发展煤矸石烧结砖存在的问题及经验教训.doc

发展煤矸石烧结砖存在的问题及经验教训发展煤矸石烧结砖存在的问题及经验教训李庆繁1宋波2(1.辽宁省墙材协会,抚顺l13006:2.辽宁省墙改办,沈阳l10032)摘要】在煤矸石制砖技术日臻完善的今天,因材料,工艺选择不当或不匹配,甚至在建设中存在一些问题.会给企业造成严重经济损失.根据对辽宁省沈煤集团,铁煤集团等十余家煤矸石烧结砖和空心砖企业的实地考察和调研.分析和总结企业建设煤矸石烧结砖生产线中存在的问题及经验教训.供企业新建煤矸石烧结砖生产线时参考.【关键词】建设;煤矸石;烧结砖厂;经验教训;避免;经济损失辽宁省墙材协会根据辽宁省墙体材料改革办公室关于开展辽宁省墙体材料产品结构调整研究课题的工作安排.为推动辽宁省墙体材料工业结构调整和优化升级.落实辽宁省墙材工业协会2009年度工作计划.推动非粘土烧结墙材产品质量的提高及企业技术进步.以及烧结砖行业的科学,可持续发展,自今年3月初开始对辽宁省沈煤集团,铁煤集团等十余家煤矸石烧结多孔砖和空心砖企业进行了实地考察与调研.在调查中发现.部分企业在发展煤矸石烧结制品过程中.存在一些不尽人意的问题.给企业造成不应有的损失本文简要介绍煤矸石烧结砖厂建设中存在的问题及经验教训.供今后发展煤矸石烧结砖时参考1煤矸石烧结砖厂建设中存在的问题辽宁省近年来新建的年产5000万块标砖以上的煤矸石烧结多孔砖,空心砖企业有十余家,其中年产1.2亿块标砖的有两家.年产2.2亿块标砖的有两家,具有现代化,自动化,大断面隧道窑的生产线共8条,目前产品质量优异.已成为辽宁省重点扶持的新型墙材主导产品这些企业基本上都是行业外企业,建厂之初对如何烧砖尚不十分清楚.尽管有的经过大量的调研和论证工作.甚至进行了工业性试验,但主要还是通过设计,科研单位.甚至是设备厂家的介绍和提供的设计文件进行建厂有的企业较为顺利,如本溪中鼎砖业有限公司年产5000万块标砖煤矸石烧结多孔砖生产线.从破土动工到投产仅用约4个月时间,并实现当月达产达标有的企业则经历了曲折甚至历尽艰难.其中以辽阳某煤矸石烧结砖厂最为突出.下面就所了解的情况作简要介绍1.1沈煤集团砖厂的建设沈煤林盛砖厂的建设是在2002年在沈煤集团对项目技术经济的可行性,工艺方案等做了大量的调研和论证工作.并经工业性试验的基础上.决定在适宜制砖的沈煤集团沈阳林盛矿区和辽阳西马矿区的煤矸石山脚下各建一条年产6000万块标砖煤矸石烧结砖生产线.2003年林盛砖厂生产线建成后.由于林盛煤矿的煤矸石含硫量高.致使砖的质量低下.设备腐蚀严重,空气受到污染,给企业带来了损失.企业几经努力,改变了原材料组成.对生产线进行了技术改造,增设了筛分系统.提高了原料的细度.产品质量显着提高.目前产品已供不应求又如沈煤前屯砖厂.拟利用的煤矸石具有高塑性,高干燥敏感性及高干燥和焙烧收缩率(2005年,经西安墙材研究设计院对送样检测结果为:塑性指数为15.9,干燥敏感性系数为1.53,干燥和焙烧线收缩大于12%).不适宜采用一次码烧工艺生产烧结砖.2006年生产线建成后,产品质量低劣.同样经历了艰苦的努力.最终不得不改变原材料的组成,解决了干燥敏感性系数和收缩率高的问题.生产步人良性发展1.2辽阳某煤矸石烧结砖厂的建设林盛和前屯砖厂出现的问题仅仅是由于原材料不符合要求而引起的.通过对原料的调整.问题可以很快得到解决.