陶粒回轉(zhuǎn)窯工藝介紹

目錄

1 陶粒簡介 (2)

2 分類 (2)

2.1 按原料分類 (2)

2.2 按強度分類 (4)

2.3 按密度分類 (4)

2.4 按形狀分類 (4)

2.5 按性能分類 (5)

3 陶粒性能 (5)

3.1 保溫、隔熱 (5)

3.2 耐火性優(yōu)異 (5)

3.3 抗震性好 (5)

3.4 吸水率低，抗凍性能和耐久性能好 (5)

3.5 抗?jié)B性優(yōu)異 (6)

3.6 抗堿 (6)

3.7 適應(yīng)性強 (6)

4 燒脹陶粒生產(chǎn)技術(shù) (7)

4.2 燒脹陶粒的主要性能特點 (7)

4.3 膨脹氣體產(chǎn)生的基本原理 (7)

4.4 膨脹原理 (8)

4.5 膨脹模式理論對生產(chǎn)陶粒的指導(dǎo)意義 (8)

4.6 氣孔率對陶粒性能的影響 (8)

4.7 氣孔的尺寸、形狀、均勻性對陶粒性能的影響 (9)

4.8 燒脹陶粒的孔間壁對陶粒性能的影響 (9)

5 燒脹陶粒的技術(shù)要求 (9)

5.1 化學(xué)成分和礦物質(zhì)成分對陶粒燒脹性能的影響 (9)

5.2 粉煤灰制燒脹陶粒的技術(shù)要求 (10)

5.3 尾礦制陶粒技術(shù)要求 (10)

6頁巖陶粒生產(chǎn)工藝簡述 (11)

6.1 生料的制備 (11)

6.2 烘干及預(yù)熱 (11)

6.3 焙燒 (11)

6.4 冷卻 (11)

陶粒生產(chǎn)技術(shù)簡述

1 陶粒簡介

陶粒是一種在回轉(zhuǎn)窯中經(jīng)發(fā)泡生產(chǎn)的輕骨料。它具有球狀的外形，表面光滑而堅硬，內(nèi)部呈蜂窩狀，有密度小、熱導(dǎo)率低、強度高的特點。

陶粒具有優(yōu)異的性能，如密度低、筒壓強度高、孔隙率高，軟化系數(shù)高、抗凍性良好、抗堿集料反應(yīng)性優(yōu)異等。特別由于陶粒密度小，內(nèi)部多孔，形態(tài)、成分較均一，且具一定強度和堅固性，因而具有質(zhì)輕，耐腐蝕，抗凍，抗震和良好的隔絕性等多功能特點。利用陶粒這些優(yōu)異的性能，可以將它廣泛應(yīng)用與建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，還在繼續(xù)擴大。在耐火材料行業(yè)中，陶粒主要用于作隔熱耐火材料的骨料�；炷�土行業(yè)中，陶粒一般用來取代混凝土中的碎石和卵石。

陶粒自身的堆積密度小于1100kg/m3，一般為300～900kg/m3。以陶粒為骨料制作的混凝土密度為1100～1800kg/m3，相應(yīng)的混凝土抗壓強度為30.5～40.0Mpa。

陶粒的最大特點是外表堅硬，而內(nèi)部有許許多多的微孔。這些微孔賦予陶粒質(zhì)輕的特性。200號粉煤灰陶�；炷�土的密度為1600kg/m3左右。目前我國陶粒

砂主要用于石油支撐劑，也是目前需求量最大的陶粒砂品種之一，也叫石油壓裂支撐劑陶粒砂。

在陶粒發(fā)明和生產(chǎn)之初，它主要用于建材領(lǐng)域，由于技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對陶粒性能的認(rèn)識更加深入，陶粒的應(yīng)用早已超過建材這一傳統(tǒng)范圍，不斷擴大它的應(yīng)用新領(lǐng)域。現(xiàn)在陶粒在建材方面的應(yīng)用，已經(jīng)由100%下降到80%，在其他方面的應(yīng)用，已占20%。隨著陶粒新品質(zhì)、新用途的不斷開發(fā)，它在其他方面的比例將會逐漸增大。

陶粒的粒徑一般為5~20㎜，最大的粒徑為25㎜。陶粒的細(xì)小顆粒部分稱為陶砂。在陶粒中有許多小于5㎜的細(xì)顆粒，在生產(chǎn)中用篩分機將這部分細(xì)小顆粒篩分出來，習(xí)慣上稱之為陶砂。陶砂的密度略高，化學(xué)和熱穩(wěn)定性好。陶砂主要用于代替天然河砂或山砂配制輕集料混凝土、輕質(zhì)砂漿，也可作耐酸、耐熱混凝土細(xì)集料。主要品種有黏土陶砂頁巖陶砂和粉煤灰陶砂等。使用陶砂的目的也是為降低建筑物自重。陶砂也可用于無土栽培和工業(yè)過濾。

2 分類

2.1 按原料分類

（1）鋁釩土陶粒砂（石油支撐劑陶粒砂）

其主要是以優(yōu)質(zhì)鋁釩土、煤等多種原材料，經(jīng)過破碎，細(xì)碎，粉磨、制粒和高溫?zé)�結(jié)等多道工藝制作而成，具有耐高溫、高壓、強度高、導(dǎo)流能力強、及耐腐蝕等特點，主要用于油田井下支撐，以增加石油天然氣的產(chǎn)量，屬環(huán)保產(chǎn)品。是天然石英砂、玻璃球、金屬球等中低強度支撐劑的替代品，對增產(chǎn)石油天然氣有良好效果。

