計(jì)算機(jī)控制 窯箱式燒結(jié)
去年12月18日，河南省平頂山市三合新型建材有限公司一條年產(chǎn)30萬(wàn)立方米的粉煤灰陶粒生產(chǎn)線(xiàn)一次點(diǎn)火成功，順利投產(chǎn)。它標(biāo)志著我國(guó)燒結(jié)粉煤灰陶粒生產(chǎn)工藝有了新的提高，達(dá)到新的水平。
這一項(xiàng)目受到了平頂山市環(huán)保局的重視，因?yàn)樵撌幸γ习l(fā)電有限責(zé)任公司發(fā)電機(jī)組擴(kuò)容后粉煤灰年排放量達(dá)240萬(wàn)噸，如何利用粉煤灰減少污染成為當(dāng)務(wù)之急。去年3月，該市環(huán)保局和相關(guān)企業(yè)的同志來(lái)北京，與具有技術(shù)專(zhuān)利的北京科陶輕建粉煤灰陶粒技術(shù)研究院商談合作事宜，并到南京實(shí)地考察了相關(guān)的生產(chǎn)線(xiàn)。之后由該市三合新型建材有限公司投資700萬(wàn)元興建了這條生產(chǎn)線(xiàn)，預(yù)計(jì)可以每年銷(xiāo)納姚孟發(fā)電公司的粉煤灰180萬(wàn)噸。該公司計(jì)劃延伸產(chǎn)業(yè)鏈，在生產(chǎn)粉煤灰陶粒的同時(shí)，生產(chǎn)粉煤灰陶粒耐火磚，全部銷(xiāo)往國(guó)外市場(chǎng)，將實(shí)現(xiàn)環(huán)保效益與經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。
北京科陶輕建粉煤灰陶粒技術(shù)研究院院長(zhǎng)謝貴介紹了他們研制的這條生產(chǎn)線(xiàn)的工藝特點(diǎn)。
首先是自動(dòng)化程度高。從原材料粉煤灰的脫水處理，到黏結(jié)劑、添加料等的配比，再到成球盤(pán)上的成球，全套生產(chǎn)線(xiàn)由計(jì)算機(jī)控制，機(jī)、電、液、氣配合緊密，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的仿真模塊與遺傳算法模塊交互作用，從而得到最優(yōu)調(diào)度方案，提高了生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品的合格率。
第二是對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了改進(jìn)。依據(jù)物理吸附和化學(xué)結(jié)合理論，他們改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，首先采用機(jī)械力的作用，將粉煤灰的聚焦?fàn)铑w粒分散，使顆粒表面活化中心增多；然后采用化學(xué)和機(jī)械力相結(jié)合的方法，在混合料碾練時(shí)均勻加入有多種有機(jī)和無(wú)機(jī)化工物質(zhì)經(jīng)特殊工藝制成的高分子復(fù)合型外加劑，將粉煤灰變性；最后在高溫下結(jié)合成高分子玻璃硅酸鹽等物，冷卻后形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)晶體。
第三，是采用窯箱式燒結(jié)方式。這種靜態(tài)燒結(jié)工藝，利用空氣中的氧氣在窯箱底部引火，配以不同動(dòng)力的風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)窯箱內(nèi)部熱循環(huán)式燒結(jié)；窯箱底部、外圍采用循環(huán)水冷處理方式。在生料球經(jīng)倒料槽進(jìn)入窯箱后，從窯箱下方的點(diǎn)火器點(diǎn)火，空氣從窯箱底部被收入，自下而上溫度逐漸升高，溫度達(dá)到1300℃，這樣球從表皮到球心不斷燒結(jié)，同時(shí)進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)。隨著可燒質(zhì)的碳的燒盡，燒結(jié)的料層逐漸冷卻。經(jīng)過(guò)70分鐘燒結(jié)時(shí)間，陶粒即可倒出窯箱。
第四是投資少，效益好。前些年，我國(guó)電力系統(tǒng)高價(jià)從荷蘭、英國(guó)引進(jìn)了一些具有國(guó)際先進(jìn)水平的粉煤灰陶粒生產(chǎn)線(xiàn)，但是由于粉煤灰質(zhì)地的差異，生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)行不理想。與之相比，花國(guó)外設(shè)備1/10的錢(qián)就可上這條國(guó)內(nèi)自行研制生產(chǎn)線(xiàn)，而且對(duì)干濕灰均可處理，從5萬(wàn)立方米到30萬(wàn)立方米各種類(lèi)型設(shè)備齊全配套。由于該產(chǎn)品吃灰量大，節(jié)能利廢，在天然骨料缺乏地區(qū)，是砂、石的理想替代品，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都很可觀(guān)。
