專利名稱：一種保溫砌塊及其制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料，尤其是一種保溫砌塊，以及該砌塊的制作工藝。
背景技術(shù)：
燃煤發(fā)電廠、供熱電廠鍋爐以及鋼鐵廠燒結(jié)機(jī)等系統(tǒng)燃燒過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的二氧 化硫污染物。目前處理二氧化硫污染物的流行方法為干法脫硫法，主要由于干法脫硫工藝 節(jié)水、節(jié)能的特點(diǎn)，使該脫硫工藝受到越來(lái)越多的用戶歡迎。干法脫硫法是通過(guò)向含有粉塵 和二氧化硫的煙氣中噴射熟石灰干粉和反應(yīng)助劑來(lái)實(shí)現(xiàn)脫硫的。二氧化硫和熟石灰在反應(yīng) 助劑的輔助下充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成固態(tài)硫酸鈣(CaS04)，附著在粉塵上或凝聚成細(xì)微顆 粒，隨粉塵一起被袋式除塵器收集下來(lái)。實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生的脫硫灰是一種高鈣灰，還含有半 水硫酸鈣、半水亞硫酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣等成分。如果不對(duì)干法脫硫灰加以綜合利用，將 會(huì)占用大量的土地。目前，針對(duì)干法脫硫灰的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有不少研究，均集中在重大 工程如公路高速公路建設(shè)、港口碼頭建設(shè)等領(lǐng)域。武漢理工大學(xué)2008年碩士畢業(yè)論文，作者張麗英，研究了干法、半干法脫硫灰的 性質(zhì)及其用于生產(chǎn)蒸養(yǎng)磚的工藝，提出在生產(chǎn)蒸壓磚的時(shí)候需要加入大量的外加劑、硅鋁 材料和骨料，其中骨料的摻加量需要達(dá)到20% 25%。這個(gè)工藝所制作的蒸養(yǎng)磚的保溫性 能和自身重量上都沒(méi)有得到很好的解決。此外，現(xiàn)有的保溫砌塊主要材料有以下幾種水泥_礦渣-砂、水泥_石灰-砂和 水泥_石灰-粉煤灰，同時(shí)加入鋁粉和燒堿來(lái)反應(yīng)發(fā)泡。此生產(chǎn)過(guò)程中，水泥和石灰都是優(yōu) 質(zhì)的建材原材料，相對(duì)生產(chǎn)成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)不足，提出一種保溫砌塊，導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫效果；同時(shí)還提出了該保 溫砌塊的制作工藝，過(guò)程簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種保溫砌塊，以干法脫硫灰 為主要原料，還包含有重量百分含量30% 50%的微粉礦渣廢料或粉煤灰。該保溫砌塊還包含有重量百分含量3% 10%的吸水性物質(zhì)，所述吸水性物質(zhì)為 水泥或高吸水樹脂。優(yōu)選的，所述吸水性物質(zhì)為水泥。上述保溫砌塊的制作工藝，包括以下步驟(1)、將保溫砌塊的原料按重量比混合均勻；(2)、往步驟(1)中混勻料中加適量水?dāng)嚢?，制作出砌塊；(3)、將步驟(2)中得到的砌塊在蒸汽中蒸養(yǎng)6小時(shí) 10小時(shí)，冷卻至常溫。優(yōu)選的，所述蒸養(yǎng)條件為壓力為0. 3MPa 0. 6MPa，溫度為120°C 180°C。優(yōu)選的，所述蒸養(yǎng)條件為壓力為0. 4MPa，溫度為150°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用干法脫硫灰與礦渣或粉煤灰作為主要原料保溫砌塊，充分利用了干法脫硫灰原有相對(duì)濕度較小特點(diǎn)，通過(guò)控制合適的濕度，再通過(guò)蒸壓養(yǎng)護(hù) 得到一定的適宜干體積密度的輕質(zhì)保溫砌塊。