（2）黏土陶粒

以黏土、亞黏土等為主要原料，經(jīng)加工制粒，燒脹而成的，粒徑在5㎜以上的輕粗集料，稱為黏土陶粒。

（3）頁巖陶粒

又稱膨脹頁巖。以黏土質(zhì)頁巖、板巖等經(jīng)破碎、篩分，或粉磨后成球，燒脹而成的粒徑在5㎜以上的輕粗集料為頁巖陶粒。頁巖陶粒按工藝方法分為：經(jīng)破碎、篩分、燒脹而成的普通型頁巖陶粒；經(jīng)粉磨、成球、燒脹而成的圓球形頁巖陶粒。

黏土陶粒、粉煤灰陶粒、頁巖陶粒適用于保溫用的、結(jié)構(gòu)保溫用的輕集料混凝土，也可用于結(jié)構(gòu)用的輕集料混凝土。目前頁巖陶粒的主要用途是生產(chǎn)輕集料混凝土小型空心砌塊和輕質(zhì)隔墻板。

（4）垃圾陶粒

隨著城市不斷發(fā)展壯大，城市的垃圾越來越多，處理城市垃圾，成為一個日益突出的問題。

垃圾陶粒是將城市生活垃圾處理后，經(jīng)造粒、焙燒生產(chǎn)出燒結(jié)陶粒�；�?qū)⒗�圾燒渣加入水泥造粒，自然養(yǎng)護(hù)，生產(chǎn)出免燒垃圾陶粒。垃圾陶粒具有原料充足、成本低、能耗少、質(zhì)輕高強等特點。垃圾陶粒除了可制成墻板、砌塊、磚等新型墻體材料外，還可用作保溫隔熱、樓板、輕質(zhì)混凝土、水處理凈化等用途，具有廣闊的市場。

（5）煤矸石陶粒

煤矸石是采煤過程中排出的含碳量較少的黑色廢石，是我國排放量最大的固體廢棄物，其排放與堆積不僅占用大量耕地，同時對地表、大氣造成了很大污染。煤矸石的化學(xué)成分與黏土比較相似，煤矸石含有較高的碳及硫，燒失量較大。只有在一定溫度范圍內(nèi)才能產(chǎn)生足夠數(shù)量黏度適宜的熔融物質(zhì)，具有膨脹性能。根據(jù)它的特點，我國已研制出煤矸石陶粒。

煤矸石陶粒是將符合燒脹要求的煤矸石經(jīng)破碎、預(yù)熱、燒脹、冷卻、分級、包裝而生產(chǎn)出來的。得到的陶粒產(chǎn)品質(zhì)量完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)，部分技術(shù)指標(biāo)超過國家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了國外同類產(chǎn)品質(zhì)量，該產(chǎn)品具有創(chuàng)新性、先進(jìn)行、屬環(huán)保類產(chǎn)品。

（6）生物污泥陶粒

污水處理廠處理完污水后所產(chǎn)生的、并含有大量的生物污泥，生物污泥有的制成農(nóng)用肥，有的直接用于綠化，也有的排放到海里或者焚燒，這樣會造成二次生態(tài)環(huán)境污染。目前，以生物污泥為主要原材料，采用烘干、磨碎、成球、燒結(jié)成的陶粒，稱為污水處理生物污泥陶粒。用生物污泥代替部分黏土來燒制陶粒既節(jié)省黏土，又保護(hù)農(nóng)田，也起到了一定的環(huán)保作用。

（7）河底泥陶粒

大量的江河湖水經(jīng)過多年的沉積形成了很多泥沙。利用河底泥替代黏土，經(jīng)挖泥、自然干燥、生料成球、預(yù)熱、焙燒、冷卻制成的陶粒稱為河底泥陶粒。利

用河底泥制造陶粒，不但會減少建材制造業(yè)與農(nóng)業(yè)用地爭土，而且還為河底泥找到了合理出路，解決了河底泥的二次污染問題，達(dá)到了廢棄物資源化的目的。

（8）粉煤灰陶粒

以固體廢棄物為主要原料，加入一定量的膠結(jié)料和水，經(jīng)加工成球，燒結(jié)燒脹或自然養(yǎng)護(hù)而成，粒徑在5㎜以上的輕粗集料，簡稱粉煤灰陶粒。

2.2 按強度分類

陶粒按強度分為高強陶粒和普通陶粒。

（1）高強陶粒

根據(jù)（輕集料及其試驗方法）GB/T 17431.1—1998新標(biāo)準(zhǔn)，高強陶粒是指強度標(biāo)號不小于25MPa的結(jié)構(gòu)用輕粗集料。其技術(shù)要求除密度等級、筒壓強度、強度標(biāo)號、吸水率有特定指標(biāo)外，其他指標(biāo)(顆粒級配、軟化系數(shù)、粒型系數(shù)、有害物質(zhì)含量等)與超輕、普通陶粒相同。生產(chǎn)高強陶粒時產(chǎn)量較低，耗能較大，附加值高，銷售價格比超輕陶粒、普通陶粒高50%左右。用高強陶粒配制高標(biāo)號及預(yù)應(yīng)力輕骨料混凝土必須均質(zhì)。

