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蒸压粉煤灰砖生产管理及过程控制北京建筑材料科学研究总院段鹏选第一章过程控制部分蒸压粉煤灰砖定义蒸压粉煤灰砖定义：由硅质材料和钙质材料掺入适量的骨料和石膏，经配料、搅拌、消化、碾压、压制成型与高压饱和蒸汽养护而成的硅酸盐混凝土制品。硅质材料：提供SiO2:粉煤灰、砂。。。钙质材料：提供CaO：生石灰、电石渣。。。骨料：提供粗集料：砂、碎石、炉渣。。。石膏：提供SO3:天然二水石膏、脱硫石膏、磷石膏项目名称级别III细度0.045mm方孔筛筛余量≤30450.08mm方孔筛筛余量≤1525烧失量≤5.010.0二氧化硅≥4540三氧化硫≤1.02.0注：细度可采用0.045或0.08mm方孔筛筛余量判定。一、原材料的技术要求1、粉煤灰：粉煤灰的技术要求（JC409）粉煤灰:1吨煤燃烧后可生成150－200kg的粉煤灰。蒸压粉煤灰砖的生产是一项环保产业，是消纳和利用粉煤灰的有效途径。粉煤灰的活性粉煤灰的标准稠度需水量。粉煤灰细度。粉煤灰玻璃体含量。属无定性状态(活性高)砂属结晶态影响粉煤灰成份和性质的因素1、固体燃料中的矿物组成。2、燃料的发热量和温度。3、煤粉制备设备（影响煤粉的粒径）。4、炉膛结构及工作条件，尤其是燃烧时炉膛内的温度。5、除尘设备类型。6、排灰方式干排灰比湿排灰活性高。粉煤灰各成份分析1、SiO2：其含量高砖的强度也高，其含量低砖的强度也低，与砖的强度成正比关系。2、细度：对粉煤灰细度一般不控制，但对粉煤渣和其中的大块应进行处理。过细的粉煤灰会使砖混合料中的空气含量增加，从而造成砖在压制成型时产生空气回弹，空气排不出造成砖分层，出现层裂。（这和砖机的形式和性能也有关系)需加粗骨料调整。过粗的粉煤灰造成砖的外观不好及强度降低。粗细粉煤灰应搭配使用。3、水份：过高不易配料，造成砖水裂。4、SO3：有害成份，在粉煤灰中过量将造成体积彭涨使砖出现涨裂。5、粉煤灰的烧失量：＞10%时，明显降低砖的强度和抗冻性能。(毛细孔多，吸水量大，蒸压养护时析水破坏。)6、标准稠度需水量：应≤50%，最佳范围30-40％。标准稠度需水量大，则增加配料需水量，降低砖的性能。2、生石灰：生石灰的技术要（JC/T621）项目优等品一等品合格品A(CaO+MgO)≥90%75%65%MgO≤2%5%8％SiO2≤2%5%8％CO2≤2%5%7％消化速度≤15min15min15min消化温度≥60℃60℃60℃未消化残渣≤5%10%15%细度（0.08mm)≤10%15%20%生石灰快速：10分钟以内完成消解。中速：10-30分钟之间消解。慢速：30分钟以上完成消解煅烧：是吸热反应过程CaCO3+Q→CaO+CO2↑反应条件900-1200℃消解反应：是放热反应过程CaO+H2O→Ca(OH)2+Q能发生反应的是活性氧化钙CaO过烧生石灰的消解反应是很慢的，甚至在蒸压养护时才开始消解，这就对砖产生了严重的破坏作用。针对蒸压粉煤灰砖应选用快速生石灰为好。生石灰中为什么要控制MgO？1、MgCO3+Q→MgO+CO2↑反应条件500-700℃2、MgCO3在较低温度下分解，而CaCO3是在900-1200度条件下分解，这样就意味着MgCO3处于过烧状态，而使MgCO3烧僵了、烧死了，导致在蒸压养护时才开始消解，这就对砖产生了严重的破坏作用。因此，白云石不能制备蒸压砖原料。3、石膏石膏的技术要求a、SO3≥35%b、含水率≤10%c、磨细时含水率不能过高，否则容易造成“糊磨”。石膏的作用1、抑制石灰消解，延长消化时间，降低消化温度。2、参与水化反应，生成硫铝酸钙。3、提高坏体及制品的强度。4、骨料（集料）骨料的技术要求a、骨料的强度要比砖的强度高2倍以上为好。b、骨料的含水率≤30%。c、骨料的形状、状态以棱角状态为好。d、含土量不大于10%。e、不许混入杂质如树枝、棉丝等，有机物。