海源技術(shù)在利用固體廢棄物生產(chǎn)新型墻體材料中的優(yōu)勢

　　我國地少人多，有限的土地資源不容繼續(xù)侵占，“禁實(shí)”勢在必行。根據(jù)國家構(gòu)建節(jié)約型社會、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，全國各地紛紛加快步伐，開展綜合利廢工程，推動墻材革新工作。其中，加快發(fā)展以煤矸石、粉煤灰、建筑渣土、冶金和化工廢渣等固體廢棄物為原料的新型墻體材料，是提高資源利用率、改善環(huán)境、促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑。

　　我國自上世紀(jì)60年代開始進(jìn)行蒸壓粉煤灰磚的研究，但由于燒結(jié)黏土磚價格沖擊及當(dāng)時生產(chǎn)設(shè)備落后等諸多原因，其發(fā)展受到了限制。進(jìn)口設(shè)備自動化程度高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好，但價格昂貴，大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)不能接受。

　　在這種社會及市場背景下，福建海源公司利用成熟可靠的液壓成型技術(shù)，結(jié)合專業(yè)院校先進(jìn)的工藝配方，研制成用于粉煤灰蒸壓磚生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備 1000噸全自動液壓磚機(jī)及配套生產(chǎn)線，并在電力、水泥、鋁業(yè)、化工等行業(yè)成功應(yīng)用，一條線年消化粉煤灰、電石渣等工業(yè)廢渣近10萬噸，制品質(zhì)量高、成本低。其中，關(guān)鍵設(shè)備——自動液壓機(jī)填補(bǔ)了國內(nèi)大型粉煤灰蒸壓磚機(jī)的空白，可以替代進(jìn)口產(chǎn)品，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，其綜合技術(shù)性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。目前在全國各地已有100多條生產(chǎn)線在推廣應(yīng)用中，為利用固體廢棄物生產(chǎn)新型墻材提供了成功經(jīng)驗(yàn)。

　　在粉煤灰蒸壓磚領(lǐng)域的應(yīng)用我國生產(chǎn)粉煤灰磚有近40年的歷史，早在上世紀(jì)70年代末80年代初，在大江南北建設(shè)了近百條蒸壓粉煤灰磚生產(chǎn)線，設(shè)計年產(chǎn)規(guī)模近40億塊標(biāo)準(zhǔn)磚。到了80年代后期，蒸壓粉煤灰磚產(chǎn)量急劇滑坡，主要是由于產(chǎn)品自身存在質(zhì)量問題，但歸根結(jié)底是生產(chǎn)工藝技術(shù)和設(shè)備落后。沿用了幾十年的轉(zhuǎn)盤式8孔或l6孔壓磚機(jī)，壓制力只有60噸，壓成的坯體密度和初始強(qiáng)度很低。雖經(jīng)后續(xù)蒸壓養(yǎng)護(hù)，但產(chǎn)品性能各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)不到要求，而且在人工碼坯及半成品后續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中極易破損和開裂，產(chǎn)品成品率低。轉(zhuǎn)盤式壓機(jī)單面快壓，無排氣措施，無法將粉煤灰中的氣體排出，造成坯體分層微裂，大大降低了產(chǎn)品質(zhì)量。同時該類壓機(jī)產(chǎn)品單一，不能生產(chǎn)空心磚，單臺機(jī)組產(chǎn)量低，不能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化生產(chǎn)，電耗高、勞動生產(chǎn)率低，人工及電耗成本高，影響產(chǎn)品競爭力。

　　生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蒸壓粉煤灰磚產(chǎn)品，需要先進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備。近年來，國內(nèi)一些企業(yè)不惜巨額投資引進(jìn)國外600噸墻體磚液壓機(jī)，并配套了先進(jìn)的生產(chǎn)工藝設(shè)施，生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)蒸壓粉煤灰磚，產(chǎn)品很受市場歡迎。但進(jìn)口設(shè)備投資成本高，單臺機(jī)組售價近800萬元人民幣，是一般企業(yè)所不能承受的。

