羅宏 招偉培 周燕

摘 要：現(xiàn)代化陶瓷磚一般是采用輥道窯連續(xù)生產(chǎn)，由于轉(zhuǎn)產(chǎn)頻繁，工序復雜，導致轉(zhuǎn)產(chǎn)周期長或壓機、干燥窯、電機等重要設備故障，以及處理生產(chǎn)質(zhì)量事故等原因，會導致生產(chǎn)線停線較長時間，進而導致窯爐空窯?？崭G對輥道窯內(nèi)的溫度，壓力，氣氛會產(chǎn)生巨大影響，空窯后進磚，對產(chǎn)品的顏色，磚形，氧化程度以及各項物化指標都有明顯的影響。為了較大程度的減少對正常產(chǎn)品質(zhì)量的影響，我們制作了一種帶溫磚，在即將空窯的時候通過用帶溫磚替代正常產(chǎn)品進窯，避免空窯，來穩(wěn)定正常產(chǎn)品再次進窯后的質(zhì)量。本文闡述了一種利用窯爐維修剩下的耐火磚廢渣和陶瓷廠污水處理后的壓排坭作為主要原料制作帶溫磚的方法。

關(guān)健詞：帶溫磚；耐火磚廢渣；壓排坭；循環(huán)利用

1 前言

陶瓷磚生產(chǎn)工廠，使用輥道窯燒制成型，一般采取的是全天不間斷連續(xù)生產(chǎn)。在不間斷生產(chǎn)過程中，為了穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量，需要窯爐的溫度，氣氛，壓力均保持穩(wěn)定。但在實際生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)事故，設備故障或是產(chǎn)品銜接不當?shù)仍颍?jīng)常會導致空窯（即無磚進窯，導致窯爐空燒），空窯會直接對窯爐的溫度，氣氛和壓力產(chǎn)生很大的影響，直接的危害就是空窯后再次進磚，在不正常的窯爐溫度，氣氛，壓力下燒出的磚不滿足質(zhì)量控制要求，長時間空窯后再進磚，有時穩(wěn)定窯爐往往需要數(shù)個小時，空窯導致的直接經(jīng)濟損失是巨大的。為了很好的減少空窯對工廠帶來的損失，我們設計了帶溫磚，帶溫磚的目的是為了在即將空窯時排入，替代產(chǎn)品進窯，保證窯爐的溫度，氣氛，壓力不受影響，為正常產(chǎn)品進窯創(chuàng)造一個穩(wěn)定合適的窯爐燒成環(huán)境。

2 制作帶溫磚

帶溫磚的制作必須滿足兩個條件，第一是高溫耐火，因為帶溫磚會反復使用，只有高溫耐火度高，才能保證每次吸收熱量后不至于軟化粘附窯爐輥棒。第二是強度高，由于重復使用的過程中，排磚，運輸，儲存都會遇到反復的撞擊，一定的強度可以保證帶溫磚的使用壽命。

傳統(tǒng)帶溫磚的制作一般會采用高溫砂及塑性較高的坭作為原材料，天然的坭砂原材料往往鋁含量達不到要求，通過外加化工級氧化鋁提高溫度，這樣會對原材料成本有較大的提升。本文帶溫磚沒有采取傳統(tǒng)的制作方法，通過配方中引入窯爐年終維修時丟棄的耐火磚廢渣，及原料車間廢水過濾沉淀提取的壓排坭作為主要原材料。既可以減少原材料的投入成本，同時就地取材可以節(jié)省耐火磚廢渣及壓排坭的處理費用，是一種環(huán)境友好型的制作方法。

帶溫磚的制作步驟如下：

步驟（1）根據(jù)配方單配料入球；

步驟（2）經(jīng)球磨、除鐵、過篩、陳腐、噴霧制粉再過篩，制得帶溫磚粉料 ；

步驟（3）結(jié)合壓機模具，由壓機壓制成型，制得帶溫磚坯體 ；

步驟（4）坯體入干燥窯干燥；

步驟（5）進入燒成窯 ；

步驟（6）托板存放待用。

步驟（1）中帶溫磚配方優(yōu)選方案為表1所示。

其中PVA，木質(zhì)素，偏硅酸鈉為添加劑，PVA主要起懸浮作用，木質(zhì)素增加坯體強度，偏硅酸鈉為解膠劑。按配方下18噸球，功率為90 kw，采用中鋁球石，球石水配比為：40#：50#：60#：水=5：7：8：7，球磨8 ～ 10 h，出球后漿料細度為0.4 ～ 0.8%，比重為：1.68 ～ 1.72，流速30 ～ 50 s。陳腐24 ～ 48 h留噴霧塔待用。