本發(fā)明利用干法脫硫灰和微粉礦渣或者粉煤灰原料合成骨料，無(wú)需添加其它骨 料從而減少了生產(chǎn)設(shè)備磨損，簡(jiǎn)化了加工工藝，最終實(shí)現(xiàn)了干法脫硫灰固體廢棄物的綜合 利用的同時(shí)，利用干法脫硫灰材質(zhì)本身導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫效果好的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的節(jié)能保
ilm ο本發(fā)明方法的優(yōu)勢(shì)在于1、實(shí)現(xiàn)了干法脫硫工藝中干法脫硫灰的“零排放”；2、生產(chǎn)出來(lái)的免燒砌塊強(qiáng)度均超過(guò)5MPa，超過(guò)國(guó)家加氣混凝土砌塊的標(biāo)準(zhǔn)A5. 0 指標(biāo)(指標(biāo)為單塊最小值不小于4MPa)，處理效果好；3、整個(gè)過(guò)程不產(chǎn)生二次污染，最大程度的實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了資源 綜合利用；4、充分利用干法脫硫灰的反應(yīng)活性，避免傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中需要添加大量密度較高 的骨料；5、工藝簡(jiǎn)單只需要對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行局部的少量改動(dòng)，投資及處理費(fèi)用低；6、具有普適性，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)，十分適合各類鈣基干法脫硫工藝的干法脫硫灰的 綜合利用、生產(chǎn)的產(chǎn)品市場(chǎng)需求量大，前景廣闊。
具體實(shí)施例方式一種基于干法脫硫灰和粉煤灰或高爐水渣、礦渣、等微粉礦渣為原材料來(lái)制備高 強(qiáng)度保溫砌塊，既解決干法脫硫灰綜合利用問(wèn)題，同時(shí)使生產(chǎn)出來(lái)的高強(qiáng)度保溫砌塊還具 有質(zhì)量輕，強(qiáng)度高的特點(diǎn)。首先把干法脫硫灰和處理好的微粉礦渣混合攪拌，在攪拌過(guò)程中加入水，也可根 據(jù)用戶需求再加入少量添加劑(如高吸水樹脂)，然后在3MPa到SMPa的壓力之下自動(dòng)成型 生產(chǎn)砌塊坯，最終送入壓力為0.4MPa，溫度為150°C的蒸汽中蒸養(yǎng)。在蒸養(yǎng)過(guò)程中，干法脫 硫灰本身發(fā)生自反應(yīng)的同時(shí)，部分物料和微粉礦渣反應(yīng)，同時(shí)過(guò)量的水在高溫，高壓下蒸發(fā) 產(chǎn)生孔洞。保溫砌塊的主要原材料為干法脫硫灰，微粉礦渣廢料或粉煤灰的重量百分含量為 30 % 50 %，或/和3 % 10 %的高吸水樹脂添加劑或硅酸鹽水泥。高吸水樹脂含淀粉系、 纖維系或合成聚合物系(合成聚合物系常用的有聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系) 高吸水樹脂；本發(fā)明中上述高吸水樹脂可替換使用。本發(fā)明利用電廠鍋爐或者鋼鐵廠燒結(jié) 機(jī)脫硫系統(tǒng)的干法脫硫灰含大量的亞硫酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鈣和碳酸鈣等微粉鈣鹽的特 點(diǎn)和微粉礦渣含有硅類材料及鋁類材料的特點(diǎn)，制備高強(qiáng)度保溫砌塊。由于在生產(chǎn)過(guò)程中 通過(guò)加水，部分水和原料反應(yīng)生成二水化合物，部分水留在材料中，災(zāi)蒸養(yǎng)過(guò)程水分蒸發(fā)形 成孔洞，使生產(chǎn)的成品密度較小。產(chǎn)品不僅具有更高的強(qiáng)度，同時(shí)質(zhì)量較輕，同時(shí)對(duì)干法脫 硫灰廢棄物進(jìn)行綜合利用。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。實(shí)施例1