辽阳某煤矸石烧结砖厂(以下简称辽阳某厂),至今历经3年建厂,试生产和技术改造,已2009年10期?27?投资近7000万元.建设的年产1.2亿块标砖煤矸石烧结多孔砖,空心砖生产线,不仅由于煤矸石中有害杂质含量较高(S0含量为4.17%,CaO为4.23%),而且生产线的设计和建设都存在一些问题,使企业蒙受了严重的经济损失.据了解.辽阳某厂2004年开始为建厂进行前期工作.对原材料进行了多次化验.可谓准备充分.2006年开始建厂.2007年8,9月份竣工.竣工后准备进行试生产时.才发现隧道窑没有哈风口无法烧窑.不得不对隧道窑进行第一次改造增设了哈风系统,于2007年底开始试生产.由于煤矸石SO和CaO含量都高达4%以上:原料粉碎粒度粗:虽然增设了哈风系统.但通风系统设计极不合理,风机能力不足.无法抽取余热.仅能利用烟热对砖坯进行干燥.送人干燥窑的烟气温度达200oC以上.由于上述原因的综合作用,致使产品质量低劣,见图1.另外,煤矸石含硫量过高所带来的危害还有:设备腐蚀严重.不到一个月时间,损坏了一台大的离心风机,六台轴流风机:车间空气污染严重.劳动环境十分恶劣.因此,不得不掺人大量页岩,其配比为页岩:煤矸石=(67):(43)由于混合料的含硫量降低,产品质量有所提高.但其他条件仍没有改变.质量仍然低劣,车间烟气弥漫.由于窑炉通风系统不合理,通风能力不足造成焙烧困难.试生产半年余,产品质量和产量始终达不到要求为改变这一状况.企业请来专业烧窑队伍进行示范和指导.由于处置不当,发生送人干燥窑的烟气温度过高.将干燥窑坯体点燃着火致使窑顶塌陷.这绝非是由于专业烧窑师傅不会烧窑所致.而是由于专业烧窑师傅并不了解所烧的窑从设计到建设所存在的极其不合理的状况.仍按着正常的隧道窑和正常的烧窑方法操作.由于没有也不可能有烧这一类极不正常的窑的经验.对于出现图1不合格的煤矸石烧结砖的反常现象措手不及.致使干燥窑着火.4条窑窑顶都曾发生过坍塌事故.这也证明了窑的设计和建设存在严重问题该企业经历近一年的试生产.付出了惨重的代价.2008年l0月底.厂领导下决心停产进行全面改造.笔者于2008年11月上旬.应邀同厂领导和技术人员共同研究窑炉改造方案笔者对窑炉的改造从理论和实践上提出了诚恳的意见.厂领导和技术人员结合本企业的实际情况确定了窑炉改造方案.对通风系统作了较大的改进.增加了余热风机.增设了余热通风系统并与排烟系统分离.扩大了哈风口的截面积.干燥窑采用了多点送风和多点排潮原料粉碎系统拆除了几十万元购置的振动筛.安装了由高坎机械公司提供的滚动筛.使原料粉碎粒度粗的问题得到了解决.2009年4月.初步改造完成的两条窑投入试生产.由于原料细度显着提高.有效地避免了由黄铁矿和石灰石引起的砖的爆裂:采用清洁的余热空气.热风温度最高不超过130C:加大了通风量.窑内的热工制度合理.因此,砖的质量显着提高,见图2.目前4条窑的主体改造已基本完成,但由于受资金限制.通风系统尚需进一步完善另外.自动码坯机的改造历经半年尚未完成,由于生产需要,一条线已改为人工码坯,另一条线正在改造图2改进后烧制的煤矸石烧结砖2应吸取的经验教训以上三个砖厂的经历.尤其是辽阳某煤矸石烧结砖厂的惨痛经历.值得我们认真思考.在煤矸石制砖技术日臻完善的今天,为何还遭遇如此挫折?我们应该吸取哪些经验教训呢?2.1企业新建煤矸石烧结砖生产线应做到心中有数并选择信得过的科研设计单位进行合作如前所述.建厂过程中出现的一些问题.多是由?28?2009年1o期_曩材于企业对如何烧砖不十分清楚.