原料处理及配料配合比及原料确定后,首先要取样进行化验分析;测定炉渣、电石渣和石膏的含水率;测定炉渣颗粒的级配、电石渣的有效CaO含量及细度。由此计算出粉煤灰、电石渣、炉渣和脱硫石膏的用量。配合比确定后将配比输入计算机开始配料。配料10min后取搅拌好的混合料进行化验分析,主要化验混合料的水分和混合料中有效CaO含量,以此对配合比进行调整,从而保证混合料的水分和有效CaO含量及混合料的级配达到制砖要求。
配制好的混合料必须搅拌均匀。如果混合料搅拌不均匀,在砖机成型时,砖坯受压不一致会造成裂纹。如果混合料的均匀性差,势必会造成混合料中有的地方没有胶结料,也不会发生水化反应,而有的地方胶结料富集,这些多余的游离Ca(OH)2会破坏砖的结构,导致砖的匀质性差,强度也无法保证。同时还会造成胶结料用量增加,提高成本。
因此,配料时要控制好搅拌时间,一般搅拌时间不低于3min。采用连续配料时,必须进行二级搅拌和二级轮碾,以达到混合料均匀,从而保证产品质量。
陈化配制好后的混和料要进行陈化。用电石渣配料尽管不用消化,但必须进行陈化。陈化的目的在于使各种物料充分渗透混合,使Ca(OH)2溶液充分渗透到粉煤灰和炉渣的颗粒内部,增加混合料的可塑性便于砖坯成型,又能使混合料水分均匀一致,减少成型时层裂的发生。一般混合料的陈化时间为1~1.5h。陈化时间过短会使砖坯成型时受到影响,甚至会使砖坯发生层裂;陈化时间过长则会影响产量。实验表明,未经陈化的混合料,由于水分过大会造成砖坯在蒸压养护过程中出现裂纹。
另外,配制好的混合料进入陈化仓时,要预防混合料的离析。必要时可在陈化仓上加装圆筛布料器,使混合料布料均匀,以减弱离析现象的发生,保证产品质量。
轮碾混合料要进行轮碾。轮碾的作用使混合料充分压实、增塑、均化、活化。轮碾的目的主要是提高混合料的活性和均匀性,并使混合料中的大部分空气排出,有利于提高砖机的极限成型压力和坯体的密实度,从而提高砖的强度。轮碾对于保证砖坯和产品质量有着重要作用。粉煤灰和炉渣的颗粒内部与颗粒之间存在着大量的空气,在成型过程中一部分空气排出砖坯,并使加压结束时产生强烈的回弹作用。通过轮碾可以排除混合料中的一部分空气,使其更加密实,并避免砖坯的分层和裂纹现象。
根据实验,未经轮碾的混合料其极限成型压力为13MPa,而轮碾后的混合料则为19MPa。这足以证明轮碾可以提高混合料的成型性能。此外,轮碾可以增加粉煤灰和炉渣塑性,降低成型用水量。实验表明,轮碾后的混合料水分可明显降低,经3~5min轮碾后混合料的水分可降低10%。对炉渣而言,轮碾的作用主要是活化,这是因为混合料通过轮碾磨碎,出现了新的表面,增加了水化表面积,加强了水化作用,使水化产物增多,有利于提高砖的强度。影响轮碾的主要因素是碾轮的质量,实验中采用的是江西某厂生产的行星式大碾轮轮碾机。混合料经4~5min轮碾即可达到轮碾效果。
成型压力、成型水分实验中采用的是福建海源生产的HF1100型自动液压砖机,成型水分9%~11%。当混合料随着水分的增加,体积密度会增加,限制了成型压力,出现泌水现象,并易于形成夹层。同时,坯料中水分含量大,在蒸压养护时水分蒸发容易导致制品产生裂纹。
而成型水分过低时,导致坯体密实度不够,影响制品的物理力学性能。实验表明,当成型水分大于13%,蒸压养护时制品会出现裂纹;当成型水分小于8%时,不利于砖坯成型且成型车间灰尘较大。因此,成型水分选定在9%~11%为宜。一般情况下,成型水分冬季选下限,夏季选上限。成型压力是决定制品强度的关键因素。成型压力越大压制的砖坯密实度越高,物料之间结合越紧密,有利于物料的水热合成,因此,制品的性能就越好。但不能为了一味追究强度就加大成型压力,这不利于砖机的保护。综合考虑成型压力选定为20MPa。
静停静停的作用是降低坯体水分和增加坯体力学强度。静停一段时间后坯体初期强度增加,减少砖坯在运输过程中的裂纹。
实验表明,砖坯水分大于13%时,静停少于4h,砖体表面就会出现裂纹;砖坯水分大于15%时,静停需要6h;砖坯水分大于18%时,静停需要10h以上;而砖坯水分低于11%以下不需要静停,砖体表面也不会出现裂纹。综上考虑,坯体水分控制在9%~11%时就不需要静停,否则需要静停。
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