El principio de funcionamiento de la máquina para fabricar ladrillos sin fuego
El producto de la máquina para fabricar ladrillos sin fuego es un nuevo tipo de máquina para fabricar ladrillos que utiliza residuos industriales como materia prima. Los residuos industriales no necesitan ser quemados ni evaporados. Los ladrillos (en adelante, ladrillos sin cocer) se elaboran a partir de residuos de residuos industriales, cemento, cal, etc. como materiales aglutinantes, se prensan con agentes externos y luego se curan de forma natural. En los últimos años, los ladrillos cocidos industriales sin residuos se han desarrollado rápidamente en mi país y se han convertido en uno de los nuevos materiales de pared importantes.
En comparación con los ladrillos cocidos, los ladrillos sin escoria de desechos industriales utilizan escoria de desechos industriales y no requieren sinterización ni cocción al vapor. El costo de producción es menor que el de los ladrillos sinterizados y la cantidad de escoria consumida es grande; los beneficios sociales y ambientales son sobresalientes; los bordes y esquinas están limpios, el tamaño es preciso, la resistencia a la compresión es superior a 7,5 MPa, la densidad es alta, la absorción de agua es pequeña y la durabilidad es buena;
1. Materias primas para la producción de ladrillos sin escoria de desecho industrial
Las materias primas para la producción de ladrillos sin escoria de desecho industrial generalmente incluyen tres partes: escoria de desecho industrial, agente de curado y aditivos.
1.1 Residuos industriales
Los residuos industriales desempeñan principalmente un papel agregado en la producción de ladrillos sin cocer. Muchos residuos de residuos industriales se pueden utilizar para producir ladrillos que no se queman, entre ellos: cenizas volantes de plantas de energía, escorias de plantas de acero, escorias de plantas de fundición de metales no ferrosos, diversos relaves mineros, piscinas de cobre electrolítico, yeso y cal química de residuos químicos, construcción. Residuos Ladrillos, residuos de construcción, etc.
La composición química, la composición mineral, las sustancias nocivas y los efectos positivos y secundarios de varios residuos de residuos industriales son diferentes. Por lo tanto, cuando se utilizan residuos de residuos industriales para producir ladrillos sin cocer, se deben analizar las características de varios residuos de residuos. Después de eso, se formula una fórmula razonable basada en su mecanismo de formación de fuerza. Algunos residuos de desechos industriales se pueden usar solos para fabricar ladrillos que no se quemen después de agregar una cantidad adecuada de agente de curado y aditivos: por ejemplo, usar cenizas volantes, agregar arena de río, cal, yeso, cemento y aditivos compuestos para producir desechos industriales con resistencia 28d. ladrillos sin escoria que alcanzan los 31 MPa; otro ejemplo es agregar una cantidad adecuada de cemento y aditivos a relaves de plomo y zinc pretratados para producir ladrillos sin escoria de residuos industriales no menos de MU10. La mayor parte de la investigación consiste en combinar varias escorias de residuos industriales entre sí y utilizarlas con ventajas y desventajas complementarias o ventajas sinérgicas: por ejemplo, lo que es mejor ahora en Qin y Jin es combinar cenizas volantes y escoria de acero para quemar. ladrillos libres, cenizas volantes y Los ingredientes activos de la escoria de acero son estimulados por la acción del agente de curado y aditivos para cumplir con los requisitos de resistencia de los ladrillos. El diámetro de las cenizas volantes es relativamente pequeño y la fabricación de ladrillos por sí sola carece del papel de las partículas grandes de agregado. La escoria de acero con una distribución de tamaño de partícula más grande puede cumplir esta condición y los ladrillos sin cocer producidos por ella tienen un mejor rendimiento. Por ejemplo, los ladrillos sin cocer MU10-MU15 están hechos de cenizas volantes revestidas de acero y escoria de acero.
Al determinar la fórmula de los ladrillos sin escoria de desecho industrial, no solo se debe aumentar al máximo la cantidad de escoria de desecho, sino también las características de diversas escorias de desecho que son beneficiosas para la producción de quemado. Se deben utilizar ladrillos libres tanto como sea posible, para maximizar la cantidad de agente reductor de piso y aditivo agregado que puede reducir efectivamente el costo de producción de los ladrillos. Los principales productos químicos y minerales de los residuos más comúnmente utilizados en la producción de ladrillos libres de residuos industriales se muestran en la Tabla 1.