（2）普通陶粒

根據(jù)《輕集料及其試驗方法》GB/T 17431.1—1998新標(biāo)準(zhǔn)，普通陶粒是指強度標(biāo)號小于25MPa的結(jié)構(gòu)用輕粗集料。普通陶粒應(yīng)用較廣，市場潛力大。

2.3 按密度分類

陶粒按密度分為一般密度陶粒、超輕密度陶粒、特輕密度陶粒三類。

（1）一般密度陶粒

一般密度陶粒是指密度大于500kg/m3的陶粒。它的強度一般相對較高，多用于結(jié)構(gòu)保溫混凝土或高強混凝土。

（2）超輕密度陶粒

超輕密度陶粒一般是指300～500kg/m3的陶粒。這種陶粒一般用于保溫隔熱混凝土及其制品。

（3）特輕密度陶粒

特輕密度陶粒是指小于300kg/m3的陶粒。它的保溫隔熱性能非常優(yōu)異，但強度較差。一般用于生產(chǎn)特輕保溫隔熱混凝土及其制品。

2.4 按形狀分類

陶粒按形狀分為碎石型陶粒、圓球形陶粒和圓柱形陶粒。

（1）碎石形陶粒

碎石型陶粒一般用天然礦石生產(chǎn)，先將石塊粉碎、焙燒，然后進(jìn)行篩粉；也可用天然及人工輕質(zhì)原料如浮石、火山渣、煤渣、自然或煅燒煤矸石等，直接破碎篩分而得。

（2）圓球形陶粒

圓球形陶粒是采用圓盤造粒機生產(chǎn)。先將原料磨粉，然后加水造粒，制成圓球再進(jìn)行焙燒或養(yǎng)護(hù)而成。目前我國的陶粒大部分是這種品種。

（3）圓柱形陶粒

圓柱型陶粒一般采用塑性擠出成型。先制成泥條，再切割成圓柱形狀。這種陶粒適合于塑性較高的等黏土原料，產(chǎn)量相對較低。圓柱料坯若采用回磚窯焙燒，圓柱體在窯內(nèi)滾動成橢圓形。

2.5 按性能分類

（1）高性能陶粒

高性能陶粒是指強度較高、吸水率較低、密度較小的焙燒或免燒陶粒。輕集料的資源豐富，品種繁多。它有天然輕集料、固體廢棄物輕集料和人造輕集料之分。根據(jù)它們的生成條件及性能看來，可以用來配制高性能混凝土的只有經(jīng)特殊加工的高性能陶粒。國外一般稱它為高性能輕集料，在我國也可稱它為高強陶粒。

高性能陶粒是采用合適的原材料，經(jīng)特殊加工工藝，所制造出的不同密度等級、高強度、低孔隙率、低吸水率的人造輕集料。這種輕集料的某些性能與普通密實集料相似，與普通輕集料相比性能更為優(yōu)越。

（2）普通性能陶粒

普通性能陶粒是相對于高性能陶粒而言。即它的強度比高性能陶粒略低�？紫堵事愿摺⑽�水率也高。但它的綜合性能仍優(yōu)于普通集料。

3 陶粒性能

保溫、隔熱

華文陶粒提供的陶粒由于內(nèi)部多孔，故具有良好的保溫隔熱性，用它配制的混凝土熱導(dǎo)率一般為0.3～0.8W/（m·k），比普通混凝土低1～2倍。所以，陶粒建筑都有良好的熱環(huán)境。

3.2 耐火性優(yōu)異

普通粉煤灰陶�；炷�土或粉煤灰陶粒砌塊集保溫、抗震、抗凍、耐火等性能于一體，特別是耐火性是普通混凝土的4倍多。對相同的耐火周期，陶�；炷�土的板材厚度比普通混凝土薄20%。此外，粉煤灰陶粒還可以配制耐火度1200℃以下的耐火混凝土。在650℃的高溫下，陶�；炷�土能維持常溫下強度的85%。而普通混凝土只能維持常溫下強度的35%～75%。

3.3 抗震性好

陶�；炷�土由于質(zhì)量輕，彈性模量低，抗變形性能好，故具有較好的抗震性能。在1976年唐山大地震中，天津建造的4棟陶�；炷�土大板建筑均基本完好，并能照常使用。而其周圍相當(dāng)數(shù)量的磚混建筑都不同程度地受到震害。這雖然與建筑結(jié)構(gòu)體系有關(guān)，但是陶�；炷�土具有優(yōu)良的抗震性能也是一個重要原因。1976年意大利費留利地區(qū)發(fā)生9級的強烈地震，統(tǒng)計資料表明，磚混建筑物損壞率達(dá)40%～60%，框架結(jié)構(gòu)黏土空心磚建筑損壞率為33%，而陶�；炷�土建筑損壞率只有5%。陶粒的抗震性能由此可見。

