專利名稱：爐渣陶粒及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種爐渣陶粒及其制備方法，屬于顆粒型建筑材料及其工業生產技術領域。
背景技術：
陶粒是一種無機輕集料，主要用于建筑工程中保溫、隔熱，輕質墻體、輕集料混凝土、結構用混凝土等方面，也用于環保過濾、農業種植及建筑裝飾等領域。經檢索，有關陶粒及其制備方法的專利很多，主要是以粘土、頁巖、粉煤灰、煤礦剝離物、黃土、污泥等為主要原料，加入膨脹材料制備而成。由于開挖粘土、頁巖、黃土、污泥等，會造成水土流失、環境污染，破壞生態平衡，因此，不適宜推廣應用。用粉煤灰或煤礦剝離物為基本原料制造的陶粒，陶粒的密度和強度都不理想。
技術內容本發明需要解決的技術問題是克服現有技術利用粘土為原料制造陶粒、造成水土流失、環境污染的缺點，提供一種爐渣陶粒及其制備方法。
本發明需要解決的另一個技術問題是變廢為寶，將燒煤爐排出的廢爐渣制成建筑用陶粒。
本發明的技術問題可以通過采取如下措施解決爐渣陶粒，其特點是由燒煤爐排出的爐渣為基料，加入30％～50％的配合料，采用回轉窯燒制而成；所述配合料由發泡材料和粘結材料組成。
所述爐渣的化學成份含量為Fe2O33％～8％，CaO 0.5％～1.2％，Na2O+K2O 0.4％～0.6％，Al2O314％～25％，SiO251％～64％，TiO230％～50％，MgO 0.5％～0.9％，SO30.3％～0.5％，燒失量3.7％～5.2％。
所述配合料的化學成份為Fe2O3，CaCO3，Na2O，K2O，SiC，Al2O3，SiO2，TiO2，MgCO3，SO3。
如前所述的爐渣陶粒的制備方法，其特點是按如下程序制成1)爐渣處理、配合料配制，2)計量配料，3)混料，4)輥壓成球，5)回轉窯干燥、焙燒，6)膨化，7)冷卻，8)篩分，9)制成爐渣陶粒成品，具體步驟如下
1)爐渣處理、配合料配制爐渣處理清除鍋爐排出的塊狀、粒狀、粉狀的煤渣中的雜物，并進行干燥、粉磨均化處理；配合料處理及配制配合料主要由膨脹材料及粘結材料組成，清除膨脹材料中雜物后進行干燥、粉石混合和均化處理，將粘結材料烘干后進行粉磨均化處理；將處理后的膨脹材料及粘結材料按比例調配，其中膨脹材料占40％～80％，粘結材料占60％～20％；2)混料將處理后的基料、調配好的配合料，按設定重量百分比進行調配，并置于混料機進行混合直至均勻；在混合料中加入15％左右的水，將混合料陳伏、存放4～5小時；3)輥壓成球采用皮帶輸送機將陳伏后的混合料送到輥壓式成球機成球，形成直徑為5～15毫米的球狀顆粒；4)回轉窯干燥、焙燒用皮帶機將前述球狀顆粒(料球)送到回轉窯窯尾，先利用余熱溫度為400℃的尾氣進行烘干，然后將料球從窯尾送入回轉窯的內腔進行焙燒，焙燒時間為45～55分鐘；5)膨化料球在回轉窯焙燒過程中被膨化，膨化的最高溫度為1150～1200℃；6)冷卻經焙燒、膨化后的燒成陶粒由窯頭的出料口輸送到冷卻機冷卻或通過提升小車送入冷卻機冷卻；7)冷卻后的陶粒經篩選、分離，剔除不合格品形成成品爐渣陶粒。
前述方法制成的爐質陶粒，其密度為400～1000Kg/m3、筒壓強度為2～12Kpa、吸水率3～8％。