某電廠已建設(shè)干法脫硫工藝，年產(chǎn)脫硫副產(chǎn)物2萬(wàn)噸，利用循環(huán)流化床干法脫硫 灰，在密封容器按重量比干法脫硫灰50 %，微粉礦渣45 %及水泥5 %混合均勻，然后加入水 攪拌。利用傳統(tǒng)免燒磚設(shè)備制備出砌塊。再利用電廠余熱蒸汽，在蒸壓釜控制蒸壓溫度在 150°C，在0.4MPa壓力下蒸養(yǎng)6小時(shí)。待溫度冷卻下來(lái)，把成品出釜，各項(xiàng)參數(shù)均滿足國(guó)家 建材加氣混凝土砌塊的標(biāo)準(zhǔn)要求。其中抗壓強(qiáng)度單塊在5MPa以上，密度達(dá)到蒸壓加氣混凝 土 B07 (最大密度0. 725噸/立方米)要求。年產(chǎn)蒸壓砌塊約2000萬(wàn)塊標(biāo)磚量，銷售價(jià)格 在600萬(wàn)元以上。實(shí)施例2某鋼廠已建設(shè)燒結(jié)機(jī)干法脫硫系統(tǒng)，年產(chǎn)脫硫副產(chǎn)物1. 5萬(wàn)噸。利用循環(huán)流化床 干法脫硫灰，在密封容器把重量比70%干法脫硫灰，30%粉煤灰混合均勻，然后加入水?dāng)?拌。利用傳統(tǒng)免燒磚設(shè)備制備出砌塊。再利用電廠余熱蒸汽，在蒸壓釜控制蒸壓溫度在 180°C，在0. 3MPa壓力下蒸養(yǎng)10小時(shí)。待溫度冷卻下來(lái)，把成品出釜，各項(xiàng)參數(shù)均滿足國(guó)家 建材加氣混凝土砌塊的標(biāo)準(zhǔn)要求。其中抗壓強(qiáng)度單塊在5MPa以上，密度達(dá)到蒸壓加氣混凝 土 B07 (最大密度0. 725噸/立方米)要求。年產(chǎn)蒸壓砌塊約1500萬(wàn)塊標(biāo)磚量，銷售價(jià)格 在450萬(wàn)元以上。實(shí)施例3某供熱電廠，年產(chǎn)脫硫副產(chǎn)物0. 5萬(wàn)噸。利用循環(huán)流化床干法脫硫灰，在密封容器 把重量比干法脫硫灰60 %，粉煤灰30 %及聚丙烯酸系高吸水樹脂10 %混合均勻，然后加入 水?dāng)嚢?。利用傳統(tǒng)免燒磚設(shè)備制備出砌塊。再利用電廠余熱蒸汽，在蒸壓釜控制蒸壓溫度 在120°C，在0. 6MPa壓力下蒸養(yǎng)10小時(shí)。待溫度冷卻下來(lái)，把成品出釜，各項(xiàng)參數(shù)均滿足國(guó) 家建材加氣混凝土砌塊的標(biāo)準(zhǔn)要求。其中抗壓強(qiáng)度單塊在5MPa以上，密度達(dá)到蒸壓加氣混 凝土 B07 (最大密度0. 725噸/立方米)要求。年產(chǎn)蒸壓砌塊約1000萬(wàn)塊標(biāo)磚量，銷售價(jià) 格在350萬(wàn)元以上。實(shí)施例4某燃煤發(fā)電廠，年產(chǎn)脫硫副產(chǎn)物3. 5萬(wàn)噸。利用循環(huán)流化床干法脫硫灰，在密封容 器把重量比干法脫硫灰57 %，粉煤灰40 %及水泥3 %混合均勻，然后加入水?dāng)嚢?。利用傳統(tǒng) 免燒磚設(shè)備制備出砌塊。再利用電廠余熱蒸汽，在蒸壓釜控制蒸壓溫度在150°C，在0. 5MPa 壓力下蒸養(yǎng)8小時(shí)。待溫度冷卻下來(lái)，把成品出釜，各項(xiàng)參數(shù)均滿足國(guó)家建材加氣混凝土砌 塊的標(biāo)準(zhǔn)要求。其中抗壓強(qiáng)度單塊在5MPa以上，密度達(dá)到蒸壓加氣混凝土 B07(最大密度 0.725噸/立方米)要求。年產(chǎn)蒸壓砌塊約5000萬(wàn)塊標(biāo)磚量，銷售價(jià)格在750萬(wàn)元以上。對(duì)比試驗(yàn)采用本發(fā)明實(shí)施例1至4得到的砌塊，與尺寸相同的現(xiàn)有砌塊(水泥_礦渣-砂、 水泥_石灰-砂和水泥_石灰-粉煤灰)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如下表所示。
