[科普中国]-粉煤灰烧结砖

粉煤灰烧结砖是在粘土原料中掺入30%以上的粉煤灰，经搅拌成型、干燥和焙烧而成的承重砌体材料。

粉煤灰的质量要求从煤炉及烟气中收集的灰粉，称之为粉煤灰。粉煤灰颗粒小(一般以80μm方孔筛余量小于8%)，利用它掺合制砖可以减少破碎工序，节省劳力。粉煤灰根据不同的排列方式，一般分为湿排与干排两种。湿排的粉煤灰，必须进行脱水处理，将水分降低到25%以下。另外，由于各地粉煤灰的发热量不一致，故须根据不同煤矿的煤质反应，一般应在1000kcal/kg以下，较差的只在(200～300)kcal/kg。

粉煤灰的颗粒可分为粗、中、细三类。粗灰经4900孔筛，筛余量在40%以上。中粗灰经4900孔筛，筛余量在20%～40%；细灰经4900孔筛，筛余量在20%以下。粉煤灰的颗粒，越细越可多掺配使用量。如混合料，能允许掺配套50%的细灰时，则改为中粗灰掺量配45%即可．而要改为粗灰掺量配40%即可。粉煤灰属无塑性原料。一般都与有塑物掺合后作为制砖原料。有塑物应用较广的均为粘土、页岩、陶土、高岭土、膨润土等，经掺配后的粉煤灰混合料，为了使粉煤灰有较大的掺量，必须要求混合料的可塑性要高，粉碎后的颗粒度尽可能细。1

性能与优点1、节约土地：如果我们以50%掺量为其基本量，那么每生产10万块砖，可节约42亩地。而且可以利用(大于)10万吨粉煤灰。所以从稳定利用粉煤灰、节约土地和粉煤灰利用的经济效益这三者综合考虑，粉煤灰制砖和粉煤灰利用作墙体材料，应该是粉煤灰利用的最主要途径。

2、节约能源：因为粉煤灰中含有一定的炭分，即所谓烧失量。它对于粉煤灰混凝土而言，是一个不利的因素，但对于烧结粉煤灰砖，却是一个有利条件，因为它可节约部分烧结时用的燃料。一般说来，50%掺量的粉煤灰烧结砖，每块砖中，粉煤灰的热值大概为350～440千卡。而烧结一块砖所需的热量大概为1092千卡。由此我们可以认为每生产一万块砖，大约可节省0.6吨标准煤。而每一万块粘土砖所需的燃料，大约为1.56吨，也就是利用粉煤灰制砖，可节约35%～40%的燃料。

3、减轻墙体重量和提高隔热性能：由于粉煤灰的粉散容重小于粘土，因此一般说来每块粉煤灰砖比粘土砖要轻0.6kg。就导热性而言，粘土砖的导热系数为0.80千卡/米·小时·度，而粉煤灰砖则为0.4千卡/米·小时·度，说明粉煤灰砖的隔热保温性能比普通粘土砖要好。1

生产工艺粉煤灰烧结砖的生产，可以分为半干法和湿法生产。前者对于掺大量粉煤灰于砖的生产中和成型方面较方便。但是其产量较低，而后者对掺量超过50%较困难，而且对粘土的塑性指数要求也较高，但其产量却相当高。

1．备料：当带水份的粉煤灰与碾碎层的粘土初步混合后，送到轮碾机中碾混进行备料。

2．成型：成型采用真空挤出法，其成型压力一般不小于0.9MPa。将已备好的混合料通过喂料机送入真空挤出机，挤出后即由钢丝切割机切成坯，堆坯于平板窑车上，最后被送入隧道干燥房中干燥。

3．干燥：隧道窑干燥室用作干燥砖坯用，其干燥用的热量可从燃烧余热中来。干燥期不少于48小时，然后通过窑车将砖坯再送到窑中。砖坯的堆垛高度按窑烧要求而定，一般小于7层。从隧道窑中出来的砖坯的含水量不得超过6%，从而使烧成时干燥收缩值不超过10%。

4．窑烧：窑烧一般也采用隧道窑，其尺寸一般为2～2.5米高，2～3米宽，90～120米长。砖坯在窑中经过不同的温度区，即预热，烧成和冷却，最后产品出来。窑烧中的燃料，我国一般采用煤粉作燃料。烧成期约为50个小时。2

烧成选择选择烧成，关键一点就是怎样确定工艺路线。工艺路线的确定，必须建立在原料试验的基础上和合理的工艺流程上。

(1) 选择一次码烧工艺，关键是要根据掺灰量比例大小、塑性指数大小、敏感性系数大小三大要素来决定。当粉煤灰在混合料中所占比例在30%~40%之间，混合料的塑性指数在8~11之间，干燥敏感系数小于0.8时，可选择一次码烧工艺；高掺粉煤灰在混合料中所占30%比例时，塑性指数大于6；干燥收缩率低于5%，干燥敏感系数小于0.8时，可按混合料中的主要原料的性能选择工艺。

(2)选择二次码烧工艺，主要优势在高掺量粉煤灰的比例上，二次码烧优于一次码烧。主要是通过人工干燥后，窑内码坯高度增加，产量增大，不受原料的制约，人机调整可变，灵活因素较多。

(3)一次与二次码烧各有其优，亦各有其短，一次码烧简化了生产工艺，减少了劳动人员，改善劳动者工人的环境条件，提高了劳动生产率，易于机械化作业，综合成本略低于二次码烧，但在粉煤灰烧结砖中掺灰量的比例受到限量。二次码烧一般烧结砖均可选择，投资成本高于一次码烧，占用面积高于一次码烧用地。合理的窑炉选择，是投资者的决定方向，如一次性投资较低，产量较小2000万块粉煤灰掺量较高均可选择隧道窑，一次码烧或二次码烧。在隧道窑的发展方向，趋向于节能性的定型发展，多通道并主，均可单通道独立生产，窑炉的操作实现自动控制，烧成时实现微机监控，窑车运转、顶车、出车、码车均可实现自动化。2

本词条内容贡献者为:

包申旭 - 副教授 - 武汉理工大学