煤矸石烧结页岩砖以工业废渣煤矸石为原料,以其节约、节土、环保、轻质、高强、隔热、隔声等优良特性,在墙材领域占据着非常重要的位置。随着人们环境保护意识的增强和国家对土地使用的进一步限制,煤矸石烧结页岩砖越来越被大家重视。如何充分发挥废渣原料价格和节约的特性呢,制备出质量稳定的产品是一个非常重要的研究课题。 本文以唐山开滦煤矿和唐山荆各庄煤矿的煤矸石以及开滦附近页岩为材料,研究了煤矸石页岩砖配方组合而成、上产工艺对产品特性的影响,设计了年产6000万标块煤矸石烧结页岩砖生产线。 采用不同塑性和热值的煤矸石配合,可以生产高质量的煤矸石烧结页岩砖。煤矸石烧结页岩砖的*佳配方组成为:1~#60%、2~#20%、页岩20%。
论文研究了煤矸石原料细度、颗粒级配、陈化时间、陈化温度和水分对产品性能的影响。结果说明:煤矸石原料细度范围在1~2mm占15%,其余小于1mm即可满足生产页岩砖的要求;煤矸石原料的*佳颗粒级配为:2~1mm占15%,1~0.5mm占19%,0.5~0.25mm占13%,0.25~0.1mm占21%,小于0.1mm占32%。坯料陈化可以明显提高干燥坯体的强度,降低制品的吸水率。坯料的*佳陈化时间为3~4天;研究结果表明:煤矸石页岩砖坯体的*佳干燥制度为:干燥介质的温度范围120~150℃,流速1.5~4.5m/s;干燥周期12~48小时。*佳烧成制度为:烧成温度1050℃,烧成周期47~52小时,保温4~8小时。 借助于X射线衍射分析了煤矸石烧结页岩砖的相组成,X射线衍射结果分析说明,所制备的煤矸石页岩砖的晶相组成为:石英、赤铁矿、尖晶石、白榴石、钙铝黄长石和蓝晶石。借助于扫描电子显微镜对不同细度原料煤矸石烧结页岩砖微观结构进行了分析,结果说明:煤矸石原料越细,制品烧结越致密、组织更均匀。
通过对生产线的设备选型研究认为:采用锤式破碎机和笼式破碎机能较好满足原料的粉碎要求;大断面双通道隧道式干燥窑和大断面平吊顶隧道窑适合于坯体干燥和煤矸石页岩砖的烧成。