粉煤灰在建材工业中的应用.docx
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粉煤灰在建材工业中的应用
粉煤灰在建材工业中的主要应用途径
粉煤灰在建材工业中的主要应用途径有:
一、烧结墙体材料,如粉煤灰烧结空心砖、多孔砖、实心砖、砌块等。
国家有关部委在《粉煤灰综合利用技术政策及其实施要点》中将烧结粉煤灰砖例为首要推广应用的技术。
其主要原因是烧结粉煤灰砖有着如下优势:
1.烧结粉煤灰砖的性能优良。
在强度相同的条件下,烧结粉煤灰砖重量轻,导热系数小,如生产多孔砖或空心砖时,隔热保温性能会更好;
2.对粉煤灰的自身质量要求低。
用于烧结砖时对粉煤灰的质量要求较低,一般无特殊要求。
如用于硅酸盐建材制品和混凝土制品时,粉煤灰中的含碳量必须小于8%等;
3.生产过程节能。
用粉煤灰生产烧结砖是一节能的生产过程。
粉煤灰中均含有不同量的未燃尽碳,在烧结过程中可被充分利用,可节约大量原煤,在粉煤灰中发热量适宜的情况下可完全做到烧砖不用煤;
4.吃灰量大。
烧结粉煤灰砖是一可长期、稳定、大量的消纳粉煤灰的可靠途径。
在粘结材料(粘土、页岩、滩涂及河湖淤泥等)选择适宜的情况下,粉煤灰的掺加量可达60%以上;一条年产1亿块的烧结粉煤灰砖生产线,可消耗粉煤灰约12万吨;
5.生产技术成熟可靠。
通过近年1.2亿、2.5亿等大型烧结粉煤灰砖生产线的引进和顺利投产,及良好的产品性能,使得烧结粉煤灰砖生产线的设计水平、生产控制、配套设备及清洁化生产工艺等诸多方面均提升到了一个新的水平。
完全可以说在国内可设计和提供各种生产规模的烧结粉煤灰砖生产线;
6.烧结粉煤灰砖产品易于推广应用。
因烧结粉煤灰砖的规格沿袭了我国现行建筑模数,对将来发展的建筑模数也有很强的适应性,且现行各种产品国家标准齐备,应用设计规范、施工规范完备,加之烧结产品长期使用中的尺寸稳定性非常好,因而在推广应用上不存在任何问题。
二、生产粉煤灰加气混凝土制品,如粉煤灰加气混凝土砌块、板材。
粉煤灰加气混凝土制品是用粉煤灰、石灰、水泥、石膏为主要原材料,经铝粉发气等工艺制成的一种多孔轻质新型建筑材料。
生产中可根据需要,制成不同容重,相应有不同强度的砌块、板材,而满足不同的用途。
粉煤灰加气混凝土制品具有轻质(容重为300~800kg/m3)、隔热保温性能好、耐火等优良性能。
粉煤灰加气混凝土砌块可以用做屋面保温、维护墙、隔断墙等,亦可用做承重墙(但楼层最高为5层),特别适宜于高层建筑的填充墙、寒冷地区的外墙和地震区的使用。
生产加气混凝土用的粉煤灰,对其质量有要求。
根据国家标准《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中的规定,生产加气混凝土用的粉煤灰必须满足Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的要求。
粉煤灰加气混凝土制品也可消耗大量的粉煤灰,如一座年产10万M3的加气混凝土工厂,年可消耗粉煤灰约5万吨,且干、湿灰都可使用。
粉煤灰加气混凝土制品在使用中易受空气中二氧化碳的侵蚀而碳化或是易产生干燥收缩,易于导致墙体出现裂纹,在建筑应用中需要采取一定的预防措施;粉煤灰加气混凝土表面强度低,孔隙率高,吸水性大。
因此粉煤灰加气混凝土不得使用于以下部位:
1.建筑物标高±0.000以下;
2.长期浸水或经常性出现干湿交替作用的部位;
3.受酸碱化学物质侵蚀的部位;
4.表面温度高于80℃的部位。
三、蒸压粉煤灰砖
蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰、石膏以及骨料为原料,经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护等工艺过程制造的实心粉煤灰砖。
产品的规格与实心粘土砖完全一样,可以直接代替实心粘土砖。
蒸压粉煤灰砖在粉煤灰和其它坯料质量适宜的情况下,在饱和蒸汽和高压下经水热反应而形成了较高的强度,一般可达到20MPa,或15MPa。
蒸压粉煤灰砖可大量利用粉煤灰,干湿灰均可使用。
每生产1M3蒸压粉煤灰砖至少可用800kg粉煤灰,一条年产1亿块蒸压粉煤灰砖的生产线,可用掉12万吨的粉煤灰。
生产蒸压粉煤灰砖对所用的粉煤灰、石灰、石膏及骨料均有严格的要求。
如粉煤灰必须满足《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中的要求;石灰中的有效氧化钙必须大于60%等。
蒸压粉煤灰砖适宜用于勒脚、基础、排水沟等地下工程。
但蒸压粉煤灰砖目前还没有统一的、专门的设计和施工规范。
蒸压粉煤灰砖与普通烧结砖在性能上有很大差别,因此在应用中必须采用以下相应措施:
1.应尽可能采用专用砌筑砂浆,因蒸压粉煤灰砖与砂浆的粘结能力差;
2.在吸水状态下砌筑,因蒸压粉煤灰砖的初始吸水率差;
3.出蒸压釜必须存放一周后方可砌筑,因蒸压粉煤灰砖的初始收很大;
4.应采取结构上的相应措施,防止墙体裂缝的产生,因暴露于大气的环境下,蒸压粉煤灰砖易于碳化和干缩,易出现裂缝。
四、粉煤灰(硅酸盐)砌块
粉煤灰砌块又称为粉煤灰硅酸盐砌块,是以粉煤灰、石灰、石膏和集料(如煤渣、硬矿渣等)记加水搅拌、振动成型,再经蒸汽养护而制造出的块材。
粉煤灰硅酸盐砌块也是大量消耗粉煤灰的一种建筑制品,每生产1M3的粉煤灰硅酸盐砌块可利用420kg的粉煤灰,一条年产20万M3的粉煤灰硅酸盐砌块,可消耗粉煤灰为8.4万吨,同时还可消耗其它工业废料10多万吨。
但粉煤灰硅酸盐砌块目前还没有统一的、专门的设计和施工规范。
因粉煤灰硅酸盐砌块同样存在着碳化和干缩的缺陷,易于导致墙体开裂,需要采取一系列的建筑结构上的措施。
五、粉煤灰在预拌商品混凝土中的应用
在混凝土中掺加粉煤灰,可改善普通混凝土的性能,并能节约水泥和砂子的用量,具有较好的经济效益,但应用中要求有较高的技术水平和管理水平。
一般在混凝土中使用粉煤灰可等量取代15%~50%的水泥(可根据强度等要求设计),每M3混凝土可用50~100kg粉煤灰。
制作粉煤灰混凝土,要求粉煤灰有较高的质量。
六、用作水泥混合材
符合二级标准的粉煤灰可直接用于硅酸盐水泥和矿渣水泥的混合材,其掺入量为≦15%。
在电厂附近或适宜地点可建立水泥粉磨站,直接掺入质量符合要求的粉煤灰进行粉磨。
七、粉煤灰商品砂浆(干粉砂浆或称预拌砂浆)
粉煤灰商品砂浆可分为如下类型:
A.砌筑砂浆,如砌砖砂浆、加气混凝土砂浆等;
B.抹面砂浆,如内外墙底层纱浆、表层砂浆等;
C.地坪砂浆,如自流平砂浆、表层砂浆等;
D.其它砂浆,如防水砂键、保温砂浆等。
粉煤灰商品砂浆具有产品质量高、生产效率高、成本低、使用方便、环境污染小、便于文明施工等多方面的优点,近年来发展非常快。
与传统砂浆比较有着计量准确、质量有保证的优势,此外砂浆的性能亦得到改善。
一条年产20万吨的粉煤灰商品砂浆工厂,年可消耗粉煤灰约12万吨,也是粉煤灰利用的有效途径之一。
粉煤灰商品砂浆有着广阔的发展前景,因干粉砂浆或预拌砂浆是建筑业发展的必由之路。
实例1:
年产1.2亿块烧结粉煤灰砖生产线
(自动化生产线,关键设备引进)