f、颗粒度在5mm以上的不大于5%。骨料的作用1、调配混合料中各级粒径的级别多少。即级配。2、适应压制成型的要求。（外观、层裂等）。3、调配砖的单重（容重）、密实度。4、调配砖的强度等级、收缩性能、抗冻性能等。原材料质量讨论1、什么样的原材料才能用于蒸压粉煤灰砖的生产？2、低于最低要求的原材料能用吗？3、符合讲义中要求的原材料，是否能生产出合格的蒸压粉煤灰砖？为什么？二、原材料处理1、原材料的破碎和磨细及技术要求：a、生石灰和石膏的破碎粒度≤20mm。b、入磨石膏量为生石灰量的3-5%，与生石灰共同磨细制成胶结料。c、胶结料磨细度≤10%（0.08mm方孔筛）2、骨料颗粒级配的筛分和除铁及技术要求：a、骨料粒径≥5mm的颗粒不大于5％。b、同时对骨料中的杂质和粘土块等进行筛除。c、对粗的骨料进行破碎处理后再使用。d、使用电磁除铁设备对物料进行除铁处理。骨料颗粒级配筛分与除铁的作用1、保证砖中骨料颗粒级配的要求。2、保证砖的外观和成型性能。3、保证砖的密实度、强度、砖坯单重等。4、除铁作用一是：铁对设备有破坏作用。二是：铁腐蚀后生锈膨胀，使砖产生涨裂。三、配料与搅拌配合比的选择：一般参照已有的生产经验，以当地原材料进行试验，选择物理力学性能优良而又经济的配合比做为生产用配合比。配料与搅拌的技术要求1、基本配合比：生石灰：石膏：粉煤灰：骨料（12-14）（0.2-0.5）（55-65）（25-35）2、配料时控制混合料的活性CaO含量，活性CaO范围以10-12%为宜。（控制活性CaO实际是控制了生石灰掺量）3、搅拌必须均匀，搅拌后混合料各点的活性CaO含量相差应小于0.5%。4、搅拌时混合料绝对水份，随砖坯单重不同而不同。砖坯单重与水份的关系见下表。由表中可以看出砖坯水份随砖坯单重增加反而减少。5、入仓混合料温度应大于32℃，尤其冬季生产时，为了加快混合料中生石灰消化速度，改善坯料质量，配制和搅拌混合料时，必须同时通入适量蒸汽或使用热水。砖坯单重(Kg)2.01~2.22.21~2.42.41~2.62.61~2.8绝对水份(%)16~2114~1812~169~13四、混合料的消化混合料的消化过程，实际上是生石灰消化的过程。同时也是生石灰体积膨胀、释放应力的过程。消化不好，将使成型后的砖坯在蒸压养护过程中造成膨胀，出现砖裂、涨酥、强度降低等不良现象。混合料消化的技术要求1、混合料在消化仓内停留时间为1.5－2.5小时，过长也不好，容易铸仓。（具体根据生石灰性能、混合料温度、混合料水份而定）2、混合料未经充分消化不准提前使用。五、轮碾轮碾的技术要求1、未经碾压的混合料不准送到下道工序。2、岗位工必须严格控制碾压混合料的料量，保证碾压效果。3、碾压后的混合料水份应符合成型水份的要求（对水份不足的可在轮碾时补加水份）坯坯单重（kg)2.01-2.22.21-2.42.41-2.602.61-2.8绝对水份（％）15-1913-1711-159-13轮碾作用：1、对混合料有活化作用。2、增加混合料的塑性，从而提高砖坯成型的密实性，提高砖的各项物理性能。3、对混合料有进一步搅拌和均化的作用。4、对混合料有排气作用，减少了混合料中的空气含量。5、碾压出混合料中部分水份。六、成型成型顾名思义用压砖机将混合料压制成砖坯。成型的技术要求：1、砖坯尺寸偏差符合标准（JC239-2001)。2、砖坯单重：2.4±0.1kg.砖坯单重根据具体砖机、原材料、物理性能来确定。.相对讲砖坯单重越重，则砖密实度越高、强度越高、吸水率小、收缩小、抗冻性能提高。成型问题：砖坯分层、层裂的原因：1、混合料级配不好，偏细造成。加粗集料。2、水份大造成，降低混合料水份。3、压砖机压力过大造成，减少填料高度。七、蒸汽养护蒸压养护的目的和意义1、是生产最终产物的前提和必要条件，没有蒸压养护生成不了托勃莫来石，形成不了强度。必须要有适合的压力、温度和时间。2、决定了砖的最终性能。如强度、收缩、抗冻性等。蒸养过程砖坯中的温度变化1、升温时，外表面热得快，内部升温慢。