本發明具有如下有益效果1、本發明采用的是燒煤爐排出的廢渣(俗稱爐渣)為主要原料，一方面解決了工業生產過程中大量的爐渣占用堆放場地、污染環境等問題，另一方面變廢為寶，制造出性能較好的陶粒。
2、由于本發明的主要原料爐渣的成分含量與其他廢渣不同，因此成品陶粒及制造方法都不同，成品陶粒質輕、吸水率小、強度好，本發明成品陶粒的技術指標為密度為400～1000Kg/m3，筒壓強度為1.5～15Mpa，吸水率為5～15％。
3、由于本發明不需開挖粘土、頁巖、黃土、污泥等，因此能節約水土資源、保護環境，有利于生態平衡。
優選實施例本發明的爐渣陶粒，由燒煤爐排出的爐渣為基料，加入30％～50％的配合料，采用回轉窯燒制而成。其制備方法為如下七個步驟1)爐渣處理、配合料配制，2)計量配料，3)混料，4)輥壓成球，5)回轉窯干燥、焙燒，6)膨化，7)冷卻、篩分，成品爐渣陶粒；其中1)爐渣處理、配合料配制爐渣處理清除鍋爐排出的塊狀、粒狀、粉狀的煤渣中的雜物，并進行干燥、粉磨均化處理；配合料處理及配制配合料主要由膨脹材料及粘結材料組成，清除膨脹材料中雜物后進行干燥、粉石混合和均化處理，將粘結材料烘干后進行粉磨均化處理；將處理后的膨脹材料及粘結材料按比例調配，其中膨脹材料占40％～80％，粘結材料占60％～20％；2)混料將處理后的基料、調配好的配合料，按設定重量百分比進行調配，并置于混料機進行混合直至均勻；在混合料中加入15％左右的水，將混合料陳伏、存放4～5小時；3)輥壓成球采用皮帶輸送機將陳伏后的混合料送到輥壓式成球機成球，形成直徑為5～15毫米的球狀顆粒；4)回轉窯干燥、焙燒用皮帶機將前述球狀顆粒(料球)送到回轉窯窯尾，先利用余熱溫度為400℃的尾氣進行烘干，然后將料球從窯尾送入回轉窯的內腔進行焙燒，焙燒時間為45～55分鐘；5)膨化料球在回轉窯焙燒過程中被膨化，膨化的最高溫度為1150～1200℃；6)冷卻經焙燒、膨化后的燒成陶粒由窯頭的出料口輸送到冷卻機冷卻或通過提升小車送入冷卻機冷卻；7)冷卻后的陶粒經篩選、分離，剔除不合格品形成成品爐渣陶粒。
下面給出三個實施例的原料百分含量實施例1爐渣、配合料的百分售量為爐渣70％、配合料30％，配合料由粘結料和膨脹料組成，其中粘結料占10、膨脹料占20％。
實施例2爐渣、配合料的百分售量為爐渣60％、配合料40％，配合料由粘結料和膨脹料組成，其中粘結料占15、膨脹料占25％。
實施例3爐渣、配合料的百分售量為爐渣50％、配合料50％，配合料由粘結料和膨脹料組成，其中粘結料占10、膨脹料占40％。
依前述方法制成的爐質陶粒，各實施例的成品陶料其密度為400～1000Kg/m3、筒壓強度為2～12Kpa、吸水率3～8％。
各實施例所述爐渣的化學成份含量為Fe2O33％～8％，CaO 0.5％～1.2％，Na2O+K2O 0.4％～0.6％，Al2O314％～25％，SiO251％～64％，TiO230％～50％，MgO 0.5％～0.9％，SO30.3％～0.5％，燒失量3.7％～5.2％。
各實施例所述配合料的化學成份為Fe2O3，CaCO3，Na2O，K2O，SiC，Al2O3，SiO2，TiO2，MgCO3，SO3。
各實施例所用的粘結材料為粘性較好的粘土，以大理石、人造大理石和瓷磚、瓷板打磨拋光過程中產生的粉末狀廢渣為發泡材料。
