頁巖秸稈燒結保溫輕體磚及其製備方法
2023-05-31 04:43:36 1
專利名稱：頁巖秸稈燒結保溫輕體磚及其製備方法
技術領域：
本發明涉及建材領域，具體來說是以頁巖、農作物秸稈和工業廢渣為原料製備的 保溫隔音輕體磚及其製備方法。
背景技術：
磚是建築行業不可缺少的一種建材，無論外牆還是框架結構或鋼架結構內牆，大 多用磚作為砌體結構。過去的磚都是用粘土壓製成坯塊再經高溫燒結而成。改革開放以來， 我國的建築行業飛躍發展，磚的需求量劇增，傳統方法制磚不僅浪費大量土地，也浪費能源 造成環境汙染。國家已下令禁止用粘土製磚。於是人們不斷尋找新的制磚原料，如用粉煤 灰礦渣等。由於這些原料粘結性差，還必須加足夠量的粘土，而且製成的磚無保溫、隔音功 能。近些年，已有人利用植物纖維來提高磚的保溫隔音效果，如申請號為03111926. 3 和申請號為200410035982. 4的專利發明。但由於植物纖維添加量只有3_6%，而且所用主 體材料的粘性不夠，仍然需要用重量比高達30-50%的粘土，未能解決國家禁止使用粘土製 磚的禁令。由於添加有機物的量太小，其節能、保溫和隔音效果不大。
發明內容
為了解決現有技術中的問題，本發明的目的在於提供一種採用頁巖、農作物秸稈 和工業廢渣為原料製備的保溫、隔音的輕體磚。為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案本發明提供一種頁巖秸稈燒結保溫輕體磚，其是以頁巖、農作物秸稈和工業廢渣 為原料燒結製備而成的，所述原料的質量比例為頁巖40-70份、農作物秸稈18-30份、工業 廢渣20-40份。其中所述頁巖是一種由氧化鋁和氧化矽組成的礦物質，內含一定量的有機物。本 發明所採用的頁巖為鐵質頁巖或矽質頁巖，產地遍布四川、貴州、雲南等地。所述農作物秸稈為玉米稈、麥稈、稻稈或殼、高粱稈、棉花稈或殼、油菜稈以及野生 植物稈中的一種或多種混合物。所述工業廢渣為各種礦渣、煤渣和工業汙泥中的一種或任意比例混合物。本發明還提供所述頁巖秸稈燒結保溫輕體磚的製備方法，具體包括如下步驟1)備料a.用磨機分別將頁巖和工業廢渣磨成粒徑為2_5mm的細粉；b.用粉碎機將農作物秸稈粉碎成粒徑為5-10mm秸稈粉；c.用製漿機將農作物秸稈製成徑長比為1 5-15的秸稈機械漿；2)混料:將頁巖粉40-70份、工業廢渣粉20-40份、秸稈粉和秸稈機械漿的混合物18_30份 加入到混料機內混合均勻；其中，秸稈粉與秸稈機械漿的重量比例為2 1-4 1，優選為3 I03)成型將混合後的物料，用壓力為3-3. 5MPa的真空擠壓機，製成各種不同規格，不同用 途的磚坯；4)燒結先將磚坯進入烘乾室烘乾後，再進入隧道窯於950_1050°C燒結成成品。其中所述秸稈機械漿優選可以採用申請號為2009102^530. 2的發明專利中公開 的秸稈機械法清潔製漿工藝製備得到，採用該方法製備得到的秸稈機械漿不含化學物質， 清潔無汙染。不採用機械漿則頁巖粉、秸稈粉及工業廢渣粉混合成磚坯時不宜成型，而將秸 稈機械漿以一定比例與這些粉狀物充分混合後易成型、燒結後不易開裂。