3.4 吸水率低，抗凍性能和耐久性能好

陶�；炷�土耐酸、堿腐蝕和抗凍性能優(yōu)于普通混凝土。250號粉煤灰陶�；炷�土，15次凍融循環(huán)的強度損失不大于2%。1976年有關(guān)部門對全國自1985年以來所建的陶粒混凝土工程進(jìn)行了實測，結(jié)果表明，無論是預(yù)制的還是現(xiàn)澆的，

室內(nèi)的與室外的，所含鋼筋均未銹蝕，測的碳化深度一般不大于30㎜，后期強度還可以繼續(xù)增長。由此可見，陶�；炷�土是一種優(yōu)良的建筑材料，應(yīng)大力推廣使用。

3.5 抗?jié)B性優(yōu)異

據(jù)多次測試，陶�；炷�土的抗?jié)B性能優(yōu)于普通混凝土。以20MPa陶�；炷�土與普通混凝土為例，經(jīng)多次測試進(jìn)行比較，普通混凝土的抗?jié)B指數(shù)為B6，而陶�；炷�土則可達(dá)到B18至B25。1970年天津用20MPa的陶�；炷�土建造的防空通道（深3m，地下水位0.9 m），至1980年檢查時沒有發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。寧波建造的兩條20MPa陶�；炷�土囤船（載重量80t），水上作業(yè)13年，從未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。因此陶�；炷�土是制作水壩，地下工程的優(yōu)良建筑材料之一。

3.6 抗堿

陶�；炷�土不但耐腐蝕（酸、堿）性能優(yōu)于普通混凝土。而且具有優(yōu)異的抗堿集料反應(yīng)能力。

混凝土的主要成分是水泥和集料。集料包括碎石和砂子，如果石子和砂子這些集料是白云石、石灰石或其他含有SiO2的巖石，如蛋白石、火山巖等，水泥中的堿就會和這些集料發(fā)生堿集料反應(yīng)，引起巖石礦物解體或造成膨脹使混凝土開裂而崩潰，造成建筑破壞。這就是堿集料反應(yīng)。每年國內(nèi)國外都有大量的建筑物因混凝土的堿集料反應(yīng)而損毀。美國20世紀(jì)80年代，統(tǒng)計全國50萬座公路橋梁，其中有20萬座因堿集料反應(yīng)造成不同程度的毀壞。全世界每年因堿集料反應(yīng)造成的損失可以達(dá)上千億美元。

由于陶粒不含有這些火性巖石成分，堿含量也非常低，所以它在使用過程中不會與水泥發(fā)生堿集料反應(yīng)。至今為止，國內(nèi)外的陶�；炷�土建筑，還沒有發(fā)現(xiàn)一起堿集料反應(yīng)的事例。事實已經(jīng)表明，陶粒具有優(yōu)異的抗堿集料反應(yīng)能力，可在一定程度上增加安全性，延長建筑物的使用壽命。

3.7 適應(yīng)性強

經(jīng)國內(nèi)外幾十年生產(chǎn)實踐證明，根據(jù)各地資源條件不同，可分別采用黏土、頁巖、粉煤灰或其他固體廢棄物生產(chǎn)陶粒。根據(jù)用途不同和市場需要，可以生產(chǎn)不同堆積密度和粒度的陶粒產(chǎn)品（超輕陶粒、結(jié)構(gòu)保溫用陶粒、結(jié)構(gòu)用陶粒），也可生產(chǎn)有特殊用途的陶粒，如耐高溫陶粒、耐酸陶粒和花卉陶粒等。

在使用陶粒時，可按實際需要采用不同類型的陶粒配制不同密度和強度等級的無砂大孔、全輕、超輕鋼筋或預(yù)應(yīng)力混凝土。可以預(yù)制成各種類型的墻體制品和建筑構(gòu)件，也可用于填充，現(xiàn)澆，滑模等施工作業(yè)。對于各種建筑體系，如框架填充或自承重砌塊建筑、一模三板、全裝配大板、內(nèi)澆外掛、全線澆滑模建筑等都能適用。任何建筑物中的墻體（砌塊、外墻板、內(nèi)隔墻條板），樓板、屋面板、梁柱和部分基礎(chǔ)等，都可用陶粒混凝土來制作，這是其它任何一種新型墻體無法比擬的。

4 燒脹陶粒生產(chǎn)技術(shù)

4.1 燒結(jié)陶粒的主要技術(shù)特征

4.1.1 燒結(jié)陶粒與燒脹陶粒的區(qū)別

燒結(jié)陶粒在焙燒過程中不發(fā)生較大的體積膨脹，內(nèi)部只有少量氣孔，而且有許多是聯(lián)通或開放性的。而燒脹陶粒會發(fā)生較大的體積膨脹，內(nèi)部有大量的氣孔，這些氣孔多是密閉的，互補連通的，開放性氣孔較少。

4.1.1結(jié)構(gòu)特征

燒結(jié)陶粒的結(jié)構(gòu)特征主要是堅實致密，內(nèi)部有一些燒結(jié)中產(chǎn)生的少量氣體和水分蒸發(fā)所造成的氣孔，但數(shù)量很少，主體結(jié)構(gòu)仍是致密的。其主要成分是燒結(jié)中形成的晶體和玻璃體，呈棕紅色或棕色。