權利要求
1.爐渣陶粒，其特征是由燒煤爐排出的爐渣為基料，加入30％～50％的配合料，采用回轉窯燒制而成；所述配合料由發泡材料和粘結材料組成。
2.如權利要求1所述的爐渣陶粒，其特征是所述爐渣的化學成份含量為Fe2O33％～8％，CaO 0.5％～1.2％，Na2O+K2O 0.4％～0.6％，Al2O314％～25％，SiO251％～64％，TiO230％～50％，MgO 0.5％ ～0.9％，SO30.3％～0.5％，燒失量3.7％～5.2％。
3.如權利要求1所述的爐渣陶粒，其特征是所述配合料的化學成份為Fe2O3，CaCO3，Na2O，K2O，SiC，Al2O3，SiO2，TiO2，MgCO3，SO3。
4.如權利要求1至3任一權利要求所述的爐渣陶粒的制備方法，其特征是按如下程序制成1)爐渣處理、配合料配制，2)計量配料，3)混料，4)輥壓成球，5)回轉窯干燥、焙燒，6)膨化，7)冷卻，8)篩分，9)制成爐渣陶粒成品，具體步驟如下1)爐渣處理、配合料配制爐渣處理清除鍋爐排出的塊狀、粒狀、粉狀的煤渣中的雜物，并進行干燥、粉磨均化處理；配合料處理及配制配合料主要由膨脹材料及粘結材料組成，清除膨脹材料中雜物后進行干燥、粉石混合和均化處理，將粘結材料烘干后進行粉磨均化處理；將處理后的膨脹材料及粘結材料按比例調配，其中膨脹材料占40％～80％，粘結材料占60％～20％；2)混料將處理后的基料、調配好的配合料，按設定重量百分比進行調配，并置于混料機進行混合直至均勻；在混合料中加入15％左右的水，將混合料陳伏、存放4～5小時；3)輥壓成球采用皮帶輸送機將陳伏后的混合料送到輥壓式成球機成球，形成直徑為5～15毫米的球狀顆粒；4)回轉窯干燥、焙燒用皮帶機將前述球狀顆粒(料球)送到回轉窯窯尾，先利用余熱溫度為400℃的尾氣進行烘干，然后將料球從窯尾送入回轉窯的內腔進行焙燒，焙燒時間為45～55分鐘；5)膨化料球在回轉窯焙燒過程中被膨化，膨化的最高溫度為1150～1200℃；6)冷卻經焙燒、膨化后的燒成陶粒由窯頭的出料口輸送到冷卻機冷卻或通過提升小車送入冷卻機冷卻；7)冷卻后的陶粒經篩選、分離，剔除不合格品形成成品爐渣陶粒。
5.如權利要求4所述方法制成的爐質陶粒，其特征是密度為400～1000Kg/m3、筒壓強度為2～12Kpa、吸水率3～8％。
全文摘要
本發明涉及爐渣陶粒及其制備方法，爐渣陶粒，其特點是由燒煤爐排出的爐渣為基料，加入30％～50％的配合料，采用回轉窯燒制而成；所述配合料由發泡材料和粘結材料組成；如前所述的爐渣陶粒的制備方法，按如下程序制成1)爐渣處理、配合料配制，2)計量配料，3)混料，4)輥壓成球，5)回轉窯干燥、焙燒，6)膨化，7)冷卻，8)篩分，9)制成爐渣陶粒成品。本發明采用的是燒煤爐排出的廢爐渣為主要原料，一方面解決了工業生產過程中大量的爐渣占用堆放場地、污染環境等問題，另一方面變廢為寶，制造出性能較好的陶粒，應用于各個領域。
文檔編號C04B18/04GK1467178SQ0213427
公開日2004年1月14日 申請日期2002年6月28日 優先權日2002年6月28日
發明者張傳鎂, 甘偉 申請人:張傳鎂, 甘偉