该生产线采用二次码烧工艺,关键设备国外引进(真空挤出机、高速对辊机、切码运系统设备)。
全线自动化控制,并配备有工业电视监视系统。
其主要技术经济指标见下表:
(1)主要技术指标(见表)
序号
项目名称
单位
指标
备注
1
年产量
其中;承重空心砖
非承重空心砖
万块
万块
万块
12000
8000
4000
(折普通砖)
孔洞率30%、
孔洞率50%
2
主要原材料耗量
粉煤灰
粘结材料(粘土或页岩)
吨/年
吨/年
吨/年
135000
135000
3
全厂装机容量
kW
2571
5
工厂占地面积
平方米
45000
6
建筑面积
其中:
车间面积
平方米
平方米
20964
20154
7
年生产用电
万kWh
550
8
全年用水量
其中:
生产用水
吨
吨
42112
30000
9
全年总运输量
万吨
478498
10
劳动定员
其中:
生产人员
管理人员
人
133
115
18
11
劳动生产率
生产工人劳动生产率
万块/人.年
万块/人.年
75.19
86.96
折普通砖
(2)主要经济指标
序号
项目名称
单位
指标
备注
1
项目总投资
其中:
固定资产投资
铺底流动资金
万元
万元
万元
6645.5
6516.4
129.1
2
年平均销售收入
其中:
年平均销售税及附加
正常年利润总额
万元
万元
万元
3563.6
21.38
1469.9
正常年
3
财务内部收益率
全投资:
税后
%
20.13
4
投资净现值(ic=10%)
全投资:
税后
万元
3791.1
5
投资回收期
全投资:
税后
年
5.33
6
盈亏平衡点
%
43.25
实例2:
年产8000万块烧结粉煤灰砖生产线
(国产设备配套)
因受国产设备生产能力所限,其单台主机只能生产8000万块/年。
该生产线仍为二次码烧工艺,并采用自动化的上、下架设备,设有中央控制室及窑炉干燥室自动控制和监测系统。
该项目主要技术经济指标见下表:
主要技术经济指标
序号
名称
单位
技术经济指标
1
产品品种
毫米
240×115×53
240×115×90
2
生产规模
万块/年
8000
3
生产方式
原料机械采运、机械处理、陈化、塑性成型、二次码烧工艺
4
主要生产设备
摆式磨粉机、加长双轴搅拌机、陈化库、双级真空挤砖机、干燥室、隧道窑
5
年耗原料总量
页岩
吨
150300
粉煤灰(炉渣)
吨
150300
6
总装机容量
千瓦
2124.8
7
年耗电量
千瓦时
596×104
8
年耗水量
吨
33000
9
职工人数
人
110
其中:
工人
人
99
10
全员劳动生产率
万块/人.年
72.7
工人劳动生产率
万块/人.年
80.8
11
单位成本
元/万块
1091.6
12
项目总投资
万元
3865
13
固定资产投资
万元
3797.6
14
铺底流动资金
万元
67.4
15
正常年销售收入
万元
1600
16
财务内部收益率
%
13.87
17
财务净现值
万元
525.9
18
投资回收期
年
6.20(含建设期)
19
投资利润率
%
13.45
20
投资利税率
%
13.72
实例3:
年产6000万块烧结粉煤灰砖生产线
(国产设备配套)
该生产线为国内常规设计的生产线。
采用二次码烧工艺,配备有窑炉和干燥室温度和压力的监测系统设备。
主要技术经济指标见下表:
主要技术经济指标
序号
项目
单位
指标
备注
1
生产规模
万块
6000
2
产品纲领
240×115×90
万块
3500
KP1多孔砖
3
原材料用量
粉煤灰
吨
74576
煤矸石
吨