此时坯体强度还不够，所以要缓慢升温。2、降温时，外表面先冷，内部降温慢，此时制品有强度，所以降温时间可以比升温快一些。蒸压养护制度过程抽真空升温恒温降温进出釜压力(MPa)-0.061.21.20_时间(min)3012048012030抽真空目的：排出蒸压釜内的空气，有利于蒸汽向砖坯传热。抽真空不够时，可能产生的问题有：1、压力表显示压力到了，但由于空气的存在，实际温度不够。2、温度上升较慢。3、砖坯与砖坯之间的空气未被很好的排出，热蒸汽进不去。黑心、水印、蒸不透升温目的：达到规定的温度和压力。升温可能产生的问题：升温速度过快，砖坯产生内部损坏。解决办法；1、排放冷凝水，冷凝水使上下温度不统一。2、升温速度：控制在45分钟升至0.3MPa，平稳。3、遇砖坯水份过大时，升温时间要延长，解决水裂。恒温目的：使化学反应完全，形成强度。1、恒温温度不够或不能保证时间，则托勃莫来石形成不完全、不完整，砖内在性能差。2、温度过高，时间过长：浪费能源（成本），周转时间长，降低产量。3、遇恒压时压力降低，应提压补汽；提压补汽无效时，每降低0.1MPa应延长1小时恒温时间。4、恒温压力提高，恒温时间可以相对缩短。降温目的：恒压结束，降压。问题：降温时速度太快，造成砖内部损伤。记录及时、准确、真实、完整的填写养护记录。八、成品成品的技术要求1、出釜后的砖需静停1小时，方可吊运、码放。此时出釜后的砖由于温差的变化，存在温度应力，强度偏低，立即拆卸造成破损增加。2、检验员取样做外观和尺寸偏差、强度等级的出厂检验。3、外观和尺寸偏差、强度符合JC239-2001的要求。4、严禁不同质量等级的砖混放。第二章生产管理部分一、原材料进厂制度1、进厂原材料必须符合相应的技术要求。2、改变原材料或变更供应点时，供销科必须于一周前通知质量科，并经试验合格后方可运入厂内使用。3、进厂的原材料若发生质量问题，有关领导应组织供销、车间和质量等部门开会协商，采取工艺措施，在保证产品质量的前提下方可用于生产。4、原材料的进厂量和存放应符合相应要求。二、原材料、成品检验制度（一）原材料1、生石灰:1.1、新灰点：做化学全分析，活性氧化钙、氧化镁、消解速度、消解温度。1.2、日常：每天、每地测一次活性氧化钙、氧化镁、消解速度、消解温度。2、干粉煤灰：1季度做一次化学全分析、细度、标准稠度需水量。3、湿粉煤灰（渣）：1季度做一次化学全分析、不定期做含水率，不定期做颗粒级配与含泥量。4、骨料：不定期做颗粒级配、含泥量、含水率5、石膏：进一批做一次化学全分析。（二）成品：执行JC239-2001标准1、出厂检验：（一）抗折强度、抗压强度：正常生产每10万块做1次。（二）尺寸偏差和外观：正常生产每10万块做1次。（三）色差：正常生产每10万块做1次。2、型式检验：尺寸偏差和外观、色差、强度等级、抗冻性、干燥收缩、碳化性能。每半年1次。三、坯料、半成品与成品质量控制车间生产控制室负责监督和执行生产工艺规程的执行情况，同岗位工密切配合，控制生产全过程的质量，具体的生产控制点、测定项目与次数如下：磨细生石灰与石膏（胶结料）控制点1、胶结料细度：2次/班2、胶结料活性氧化钙：2次/班3、胶结料氧化镁：2次/班4、胶结料三氧化硫：2次/班5、胶结料消解速度：2次/班6、胶结料消解温度：2次/班配料与搅拌控制点1、混合料中活性氧化钙：1次/仓2、混合料水份：1次/仓3、混合料入仓温度：1次/仓4、混合料骨料含量：1次/仓出仓混合料控制点1、混合料温度：不定期2、混合料水份：不定期碾压后混合料控制点1、混合料水份砖坯控制点1、砖单重：1次/天2、砖长、宽、厚：1次/天3、砖坯水份：1次/天成品控制点1、划分砖的等级2、分工段、班组、个人和机台检查操作、设备等造成的混等率，定期公布结果。3、必要时抽样做砖的强度等级试验。四、产品验收发放规则：1、严格执行JC239-2001建材行业标准2、产品检验、用机械抽样法抽取样品，进行外观检