
由于钾、钠化合物易于形成液相，它 赋予制品以强度和不渗透性能，通常使制品 易于干燥。
烧结粉煤灰砖码窑的疏密程度、码窑形式不 仅关系到窑内气体运动的阻力大小，而且也决定了 窑内热源的多少和热源分布的均匀性。
焙烧产品的质量、产量以及余 热利用均与码窑工序有直接的关 系。当然还能利用外投燃料、风 闸作一定范围的调整，但码窑形 式如不当，往往使窑温相差甚大， 此时用外投燃料和风闸也是无能 为力稍不注意，多投燃料就可引 起局部过火，出现面包砖事故。
粉煤灰烧结砖从最初掺人粘土中部分取代粘土， 巳发展到以粘土作粘结剂，使粉煤灰得以成型而烧制 成砖。今后进一步发展可不用粘土，采用少量无机或 有机物质作粘结剂，生产全粉煤灰烧结砖，这是我国 制砖企业的一条出路，也是提高用灰串的有效途径。
生产烧结粉煤灰砖与普通粘土砖比具有如下优点：
① 保护环境，节约耕地 烧结粉煤灰砖中的粘土耗用量按40％计，则每 万块砖可少用粘土8m3之多。
二.蒸制粉煤灰砖
蒸制粉煤灰砖是以电厂粉煤灰和生 石灰或其他碱性激发剂为主要原料， 也可掺入适量的石膏及一定量的煤渣 等骨料，按一定比例配合，经搅拌、 消化、轮碾、压制成型．在常压或高 压蒸汽养护下制成一种墙体材料。
生石灰遏水后会发生水 解，生成氢氧化钙，放 出热量，并使体积膨胀 2—3倍，这个过程叫生 石灰的消化
根据烧结粉煤灰砖掺灰量多少，可分为低掺量(掺 合量＜50％)烧结粉煤灰砖和高掺量(掺合量＞50％) 烧结粉煤灰砖；按结构分，可分为实心砖和空心砖。 低掺量烧结粉煤灰砖在我国技术成熟，生产 厂家多，其生产工艺不比普通粘土砖复杂，仅将粉 煤灰按比例掺入粘土中，搅拌均匀后，即可按照普 通粘土砖的成型和焙烧技术生产，所以非常适合旧 厂改造，投资省，上马快。 高掺量烧结粉煤灰砖在我国除有少数几条引 进生产线生产外，基本上还处于探索研制阶段。
1.生产蒸制粉煤灰砖与普通粘土比较，具有 下列优点。
◆ 变废为宝．保护环境。 ◆ 节约土地。 ◆ 不需焙烧，仅需提供养护用的蒸汽，故燃料
消耗低。 ◆ 机械化程度高，劳动生产率高。
◆ 不受季节气候影响，可以全年生产。 ◆ 产品容重轻，导热系数小，对改善建筑性能，
降低建筑成本有利。
2.蒸制粉煤灰砖对原材料的要求 ⑴ 粉煤灰
局部码窑密度的原则是：上密下稀，边密中稀。
因为码密的地方，就是多加了燃料，所以在热 损失大的地方要码得密些，中部火力不易散发出去， 要码得稀些．以防止中部出过火砖。
窑墙处比中部热损失大．因此边部比中部码得 密些，轮窑外窑墙比内窑墙处更密些，窑拱上散热比 较大，所以上部要码得密些。
另外热气体具有上升力，上部密码可以加大阻 力，减少上部空气量．避免上部温度过高，促使上下 温度一致。
2.烧结粉煤灰砖对原料的要求
① 粉煤灰 用来生产烧结粉煤灰砖的粉煤灰，目前 还无标难。大量试验研究认为：烧结粉煤灰砖 对粉煤灰性能要求不严．甚至劣质粉煤灰也可 用来制砖，但粉煤灰的含碳量对烧结性能有一 定影响。 我国用于制砖原料的粉煤灰，通常按颗粒 大小可分为粗、中、细三类。
粗颗粒为4900目筛筛余量大干40％；
不超过800kg/m3 低于20％ 不小于4187kJ/kg ±5％以下
② 粘土 粉煤灰在煤粉燃烧时已失去化学结合水， 且颗粒比粘土粗，所以塑性极低。因而生产烧 结粉煤灰砖必须掺入粘合剂，目前一般为粘土。 烧结粉煤灰砖对粘土的要求，除化学成分应符 合一般制砖粘土要求外，其塑性是决定掺灰量 大小的首要条件。粘土颗粒愈细，其塑性指数 愈大。粘土塑性指数大，则粘土的可塑范围也 大，掺入的粉煤灰量亦高。
⑶ 焙烧
砖坯在窑中经过预热后，随着温度的继续升高， 粉煤灰达到燃点，开始自燃着火。坯体再经升温达 到烧成温度后保温而形成固相，再冷却为具有一定 物理力学性能的制品，这个过程称为焙烧。
焙烧过程要注意四点：
① 点火 由于烧结粉煤灰砖的坯体内部含有粉煤灰残余 碳，点火时间不要过长，以防止过烧。