4.1.2物理性能

a強度

燒結(jié)陶粒的強度較高，和燒脹陶粒相比，要高的多。他的筒壓強度達(dá)到3.0-7.0MPa，而燒脹陶粒的筒壓強度一般低于   2.0MPa。高強燒結(jié)陶粒的強度標(biāo)號可達(dá)25-40MPa。

b吸水率

燒結(jié)陶粒的吸水率，普通型產(chǎn)品略高于燒脹陶粒，高強陶粒與燒脹陶粒相當(dāng)。燒結(jié)陶粒的吸水率普遍低于免燒陶粒。

c抗碳化性

燒結(jié)陶粒的抗碳化性能一半優(yōu)于免燒型，而與燒脹型相當(dāng)，不存在碳化問題。燒結(jié)陶粒在空氣中二氧化碳作用下，強度不會降低，具有優(yōu)異的抗碳化性能。

d堆積密度

燒結(jié)陶粒的堆積密度較大，一般大于600kg/m3，大多數(shù)為700-850kg/m3，也有些燒結(jié)陶粒的堆積密度在900kg/m3以上。

4.2 燒脹陶粒的主要性能特點

由于是密閉微孔結(jié)構(gòu)，氣孔率非常高，一般要占陶粒總體積的48%-70%，所以它除具有陶粒的共同特征外，又具有了這種孔結(jié)構(gòu)所賦予的都有特征。

①具有更加優(yōu)異的保溫性能，熱導(dǎo)率一般只有0.08-0.15w（m·k）

②更低的堆積密度，堆積密度大多為300-500kg/m3

③優(yōu)異的吸聲隔聲性能

4.3 膨脹氣體產(chǎn)生的基本原理

膨脹的物質(zhì)基礎(chǔ)是氣體，這些氣體是由一些原料成分在高溫下發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的，而非外加的。目前我國生產(chǎn)膨脹陶粒主要是利用如下四大類可以產(chǎn)生氣體的成分：碳酸鹽類、硫化物類、氧化鐵類、碳類。最常用的碳酸鹽為碳酸鈣和碳

酸鎂，最常用的硫化物為硫化鐵、硫等，最常用的氧化鐵為Fe2O3。

主要化學(xué)反應(yīng)：

1）碳酸鈣的分解反應(yīng)

→CaO+CO2↑（850-900℃）

→MgO+CO2↑(400-500℃)

2）氧化鐵的分解與還原反應(yīng)

O3+C→4FeO+ CO2↑

O3+3C→4Fe+ 3CO2↑

O3+C→2FeO+ CO↑

O3+C→2Fe+ 3CO↑

3）硫化物的分解與氧化反應(yīng)

O3===FeS+S↑

===SO2

+11O2===2Fe2O3+8SO2↑

4）碳的化合反應(yīng)

→CO2↑

→2CO↑(缺氧條件下)

在氧化氣氛下，CO從600℃左右開始產(chǎn)生，當(dāng)溫度超過1000℃時，CO溢出量增多，由于CO是氧化鐵與碳之間反應(yīng)的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)不僅消耗未燃盡的煤，而且消耗氧化鐵，所以經(jīng)600℃以上溫度長時間預(yù)熱，膨脹會受到影響，另外在膨脹溫度范圍內(nèi)，逸出的氣體主要是CO，說明CO是主要膨脹氣體。

4.4 膨脹原理

陶粒的膨脹實際就是發(fā)泡，發(fā)泡物質(zhì)在高溫下釋放氣體，產(chǎn)生氣體壓力才能使陶粒坯體膨脹，但沒有氣體他就無法得以保存，所以還必須有能束縛住氣體的溶體，通過加熱產(chǎn)生的熔體包圍并防止氣體外溢，膨脹才能成功。

早期的動態(tài)平衡膨脹過程有利于坯體的膨脹使陶粒實現(xiàn)輕質(zhì)化，，少量多余的溢出減壓，為后期陶粒坯體的膨脹收縮創(chuàng)造了良好的條件。后期的靜態(tài)平衡膨脹過程可通過早期的氣體釋放減壓和后期的降溫增加來實現(xiàn)，致使陶粒表層開孔氣孔減少或損失，同時內(nèi)部氣孔細(xì)化、封閉。

4.5 膨脹模式理論對生產(chǎn)陶粒的指導(dǎo)意義

①發(fā)氣量是陶粒膨脹的最基本因素；

對它的正確把握至關(guān)重要。膨脹模式理論可使我們在配方設(shè)計或工藝控制時，能夠更為準(zhǔn)確地把握陶粒坯體的發(fā)氣量，是之既不會完全被液相始終抑制，達(dá)到要求的膨脹力，又能有一定的釋放量，形成減壓收縮，并且不造成大量氣體的逸出，使液相對其的抑制難以進(jìn)行。這對于原料中發(fā)氣成分的控制尤為重要。

②正確把握液相量及液相粘度；

如果液相量不足，他就無法包裹坯體產(chǎn)生的大量氣體，如果液相量過大，就會使他的抑制作用過強，而使氣體的膨脹力被過分地抑制。液相的粘度也對氣體的膨脹有極大的影響，粘度越大，對氣體的控制力就越強。