粉煤灰燒結(jié)陶粒具有高強(qiáng)、輕質(zhì)和保溫性能，是配置輕骨料混凝土的關(guān)鍵組成材料。用其配置混凝土，可以生產(chǎn)出陶料混凝土多孔磚和小型陶?；炷量招钠鰤K、空心樓板和大型屋面板等，也能用做現(xiàn)澆高層建筑的梁、板柱及框架等，還可以用做一些地區(qū)的屋頂隔熱層材料、城市道路的聲屏障和道路工程的抗滑路面等。與普通混凝土構(gòu)件相比，這種陶粒混凝土構(gòu)件在保持強(qiáng)度等指標(biāo)前提下，自重輕30%，導(dǎo)熱系熱降低50%，收縮及溫度變形系數(shù)降低40%～60%，特別適用于在中高層工業(yè)及民用建筑和橋梁建筑中使用。
據(jù)悉，這種窯箱粉煤灰燒結(jié)陶粒生產(chǎn)線(xiàn)發(fā)展迅速，自2004年吉林省哈大灣電廠(chǎng)我國(guó)第一條年產(chǎn)10萬(wàn)立方米粉煤灰陶料生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)以來(lái)，目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有9條，其中有5條是2006年新上馬的。除平頂山這條外，還有黑龍江黑河、大慶和山東泰安、內(nèi)蒙古海拉爾不同規(guī)模的生產(chǎn)線(xiàn)各一條。這些生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的粉煤灰陶粒產(chǎn)品的散容重、筒壓強(qiáng)度和吸水率等指標(biāo)，經(jīng)國(guó)家建材工業(yè)房建材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心測(cè)試，均達(dá)到或超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。
去年12月18日，河南省平頂山市三合新型建材有限公司一條年產(chǎn)30萬(wàn)立方米的粉煤灰陶粒生產(chǎn)線(xiàn)一次點(diǎn)火成功，順利投產(chǎn)。它標(biāo)志著我國(guó)燒結(jié)粉煤灰陶粒生產(chǎn)工藝有了新的提高，達(dá)到新的水平。
這一項(xiàng)目受到了平頂山市環(huán)保局的重視，因?yàn)樵撌幸γ习l(fā)電有限責(zé)任公司發(fā)電機(jī)組擴(kuò)容后粉煤灰年排放量達(dá)240萬(wàn)噸，如何利用粉煤灰減少污染成為當(dāng)務(wù)之急。去年3月，該市環(huán)保局和相關(guān)企業(yè)的同志來(lái)北京，與具有技術(shù)專(zhuān)利的北京科陶輕建粉煤灰陶粒技術(shù)研究院商談合作事宜，并到南京實(shí)地考察了相關(guān)的生產(chǎn)線(xiàn)。之后由該市三合新型建材有限公司投資700萬(wàn)元興建了這條生產(chǎn)線(xiàn)，預(yù)計(jì)可以每年銷(xiāo)納姚孟發(fā)電公司的粉煤灰180萬(wàn)噸。該公司計(jì)劃延伸產(chǎn)業(yè)鏈，在生產(chǎn)粉煤灰陶粒的同時(shí)，生產(chǎn)粉煤灰陶粒耐火磚，全部銷(xiāo)往國(guó)外市場(chǎng)，將實(shí)現(xiàn)環(huán)保效益與經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。
北京科陶輕建粉煤灰陶粒技術(shù)研究院院長(zhǎng)謝貴介紹了他們研制的這條生產(chǎn)線(xiàn)的工藝特點(diǎn)。
首先是自動(dòng)化程度高。從原材料粉煤灰的脫水處理，到黏結(jié)劑、添加料等的配比，再到成球盤(pán)上的成球，全套生產(chǎn)線(xiàn)由計(jì)算機(jī)控制，機(jī)、電、液、氣配合緊密，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的仿真模塊與遺傳算法模塊交互作用，從而得到最優(yōu)調(diào)度方案，提高了生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品的合格率。
