烧结砖生产工艺技术说明书

烧结砖生产工艺技术说明书前言烧结砖作为一种历史悠久且应用广泛的建筑材料，凭借其优良的物理力学性能、耐久性及经济性，在城乡建设中占据重要地位。本说明书旨在系统阐述烧结砖的生产工艺技术，涵盖原料处理、成型、干燥、焙烧等关键环节，为生产实践提供理论指导与操作参考。本说明书适用于采用传统及现代改良工艺生产烧结黏土砖、页岩砖、煤矸石砖等各类烧结墙体材料的企业技术人员及管理人员。一、主要原材料烧结砖的主要原料为富含可塑性矿物的黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰、炉渣等，或上述原料的复合配比。原料的选择与处理直接关系到产品质量、生产效率及成本控制。1.黏土：传统烧结砖的主要原料，需具备适宜的塑性、良好的烧结性能及较低的有害杂质（如碳酸盐、硫酸盐、铁的硫化物等）含量。其矿物组成以高岭石、蒙脱石、伊利石等黏土矿物为主。2.页岩：一种沉积岩，具有层理结构，经破碎、碾磨后可作为主要原料或掺合料。其特点是化学成分稳定，烧失量较小。3.煤矸石：煤炭开采和洗选过程中产生的固体废弃物，含有一定的碳，可作为内燃料使用，实现能源节约。选用时需关注其热值及有害成分。4.粉煤灰、炉渣等工业废渣：此类原料的利用不仅能降低生产成本，还能实现固废资源化，保护环境。需根据其化学组成、物理性质进行合理配比与预处理。对原料的基本要求包括：适宜的化学成分与矿物组成、良好的塑性指数、合理的颗粒级配、较低的杂质含量以及符合环保要求。二、生产工艺流程烧结砖的生产工艺通常包括原料制备与处理、成型、干燥、焙烧四大核心环节，各环节紧密相连，相互影响。（一）原料制备与处理原料制备是确保后续工序顺利进行和产品质量稳定的前提，其主要目的是对原料进行破碎、筛分、混合、陈化，以改善其物理化学性能，满足成型要求。1.原料开采与运输：根据原料赋存状况，采用露天开采或地下采掘方式获取。开采后的原料经初步破碎（若需）后由皮带输送机或其他运输设备转运至原料堆场。2.破碎与筛分：大块原料需经过颚式破碎机、锤式破碎机或辊式破碎机等进行破碎，以达到要求的粒度。破碎后的物料通过振动筛进行筛分，去除超粗颗粒及杂质，保证原料的均匀性。对于页岩、煤矸石等硬度较高的原料，破碎环节尤为重要。3.混合与均化：不同种类或批次的原料需进行充分混合，以保证其成分和性能的均匀一致。混合可在混合机（如双轴搅拌机、轮碾机）中进行，必要时加入适量水分调节湿度。4.陈化：将混合均匀的原料（泥料）在陈化库中堆放一定时间（通常为数天至数周），通过微生物作用、水分迁移及物理化学反应，使泥料的塑性得到改善，水分分布更加均匀，提高成型性能和制品强度。陈化期间需注意保湿，防止泥料风干开裂。5.细碎与搅拌：陈化后的泥料进入二次破碎或细碎设备（如对辊机、真空练泥机的预压螺旋）进一步细化颗粒，然后在强力搅拌机或真空练泥机中进行最终的搅拌捏合，排除泥料中的空气，提高泥料的致密度和均匀性。真空练泥机是保证泥料质量的关键设备，其真空度直接影响坯体的强度和焙烧后的性能。（二）成型成型是将制备好的合格泥料通过一定的工艺方法制成具有一定形状、尺寸和强度的湿坯体。目前应用最广泛的是挤出成型法。1.挤出成型：*喂料：合格的泥料通过喂料机均匀送入真空挤出机的机筒。*挤出：泥料在螺杆的推动和挤压下，通过机头上的成型模具（口模）被连续挤出，形成具有一定断面形状的泥条。模具的设计与加工精度直接决定了砖坯的尺寸精度和外观质量。*切坯：挤出的连续泥条由切坯机按设定的长度切割成单个湿坯。切坯方式有机械切坯和钢丝切坯等。*湿坯质量要求：湿坯应具有完整的外形，棱角分明，表面光滑，无裂纹、缺角、扭曲等缺陷，且具有足够的湿坯强度，以承受后续的码坯、运输等操作。泥料的塑性、含水率是影响成型质量的关键因素。（三）干燥湿坯中含有大量水分（通常为15%-25%），若直接入窑焙烧，会因水分急剧蒸发导致坯体开裂甚至炸裂。干燥的目的是通过物理方法去除湿坯中的部分水分，使其达到入窑焙烧要求的残余水分（一般控制在5%以下），并提高坯体强度。1.干燥方式：*自然干燥：利用太阳能、风能等自然条件，将湿坯码放在干燥场上进行晾晒。此法成本低，但受气候影响大，干燥周期长，占地面积大，劳动强度高，目前已较少大规模采用。