陶粒砂工艺

时间：2020-01-05

　　当前国外陶粒已形成五大代表性生产技术体系：以烧结机法生产粉煤灰陶粒的英国“莱太克”技术体系；以回转窑法生产黏土陶粒的丹麦“莱卡”陶粒技术体系；利用烧结机生产粉煤灰陶粒的日本“FALight”技术体系；利用养护仓生产蒸养粉煤灰陶粒的荷兰“安德粒”技术体系；以多孔式回转窑生产粉煤灰及**垃圾陶粒的美国“杜罗莱安特”技术体系。

1、铝钒土陶粒砂生产线工艺

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。目前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**。烘干物料的热风可以来自于回转窑的废气，做到余热利用；也可以设置专门的热风炉。　　

4.制球：出磨的生料粉在生料库内储存。一般设置2~3个库，可以单独出料，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**，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**，冷却机的二次风*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。

2、页岩陶粒砂生产线工艺

页岩陶粒的生产过程一般分为五个阶段，生料制备、烘干、预热、焙烧以及冷却。页岩原矿经颚式破碎机破碎，破碎后过筛，选择3mm-5mm粒径颗粒作为生料，然后将生料送入电炉预热，预热完毕立刻送入已经处于目标温度的电阴炉中焙烧，焙烧完毕后，室温冷却得到陶粒。岩生料的烘干、预热、焙烧、冷却时间及温度选择称之为陶粒的焙烧制度，研究陶粒焙烧制度是陶粒焙烧研究的主要内容。陶粒制备过程中的各因素都会对陶粒的质量产生影响。

1.生料的制备：陶粒生产****解决的是原材料加工和制粒工艺，其任务是将采集的原料，经破碎、筛分，配料、混合制成化学成分符合要求、质量均匀的含水物料，然后通过辊压、成球等方法制成不同粒径的生料。生料的制备工艺很多，根据原料品种不同分为干法、塑化法、粉磨成球法和泥浆成球法。　　

2.烘干及预热：可以采用干法工艺，破碎筛分后，不用烘干即可进入预热阶段，预热阶段温度控制在400℃~600℃之间。此预热阶段中，温度急剧变化会引起生料炸裂，而导致较终烧制的陶粒各项性能下降；其次是控制生料在焙烧阶段产生的气体量，因为在预热生料阶段，生料中的**质和碳酸盐就已开始分解挥发产生气体，那么经过预热后，生料在焙烧阶段产生的气体量就会减少；再次就是为生料表层的软化做准备。　　

预热阶段控制的因素是预热温度和预热时间，这两个因素都会对较终的陶粒质量产生影响，若预热温度过高或者预热时间过长都会导致生料在预热阶段就已产生大量气体，导致生料在焙烧阶段因膨胀气体不足使陶粒膨胀不佳；但是预热不足，就会造成高温焙烧过程中生料的炸裂，所有这些都会影响到陶粒的较终性能。在实际生产中，由于受生料的品种、陶粒较终形状尺寸、生产窑型等因素影响，预热温度和预热时间通过试验确定。　　

3.焙烧：焙烧阶段是整个陶粒焙烧过程中较关键的一步，它将直接影响到陶粒制品的各项性能，如果控制不当，会造成气体压力太大而溢出下班体外壳形成开口气孔，导致所烧制的陶粒强度低、吸水率高等缺点，如果焙烧温度未达到较佳焙烧温度，陶粒制品的膨胀倍数就会下降，表现密度变大。　　

4.冷却：冷却工艺对陶粒的质量也有较大的影响，一般认为较合理的陶粒冷却制度是：焙烧的陶粒在通过温度较高的膨胀带后，可迅速冷却到1000℃~700℃；但是从700℃到400℃时，则要求缓慢冷却，因为迅速降温，使陶粒内部和表面产生强大的温度收缩应力，导致其表面出现网状的微细裂缝，使陶粒的颗粒强度降低，但在400℃以下又可以**的冷却。

3、粘土陶粒砂生产线加工工艺

黏土陶粒近年来由于受到土地资源的限制，在某些地区已被禁止生产和使用。但有些地区可以利用河道淤泥、废弃山土等进行生产。粘土陶粒一般采用塑性法工艺，工艺过程如下
塑性法工艺：适用于粘土及粘土质原料　　