第二是對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了改進(jìn)。依據(jù)物理吸附和化學(xué)結(jié)合理論，他們改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，首先采用機(jī)械力的作用，將粉煤灰的聚焦?fàn)铑w粒分散，使顆粒表面活化中心增多；然后采用化學(xué)和機(jī)械力相結(jié)合的方法，在混合料碾練時(shí)均勻加入有多種有機(jī)和無(wú)機(jī)化工物質(zhì)經(jīng)特殊工藝制成的高分子復(fù)合型外加劑，將粉煤灰變性；最后在高溫下結(jié)合成高分子玻璃硅酸鹽等物，冷卻后形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)晶體。
第三，是采用窯箱式燒結(jié)方式。這種靜態(tài)燒結(jié)工藝，利用空氣中的氧氣在窯箱底部引火，配以不同動(dòng)力的風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)窯箱內(nèi)部熱循環(huán)式燒結(jié)；窯箱底部、外圍采用循環(huán)水冷處理方式。在生料球經(jīng)倒料槽進(jìn)入窯箱后，從窯箱下方的點(diǎn)火器點(diǎn)火，空氣從窯箱底部被收入，自下而上溫度逐漸升高，溫度達(dá)到1300℃，這樣球從表皮到球心不斷燒結(jié)，同時(shí)進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)。隨著可燒質(zhì)的碳的燒盡，燒結(jié)的料層逐漸冷卻。經(jīng)過(guò)70分鐘燒結(jié)時(shí)間，陶粒即可倒出窯箱。
第四是投資少，效益好。前些年，我國(guó)電力系統(tǒng)高價(jià)從荷蘭、英國(guó)引進(jìn)了一些具有國(guó)際先進(jìn)水平的粉煤灰陶粒生產(chǎn)線(xiàn)，但是由于粉煤灰質(zhì)地的差異，生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)行不理想。與之相比，花國(guó)外設(shè)備1/10的錢(qián)就可上這條國(guó)內(nèi)自行研制生產(chǎn)線(xiàn)，而且對(duì)干濕灰均可處理，從5萬(wàn)立方米到30萬(wàn)立方米各種類(lèi)型設(shè)備齊全配套。由于該產(chǎn)品吃灰量大，節(jié)能利廢，在天然骨料缺乏地區(qū)，是砂、石的理想替代品，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都很可觀(guān)。
粉煤灰燒結(jié)陶粒具有高強(qiáng)、輕質(zhì)和保溫性能，是配置輕骨料混凝土的關(guān)鍵組成材料。用其配置混凝土，可以生產(chǎn)出陶料混凝土多孔磚和小型陶?；炷量招钠鰤K、空心樓板和大型屋面板等，也能用做現(xiàn)澆高層建筑的梁、板柱及框架等，還可以用做一些地區(qū)的屋頂隔熱層材料、城市道路的聲屏障和道路工程的抗滑路面等。與普通混凝土構(gòu)件相比，這種陶粒混凝土構(gòu)件在保持強(qiáng)度等指標(biāo)前提下，自重輕30%，導(dǎo)熱系熱降低50%，收縮及溫度變形系數(shù)降低40%～60%，特別適用于在中高層工業(yè)及民用建筑和橋梁建筑中使用。
據(jù)悉，這種窯箱粉煤灰燒結(jié)陶粒生產(chǎn)線(xiàn)發(fā)展迅速，自2004年吉林省哈大灣電廠(chǎng)我國(guó)第一條年產(chǎn)10萬(wàn)立方米粉煤灰陶料生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)以來(lái)，目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有9條，其中有5條是2006年新上馬的。除平頂山這條外，還有黑龍江黑河、大慶和山東泰安、內(nèi)蒙古海拉爾不同規(guī)模的生產(chǎn)線(xiàn)各一條。這些生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的粉煤灰陶粒產(chǎn)品的散容重、筒壓強(qiáng)度和吸水率等指標(biāo)，經(jīng)國(guó)家建材工業(yè)房建材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心測(cè)試，均達(dá)到或超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。