重量(kg/m3)50°C，導(dǎo)熱系數(shù)(W/m· °C )
水泥_礦渣_砂625Οδ 通過(guò)上述對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，不僅可以利用該配方生產(chǎn)出和目前現(xiàn)有加氣 混凝土砌塊的同等密度的砌塊，同時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)也和現(xiàn)有加氣混凝土砌塊相當(dāng)甚至低于部分 加氣混凝土砌塊的導(dǎo)熱系數(shù)。并且本發(fā)明可以根據(jù)需要生產(chǎn)出密度更輕、導(dǎo)熱系數(shù)更低的 保溫砌塊，滿足嚴(yán)寒地區(qū)高保溫的效果。豐富了保溫建材材料配方，使生產(chǎn)材料來(lái)源更廣， 更為關(guān)鍵的是解決了干法脫硫副產(chǎn)物出路問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的綜合利用。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái) 說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種保溫砌塊，以干法脫硫灰為主要原料，還包含有重量百分含量30％～50％的微粉礦渣廢料或粉煤灰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫砌塊，其特征在于該保溫砌塊還包含有重量百分含量 3% 10%的吸水性物質(zhì)，所述吸水性物質(zhì)為水泥或高吸水樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保溫砌塊，其特征在于所述吸水性物質(zhì)為水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的保溫砌塊的制作工藝，包括以下步驟(1)、將保溫砌塊的原料按重量比混合均勻；(2)、往步驟(1)中混勻料中加適量水?dāng)嚢?，制作出砌塊；(3)、將步驟⑵中得到的砌塊在蒸汽中蒸養(yǎng)6小時(shí) 10小時(shí)，冷卻至常溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制作工藝，其特征在于所述蒸養(yǎng)條件為壓力為0.3MPa 0. 6MPa，溫度為 120°C 1800C0
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作工藝，其特征在于所述蒸養(yǎng)條件為壓力為0.4MPa，溫 度為150°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種保溫砌塊，以干法脫硫灰為主要原料，還包含有重量百分含量30％～50％的微粉礦渣廢料或粉煤灰。本發(fā)明利用干法脫硫灰與礦渣或粉煤灰作為主要原料保溫砌塊，充分利用了干法脫硫灰原有相對(duì)濕度較小特點(diǎn)，通過(guò)控制合適的濕度，再通過(guò)蒸壓養(yǎng)護(hù)得到一定的適宜干體積密度的輕質(zhì)保溫砌塊。本發(fā)明利用干法脫硫灰和微粉礦渣或者粉煤灰原料合成骨料，無(wú)需添加其它骨料從而減少了生產(chǎn)設(shè)備磨損，簡(jiǎn)化了加工工藝，最終實(shí)現(xiàn)了干法脫硫灰固體廢棄物的綜合利用的同時(shí)，利用干法脫硫灰材質(zhì)本身導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫效果好的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的節(jié)能保溫。
文檔編號(hào)B28B11/24GK101838130SQ20101017852
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者張?jiān)?, 林馳前, 王建春, 蔣亞兵 申請(qǐng)人:福建龍凈環(huán)保股份有限公司