本發明採用的主體材料為頁巖，其粘性好，並含有3-6 %的有機物，無需用粘土。秸 稈粉或秸稈機械漿添加量高達18-30%，在燒結過程中，所有的有機物在1000多度高溫下 除炭化外，還可以與頁巖或工業廢渣中某些物質發生化學反應，生成膠結性物質，附著在有 機物燒結後所形成的微孔的內壁上，增加磚的強度。如此多的有機物在燒結過程中，將產生 大量的熱，增加窯內溫度，節約能耗。因此本發明除獲得密度小、強度高、可保溫隔音隔熱新 型磚外，還具有明顯節能效果。所用原料除頁巖外，農作物秸稈和工業廢渣都是國家急需解 決出爐的無用資源，真正實現了變廢為寶。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明，應該理解的是，這些實施例僅用於例證 的目的，決不限制本發明的保護範圍。實施例1原料鐵質頁巖，產地四川；農作物秸稈為玉米稈；工業廢渣為煤渣。1)備料a.用磨機分別將頁巖和工業廢渣磨成粒徑為2_5mm的細粉；b.用粉碎機將農作物秸稈粉碎成粒徑為5-10mm秸稈粉；c.用製漿機將農作物秸稈製成長徑比為1 5-15的秸稈機械漿。2)混料將上述頁巖粉40kg ；農作物秸稈粉12. 0kg，秸稈機械漿6. Okg ；工業廢渣粉20kg， 加入到混料機內混合均勻。3)成型將混合後的物料，用壓力為3MPa的真空擠壓機，製成磚坯；4)燒結先將上述磚坯進入烘乾室烘乾後，再進入隧道窯於950_1050°C燒結成成品。實施例2原料矽質頁巖，產地四川；農作物秸稈為玉米稈、麥稈、高粱稈、棉花稈和棉花殼 的混合物；工業廢渣為礦渣、煤渣和工業汙泥的混合物。1)備料a.用磨機分別將油母頁巖和工業廢渣磨成粒徑為2_5mm的細粉；
b.用粉碎機將農作物秸稈粉碎成粒徑為5-10mm秸稈粉；c.用申請號為2009102^530. 2的發明專利中公開的秸稈機械法清潔製漿工藝， 將農作物秸稈製成纖維徑長比為1 5-15的秸稈機械漿，具體如下秸稈用輸送帶送入撕裂機，利用撕裂機將秸稈切成長3-5cm的絲狀，通過撕裂機 的出口每噸秸稈加800公斤的水進行充分潤溼，堆積48小時，通過堆積自身產生的熱量使 秸稈自然糖化；將上述自然糖化後的秸稈利用皮帶輸送機輸送至秸稈預處理機進行溼潤、溶漲、 碎解，向秸稈預處理機中加入水，使秸稈水混合液重量百分濃度控制在9. 5 %，秸稈預處理 機中具有可旋轉的刀片，可以將秸稈進一步碎解；將上述秸稈水混合液輸送到螺旋脫水機進行脫水，水脫到秸稈水混合液重量百分 比濃度為38%時，再送入秸稈分解機進行木質素降解，秸稈分解機採用雙磨盤，其中定磨 盤採用非金屬金剛石砂磨盤，動磨盤採用鋼製磨盤，且動、定磨盤相對於接觸面為非對稱設 置，其撕裂搓磨能力極強，使原料始終在保持纖維狀態下進行木質素降解，在兩層磨盤的摩 擦作用下，磨盤內可產生120-140度的高溫，由於非金屬材料不導熱，磨盤內可保持該高 溫，草料攜帶的水分變為蒸汽狀態，相當於蒸煮的作用，有益於秸稈中木質素軟化、降解；將上述木質素降解的秸稈水混合液送入第一漿池進行消遣使秸稈充分舒展，消遣 後再送入園網洗漿機進行清洗、濃縮，當重量百分濃度濃縮至5%時再送入雙磨盤中進行磨 漿，然後再進入壓力篩進行篩選，良漿進入擠漿機擠掉大部分水，得到重量百分濃度為60% 的成品秸稈機械漿。