　　海源HF一1100系列全自動液壓墻體磚壓機(jī)是機(jī)、電、液一體化的大噸位壓磚機(jī)，壓制壓力為1000噸，采用半干粉料壓制成型工藝，壓成的坯體密實(shí)度高、初始強(qiáng)度高。從布料、壓制、出坯實(shí)現(xiàn)自動化操作，配以全自動碼垛機(jī)，取坯碼車自動化操作。壓制成型采用分級加壓，多次排氣過程使粉料中氣體能夠順暢排出，避免坯體分層和微裂現(xiàn)象。壓機(jī)活動橫梁行程大（580ram），可方便地通過更換模具生產(chǎn)空心磚、空心砌塊等不同類型的產(chǎn)品，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)。單臺機(jī)組產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)率高，人工及電耗成本低，與同等規(guī)模的燒結(jié)磚相比，節(jié)省投資近一半。

　　蒸壓灰砂磚領(lǐng)域的應(yīng)用蒸壓灰砂磚在國外使用非常廣泛，如德國，蒸壓灰砂磚占墻材總量的35%左右，主要是由于使用自動壓磚機(jī)，生產(chǎn)自動化和機(jī)械化程度高、勞動生產(chǎn)率高、成本低。而在我國，雖然砂、石灰資源豐富，成本低廉，但由于一直是采用盤式8孔磚機(jī)等落后設(shè)備，不能生產(chǎn)空心磚，造成制品過重，而且盤式磚機(jī)成型壓力低，磚坯的密實(shí)度不夠、吸水率高、收縮值大，影響了磚坯的強(qiáng)度和產(chǎn)品質(zhì)量。再加上大部分工廠對原料質(zhì)量、工藝配比、蒸壓壓力等控制不嚴(yán)，嚴(yán)重影響了蒸壓灰砂磚的推廣使用。

　　海源HF一1100千噸全自動液壓墻體磚壓機(jī)應(yīng)用于蒸壓灰砂磚生產(chǎn)，其成型壓力高、產(chǎn)量高（單臺年產(chǎn)5000萬塊標(biāo)準(zhǔn)磚），并可生產(chǎn)各種規(guī)格的空心磚及空心砌塊。壓制的坯密實(shí)度高，適合河砂、海砂、風(fēng)砂、沉積砂、山巖砂、尾礦砂等物料，采用合理混合料顆粒級配，低含水率半干壓成型。同時，對粉料采取三次分級加壓、二次排氣，混合料中所含空氣在壓制過程中順利排出，物料含水率5%～7%，使得制品強(qiáng)度高且不易產(chǎn)生裂縫，收縮率低。配以海源開發(fā)的高壓蒸壓釜，工作壓力可達(dá)l6公斤，蒸壓灰砂磚產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國外先進(jìn)水平，并且制品成本低，易推廣。

　　在高摻量粉煤灰燒結(jié)磚領(lǐng)域的應(yīng)用高摻量粉煤灰燒結(jié)磚是指摻灰量在50%以上的燒結(jié)普通磚，其主要原料是粉煤灰、頁巖（或其他膠結(jié)料），經(jīng)擠出成型或壓制成型，隧道窯或輪窯燒結(jié)而成。盡管燒結(jié)磚投資大，排放的S02和溫室氣體二次污染嚴(yán)重，但受傳統(tǒng)的消費(fèi)觀念影響，產(chǎn)品較易被市場接受。特別是燒結(jié)磚抗凍等性能優(yōu)于蒸壓磚，所以在高寒地區(qū)尤其受歡迎。

　　國內(nèi)目前生產(chǎn)高摻量粉煤灰燒結(jié)磚主要是采用擠出成型，主要生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)磚，空心磚大部分質(zhì)量難以達(dá)標(biāo)。由于擠出工藝要求混合料塑性指數(shù)一般不低于 7，混合料含水率在17%左右才能保證坯體的擠出成型。盡管擠磚機(jī)的擠出壓力不斷提高，但終究壓力有限，而且原料必須進(jìn)行陳化等工序，坯體進(jìn)窯前要先干燥，才能保證坯體入窯含水率的工藝要求，使得整個項(xiàng)目投資額很大。

　　據(jù)有關(guān)資料介紹，國外的高摻量粉煤灰燒結(jié)磚多采用半干壓法成型工藝，使用的壓力機(jī)噸位比較大，壓強(qiáng)比較高，雖然原料塑性極差，但也可壓制成型。