*人工干燥：在专用的干燥室内进行，主要有隧道式干燥室、室式干燥室等，其中隧道干燥室因其连续化、自动化程度高、干燥效果好而被广泛应用。2.干燥过程控制：*干燥制度：根据坯体原料特性、尺寸、初始含水率等因素，制定合理的干燥制度，包括干燥介质的温度、湿度、流速及干燥时间。一般分为预热升温阶段、等速干燥阶段和降速干燥阶段。*关键控制点：防止干燥速度过快导致坯体开裂是干燥过程的核心。应控制好干燥室内各区域的温度梯度和湿度梯度，确保坯体水分均匀蒸发。进车速度、热风量及分布也需精确调控。3.干燥后坯体要求：干燥后的坯体（干坯）应具有足够的强度，含水率均匀且达到入窑要求，无明显变形、裂纹等缺陷。（四）焙烧焙烧是将干燥后的坯体在高温窑炉中进行煅烧，使其发生一系列物理化学变化（如脱水、分解、氧化、还原、熔融、结晶等），最终形成具有一定强度、耐久性和稳定性的烧结砖产品。这是决定产品性能的关键工序。1.窑炉类型：目前主流的焙烧窑炉为隧道窑，其具有连续化生产、热效率高、产品质量稳定、自动化程度高等优点。此外，还有轮窑等其他窑型。2.焙烧过程：坯体在窑车内码放整齐后，由窑头推入隧道窑，依次经过预热段、烧成段和冷却段。*预热段：坯体从常温逐渐升温至烧成温度前（通常为____℃）。此阶段主要进行坯体残余水分的蒸发、有机物的燃烧、碳酸盐的分解（如碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳）等物理化学反应。升温速度应缓慢，防止坯体开裂。*烧成段：窑内最高温度区域，根据原料特性不同，一般在____℃左右。在此温度下，坯体中的矿物颗粒发生熔融、扩散、重结晶，形成新的矿物相（如莫来石、玻璃相），使颗粒之间紧密结合，赋予砖体高强度和良好的耐久性。若原料中含有可燃物（如煤矸石中的碳），则此阶段也是其燃烧放热提供热量的主要阶段。烧成温度和保温时间是此段的关键参数。*冷却段：烧成后的砖从高温逐渐冷却至出窑温度（通常低于100℃）。冷却速度对砖的性能有重要影响，过快易导致砖体内部产生热应力而开裂，过慢则降低窑炉产量。冷却过程中，通过控制窑内气氛（氧化或还原），还可生产不同颜色的砖（如红砖、青砖）。3.燃料与燃烧：焙烧所需热量由燃料燃烧提供。常用燃料有煤粉、天然气、煤气、重油等。对于内燃料（如煤矸石、高碳页岩）砖，则主要依靠坯体内部可燃物的燃烧供热，需注意内燃料的均匀分布和配用量。4.焙烧气氛：窑内气氛（氧化气氛、还原气氛）对砖的颜色、性能有影响。氧化气氛下，铁元素多以三价铁形式存在，砖呈红色；还原气氛下，铁元素多以二价铁形式存在，砖呈青灰色或黑色。三、关键工艺参数控制在整个生产过程中，需对以下关键工艺参数进行严格控制：1.原料处理阶段：原料配比、破碎粒度、陈化时间、泥料含水率、塑性指数、真空练泥机真空度。2.成型阶段：泥料挤出压力、挤出速度、坯体尺寸偏差、湿坯强度。3.干燥阶段：干燥介质温度、湿度、流速、干燥时间、干坯含水率。4.焙烧阶段：各段温度曲线、烧成最高温度、保温时间、窑内压力制度、气氛、冷却速度、燃料消耗。四、产品质量检验成品砖需按照相关国家标准（如GB/T____《烧结普通砖》）进行质量检验，主要检验项目包括：尺寸偏差、外观质量、抗压强度等级、抗风化性能、泛霜、石灰爆裂、吸水率等。企业应建立完善的质量检验制度，确保出厂产品合格。五、主要生产设备简介烧结砖生产线的主要设备包括：*原料处理设备：颚式破碎机、锤式破碎机、辊式破碎机、振动筛、轮碾机、双轴搅拌机、陈化库（堆料机、取料机）、真空练泥机。*成型设备：挤出成型机（主机、机头、模具）、切坯机、码坯机（人工或自动化）。*干燥设备：隧道干燥室（含热风炉、风机、调温调湿装置）、干燥车。*焙烧设备：隧道窑（含燃烧系统、温控系统、排烟系统、冷却系统）、窑车、推车机、拉引机。*辅助设备：皮带输送机、斗式提升机、除铁器、自动化控制系统等。六、安全生产与环境保护1.安全生产：严格遵守各项安全生产规章制度，加强对操作人员的安全培训，确保设备安全运行，防止机械伤害、火灾、烫伤、粉尘危害等事故发生。2.环境保护：*粉尘治理：对原料破碎、筛分、运输等环节产生的粉尘，应采取布袋除尘器、旋风除尘器等高效除尘设备进行收集处理。*废气治理：焙烧窑炉产生的烟气需进行脱硫、脱硝、除尘处理，达标后排放。*噪声控制：对高噪声设备采取减振、隔声、消声等措施，降低噪声污染。*