③正確地把握不同膨脹端的技術(shù)特點。

4.6 氣孔率對陶粒性能的影響

大孔的直徑大于1mm，小孔直徑小于1mm，微孔直徑小于0.5mm

a：陶粒密度

陶粒的氣孔率越大，他的堆積密度就越低，輕質(zhì)性能就越優(yōu)異。當(dāng)他的表觀密度為500kg/m3左右時，其氣孔率均在48%左右。

b:陶粒強度

陶粒的強度隨著氣孔率的提高而降低。氣孔率為10%時，其強度會比無氣孔時降低40%左右，氣孔率在10%以下時，強度下降不太明顯，當(dāng)氣孔率超過10%時，強度下降就十分明顯。

c:陶粒吸水率

陶粒的吸水率隨氣孔率的提高而提高。氣孔率越高，吸水率就越高，但這是一般情況。在氣孔細(xì)化、封閉、開口孔的連通孔均少或沒有的情況下，高氣孔率的陶粒也具有很低的吸水率。

4.7 氣孔的尺寸、形狀、均勻性對陶粒性能的影響

氣孔的尺寸越大，在密度相等時，陶粒的強度就越差，保持陶粒的總孔隙率不變，氣孔尺寸越小，強度就越高。減小氣孔的尺寸，可以提高陶粒的強度。氣孔的形狀對強度和吸水率均具有重大的影響。閉口形狀的圓孔，會使陶粒強度高，而且吸水率低。開口形狀的氣孔、連通形狀的氣孔都會使強度下降。

4.8 燒脹陶粒的孔間壁對陶粒性能的影響

4.8.1 陶粒強度

孔間壁是陶粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)的骨架，是承受壓應(yīng)力的主體�？组g壁的厚度越大，孔間壁占陶粒體積的比例越大，孔間壁上的孔隙越小，陶粒的強度就越高�？组g壁的物相成分對陶粒的強度影響也非常大。孔間壁若以玻璃相為主，陶粒的強度就差，若以結(jié)晶體針狀莫來石晶體網(wǎng)絡(luò)為主，陶粒的強度就越好。因為針狀莫來石晶體呈網(wǎng)絡(luò)狀分布與玻璃相中，形成堅固的骨架結(jié)構(gòu)，對玻璃相起到了支撐和加固作用，可提高陶粒的強度并提高其斷裂強度。

4.8.2 陶粒吸水率

要燒制出優(yōu)質(zhì)的膨脹陶粒，就要滿足

（1）在保證不降低陶粒強度的情況下，盡量提高陶粒的氣孔率，以降低陶粒的堆積密度，使其輕質(zhì)的特性更加突出。

（2）在保證不降低陶粒的孔隙率的情況下，通過優(yōu)化孔結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)高孔隙率下的理想強度和低吸水率。這些優(yōu)化孔結(jié)構(gòu)的手段包括細(xì)化氣孔，使氣孔以封閉圓球孔為主，盡量減少或不形成連通孔和開口孔。

（3）優(yōu)化陶�？捉Y(jié)構(gòu)的孔間壁，使之減少或不生成可以使氣孔相連或開口的孔隙。并使組成孔間壁的物相以針狀莫來石晶體為主。不能以莫來石為主的，也要盡量提高莫來石的數(shù)量，以使孔間壁形成堅固的骨架網(wǎng)絡(luò)。

5 燒脹陶粒的技術(shù)要求

5.1 化學(xué)成分和礦物質(zhì)成分對陶粒燒脹性能的影響

氣體的釋放主要是CO2、CO、SO

2

在粘性狀態(tài)的粘土內(nèi)部形成了類似球形的孔

洞，因而具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)。其原因主要有二：一方面是材料的粘度和材料在熔融過程中所發(fā)生的表面張力；另一方面是從這種材料的內(nèi)部釋放出一些氣體，而產(chǎn)生膨脹的必要條件是在材料內(nèi)部具有足夠量的礦物成分和有機物。這些礦物成分和有機物處于熔融溫度時能夠釋放氣體。在一定溫度下，出現(xiàn)一個熔融階段，材料的粘度應(yīng)足夠大，足以把釋放出的氣體包裹起來。

為了達(dá)到以上條件，對材料的化學(xué)成分和礦物質(zhì)成分及粒徑應(yīng)有所要求，必須選擇那些具有分解和氧化的成分，以便釋放出氣體，形成適宜的膨脹，才能生產(chǎn)燒脹陶粒。

5.2 粉煤灰制燒脹陶粒的技術(shù)要求

粉煤灰是生產(chǎn)燒脹陶粒的最理想原料，因為生產(chǎn)燒脹陶粒需要一定量的發(fā)氣成分，而粉煤灰中的氧化鐵具有分解和還原反應(yīng)而釋放二氧化碳的作用。本身除含有大量二氧化硅和氧化鋁外，還含有一部分助融成分如氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀等，同時還含有氧化鐵做發(fā)氣成分。所以在選擇粉煤灰時，除要求他必須有足夠含量的二氧化硅和氧化鋁之外，還應(yīng)有較高含量的氧化鐵。另外，粉煤灰的細(xì)度應(yīng)小一些，越細(xì)越好，以增加成型性能和減少粉磨電耗。