　　HF一1100自動化壓磚機(jī)生產(chǎn)高摻量粉煤灰燒結(jié)磚，使用原料含水率為6%～8%，經(jīng)半干壓工藝成型，成型的磚坯強(qiáng)度高，配以大行程MD一 64A自動碼垛機(jī)，可自動將磚坯碼疊在4.6米寬的窯車上，省去加濕塑化、干燥等許多工藝環(huán)節(jié)，按年產(chǎn)5000萬～6000萬塊標(biāo)準(zhǔn)磚燒結(jié)磚規(guī)模，投資比擠出工藝節(jié)省300萬元以上，且節(jié)約電耗、人員工資，可有效降低產(chǎn)品成本。用HF一1100墻體磚自動壓機(jī)半干壓成型生產(chǎn)高摻量粉煤灰磚，磚坯收縮變形小，無裂紋，不掉角，成品率及質(zhì)量高，并能生產(chǎn)各種規(guī)格的多孔磚。

　　在煤矸石燒結(jié)磚領(lǐng)域的應(yīng)用國內(nèi)已有多條煤矸石燒結(jié)多孔磚生產(chǎn)線，生產(chǎn)技術(shù)及工藝比高摻量粉煤灰燒結(jié)磚成熟，只是由于管理等原因，許多企業(yè)生產(chǎn)的制品質(zhì)量不是很理想。

　　使用HF-ll00墻體磚自動壓機(jī)及MD64A自動碼垛機(jī)，半干壓成型工藝取代擠出工藝，成型水分小（僅5%～l0%），成型壓強(qiáng)高（可達(dá) 27MPa），使得磚坯強(qiáng)度高、質(zhì)量好、省略烘干及人工碼垛等工序，燒結(jié)后成品變形小、成品率高、外觀質(zhì)量好、抗壓強(qiáng)度高。整線節(jié)省投資（年產(chǎn)6000萬塊規(guī)模節(jié)約投資400萬元以上），并節(jié)約電費(fèi)及人員工資，使制品成本比擠出工藝低1～2分/塊。

　　在利用建筑垃圾、廢土、垃圾焚燒渣等廢棄物生產(chǎn)墻材領(lǐng)域的應(yīng)用此項(xiàng)目研究開發(fā)采用的技術(shù)路線和原理不同于現(xiàn)有的建筑磚配方與工藝。主要原理是采用了一種特殊的高效膠凝劑。此種膠凝劑是一種針對廢土、工業(yè)廢棄物的固化劑，它含有強(qiáng)氧化成分，具有極強(qiáng)的溶解和分散能力，經(jīng)水稀釋后摻人土壤和工業(yè)廢料中與原材料中的多種礦物成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變原材料的微觀結(jié)構(gòu)，降低材料對水的吸附率，減小生成材料的體積膨脹率。提高混合料的密實(shí)度和材料的黏結(jié)力，最終提高材料的強(qiáng)度。使用HF一1100墻體磚自動壓機(jī)成型，因壓力高，強(qiáng)制式攪拌布料，布料均勻，自動多次排氣，布料一排氣一壓制一出磚一碼放等全程自動化控制，使得制品質(zhì)量高、成本低。

　　綜合利廢是一項(xiàng)環(huán)保的長期項(xiàng)目，是全世界全人類為之不懈努力的課題，而“如何提高綜合利用率、如何優(yōu)化配方、如何使制品品質(zhì)高成本低且具有完全替代性、如何提高整線的現(xiàn)代化水準(zhǔn)且提高產(chǎn)量”是關(guān)鍵，也是墻材革新的關(guān)鍵。其中，核心設(shè)備及技術(shù)在很大程度上處于瓶頸的地位，因此，提高關(guān)鍵設(shè)備的自動化程度，不僅利于整線的自動化生產(chǎn)，而且可保證制品質(zhì)量優(yōu)良成本低，使設(shè)備與工藝結(jié)合，將新型墻材推上一個更高的臺階。這種生產(chǎn)技術(shù)高效利廢、節(jié)能、減排，符合國家政策，可享受稅收優(yōu)惠，滿足市場需要，在兼顧社會效益和環(huán)境效益的同時，可為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。