2)混料將油母頁巖粉70kg，農作物秸稈粉0kg，秸稈機械漿6. 0kg，工業廢渣粉40kg加 入到混料機內混合均勻。3)成型將混合後的物料，用壓力為3MPa的真空擠壓機，製成磚坯；4)燒結先將磚坯進入烘乾室烘乾後，再進入隧道窯於950-1050°C燒結成成品。實施例3原料矽質頁巖，產地四川；農作物秸稈為玉米稈、麥稈、高粱稈、油菜稈的混合 物；工業廢渣為煤渣和工業汙泥的混合物。1)備料a.用磨機分別將矽質頁巖和工業廢渣磨成粒徑為2_5mm的細粉；b.用粉碎機將農作物秸稈粉碎成粒徑為5-10mm秸稈粉；c.用申請號為2009102^530. 2的發明專利中公開的秸稈機械法清潔製漿工藝， 將農作物秸稈製成纖維徑長比為1 5-15的秸稈機械漿，具體如下秸稈用輸送帶送入撕裂機，利用撕裂機將秸稈切成長3-5cm的絲狀，通過撕裂機 的出口每噸秸稈加800公斤的水進行充分潤溼，堆積48小時，通過堆積自身產生的熱量使 秸稈自然糖化；將上述自然糖化後的秸稈利用皮帶輸送機輸送至秸稈預處理機進行溼潤、溶漲、 碎解，向秸稈預處理機中加入水，使秸稈水混合液重量百分濃度控制在9. 5 %，秸稈預處理
6機中具有可旋轉的刀片，可以將秸稈進一步碎解；將上述秸稈水混合液輸送到螺旋脫水機進行脫水，水脫到秸稈水混合液重量百分 比濃度為38%時，再送入秸稈分解機進行木質素降解，秸稈分解機採用雙磨盤，其中定磨 盤採用非金屬金剛石砂磨盤，動磨盤採用鋼製磨盤，且動、定磨盤相對於接觸面為非對稱設 置，其撕裂搓磨能力極強，使原料始終在保持纖維狀態下進行木質素降解，在兩層磨盤的摩 擦作用下，磨盤內可產生120-140度的高溫，由於非金屬材料不導熱，磨盤內可保持該高 溫，草料攜帶的水分變為蒸汽狀態，相當於蒸煮的作用，有益於秸稈中木質素軟化、降解；將上述木質素降解的秸稈水混合液送入第一漿池進行消遣使秸稈充分舒展，消遣 後再送入園網洗漿機進行清洗、濃縮，當重量百分濃度濃縮至5%時再送入雙磨盤中進行磨 漿，然後再進入壓力篩進行篩選，良漿進入擠漿機擠掉大部分水，得到重量百分濃度為60% 的成品秸稈機械漿。2)混料將矽質頁巖粉55kg，農作物秸稈粉Mkg，秸稈機械漿^g，工業廢渣粉30kg加入到 混料機內混合均勻。3)成型將混合後的物料，用壓力為3MPa的真空擠壓機，製成磚坯；4)燒結先將磚坯進入烘乾室烘乾後，再進入隧道窯於950-1050°C燒結成成品。試驗例1將實施例1-3製備得到的磚抽樣進行檢測，由國家建築材料工業牆體屋面材料質 量監督檢驗測試中心，按GB13M4-2000《燒結多孔磚》標準進行檢驗，出具報告如下外觀自然乾燥狀態，塊狀，圓形多孔
權利要求
1.一種頁巖秸稈燒結保溫輕體磚，是以頁巖、農作物秸稈和工業廢渣為原料燒結製備 而成的，所述原料的質量比例為頁巖40-70份、農作物秸稈18-30份、工業廢渣20-40份。
2.根據權利要求1所述的頁巖秸稈燒結保溫輕體磚，其中所述頁巖為鐵質頁巖或矽質頁巖。
