海源技术在利用固体废弃物生产新型墙体材料中的优势

　　我国地少人多，有限的土地资源不容继续侵占，“禁实”势在必行。根据国家构建节约型社会、发展循环经济的要求，全国各地纷纷加快步伐，开展综合利废工程，推动墙材革新工作。其中，加快发展以煤矸石、粉煤灰、建筑渣土、冶金和化工废渣等固体废弃物为原料的新型墙体材料，是提高资源利用率、改善环境、促进循环经济发展的重要途径。

　　我国自上世纪60年代开始进行蒸压粉煤灰砖的研究，但由于烧结黏土砖价格冲击及当时生产设备落后等诸多原因，其发展受到了限制。进口设备自动化程度高、生产效率高、产品质量好，但价格昂贵，大多数国内企业不能接受。

　　在这种社会及市场背景下，福建海源公司利用成熟可靠的液压成型技术，结合专业院校先进的工艺配方，研制成用于粉煤灰蒸压砖生产的关键设备 1000吨全自动液压砖机及配套生产线，并在电力、水泥、铝业、化工等行业成功应用，一条线年消化粉煤灰、电石渣等工业废渣近10万吨，制品质量高、成本低。其中，关键设备——自动液压机填补了国内大型粉煤灰蒸压砖机的空白，可以替代进口产品，具有良好的经济效益和社会效益，其综合技术性能达到国外同类产品先进水平。目前在全国各地已有100多条生产线在推广应用中，为利用固体废弃物生产新型墙材提供了成功经验。

　　在粉煤灰蒸压砖领域的应用我国生产粉煤灰砖有近40年的历史，早在上世纪70年代末80年代初，在大江南北建设了近百条蒸压粉煤灰砖生产线，设计年产规模近40亿块标准砖。到了80年代后期，蒸压粉煤灰砖产量急剧滑坡，主要是由于产品自身存在质量问题，但归根结底是生产工艺技术和设备落后。沿用了几十年的转盘式8孔或l6孔压砖机，压制力只有60吨，压成的坯体密度和初始强度很低。虽经后续蒸压养护，但产品性能各项指标达不到要求，而且在人工码坯及半成品后续运转过程中极易破损和开裂，产品成品率低。转盘式压机单面快压，无排气措施，无法将粉煤灰中的气体排出，造成坯体分层微裂，大大降低了产品质量。同时该类压机产品单一，不能生产空心砖，单台机组产量低，不能实现机械化、自动化生产，电耗高、劳动生产率低，人工及电耗成本高，影响产品竞争力。

　　生产优质蒸压粉煤灰砖产品，需要先进的生产工艺技术和先进设备。近年来，国内一些企业不惜巨额投资引进国外600吨墙体砖液压机，并配套了先进的生产工艺设施，生产出了优质高强蒸压粉煤灰砖，产品很受市场欢迎。但进口设备投资成本高，单台机组售价近800万元人民币，是一般企业所不能承受的。

　　海源HF一1100系列全自动液压墙体砖压机是机、电、液一体化的大吨位压砖机，压制压力为1000吨，采用半干粉料压制成型工艺，压成的坯体密实度高、初始强度高。从布料、压制、出坯实现自动化操作，配以全自动码垛机，取坯码车自动化操作。压制成型采用分级加压，多次排气过程使粉料中气体能够顺畅排出，避免坯体分层和微裂现象。压机活动横梁行程大（580ram），可方便地通过更换模具生产空心砖、空心砌块等不同类型的产品，产品优质高强。单台机组产量大，劳动生产率高，人工及电耗成本低，与同等规模的烧结砖相比，节省投资近一半。

　　蒸压灰砂砖领域的应用蒸压灰砂砖在国外使用非常广泛，如德国，蒸压灰砂砖占墙材总量的35%左右，主要是由于使用自动压砖机，生产自动化和机械化程度高、劳动生产率高、成本低。而在我国，虽然砂、石灰资源丰富，成本低廉，但由于一直是采用盘式8孔砖机等落后设备，不能生产空心砖，造成制品过重，而且盘式砖机成型压力低，砖坯的密实度不够、吸水率高、收缩值大，影响了砖坯的强度和产品质量。再加上大部分工厂对原料质量、工艺配比、蒸压压力等控制不严，严重影响了蒸压灰砂砖的推广使用。