步驟（2）中噴霧干燥所得的帶溫磚粉料，水分標準控制在6.75 ～ 7.45%，顆粒度控制在20目篩余小于1%，40目篩余35 ～ 45%，60目篩余80 ～ 90%，100目篩余大于93%（各目數(shù)篩余為累計數(shù)值）。

步驟（2）中帶溫磚粉料的化學成分優(yōu)選方案如表3。

步驟（3）壓機壓制成型，采用的是恒立泰6280壓機，668 × 668?？?，壓力控制在38000± 2000 KN，磚坯厚度10.0 ± 0.2 mm。

干燥工序為126 m的輥道式干燥窯，干燥溫度為100 ～ 170℃，干燥30 ～ 40 min，磚坯干燥后水分小于0.5%，干燥后抗折強度1.1 ～ 2.0 N/mm2。

燒成工序為137 m的輥道式燒成窯，燒成溫度1210 ～ 1280℃，燒成周期45 ～ 55 min。

3 壓排坭

壓排坭的主要來源為工廠廢水過濾后的坭渣，這類坭渣包含了坭砂原料，化工料，陶瓷磚廢渣，拋光磨邊磨料廢渣以及一些有機物等，其中坭砂原料，化工料，陶瓷磚廢渣作為原料的損耗，拋光磨邊磨料的廢渣以及有機物作為原料中的有害低溫物質(zhì)。壓排坭直接回球加入現(xiàn)有產(chǎn)品坯料中消化，加入量一般在3 ～ 10%左右，但都會較大概率導致坯體起泡等缺陷，加入量越多，起泡的概率越大，加入量少則不能完全消化利用。如果將壓排坭中有害低溫物質(zhì)分離利用，則需要較高的成本，所以壓排坭一般很難利用，消化不了的一般都是運出工廠集中處理。這樣既要花費較高的運輸成本，為了避免對環(huán)境的破壞，又要花費不小的處理費用。浪費的原材料也得不到循環(huán)利用，既破壞環(huán)境，同時對工廠也是一筆不小的經(jīng)濟損失。

在帶溫磚配方中加入壓排坭，由于帶溫磚配方本身很高溫，燒制成型的過程中，內(nèi)部有機物及磨料的廢渣可以高溫下燒失，帶溫磚本身卻不會起泡。由于帶溫磚燒制的過程中，大量的有機物及水分燒失，內(nèi)部為多孔結(jié)構(gòu)，吸水率一般在8 ～ 15%之間，燒成后抗折強度為16 ～ 20 N/mm2之間，可以滿足日常使用的輕微碰撞而不易斷裂。

4 耐火磚廢渣

陶瓷磚工廠生產(chǎn)一般采用的是輥道式窯爐，窯爐全年不間斷生產(chǎn)，窯墻及窯頂?shù)哪突鸫u經(jīng)過一整年的1150℃以上的環(huán)境，耐火磚會老化，就需要在年底停窯的這段時間進行更換，以迎接來年的生產(chǎn)。更換出來的耐火磚廢渣是一種脆性的高鋁原料，正好符合帶溫磚的成分需求，同時也可以減少處理、運輸費用，既經(jīng)濟又可以做到循環(huán)利用。

5 帶溫磚循環(huán)利用

帶溫磚本身配方溫度較高，也有一定的強度，可以做到循環(huán)利用，但在循環(huán)利用的過程中，由于帶溫磚本身的脆性，也會有老化、斷裂損耗，我們將一年中所有斷裂的帶溫磚收集起來，集中破碎，作為高鋁預燒原料加入到坯體配方中，做到循環(huán)使用不外排，對環(huán)境保護起到較積極的作用。

6 結(jié)語

帶溫磚的利用，用較低成本一定條件下有效的避免了空窯的風險，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。同時在帶溫磚的制作過程中，我們通過利用工廠本身的廢棄原料，節(jié)省了制作中原材料的成本，在帶溫磚的報廢回收中，我們再次加入到原材料的配方中回球消化使用，做到不外排，既經(jīng)濟又保護了環(huán)境。

國家一直致力于倡導節(jié)能減排，將原料廢棄物合理循環(huán)利用，正是響應國家的政策，對工廠本身而言，減少工業(yè)廢料的廠外處理，在經(jīng)濟上降低成本，對環(huán)境減少破壞，也是企業(yè)一種社會責任的體現(xiàn)。

參考文獻

[1] 蔡飛虎， 馮國娟. 陶瓷墻地磚生產(chǎn)技術(shù)[M]. 武漢理工大學出版社， 2011.