炉碴砖

煤碴砖

炉碴砖原名煤碴砖，是利用工业废弃炉渣作为主要原料，加入一定量的（水泥、电石碴）石灰、石母作胶粘剂和激发剂，经混合、压制成型、蒸养或蒸压养护而成的实心砖。

砖的概述

炉碴砖原名煤碴砖，是利用工业废弃炉碴作为主要原料，加入一定量的（水泥、电石碴）石灰、石母作胶粘剂和激发剂，经混合、压制成型、蒸养或蒸压养护而成的实心砖，它具有节能、节土、保护环境、隔热、保湿、隔声等优良性能，是一种替代烧结黏土砖的环保型新型建筑材料。20世纪90年代前，该产品在我国生产和应用缓慢。目前，在大中城市及经济较发达地区和农村的建筑工程中已普遍使用。炉碴砖可用于承重和围护墙体及基础材料，因为炉碴砖的原料是用在高温下形成的炉碴，是煤燃烧后的残碴，它具有活性和等形成硅酸盐矿物的成分，这些成分在石灰和石膏碱性激发剂的作用下形成硅酸盐矿物，而形成的硅酸盐矿物是水硬性胶凝材料。随着时间的延长，硅酸盐矿物与水不断反应，砖的强度也会不断提高。

工艺流程

以煤为原料的小氮肥厂，目前炉碴用得不多，成为三废堆积如山，用于生产炉碴砖，使得炉碴变废为宝。

生产流程

废炉碴、石灰、石膏→搅拌→消化→轮碾→砖坯成型→蒸汽养护→产品。

搅拌

将废炉碴、石灰、石膏按一定的比例配备好后，进行人工或机械搅拌，使其充分均匀，从而保证砖的质量。

消化

将搅拌均匀的原料加入适量的水分，继续将其搅拌，使水和原料混合均匀，然后堆积存放，以保证生石灰遇水后发生分解，使氧化钙变为氢氧化钙放出热量，并使体积膨胀2～3倍，当料层堆放达到8～24h后即使生石灰达到了消化的目的（生石灰消化的理论用水量为石灰中有效氧化钙含量的32.13%）。

轮碾

混合料在轮碾机中，由于受到轮碾的圆柱形表面和碾盘平面的滚动接触而产生剪压作用，使混合料被压实。被压实后的物料松散表观密度一般比原来的表观密度提高30%～60%左右。另外，由于压实作用把料中的部分空气排除，提高了表观密度，减少了成型加压时的回弹膨胀，因此，提高了砖的强度，改善了炉碴砖的一些物理性能。

轮碾的同时，提高了活化作用，由于受离心力和碾磨力的作用，使颗粒与颗粒之问，以及颗粒与碾轮之间，产生强烈的摩擦作用，摩擦产生热量，使料温提高，摩擦还使物料颗粒表面面积增大，增加物料问的接触面积，促使化学反应的进行，使材料微粒的水化深度增加了，即在同一时间内增加了胶凝物质的生成量。

轮碾后的混合料，颜色较轮碾前的为深，且有油亮感觉，手捏后能成团，松手后不散则说明该物料轮碾质量较好，能满足砖坯成型的要求。

砖坯成型

经轮碾后，混合料达到了理想要求，则可进行砖坯成型，砖坯成型的质量要求是尺寸规格，表面平直，棱角整齐等。砖坯表观密度是衡量砖坯密实度的一项指标，容量越大，密实度也就越大，因此，要求砖坯具有一定的表观密度（一般为550~650kg/m3），水分的大小对砖坯成型的质量都有很大的影响，成型水分过小，混合料可塑性差，内摩擦力大，砖坯的极限成型压力减少，因而成型后的砖坯密实度差，易产生掉角。成型水分过高，则砖坯变软，放砖时易变形，同时增加成品的孔隙率，最终要影响到产品强度和耐久性，因此，砖坯的成型水分一定要恰当，一般在19%～23%。（采用8孔盘式压砖机，其成型压力为10MPa）。

蒸汽养护

炉碴砖的一道重要工序，就是对砖坯进行湿热处理。通常是在饱和蒸汽的湿热介质中进行处理，故一般又称蒸汽养护。养护的目的，在于加速成型坯体中胶结料的凝结、硬化过程，也即加速炉碴砖中的活性成分和石灰之间的水化和水热反应，生成具有强度的水化物，增加制度的结晶度，缩短硬化时间，使砖坯在较短的时间内达到预期的性能。

配料

由于砖的物理力学性能及技术经济指标的效果与配合比有很大的关系，因此，确定其最佳配合比例在工艺上显得尤为重要。其确定原则大致有如下几个方面：

1.应满足建筑用砖的各项物理力学性能要求，其中特别是强度和耐久性，应符合产品质量标准中各项物理力学性能指标。

2.在满足炉碴砖的各项物理力学性能指标的前提下，应尽量选择石灰、石膏的下限值以降低产品成本。

3.应与生产工艺条件相适应。

4.配合比中原材料的种类不宜过多，以减少工艺处理的环节。

5.原材料的选择应符合因地制宜、就地取材的原则，并应优先利用各种工业废碴，有利于改善环境，降低砖的成本。

养护

养护工艺指标

养护包括四个阶段：即蒸前静停、升温、恒温和降温阶段，确定养护时间、升温速度等是养护的重要工艺指标。

（1）升温：从室温至110℃，升温速度一般为15℃/h左右，共4～5h左右。

（2）恒温：95～100℃，时间为14～16h。