Además, algunos residuos industriales son radiactivos y no son aptos o no pueden utilizarse en grandes cantidades para la fabricación de ladrillos. Deben someterse a pruebas de radiactividad antes de su uso. Algunas escorias de desechos industriales, como las cenizas volantes, deben tratarse previamente antes de su uso para eliminar las raíces y los desechos. Algunas deben molerse hasta alcanzar el diámetro del material requerido antes de su uso. Otro ejemplo es la escoria de chatarra de acero descargada del convertidor, que debe eliminarse. Primero se separan magnéticamente. Después de retirar los enormes bloques de acero, estos se muelen hasta obtener el tamaño de partícula requerido mediante un molino de bolas húmedo.
El tamaño de las partículas de los residuos determina si es necesario añadir áridos adicionales a la hora de producir ladrillos libres de residuos industriales. Agregar una cantidad adecuada de agregados con una gradación de partículas adecuada al lote de ladrillos sin escoria de desechos industriales puede prevenir la deslaminación del ladrillo, reducir la contracción, mejorar el rendimiento de escape de los ladrillos durante el moldeo y aumentar la densidad, mejorando así la resistencia y la resistencia de los ladrillos.durabilidad, y puede
ahorrar la cantidad de material de cementación y reducir costos.
Existen tres tipos de arenas utilizadas como áridos: arena de río, arena de montaña y arena de mar. Debido a que la arena de montaña tiene bordes y esquinas afilados, puede combinarse bien con el cemento y hacer que los ladrillos tengan mayor resistencia, por lo que es mejor elegir arena de montaña. Sin embargo, la arena que generalmente se utiliza para materiales de construcción también se puede utilizar para la producción de ladrillos sin cocer a partir de residuos industriales. De hecho, algunas escorias residuales tienen por sí mismas la función de árido, como es el caso de las escorias siderúrgicas, la ganga de carbón, los relaves mineros, etc. producidos en las plantas siderúrgicas.
1.2 Agente de curado
El agente de curado de los ladrillos de combustión libre de residuos industriales se refiere a la capacidad de consolidar diversas materias primas dispersas en una cierta resistencia bajo la acción de la física y la química. materiales como cemento, cal, yeso, etc.
1.2.1 Cemento
El cemento es a la vez un agente cementante y un activador activo a la hora de producir ladrillos libres de residuos industriales. Su eficaz silicato dicálcico y silicato tricálcico y otros ingredientes contribuyen en gran medida a la resistencia inicial y posterior del ladrillo. Generalmente se utiliza cemento Portland ordinario 32,5 altamente alcalino.
Cuanto más cemento se agregue, más beneficioso será para la durabilidad de los ladrillos libres de residuos industriales, sin embargo, a medida que aumente el cemento agregado, el costo de los ladrillos aumentará; Para reducir costes, muchos fabricantes intentan utilizar residuos de residuos industriales adecuados, cooperando entre sí o con la ayuda de aditivos, garantizando al mismo tiempo la resistencia de los ladrillos añadiendo la menor cantidad o ninguna cantidad de cemento posible.
Por ejemplo, cuando se utilizan barro rojo y cenizas volantes para fabricar ladrillos sin cocer, solo se añaden algunos activadores alcalinos y activadores de sulfato, y la resistencia de los ladrillos puede superar MU15.
1.2.2 Cal
El apagado con cal produce hidróxido de calcio, que juega un papel importante en la resistencia inicial y posterior del cemento. También es el cemento para la formación de residuos industriales. Ladrillos freefire. Adhesivo y activador alcalino. Sin embargo, en algunos procesos, especialmente los ladrillos libres de residuos industriales que requieren curado con vapor en la etapa posterior, el uso de cal apagada puede simplificar el proceso, reducir el tiempo que los ladrillos permanecen en la fábrica y acortar el tiempo de rotación de los ladrillos. y fondos.
1.2.3 Yeso
El yeso es un activador de sulfatos para la producción de ladrillos libres de residuos industriales. Al mismo tiempo, tiene un efecto sinérgico con la cal y actúa como acelerador. para los residuos industriales. La resistencia de los ladrillos sin cocer juega un papel directo e indirecto. Generalmente, el efecto del uso de yeso natural es mejor. Por supuesto, para reducir costos, también se puede usar yeso químico industrial, como el yeso fosfórico industrial.
En la producción de ladrillos libres de residuos industriales, el agente de curado se puede utilizar solo, como por ejemplo el cemento. En la mayoría de los casos, se pueden usar varios agentes de curado en combinación dependiendo de la situación específica. Por ejemplo, usando cal y yeso juntos, o usando yeso, cal y cemento juntos, el efecto es bueno. Por supuesto, los agentes de curado utilizados en los ladrillos de combustión libre de residuos industriales son muchos más que los tres tipos anteriores, y también hay algunos sulfatos, etc. Al mismo tiempo, algunos residuos industriales (como residuos alcalinos, etc.) también pueden actuar como activadores en lotes de ladrillos.