對粉煤灰中二氧化硅和氧化鋁、助熔劑氧化物、碳含量的具體要求如下。

（1）二氧化硅和氧化鋁含量

二氧化硅和氧化鋁是粉煤灰中的主要成分，可以在高溫下形成玻璃質(zhì)熔體，賦予陶粒強度。其中氧化鋁應(yīng)略高一些，他對燒脹陶粒的筒壓強度影響更大一些，含量越高，陶粒筒壓強度就越高，但燒結(jié)溫度也隨之提高。

適合燒成陶粒的化學(xué)組成范圍來看：二氧化硅53-79%   氧化鋁12-26%，少數(shù)地方的粉煤灰可能達(dá)不到技術(shù)要求，可以另外在配方設(shè)計時加一些調(diào)節(jié)劑來補充，如果以粘土為粘結(jié)劑，可以補充硅鋁含量。

（2）熔劑氧化物含量

熔劑氧化物如氧化鉀、氧化鈉、氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵等在焙燒時起助熔作用，可以降低液相生成的溫度，其含量的高低與燒成溫度、燒成溫度范圍、回轉(zhuǎn)窯的正常運轉(zhuǎn)及成品率等，均有重要關(guān)系。因此適宜的氧化物含量致關(guān)重要。

原料中的熔劑氧化物含量應(yīng)為8%-12%，有些地方若達(dá)不到時，可以另外補加一些氧化鉀或氧化鈉即可，若是用粘土作粘結(jié)劑時，應(yīng)注意其中的熔劑氧化物含量應(yīng)與粉煤灰綜合計算。

（3）碳含量

碳在焙燒中的作用主要有三個：一是做燃料提供熱能，產(chǎn)生燃燒；二是在燃燒過程中發(fā)生反應(yīng)，生成一氧化碳?xì)怏w，使陶粒產(chǎn)生膨脹；三是促進(jìn)氧化鐵的還原，產(chǎn)生氣體，增加發(fā)氣量，因而他又是氧化鐵的發(fā)氣促進(jìn)劑。

適宜的碳含量應(yīng)為5-10%，可根據(jù)產(chǎn)品的堆積密度要求及強度要求來調(diào)節(jié)含碳量。

5.3 尾礦制陶粒技術(shù)要求

（1）尾礦成分技術(shù)要求

二氧化硅50%-80%,氧化鋁應(yīng)為12%-26%

氧化物包括氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、氧化鎂等總含量應(yīng)為8%-12%,不足時可另加氧化鈉、氧化鉀補充。

（2）對尾礦砂粒度的要求

尾礦的粒度越小越好，要求0.08mm方孔篩篩余小于5%，所以最好選用細(xì)粉狀的尾礦。

（3）對尾礦的其他技術(shù)要求

尾礦的含水率應(yīng)小于2%，含水量過大時，可采用自然晾曬或烘干的方式。尾礦的草根樹葉等雜質(zhì)含量應(yīng)小于1%，雜質(zhì)太大時應(yīng)增加除雜工藝。

6頁巖陶粒生產(chǎn)工藝簡述

頁巖陶粒的生產(chǎn)過程一般分為五個階段，生料制備、烘干、預(yù)熱、焙燒以及冷卻。頁巖原礦經(jīng)顎式破碎機破碎，破碎后過篩，選擇3mm~5mm粒徑顆粒作為生料，然后將生料送入電爐預(yù)熱，預(yù)熱完畢立刻送入已經(jīng)處于目標(biāo)溫度的電阻爐中焙燒，焙燒完畢后，室溫冷卻得到陶粒。

頁巖生料的烘干、預(yù)熱、焙燒、冷卻時間及溫度選擇稱之為陶粒的焙燒制度，研究陶粒焙燒制度是陶粒焙燒研究的主要內(nèi)容。陶粒制備過程中的各因素都會對陶粒的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

6.1 生料的制備

陶粒生產(chǎn)首先必須解決的是原材料加工和制粒工藝，其任務(wù)是將采集的原料，經(jīng)破碎、篩分，配料、混合制成化學(xué)成分符合要求、質(zhì)量均勻的含水物料，然后通過輥壓、成球等方法制成不同粒徑的生料。生料的制備工藝很多，根據(jù)原料品種不同分為干法、塑化法、粉磨成球法和泥漿成球法。

6.2 烘干及預(yù)熱

可以采用干法工藝，破碎篩分后，不用烘干即可進(jìn)入預(yù)熱階段，預(yù)熱階段溫度控制在400℃~600℃之間。此預(yù)熱階段中，溫度急劇變化會引起生料炸裂，而導(dǎo)致最終燒制的陶粒各項性能下降;其次是控制生料在焙燒階段產(chǎn)生的氣體量，因為在預(yù)熱生料階段，生料中的有機質(zhì)和碳酸鹽就已開始分解揮發(fā)產(chǎn)生氣體，那么經(jīng)過預(yù)熱后，生料在焙燒階段產(chǎn)生的氣體量就會減少;再次就是為生料表層的軟化做準(zhǔn)備。

預(yù)熱階段控制的因素是預(yù)熱溫度和預(yù)熱時間，這兩個因素都會對最終的陶粒質(zhì)量產(chǎn)生影響，若預(yù)熱溫度過高或者預(yù)熱時間過長都會導(dǎo)致生料在預(yù)熱階段就已產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致生料在焙燒階段因膨脹氣體不足使陶粒膨脹不佳;但是預(yù)熱不足，就會造成高溫焙燒過程中生料的炸裂，所有這些都會影響到陶粒的最終性能。在實際生產(chǎn)中，由于受生料的品種、陶粒最終形狀尺寸、生產(chǎn)窯型等因素影響，預(yù)熱溫度和預(yù)熱時間通過試驗確定。