23850
粘土
吨
34903
4
动力用量
电
千瓦时
2975000
柴油
千克
59500
机油
千克
3689
生产用水
吨
17500
5
装机容量
千瓦
1263.4
变压器容量
千伏安
1000
6
劳动定员
人
79
生产职工
人
73
管理人员
人
6
7
全员劳动生产率
万块/人·年
75.95
折标准砖
8
厂区占地面积
平方米
37800
建筑面积
平方米
7536
成品堆场
平方米
30000
9
项目总投资
万元
1967.6
固定资产投资
万元
1877.0
铺底流动资金
万元
40.7
10
年销售收入
万元
1050
正常年份
11
财务内部收益率
%
28.63
12
财务净现值
元
1475.5
13
投资回收期
年
4.65
14
借款偿还期
年
3.83
15
投资利润率
%
33.72
16
投资利税率
%
34.16
实例四:
年产6000万块蒸压粉煤灰砖生产线
第一章总论
一、概述
本生产线利用电厂排放的粉煤灰掺加一定比例的石灰、石膏、骨料混合搅拌后经压制成型、蒸压养护成为蒸压粉煤灰砖。
蒸压粉煤灰砖是新型的墙体材料,它与传统的墙体材料相比具有许多优点。
蒸压粉煤灰砖生产线是综合利废、节能、环保、节地项目。
第二章市场、生产规模、产品方案
一、市场预测
该项目的产品销售市场主要立足于市及周边地区。
根据调研预测,蒸压煤灰砖售价为 元/万块砖较为适宜。
二、生产规模
根据市场预测确定生产规模为蒸压粉煤灰砖年产量为6000万块。
三、产品方案
蒸压粉煤灰砖,按国家标准产品规格240×115×53mm生产。
产品技术性能达到粉煤灰蒸压砖JC239-2001标准要求,设计产品合格率在95%以上。
第三章生产工艺
一、粉煤灰蒸压砖工艺过程简述
Ⅰ、粉煤灰采运:
粉煤灰分干法排灰和湿法排灰两种,对干排灰设置粉煤灰仓,仓底设置螺旋输送机,将干粉煤灰送至灰浆池;对湿排灰由自卸汽车或装载机运至粉煤灰堆场或粉煤灰料仓,经箱式给料机、胶带输送机送至灰浆池;灰浆池中的灰浆用泥浆泵送入料浆罐。
Ⅱ、粉磨系统:
石灰和石膏的破碎、磨细、斗式提升机与加气砌块生产线共用,由溜槽送至储料仓。
Ⅲ、配料计量:
石灰和石膏及粉煤灰、骨料、水经计量进入双轴搅拌机配料和搅拌均匀。
Ⅳ、消化仓:
搅拌均匀的原料进入消化仓,按工艺要求在消化仓中进行消化,使原料与水分进一步均匀化和使石灰石膏原料熟化。
Ⅴ、轮碾:
经消化仓消化的原料经由胶带给料机进入轮碾机碾练和搅拌使骨料破碎并使原料进一步均匀。
Ⅵ、成型:
经轮碾机碾练和搅拌的原料进入压砖机压制成型,由人工码上砖车。
Ⅶ、蒸压:
码上砖车的粉煤灰砖坯按工艺要求进入蒸压釜蒸压成为成品。
二、工艺参数确定:
A.原料配方
骨料:
生石灰:
粉煤灰:
石膏
12~16%:
12~15%:
70~75%:
2~3%
水份16~18%
B.消解时间
C.夏季:
1小时左右
D.冬季:
1.5小时
E.消解温度65℃以上
F.蒸养制度
升压:
1.5小时
恒压:
8小时(1.0Mpa)
降压:
1小时
合计:
10.5小时
G.每釜日产量57200块
H.成型和蒸养废品率5%以下。
三、负荷统计
粉煤灰蒸压砖生产线装机容量363kw。
第三章建筑与结构
建筑面积:
4045平方米,土建工程造价估算为200万元。
第四章生产线投资和经济效益估算
一、投资估算
土建工程 200.0万元
设备投资 500.0万元
总体工程180.0万元
生产线投资估算880.0万元
二、经济效益分析
一)成本估算
粉煤灰蒸压砖(万块产品)892.4元
二)销售收入及利润估算