3.根據權利要求1所述的頁巖秸稈燒結保溫輕體磚，其中所述農作物秸稈為玉米稈、 麥稈、稻稈或殼、高粱稈、棉花稈或殼、油菜稈以及野生植物稈中的一種或多種混合物。
4.根據權利要求1所述的頁巖秸稈燒結保溫輕體磚，其中所述工業廢渣為各種礦渣、 煤渣和工業汙泥中的一種或任意比例的混合物。
5.製備權利要求1-4所述頁巖秸稈燒結保溫輕體磚的方法，具體包括如下步驟1)備料a.用磨機分別將頁巖和工業廢渣磨成粒徑為2-5mm的細粉；b.用粉碎機將農作物秸稈粉碎成粒徑為5-10mm秸稈粉；c.用製漿機將農作物秸稈製成秸稈纖維徑長比為1 5-15的秸稈機械漿；2)混料將頁巖粉40-70份、工業廢渣粉20-40份、秸稈粉和秸稈機械漿的混合物18-30份加入 到混料機內混合均勻；其中，秸稈粉與秸稈機械漿的重量比例為2 :1-4:1;3)成型將混合後的物料，用壓力為3-3. 5MPa的真空擠壓機，製成各種不同規格，不同用途的 磚坯；4)燒結先將磚坯進入烘乾室烘乾後，再進入隧道窯於950-1050°C燒結成成品。
6.根據權利要求5所述的製備方法，其中所述秸稈機械漿的製備採用如下方法 秸稈用輸送帶送入撕裂機，利用撕裂機將秸稈切成長3-5cm的絲狀，通過撕裂機的出口每噸秸稈加800公斤的水進行充分潤溼，堆積48小時，通過堆積自身產生的熱量使秸稈 自然糖化；將上述自然糖化後的秸稈利用皮帶輸送機輸送至秸稈預處理機進行溼潤、溶漲、碎解， 向秸稈預處理機中加入水，使秸稈水混合液重量百分濃度控制在9. 5%，秸稈預處理機中具 有可旋轉的刀片，可以將秸稈進一步碎解；將上述秸稈水混合液輸送到螺旋脫水機進行脫水，水脫到秸稈水混合液重量百分比濃 度為38%時，再送入秸稈分解機進行木質素降解，秸稈分解機採用雙磨盤，其中定磨盤採用 非金屬金剛石砂磨盤，動磨盤採用鋼製磨盤，且動、定磨盤相對於接觸面為非對稱設置，其 撕裂搓磨能力極強，使原料始終在保持纖維狀態下進行木質素降解，在兩層磨盤的摩擦作 用下，磨盤內可產生120-140度的高溫，由於非金屬材料不導熱，磨盤內可保持該高溫，草 料攜帶的水分變為蒸汽狀態，相當於蒸煮的作用，有益於秸稈中木質素軟化、降解；將上述木質素降解的秸稈水混合液送入第一漿池進行消遣使秸稈充分舒展，消遣後再 送入園網洗漿機進行清洗、濃縮，當重量百分濃度濃縮至5%時再送入雙磨盤中進行磨漿， 然後再進入壓力篩進行篩選，良漿進入擠漿機擠掉大部分水，得到重量百分濃度為60%的 成品秸稈機械漿。
7.根據權利要求5所述的製備方法，其中所述秸稈粉與秸稈機械漿的重量比例為(3 1)
全文摘要
本發明提供一種頁巖秸稈燒結保溫輕體磚，其是以頁巖、農作物秸稈和工業廢渣為原料製備得到的，所述原料的質量比例為頁巖40-70份、農作物秸稈18-30份、工業廢渣20-40份，還提供其燒結製備方法。本發明除獲得密度小、強度高、可保溫隔音隔熱新型磚外，還具有明顯節能效果。
文檔編號C04B38/06GK102126869SQ201010532598
公開日2011年7月20日 申請日期2010年11月1日 優先權日2010年11月1日
發明者餘富均, 楊明秋, 王錫臣, 蘇河山, 黃珍權 申請人:北京創源基業自動化控制技術研究所, 成都市環綠秸稈有限公司