陶粒,利用各类粘土、板岩、页岩、煤矸石、及工业固体废弃物等多种原料,经过陶瓷烧结而成,一般是用来取代混凝土中的碎石和卵石。
生产陶粒的主体设备主要包括:原料贮存仓、降尘室、引风机、主窑体、喷煤系统、控制柜等。其中原料仓下部的喂料器、窑体转速和拱煤量均为无级调速,以便调整其工艺参数,在保证产品质量的前提下获得大的产量。
圆柱料坯若采用回砖窑焙烧,圆柱体在窑内滚动成椭圆形。
(1)高性能陶粒
高性能陶粒是指强度较高、吸水率较低、密度较小的焙烧或免烧陶粒。轻集料的资源丰富,品种繁多。它有天然轻集料、固体废弃物轻集料和人造轻集料之分。根据它们的生成条件及性能看来,可以用来配制高性能混凝土的只有经加工的高性能陶粒。国外一般称它为高性能轻集料,在我国也可称它为高强陶粒。
高性能陶粒是采用合适的原材料,经加工工艺,所制造出的不同密度等级、高强度、低孔隙率、低吸水率的人造轻集料。这种轻集料的某些性能与普通密实集料相似,与普通轻集料相比性能更为优越。
(2)普通性能陶粒
普通性能陶粒是相对于高性能陶粒而言。即它的强度比高性能陶粒略低。孔隙率略高、吸水率也高。但它的综合性能仍优于普通集料。
用途:陶粒具有优异的性能,如密度低、筒压强度高、孔隙率高,软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。特别由于陶粒密度小,内部多孔,形态、成分较均一,且具一定强度和坚固性,因而具有质轻,耐腐蚀,抗冻,抗震和良好的隔绝性等多功能特点。利用陶粒这些优异的性能,可以将它广泛应用于石油压裂支撑剂、建材、耐火、保温材料、净水、园艺、食品饮料、化工等部门,应用领域越来越广,还在继续扩大。在陶粒发明和生产之初,它主要用于建材领域,由于技术的不断发展和人们对陶粒性能的认识更加深入,陶粒的应用早已超过建材这一传统范围,不断扩大它的应用新领域。陶粒在建材方面的应用,已经由下降到80%,在其他方面的应用,已占20%。随着陶粒新用途的不断开发,它在其他方面的比例将会逐渐。
生产工艺:
1、破碎:
开采的铝矾土,块度一般为300~500mm左右,含有少量的水分。一般采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的二级破碎系统,将其粒度控制在≤8mm。
进厂后的铝矾土,可以根据品位的不同,分开堆放。使用时根据指标搭配使用。
在生产陶粒砂的过程中通常加入锰(Mn)元素以降低烧结温度并将产品染成深色。国内大多厂家采用低品位(含量~50%)的锰矿或锰灰作为锰元素的来源。
2、配料:
铝矾土、锰粉、回料等几种物料,分别被输送到各自的料库,库下设置调速皮带秤实现物料自动配料计量。
3、粉磨:
一般采用烘干兼粉磨的球磨机,配套选粉机,组成闭路系统。这样粉磨的效率高。
烘干物料的热风可以来自于回转窑的废气,做到余热利用;也可以设置的热风炉。
4、制球:
出磨的生料粉在生料库内储存。一般设置2~3个库,可以单出料,也可以多库搭配出料。
生料粉被送入一个小料仓,料仓下设置螺旋计量装置或者调速皮带秤装置,计量生料量。该生料进入盘式制球机。同时,采用流量计可以计量水的多少,由管道泵把水喷入盘式制球机里面。制球机旋转过程中,可以制成各种粒径的料球。
料球出盘后,由皮带机送入筛分装置,合格的进入回转窑,过大的返回到原料粉磨流程。
可以根据不同窑的产量,配备不同数量的盘式制球机。
该制球系统自动化程度高,工艺连续,配套袋式收尘器后,可以实现岗位粉尘达标,净化岗位作业环境。
5、煅烧:
料球进入带有一定斜度的回转窑进行煅烧,随着回转窑的旋转,料球向窑头滚动,同时煤粉从窑头喷入窑内燃烧,料球在回转窑内被煅烧成强度很高的陶粒砂。
煤粉燃烧器可以采用单风道喷煤管,简单可靠,一次风量高;也可以采用多风道燃烧器,一次风量可以降低为煤粉燃烧所需风量的8%,提高了入窑二次风量,节能效果显着。多风道燃烧器分为外轴流风、煤风、内轴流风等,火焰形状非常容易调节。
煤粉的计量可以采用转子式计量秤或者科氏力秤,控制下煤量,稳定窑内热工制度。
6、煤粉制备:
煤粉的制备可以采用球磨或者立磨,可以从窑头罩抽取热风烘干煤粉。采用动态选粉机可以任意调节煤粉细度,为煤粉的充分燃烧提供了条件。
7、成品冷却:
陶粒砂的冷却一般采用回转式冷却机,工作简单可靠,冷却机的二次风完全入窑,配合多通道燃烧器的使用,更可以节约大量的能耗。出冷却机的陶粒砂温度很低,可以用手抓起来。
8、筛分:
出冷却机的陶粒砂,可以直接输送到多级振动筛,按要求分为多个粒径品级。
陶粒砂产品规格
Ⅰ型0.45-0.9mm(20目-40目)高强度中密度Ⅱ型0.9-1.25mm(16目-20目)高强度中密度
Ⅲ型1.0-1.70mm(12目-18目)高强度中密度
Ⅳ型0.224-0.65mm(40目-60目)高强度中密度
大块返回原料破碎流程。
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