蒸压粉煤灰砖按市场售价1500元/万块砖,则年销售收入为900万元,成本费用每万块砖892.4元/万块砖,总成本为535.44万元,年利税为364.56万元。
并享受国家免税政策。
综上所述,两种产品均符合国家产业政策,生产技术成熟可靠,完全达到产品国家标准,设计、施工规范齐全。
经济效益、社会效益显著,全部投资3年即可收回。
实例五:
年产20万立方米粉煤灰加气砼砌块生产线
第一章总论
一、概述
本生产线利用电厂排放的粉煤灰为主要原料,掺入少量的经磨细的石灰、石膏,与水、水泥、铝粉混合搅拌成料浆,经浇注后发泡、热静停硬化成型,按产品规格尺寸切割后将坯体连蒸养车一起送进蒸压釜高压蒸压养护生产的粉煤灰加气混凝土砌块。
粉煤灰加气砼砌块是新型的墙体材料,它与传统的墙体材料相比具有许多优点。
粉煤灰加气砼砌块由于在生产中经过发泡成型,故在制品中留下许多互不相连的微孔,所以加气砼砌块自重轻(自重仅500~600kg/m3),保温性能好(导热系数仅0.2w/m2·k),是一种性能优越的新型墙体材料。
粉煤灰加气混凝土砌块生产线是综合利废项目、节能项目、治理环保项目、节地项目。
第二章生产工艺
一、生产工艺选择
1、工艺技术选择原则
A、总的要求是先进、可靠、经济、合理。
B、采用国内一流的工艺和设备,主机采用PLC控制。
C、采用电子计量皮带计量。
水泥、石灰及粉煤灰、料浆的计量均采用微机、DCS自动控制,设集中控制室
D、工艺简炼、机动灵活。
便于更新换代。
二、粉煤灰加气混凝土砌块工艺过程简述
Ⅰ、粉煤灰采运:
粉煤灰分干法排灰和湿法排灰两种,对干排灰设置粉煤灰仓,仓底设置螺旋输送机,将干粉煤灰送至灰浆池;对湿排灰由自卸汽车或装载机运至粉煤灰堆场,经胶带输送机送至灰浆池;灰浆池中的灰浆用泥浆泵送入料浆罐。
Ⅱ、粉磨系统:
石灰和石膏分别进入颚式破碎机破碎,经由斗式提升机分别送入料仓,料仓下设置自动闸门、电子计量皮带,进入球磨机磨细后由斗式提升机送至储料仓。
Ⅲ、配料计量:
采用电子计量皮带计量。
水泥、石灰及粉煤灰、料浆的计量均采用微机DCS自动控制,设集中控制室。
Ⅳ、搅拌浇注:
采用固定搅拌浇注方式,选用消化翻版制造波兰乌泥泊尔搅拌机,容量为4.2立方米,台时产量36m3/h,(铝粉经提升机送至三楼的铝粉搅拌机)。
Ⅴ、切割:
本工艺方案选用地面翻转式切割机,主机采用PLC控制。
Ⅵ、蒸压:
切割后的砌块坯体联同模底版由吊车码上蒸压车,按工艺要求进入蒸压釜蒸压成为成品。
五、加气混凝土砌块工艺参数确定:
A、原料配方
水泥:
生石灰:
粉煤灰:
石膏
6~8%:
18~22%:
65~70%:
3%
铝粉膏300g/m3,0.06%
水料比0.63~0.66
B、搅拌时间6~7分钟
C、浇注料浆温度40~45℃
D、坯体静停时间1.5小时
E、坯体静停温度50~70℃
F、静停后坯体强度0.15~0.18Mpa
G、蒸压养护制度
进出釜0.5小时
抽真空0.5小时(0~-0.006Mpa)
送汽升压1.5小时(-0.006~1.3Mpa)
恒压7小时(1.3Mpa)
降压1.5小时
合计11.0小时
H、每釜每天生产加气混凝土砌块82.25m3。
I、成型和蒸养废品率5%以下。
第三章建筑与结构
建筑面积:
4500平方米,土建工程造价360.00万元
第四章生产线投资和经济效益估算
一、投资估算
A.年产20万m3加气砼砌块生产线投资1471.02万元
设备及电气自控购置
万元
土建工程(联合生产线)360.00万元
总体工程 308.00万元
二、生产线投资估算总计
生产线投资总计1846.52万元
