一種莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑材料技術領域，尤其是一種莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊及其制備方法。
【背景技術】
[0002]莊稼殘留物是秸桿、煙草末等農業殘余，屬有機質原料，具有燒失量高，發熱量大、密度小、硫化物含量低的特點。同時，莊稼殘留物結構比較松散，揮發分含量高，摻合有莊稼殘留物的坯體在高溫下燃燒后，從而在燒結墻體材料內形成空洞，有效降低了燒結墻體材料的密度，從而提高了制品的保溫性能。并且莊稼殘留物中較高的發熱量也為制品的燒成提供了能量，減少了燒制過程中的能耗。再者莊稼殘留物硫化物含量低，也能有效減少對環境污染。
[0003]因此，莊稼殘留物作為添加物在建筑材料制作領域得到了較大范圍的研宄，如專利號為CN200510080816.0的《輕質復合保溫墻體砌塊及制作方法》采用秸桿與其他砂漿原料摻和后制作保溫墻體砌塊，進而使得制作的砌塊的質量輕、保溫效果較佳；再如專利號為CN201210033583.9的《一種植物莖、殼、顆粒混凝土砌塊及墻板制造技術》采用大量的秸桿或者農作物的其他殘留物通過加入明礬浸泡干燥后制成顆粒骨料，再加入粘結劑制成墻體砌塊或者其他材料，進而使得制作的墻體材料具有高強度、高保溫性能，并且為純綠色、低成本的優勢。但將莊稼殘留物作為燒結建筑材料時，由于莊稼殘留物是非塑性原料、密度低、燒失量大、壓縮后易反彈，在坯體中會使得原材料可塑性降低，干燥后坯體強度下降，燒結后制品的機械性能降低；配比不當時會影響產品的質量。
[0004]具體的理由是雖然莊稼殘留物有較高的發熱量，但莊稼殘留物固定碳含量只有50%左右，與燃煤相比較低，且莊稼殘留物揮發分含量高，高達60%以上，其大部分發熱值在低溫段時隨著揮發分散失，這使得在燒制過程中，升溫時低溫區溫度波動較大，難以滿足燒結制品所需要的可控勻速升溫要求。且揮發分散失過程中，會釋放大量氣體，如控制不佳，會導致磚坯開裂等現象。同時，過高的發熱量還可能導致燒成段溫度波動，從而使磚坯出現過燒現象。
[0005]例如，采用煙草末作為添加物添加在建筑材料制作中，由于其發熱量為3109kcal/kg,當摻入量為15%時坯體中發熱量為466.35kcal/kg，按燒結標磚2.2kg計算，發熱量為1025.2kcal/塊，按現有燒結磚800?1200kcal/塊內燃要求，已不需要添加其他內燃成分；但是，因為莊稼殘留物著火點高，燃燒迅速，在250°C時熱分解開始，在325°C時就已經開始十分活躍，350°C時揮發分能析出80%，進而使得在升溫階段，溫度難以控制，導致初坯受熱不均勻，進而影響坯體的質量。
[0006]為此，本研宄者在此基礎上，對莊稼殘留物用于燒結保溫空心砌塊的制作領域，為莊稼殘留物在建筑建材領域提供了一種新選擇。
【發明內容】
[0007]為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊，該砌塊的原料制成的半成品的塑性指數在5?13、干燥敏感性系數< 1，制得的初坯的干燥收縮率以重量計為5.2%，獲得成品的力學強度達到3.5MPa以上，容重< 1000kg/m3;具有較優的保溫性能和隔音效果，其空心程度較大，孔隙率較大。
[0008]并且，本發明還提供一種莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊的制備方法，該方法能夠獲得保溫隔音效果較佳，孔隙率較大，容重較優的保溫空心砌塊。
[0009]具體是通過以下技術方案得以實現的:
[0010]一種莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊，其原料成分，以重量份計為莊稼殘留物1-30份、塑性原料65-100份、水15-30份。
[0011]所述的原料成分，以重量份計為莊稼殘留物5-25份、塑性原料70-90份、水15-30份。
[0012]所述的原料成分，以重量份計為莊稼殘留物15份、塑性原料80份、水15份。
[0013]所述的塑性原料為頁巖、煤矸石中的一種或者兩種按照等量配比的混合物。
[0014]所述的莊稼殘留物為秸桿、煙草末中的一種或者任意幾種的混合物。
[0015]該莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊的制備方法，包括以下步驟:
[0016](I)原料處理:將莊稼殘留物置于粉碎機中，將莊稼殘留物粉碎成l_3mm的段狀，待用；將塑性原料置于粉碎機中粉碎處理，并將塑性原料粉碎至1.5mm以下。