6.3 焙燒

焙燒階段是整個陶粒焙燒過程中最關(guān)鍵的一步，它將直接影響到陶粒制品的各項性能，如果控制不當(dāng)，會造成氣體壓力太大而溢出外殼形成開口氣孔，導(dǎo)致所燒制的陶粒強度低、吸水率高等缺點，如果焙燒溫度未達(dá)到最佳焙燒溫度，陶粒制品的膨脹倍數(shù)就會下降，表現(xiàn)密度變大。

6.4 冷卻

冷卻工藝對陶粒的質(zhì)量也有較大的影響，一般認(rèn)為較合理的陶粒冷卻制度是:焙燒的陶粒在通過溫度最高的膨脹帶后，可迅速冷卻到1000℃~700℃;但是從700℃到400℃時，則要求緩慢冷卻，因為迅速降溫，使陶粒內(nèi)部和表面產(chǎn)生強大的溫度收縮應(yīng)力，導(dǎo)致其表面出現(xiàn)網(wǎng)狀的微細(xì)裂縫，使陶粒的顆粒強度降低，但在400℃以下又可以快速的冷卻。

河南華冠環(huán)�？萍加邢薰�司在國內(nèi)有多條大大小小陶粒回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線業(yè)績，處產(chǎn)量有50-500立方每天產(chǎn)能，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格從φ1.25---φ3.5米，長度22米--50米的。在國內(nèi)安鋼、舞鋼、日照鋼鐵、唐山、邯鄲、成都、有大量成功案例，可技術(shù)轉(zhuǎn)讓，可出售設(shè)備，產(chǎn)品。

1、舞陽鋼鐵6萬方陶�；剞D(zhuǎn)窯

　　河南華冠環(huán)�？萍加邢薰�司制造的年產(chǎn)6萬立方粘土陶粒專用回轉(zhuǎn)窯（單條φ1.5x20m烘干窯，并且配置φ1.9x16m回轉(zhuǎn)窯）在河南省舞鋼市順利投產(chǎn)，設(shè)備運行穩(wěn)定，達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)。

　　【日運轉(zhuǎn)】: 24小時

　　【進(jìn)   料】:粘土、頁巖、工業(yè)固體廢棄物

　　【成   品】:陶粒

【產(chǎn)   量】:年產(chǎn)6萬立方

　2、四川省綿陽市10萬方污泥陶�；剞D(zhuǎn)窯

　　河南華冠環(huán)保科技有限公司為四川省綿陽市**建材有限公司制造的年產(chǎn)10萬立方污泥陶粒專用回轉(zhuǎn)窯（單條φ1.8x22m烘干窯，并且配置φ2.2x18m回轉(zhuǎn)窯），利用市政污泥及粘土、礦粉配比，綜合利用廢棄物為原料實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展，在四川省綿陽市順利投產(chǎn)，設(shè)備運行穩(wěn)定，達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)。

　　【日運轉(zhuǎn)】: 24小時

　　【進(jìn)   料】:粘土、污泥、廠礦廢棄礦粉

　　【成   品】:陶粒

【產(chǎn)   量】:年產(chǎn)10萬立方

陶�；剞D(zhuǎn)窯發(fā)貨現(xiàn)場：

河南華冠環(huán)保科技有限公司專業(yè)致力于資源再利用、陶粒行業(yè)，陶粒砂行業(yè)、污泥廢棄物處理、再生資源利用、危險廢棄物處理回收產(chǎn)的回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)率可提高10%以上，產(chǎn)量提高5%～10%，能耗降低20%左右，產(chǎn)能達(dá)到50-500t/d，更加節(jié)能環(huán)保。如有需求，可直接咨詢18637113703(微信同號)，華冠環(huán)�？萍脊�司為您竭誠服務(wù)，隨時歡迎前來參觀!

專業(yè)售后服務(wù)！
1、在售前我們可以提供詳細(xì)的產(chǎn)品介紹和電子版目錄，可以根據(jù)客戶的物料處理要求推薦合適的機型并作出詳細(xì)的報價清單，同時還可以提供關(guān)于廠房生產(chǎn)車間、機器的運行狀態(tài)等視頻，供客戶觀看；
2、當(dāng)客戶下單以后，華冠技術(shù)工程師要去客戶現(xiàn)場勘探，作出詳細(xì)的工藝流程布置圖，以及基礎(chǔ)圖；
3、我們隨時安排員工拍照，視頻和跟進(jìn)客戶設(shè)備的生產(chǎn)進(jìn)度，嚴(yán)格控制設(shè)備量；
4、設(shè)備出廠前我們會試機運行24小時，并提供詳細(xì)的檢測報告隨同設(shè)備儀器發(fā)貨；
5、設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場，我們將免費排售后工程師，到達(dá)現(xiàn)場負(fù)責(zé)客戶安裝調(diào)試，直至設(shè)備正常生產(chǎn)，并且負(fù)責(zé)培訓(xùn)操作人員，客戶完全能自行生產(chǎn)操作方可回公司。