三、经济效益分析
一)成本估算
加气混凝土砌块成本估算(立方米产品)
序号
项目名称
单位
消耗额
单价
金额(元)
1
原料
31.32
粉煤灰
吨
0.414
0
0
生石灰
吨
0.120
90
10.80
石膏
吨
0.018
160
2.88
水泥
吨
0.048
280
13.44
铝粉
吨
0.0003
14000
4.20
2
动力
31.48
电
度
17.5
0.6
10.5
水
吨
0.359
1.0
0.359
蒸汽
吨
0.375
55
20.63
3
工资及福利
元
10
4
制造费用
元
6
5
管理费用
元
4
6
单位成本
元
82.80
二)销售收入及利润估算
1、加气砌块售价按135元/m3,年销售收入为135元×20万m3=2700万元,成本每立方米82.80元,年总成本为1656万元,年利税税为1044万元。
2、产品达产时,总销售收入2700万元,总成本1656万元,总利税1044万元。
并享受国家免税政策。
综上所述,产品均符合国家产业政策,生产技术成熟可靠,完全达到产品国家标准,设计、施工规范齐全。
经济效益、社会效益显著,全部投资2年即可收回。
实例六:
年产20万立方米粉煤灰砌块生产线
一、概述
1.1项目名称
年产20万立方米粉煤灰砌块生产线。
1.2利废
建设年产20万块混凝土多孔砖生产线每年可利用废石屑近9.21万吨,粉煤灰近8.11万吨,以该项目设计寿命15年计算,总共可消耗废石屑138.15万吨左右,粉煤灰121.65万吨左右。
1.3经济评价
1.3.1主要技术经济指标
主要技术经济指标见表1-1
主要技术经济指标表1-1
序号
项目
单位
指标
备注
1
生产规模
万立方米
20
2
产品纲领
390×190×190
万立方米
20
3
原材料用量
水泥
吨
36800
河沙
吨
36800
石屑
吨
92100
粉煤灰
吨
81100
4
动力用量
电
万千瓦时
107.4
柴油
吨
40
机油、润滑油
吨
5.06
生产、生活用水
吨
16200
生产用汽
吨
16000
5
装机容量
千瓦
419.8.
变压器容量
千伏安
500
6
劳动定员
人
39
生产职工
人
32
管理人员
人
7
7
全员劳动生产率
万m3/人·年
0.51
8
厂区占地面积
平方米
17460
建筑面积
平方米
3395.32
露天堆场
平方米
1000
绿化面积
平方米
6984
9
项目总投资
万元
1221.37
固定资产投资
万元
1072.14
铺底流动资金
万元
149.23
10
年销售收入
万元
2400
正常年份
11
财务内部收益率
%
21.28
12
财务净现值
万元
899.64
13
投资回收期
年
5.43
(含建设期)
14
投资利润率
%
23.24
15
投资利税率
%
24.42
二、产品方案
产品纲领表2-1
产品名称
产品规格
(毫米)
孔洞率
(%)
折普通砖(块)
折普通砖产量
(万块/年)
单块重量(Kg/块)
承重空心砌块
390×190×190
≥30
9.6
13632
18.4
可以根据市场需求变化,适时调整产品结构。
还可生产其它不同规格尺寸,不同孔洞形状的产品,即草坪砖、广场砖、透水砖、路缘石、护坡砖等。
另外,在
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- 关 键 词:
- 粉煤 建材工业 中的 应用
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