甚至一无所知.而对于设计和建造过程中出现和存在的问题毫不知情所致.为了避免类似情况的发生,不仅要做到心中有数,而且要选择信得过的科研设计单位做到心中有数.就是要清楚地了解什么样的煤矸石才能制砖?能制砖的煤矸石中有害杂质是否超标?更要清楚地知道.利用煤矸石烧砖.使煤矸石得到利用并不是最终目的.而是要提供满足建筑工程质量和安全需要的煤矸石烧结砖,才是最终目的.在实现最终目的的过程中.使煤矸石得到有效利用.才能真正符合发展循环经济的要求和实现节能减排.因此.要确保生产线的设计合理和尽量减少失误.一般来说.新建煤矸石烧结砖生产线.建成后出现较大问题的企业.如辽阳某厂.主要是因为企业对什么样的煤矸石能制砖.生产高品质的烧结砖对煤矸石有哪些要求等,知之甚少.从而失去了主动权,只能听任一面之言.那怕是错误的也毫无觉察.因此,在新建煤矸石烧结砖生产线时.一定要做到心中有数,要多学多问.并且要选择在技术和信誉上信得过的科研设计单位进行合作2.2应了解拟用煤矸石的制砖可行性煤矸石包括掘进矸石和洗选矸石.实际上是含碳岩石(碳质页岩,碳质灰岩等和少量煤块)和其他岩石的混杂物.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大并非所有煤矸石都能生产烧结砖,如铝质岩矸石(Al0>40%)和钙质岩矸石(CaO>3O%),由于A1,0和CaO含量过高而不能用于烧结砖的生产.即使可用于生产烧结砖的粘土质和页岩质矸石,其矿物组成,化学成分和工艺性能亦必须满足制砖的要求因此.在建煤矸石烧结砖生产线前,应进行如下工作:(1)进行有害物质的测定.要按照国家标准GB6566建筑材料放射性核素限量进行试验分析,确保废渣制成的墙体材料绿色,健康.(2)进行化学分析,判断其有害物质是否超标.如果CaO,Na20,MgO,SO等含量超过标准要求,就会出现爆裂,泛霜等现象.影响产品强度,外观和耐久性煤矸石中的硫是主要的有害杂质.含量应控制在1%以下.硫常以化合状态存在,黄铁矿(FeS)最为常见如前所述.煤矸石中的硫,在生产过程中造成大气污染并引起设备的腐蚀.黄铁矿导致制品爆裂和起霜(3)进行原料工艺性能的化验分析.对其塑性,干燥敏感性,收缩性和发热量有所了解,以便明确:是采用一次码烧工艺,还是采用二次码烧工艺:是否需要添加高塑性物料,或添加瘦化料.确定合理的配合比,将原料塑性指数控制在714之间为宜;是否需要增加内燃料.或添加无热值或低热值的辅助材料.内燃发热量控制在1672kJ/kg2090kJ/kg(400kcal/kg500kcal/kg)为宜,以满足全内燃焙烧的需要.(4)进行全煤矸石或混合料的小样烧制试验.(5)如果以上均符合制砖要求,可进一步做工业性试验.由此得出原材料可行性实验报告,作为生产工艺设计依据2.3项目评审在进行项目可行性研究报告和初步设计评审时,将会有两种结果,一是通过,二是被否决.如被否决.则表明该项目可行性研究或设计存在比较严重的问题.这是出于对企业的关心和爱护所做出的决定.应当正确理解.如上述存在的问题.尤其是辽宁某厂在建厂过程中存在的问题.在评审时若严加把关,就不会给企业造成严重的经济损失.因此,正如平顶山可利尔新型建材有限公司在互联网上载文指出:在进行项目可行性研究报告和初步设计评审时,同样要找一些可信赖的专家.不要相信伪专家招摇撞骗.也不要相信昧良心专家因一些经济利益为别人