流程一：粘土→塑化、匀化→对辊制粒→焙烧→冷却→成品　　

流程二：原料搅拌 —制粒— 筛选— 烧结 —堆放— 运输（装袋）　　

流程一和流程二其工艺相同，在操作中应注意了望，防止物料在窑内结团而影响质量。

4、粉煤灰陶粒生产线工艺

陶粒砂产品生产技术工艺，是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断良好于竞争者的重要指标依据。随着我国陶粒砂市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外陶粒砂生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。　　
原料(粉煤灰+定量的外加剂)混磨—制粒—烧胀—堆放—运输(装袋)生产粉煤灰陶粒宜采用双筒回转窑，即窑体的预热段和干燥段可单独控制其转速，以便根据原料的状态控制其预热时间。黏土陶粒近年来由于受到土地资源的限制，在某些地区已被禁止生产和使用。但有些地区可以利用河道淤泥、废弃山土等进行生产。　　

陶粒设备工艺过程为：原料搅拌—制粒—筛选—烧结—堆放—运输(装袋)在操作中应注意了望，防止物料在窑内结团而影响质量。　　

粉煤灰陶粒一般采用烧结法和回转窑法两种烧成工艺，其粉煤灰掺用量视粉煤灰和粘结剂的性能而定。烧结法粉煤灰掺入量一般可达80%～90%，回转窑法较多可达70%～80%。粉煤灰陶粒的吃灰量**粉煤灰烧结砖。　　

粉煤灰陶粒主要用于配制轻集料混凝土(亦称粉煤灰陶粒混凝土)，其特点是重量轻、强度高、导热系数低、耐火度高，化学稳定性好、耐久性和保温隔热性能好。不少桥梁工程和多层、高层建筑中应用了粉煤灰陶粒混凝土，取得了显著的技术经济效益。

5、煤矸石陶粒生产线工艺

利用煤矸石生产陶粒，符合地区利用废渣发展循环经济政策，有利于降低陶粒生产成本，并可享受地区税收优惠政策。煤矸石陶粒生产有烧结机法和回转窑法，生产中应掌握相关技术要点，根据原料化学组成，选择适宜的生产工艺。　　

1.煤矸石陶粒生产方法：煤矸石陶粒的生产方法主要有烧结机法和回转窑法，实际生产效果和优缺点简介于下。　　

1.1 烧结机法选用合格的煤矸石，经均化处理、破碎、筛分后，直接布入烧结机点火、焙烧，烧出的产品是多孔型烧结块料，经破碎、筛分后，分为不同粒级的烧结多孔型陶粒。烧结机法的主要优点是对煤矸石的要求相对较低，热耗和生产成本也低于回转法，陶粒的堆积密度为650kg/m3?800kg/m3，适用于配制MU20?MU30的陶粒砂轻混凝土。其主要缺点是多孔型烧结块内的气孔大小相差很大、分布不均，经破碎后陶粒的表面无玻陶体，开口气孔率高，导致吸水率高达30%-40%，远**多数地区标准。配制的混凝土流动性相对较差，配加的水泥相对较多。由于该法生产的陶粒及其混凝土的性能不足，难以适应市场需求，20世纪80年代起，多数地区的烧结机法煤矸石陶粒生产线逐步停产、关闭。　　

1.2 回转窑法：选用化学成分和含碳量较合适的煤矸石，经均化、破碎、粉磨后，导入中间储仓，仓底配料时配加少量外加剂（粉状，膨胀性能好的煤矸石也可不配加外加剂)，经预湿、搅拌后布入制粒机（圆盘成球机或挤出制粒机等)，生料球直接导入双筒回转窑干燥、预热、焙烧，窑头卸出圆球形状、表面玻陶体较好的陶粒。某些地区也曾采用三筒回转窑（比利时）、四筒回转窑（法国)，但各国都已相继改用丹麦F.L.S(史密斯）公司开发的节能型窑内制粒双筒回转窑。回转窑法的主要优点是产品质量好，陶粒内气孔大小差别较小、分布均匀，通过调整配方和焙烧温度、时间，既可生产**轻陶粒（堆积密度小于等于500kg/m3，吸水率小于等于12%），也可生产普通陶粒(500kg/m3-700kg/m3,吸水率小于等于8%）和高强陶粒(700kg/m3-900kg/m3,吸水率小于等于5%）其主要缺点是生产热耗和电耗相对较高（分别比烧结机法高50%和30%左右),生产成本比烧结机法高20%-30%，但因性能优势和适应市场需求能力强，回转窑法已逐步成为生产煤矸石陶粒的主流生产方法。

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