[0017](2)擠出成坯:按照配比，將莊稼殘留物段加入到粉碎完成的塑性原料中，加水攪拌，均化工藝采用兩輥兩攪，攪拌完成后，送至陳化庫陳化ld，陳化Id后，送至雙極真空塑性擠出成型機中，控制壓力為2MPa擠壓成型，并對擠壓出來的條狀坯體按照規格尺寸切害J，即可獲得初坯；
[0018](3)干燥:將步驟2)獲得的初坯置于干燥室中，調整干燥室的溫度為60_150°C，待干燥時間達到24-48h時，獲得干坯。
[0019](4)燒制:將步驟3)獲得半成品裝于窯車上，隨后通過燒成隧道窯進行燒成，首先通過升溫帶進行燒結，首先在升溫帶緩慢升溫，通過風機和風閘控制升溫速度，在24?48h內使燒成溫度由室溫均勻升溫至900°C，隨后進入燒成帶，并在900?1100°C下燒制8?16h，即可獲得成品莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊。
[0020]本發明除了上述采用的莊稼殘留物之外，還可以以樹枝、干枯莖桿、莊稼廢棄物等等作為代替莊稼殘留物的原料；采用的塑性原料還可以采用其他能夠作為骨料并且抽條容易的材料代替。
[0021]與現有技術相比，本發明的技術效果體現在:
[0022]通過莊稼殘留物、塑性原料、煤粉、水原料的恰當處理以及合理的配比，并再結合制備工藝中初坯制作、干燥和燒制步驟，進而使得在制備過程中能夠確保泥料的塑性指數在5?13、干燥敏感性系數< I ;并通過將擠壓成型的泥條再進行切割之后，置于干燥室內干燥處理，其干燥收縮率< 8% ;再將其置于燒制爐中進行燒制處理，在低溫帶通過鼓風機、風閘、熱電偶測溫等手段控制升溫速度，確保燒制過程中不會由于莊稼殘留物的急速燃燒而導致的溫度失控，最后獲得力學強度在3.5MPa以上，容重< 900kg/m3的成品。
[0023]本發明的莊稼殘留物燒制保溫空心砌塊具有較高的孔隙率、其保溫隔音效果較優，尤其是其保溫性能較優，產品質量穩定；具體的是將莊稼殘留物干燥后粉碎成小段，與燒結墻體材料所用的頁巖、煤矸石等原料摻合在一起后生產燒結墻體材料。因莊稼殘留物結構比較松散，揮發分含量高，摻合有莊稼殘留物的坯體在高溫下燃燒后，從而在燒結墻體材料內形成空洞，有效降低了燒結墻體材料的密度，從而提高了制品的保溫性能。同時莊稼殘留物中較高的發熱量也為制品的燒成提供了能量，減少了燒制過程中的能耗。同時由于莊稼殘留物硫化物含量低，也能有效減少對環境污染。
【具體實施方式】
[0024]下面結合具體的實施方式來對本發明的技術方案做進一步的限定，但要求保護的范圍不僅局限于所作的描述。
[0025]實施例1
[0026]一種莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊，其原料成分，以重量份計為莊稼殘留物5kg、塑性原料95kg、水15kg。
[0027]所述的塑性原料為頁巖。
[0028]所述的莊稼殘留物為煙草末。
[0029]該莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊的制備方法，包括以下步驟:
[0030](I)原料處理:將莊稼殘留物置于粉碎機中，將莊稼殘留物粉碎成Imm的段狀，待用；將塑性原料置于粉碎機中粉碎處理，并將塑性原料粉碎至1.5mm以下，待用；水分成4份。
[0031](2)初坯制作:擠出成坯:按照配比，將莊稼殘留物段加入到粉碎完成的塑性原料中，加入3份水水攪拌，均化工藝采用兩輥兩攪，攪拌完成后，送至陳化庫陳化ld，陳化Id后，加入I份水，送至雙極真空塑性擠出成型機中，控制壓力為2MPa擠壓成型，并對擠壓出來的條狀坯體按照規格尺寸切割，即可獲得初坯；
[0032](3)干燥:將步驟2)獲得的初坯置于干燥室中，調整干燥室的溫度為150°C，待干燥時間達到24h時，獲得干坯；
[0033](4)燒制:將步驟3)獲得半成品裝于窯車上，隨后通過燒成隧道窯進行燒成，首先通過升溫帶進行燒結，首先在升溫帶緩慢升溫，通過風機和風閘控制升溫速度，在24h內使燒成溫度由室溫均勻升溫至900°C，隨后進入燒成帶，并在900°C下燒制8h，即可獲得成品莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊。
[0034]實施例2
[0035]—種莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊，其原料成分，以重量份計為莊稼殘留物5kg、塑性原料:(頁巖70kg、煤矸石25kg)、水15kg。
[0036]所述的塑性原料為頁巖、煤矸石。
[0037]所述的莊稼殘留物為煙草末。
[0038]該莊稼殘留物燒結保溫空心砌塊的制備方法，包括以下步驟:
[0039](I)原料處理:將莊稼殘留