爐碴磚

爐碴磚原名煤碴磚，是利用工業廢棄爐渣作為主要原料，加入一定量的（水泥、電石碴）石灰、石母作膠粘劑和激發劑，經混合、壓製成型、蒸養或蒸壓養護而成的實心磚。

基本介紹

• 中文名：爐碴磚
• 外文名：Slag brick
• 別稱：煤碴磚
• 主要原料：工業廢棄爐渣
• 特點：節能、節土、保護環境
• 學科：土木工程

概述

爐碴磚原名煤碴磚，是利用工業廢棄爐碴作為主要原料，加入一定量的（水泥、電石碴）石灰、石母作膠粘劑和激發劑，經混合、壓製成型、蒸養或蒸壓養護而成的實心磚，它具有節能、節土、保護環境、隔熱、保濕、隔聲等優良性能，是一種替代燒結黏土磚的環保型新型建築材料。20世紀90年代前，該產品在我國生產和套用緩慢。目前，在大中城市及經濟較發達地區和農村的建築工程中已普遍使用。爐碴磚可用於承重和圍護牆體及基礎材料，因為爐碴磚的原料是用在高溫下形成的爐碴，是煤燃燒後的殘碴，它具有活性和等形成矽酸鹽礦物的成分，這些成分在石灰和石膏鹼性激發劑的作用下形成矽酸鹽礦物，而形成的矽酸鹽礦物是水硬性膠凝材料。隨著時間的延長，矽酸鹽礦物與水不斷反應，磚的強度也會不斷提高。

爐碴磚基本生產工藝流程

以煤為原料的小氮肥廠，目前爐碴用得不多，成為三廢堆積如山，用於生產爐碴磚，使得爐碴變廢為寶。

生產流程

廢爐碴、石灰、石膏→攪拌→消化→輪碾→磚坯成型→蒸汽養護→產品。

攪拌

將廢爐碴、石灰、石膏按一定的比例配備好後，進行人工或機械攪拌，使其充分均勻，從而保證磚的質量。

消化

將攪拌均勻的原料加入適量的水分，繼續將其攪拌，使水和原料混合均勻，然後堆積存放，以保證生石灰遇水後發生分解，使氧化鈣變為氫氧化鈣放出熱量，並使體積膨脹2～3倍，當料層堆放達到8～24h後即使生石灰達到了消化的目的（生石灰消化的理論用水量為石灰中有效氧化鈣含量的32.13%）。

輪碾

混合料在輪碾機中，由於受到輪碾的圓柱形表面和碾盤平面的滾動接觸而產生剪壓作用，使混合料被壓實。被壓實後的物料鬆散表觀密度一般比原來的表觀密度提高30%～60%左右。另外，由於壓實作用把料中的部分空氣排除，提高了表觀密度，減少了成型加壓時的回彈膨脹，因此，提高了磚的強度，改善了爐碴磚的一些物理性能。

輪碾的同時，提高了活化作用，由於受離心力和碾磨力的作用，使顆粒與顆粒之問，以及顆粒與碾輪之間，產生強烈的摩擦作用，摩擦產生熱量，使料溫提高，摩擦還使物料顆粒表面面積增大，增加物料問的接觸面積，促使化學反應的進行，使材料微粒的水化深度增加了，即在同一時間內增加了膠凝物質的生成量。

輪碾後的混合料，顏色較輪碾前的為深，且有油亮感覺，手捏後能成團，鬆手後不散則說明該物料輪碾質量較好，能滿足磚坯成型的要求。

磚坯成型

經輪碾後，混合料達到了理想要求，則可進行磚坯成型，磚坯成型的質量要求是尺寸規格，表面平直，稜角整齊等。磚坯表觀密度是衡量磚坯密實度的一項指標，容量越大，密實度也就越大，因此，要求磚坯具有一定的表觀密度（一般為550~650kg/m³），水分的大小對磚坯成型的質量都有很大的影響，成型水分過小，混合料可塑性差，內摩擦力大，磚坯的極限成型壓力減少，因而成型後的磚坯密實度差，易產生掉角。成型水分過高，則磚坯變軟，放磚時易變形，同時增加成品的孔隙率，最終要影響到產品強度和耐久性，因此，磚坯的成型水分一定要恰當，一般在19%～23%。（採用8孔盤式壓磚機，其成型壓力為10MPa）。

蒸汽養護

爐碴磚的一道重要工序，就是對磚坯進行濕熱處理。通常是在飽和蒸汽的濕熱介質中進行處理，故一般又稱蒸汽養護。養護的目的，在於加速成型坯體中膠結料的凝結、硬化過程，也即加速爐碴磚中的活性成分和石灰之間的水化和水熱反應，生成具有強度的水化物，增加制度的結晶度，縮短硬化時間，使磚坯在較短的時間內達到預期的性能。

配料

由於磚的物理力學性能及技術經濟指標的效果與配合比有很大的關係，因此，確定其最佳配合比例在工藝上顯得尤為重要。其確定原則大致有如下幾個方面：

1.應滿足建築用磚的各項物理力學性能要求，其中特別是強度和耐久性，應符合產品質量標準中各項物理力學性能指標。

2.在滿足爐碴磚的各項物理力學性能指標的前提下，應儘量選擇石灰、石膏的下限值以降低產品成本。

3.應與生產工藝條件相適應。

4.配合比中原材料的種類不宜過多，以減少工藝處理的環節。

5.原材料的選擇應符合因地制宜、就地取材的原則，並應優先利用各種工業廢碴，有利於改善環境，降低磚的成本。

養護

養護工藝指標

養護包括四個階段：即蒸前靜停、升溫、恆溫和降溫階段，確定養護時間、升溫速度等是養護的重要工藝指標。

（1）升溫：從室溫至110℃，升溫速度一般為15℃/h左右，共4～5h左右。

（2）恆溫：95～100℃，時間為14～16h。

（3）降溫：100～40℃，降溫速度15～20℃/h，時間為4～5h。

養護操作注意事項

（1）養護室出磚之後應清除兩側水溝內積物，使之暢通，地面應打掃乾淨，並由專人清查室內加熱管道，閥門和窯漏氣、滲水情況及地面平整情況。

（2）運坯和碼坯應輕裝輕放，碼坯要一塊一塊地碼，要平整齊直，坯與坯之間要留有縫隙。

（3）每個養護室都必須按規定的養護制度操作，並作好記錄。

（4）防止倒窯事故發生，升溫進氣不可太快，防止氣流衝擊磚坯，要打開疏水閥，排除冷凝水，以免再度送氣時，冷凝水衝垮磚坯，同時嚴格控制磚坯含水率，含水率過大，磚坯強度低，在上層磚坯重壓下也發生倒塌。