　　海源HF一1100千吨全自动液压墙体砖压机应用于蒸压灰砂砖生产，其成型压力高、产量高（单台年产5000万块标准砖），并可生产各种规格的空心砖及空心砌块。压制的坯密实度高，适合河砂、海砂、风砂、沉积砂、山岩砂、尾矿砂等物料，采用合理混合料颗粒级配，低含水率半干压成型。同时，对粉料采取三次分级加压、二次排气，混合料中所含空气在压制过程中顺利排出，物料含水率5%～7%，使得制品强度高且不易产生裂缝，收缩率低。配以海源开发的高压蒸压釜，工作压力可达l6公斤，蒸压灰砂砖产品质量达到国外先进水平，并且制品成本低，易推广。

　　在高掺量粉煤灰烧结砖领域的应用高掺量粉煤灰烧结砖是指掺灰量在50%以上的烧结普通砖，其主要原料是粉煤灰、页岩（或其他胶结料），经挤出成型或压制成型，隧道窑或轮窑烧结而成。尽管烧结砖投资大，排放的S02和温室气体二次污染严重，但受传统的消费观念影响，产品较易被市场接受。特别是烧结砖抗冻等性能优于蒸压砖，所以在高寒地区尤其受欢迎。

　　国内目前生产高掺量粉煤灰烧结砖主要是采用挤出成型，主要生产标准砖，空心砖大部分质量难以达标。由于挤出工艺要求混合料塑性指数一般不低于 7，混合料含水率在17%左右才能保证坯体的挤出成型。尽管挤砖机的挤出压力不断提高，但终究压力有限，而且原料必须进行陈化等工序，坯体进窑前要先干燥，才能保证坯体入窑含水率的工艺要求，使得整个项目投资额很大。

　　据有关资料介绍，国外的高掺量粉煤灰烧结砖多采用半干压法成型工艺，使用的压力机吨位比较大，压强比较高，虽然原料塑性极差，但也可压制成型。

　　HF一1100自动化压砖机生产高掺量粉煤灰烧结砖，使用原料含水率为6%～8%，经半干压工艺成型，成型的砖坯强度高，配以大行程MD一 64A自动码垛机，可自动将砖坯码叠在4.6米宽的窑车上，省去加湿塑化、干燥等许多工艺环节，按年产5000万～6000万块标准砖烧结砖规模，投资比挤出工艺节省300万元以上，且节约电耗、人员工资，可有效降低产品成本。用HF一1100墙体砖自动压机半干压成型生产高掺量粉煤灰砖，砖坯收缩变形小，无裂纹，不掉角，成品率及质量高，并能生产各种规格的多孔砖。

　　在煤矸石烧结砖领域的应用国内已有多条煤矸石烧结多孔砖生产线，生产技术及工艺比高掺量粉煤灰烧结砖成熟，只是由于管理等原因，许多企业生产的制品质量不是很理想。

　　使用HF-ll00墙体砖自动压机及MD64A自动码垛机，半干压成型工艺取代挤出工艺，成型水分小（仅5%～l0%），成型压强高（可达 27MPa），使得砖坯强度高、质量好、省略烘干及人工码垛等工序，烧结后成品变形小、成品率高、外观质量好、抗压强度高。整线节省投资（年产6000万块规模节约投资400万元以上），并节约电费及人员工资，使制品成本比挤出工艺低1～2分/块。

　　在利用建筑垃圾、废土、垃圾焚烧渣等废弃物生产墙材领域的应用此项目研究开发采用的技术路线和原理不同于现有的建筑砖配方与工艺。主要原理是采用了一种特殊的高效胶凝剂。此种胶凝剂是一种针对废土、工业废弃物的固化剂，它含有强氧化成分，具有极强的溶解和分散能力，经水稀释后掺人土壤和工业废料中与原材料中的多种矿物成分发生化学反应，改变原材料的微观结构，降低材料对水的吸附率，减小生成材料的体积膨胀率。提高混合料的密实度和材料的黏结力，最终提高材料的强度。使用HF一1100墙体砖自动压机成型，因压力高，强制式搅拌布料，布料均匀，自动多次排气，布料一排气一压制一出砖一码放等全程自动化控制，使得制品质量高、成本低。

　　综合利废是一项环保的长期项目，是全世界全人类为之不懈努力的课题，而“如何提高综合利用率、如何优化配方、如何使制品品质高成本低且具有完全替代性、如何提高整线的现代化水准且提高产量”是关键，也是墙材革新的关键。其中，核心设备及技术在很大程度上处于瓶颈的地位，因此，提高关键设备的自动化程度，不仅利于整线的自动化生产，而且可保证制品质量优良成本低，使设备与工艺结合，将新型墙材推上一个更高的台阶。这种生产技术高效利废、节能、减排，符合国家政策，可享受税收优惠，满足市场需要，在兼顾社会效益和环境效益的同时，可为企业创造可观的经济效益。