② 预热 烧结粉煤灰砖预热带要长些，以免当达到预热 带后段时，部分粉煤灰残余碳开始燃烧，冲破纸档 (由于温度过高将纸档烤破)。 所以，一般要求烧结粉煤灰砖焙烧预热带保持 6—7个窑室，同时，在预热带中应防止凝露裂缝和干 缩裂缝； ③ 焙烧带长度 焙烧带长度的确定要以保证砖坯均匀烧结 为目的。粉煤灰烧结砖焙烧时传热较好，在高温 持续焙烧时可适当缩短。但不易太短．倘若过短， 焙烧易出现砖的“黑心”、“压花”。
① 粉煤灰的活性愈高，愈有利于提高砖的强度， 尤其是对采用常压养护方法生产粉煤灰砖时更为重 要。一般为了保证砖的强度，生产中要求粉煤灰中 应含三氧化二铝15%以上，含二氧化硅为40%以上。
② 三氧化二铝
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三氧化二铝含量高的粉煤灰，在大多数情况下 可提高制品的力学强度和制品的耐火度，同时也将提 高制品的烧成温度。 ③ 三氧化二铁
三氧化二铁是烧结粉煤灰砖的重要着色剂，它能 使砖体呈红色。
④ 氧化钙
各种钙的化合物与氧化铝、氧化硅形成低熔点 的液态化合物，因而降低混合料的玻璃化温度和耐火 度。焙烧中形成液态物质，冷却时这些液体容易形成 玻璃体．起强有力的粘结作用．使制品增大抗渗透和 耐酸腐蚀的性能。这种玻璃体在较低的温度下软化， 过量时有可能导致坯体的严重变形。在低于它反应温 度时，它们将降低混合料的收缩，并使混合料易于干 燥。在窑温低，且火是暗红色的情况下，它将与含铁 的矿物化合，使制品的红色“漂白”，而呈浅黄色。 硫酸钙在焙烧时较为稳定。在低温烧成的砖中，它仍 然不变，是烧结砖中最常遇到的泛白起霜的原因，
粉煤灰砖
一.烧结粉煤灰砖
烧结粉煤灰砖是以粉煤灰和粘土为主要原料，再 辅以其他工业废渣，经配料、混合、成型、干燥及焙 烧等工序而成的一种新型墙体材料。 采用塑性挤出工艺，粉煤灰掺量难以提高，一般 在25％左右。 研究单位用可塑性较高的粘土，采用硬塑挤出工 艺，使粉煤灰接量提高至45％。 为了进一步提高粉煤灰掺量，一些单位开始进行 压制成型高掺量粉煤灰的研究，使粉煤灰的掺量提高 至70％一80％，同时对粘土的可塑性要求更高了。
中颗粒为4900目筛筛余量在20％一40％之间；
细颗粒为4900目筛筛余量小于20％。 粉煤灰的粒度，对烧结粉煤灰砖坯的成 型、干燥和焙烧都有直接影响。如果粉煤灰颗 粒粗，掺量又高，则可塑性差，不易成型，同 时使制坯皮机泥缸、螺旋及搅拌机刀叶磨损较 快，这样的砖坯，虽然以快速干操有利，但烧 成温度高，不易掌握，同时吸水率高，砖的抗 冻性能较差。
④ 保温带长度
粉煤灰烧结砖一般要求保温带较长，减少空气 流入量，降低过剩空气量系数，加强砖的保温作用。 同时，保温带的延长，对减少砖的黑心、压花等弊病 也是有益的。为加强保温，焙烧粉煤灰烧结砖时，一 般砖厂都采用两层普通粘土砖封闭窑门。
4.目前国内生产烧结粉煤灰砖品种性能
烧结粉煤灰砖的尺寸稳定性、保温隔热性能， 远远优于掺粉煤灰的燕压、蒸养砖，其生产能耗低于 普通粘土砖。因此占建材掺灰量39.7％的粉煤灰，都 用来生产烧结砖，是建材工业用灰量最大的一个领域。
烧结粉煤灰空心砖
人们为了减轻建筑物的自重及工人的劳动强 度，在不影响砖坯强度等质量的情况下，开发生 产的一种比粉煤灰实心砖密度更小的砖。具有如 下特点：
① 在粉煤灰掺量小于40％时．烧结粉煤灰空心砖强 度与烧结粉煤灰实心砖、粘土砖强度基本相同，随着粉 煤灰掺量增加，强度有所下降。 ② 由于空心砖存在空洞，窑内热气流的阻力减 小．焙烧火头速度加快．使焙烧空心砖的产量高于实心 砖。 ③ 砖体内空洞的排列分坚孔与水平孔；承重空心砖 多用竖孔，非承重空心砖用水平孔。
② 节约能耗 焙烧外燃粘土砖(轮窑焙烧)，每万块耗标难 媒0.7吨左右，而采用粉煤灰内燃烧结工艺，基本 实现了焙烧不用煤(粉煤灰掺量50％，热值 2508kJ/kg以上)，并能抽取焙烧余热进行人工干燥。 ③ 减轻建筑荷重 降低劳动强度 每块烧结粉煤灰砖平均重为2.0kg，比普通粘 土砖轻0.5kg。 ④ 提高效率，降低成本 烧结粉煤灰砖干燥，焙烧周期均比粘土砖短。