1.3 Aditivos
Los ladrillos sin escoria de desecho industrial pueden utilizar agentes externos para aumentar la resistencia, mejorar el rendimiento y estabilizar la calidad. Existen muchos tipos de aditivos. Los principales utilizados para los ladrillos resistentes a la combustión elaborados a partir de residuos industriales son: plastificantes (es decir, agentes reductores de agua), agentes de resistencia temprana, agentes anticongelantes, etc.
La uniformidad de la mezcla de las tandas de ladrillos libres de residuos industriales afectará directamente a la resistencia final de los ladrillos. En términos generales, para mejorar la uniformidad de la mezcla de los materiales del lote, además de fortalecer la mezcla, agregar un agente reductor de agua puede aumentar efectivamente la fluidez de los materiales del lote, reducir en gran medida el consumo de agua de mezcla, mejorando así la densidad, resistencia, y también se mejoran la resistencia a las heladas de los ladrillos, la impermeabilidad y otras propiedades, por otro lado, debido a la dispersión del agente reductor de agua, se aumenta la superficie en contacto con cada material, lo que resulta beneficioso para aumentar la reacción; probabilidad.
Al producir ladrillos libres de residuos industriales, los agentes reductores de agua incorporados son en su mayoría sustancias tensioactivas hidrófilas. Los más utilizados incluyen la lignina, como el lignosulfonato de calcio, etc. Los agentes de resistencia temprana son aditivos que mejoran la resistencia temprana de los productos, ya sean sales inorgánicas, sales orgánicas o agentes de resistencia temprana compuestos inorgánicos-orgánicos, todos dependen de la aceleración de la tasa de hidratación de los materiales del lote para mejorar la resistencia temprana de los ladrillos. Los agentes de fortalecimiento temprano comúnmente utilizados incluyen cloruro de sodio, cloruro de calcio, trietanolamina, agentes de fortalecimiento temprano compuestos de sal de azufre de acetato de amina, etc.
Además, a la hora de producir ladrillos sin escoria de residuos industriales, el uso combinado de varios aditivos producirá un efecto sinérgico, que es más evidente que el uso de un determinado aditivo solo.
2. Proceso de producción de ladrillos sin escoria de residuos industriales
Las precauciones durante la producción son las siguientes:
(1) Si se utilizan materiales secos, es necesario para rotar Agregue una cantidad adecuada de agua al moler si el material ya contiene humedad, agregue poca o ninguna agua dependiendo de la situación específica.
(2) El envejecimiento o no debe depender de la situación específica. Generalmente, el envejecimiento es necesario cuando se utiliza cal viva como agente de curado, mientras que el envejecimiento se puede evitar cuando se utiliza cal apagada.
(3) Si es necesario agregar agua y cemento, deben agregarse antes del moldeo.
(4) La cantidad de agua añadida, la presión de moldeo y otros parámetros del proceso tienen un mayor impacto en la resistencia de los ladrillos, y los parámetros correspondientes deben determinarse mediante experimentos.
3. Análisis del mecanismo de formación de resistencia
La resistencia de los ladrillos sin cocer de desecho industrial proviene principalmente de los siguientes cuatro aspectos: (1) efectos físicos y mecánicos (2) reacción de hidratación;
(3) Intercambio iónico y aglomeración en la superficie de la partícula; (4) Interacción de interfaz entre fases.
3.1 Efectos físicos y mecánicos
Al producir ladrillos sin escoria de residuos industriales, la mezcladora y el molino de ruedas mezclan completamente los materiales del lote, lo que resulta beneficioso para estimular la actividad del materiales por los aditivos y la interacción entre los materiales. La reacción juega un papel más importante en la mejora de la resistencia de los ladrillos.
La resistencia inicial de los ladrillos libres de escoria de desecho industrial se obtiene durante el proceso de conformado a presión del ladrillo. El moldeado no sólo da a los ladrillos una cierta resistencia, sino que también garantiza que las interacciones físicas y químicas entre las partículas de materia prima se puedan llevar a cabo de manera eficiente debido al estrecho contacto entre las partículas de materia prima, lo que proporciona las condiciones para la formación de resistencia posterior. Generalmente, el requisito de presión de moldeo para ladrillos sin escoria de residuos industriales no es inferior a 20 MPa. Los resultados experimentales muestran que
Cuando otras condiciones son iguales, la resistencia de las muestras de ladrillos sin escoria de desechos industriales aumenta con el aumento de la presión de moldeo, sin moldeo a alta presión, no se puede lograr una alta resistencia incluso con cemento; y se añade cal.
3.2 Reacción de hidratación
Los productos de hidratación del cemento, la cal y otros materiales cementosos proporcionan la resistencia temprana de los residuos industriales de ladrillos sin cocer. Las principales reacciones de hidratación son las siguientes:
3Ca0.SiO2＋mH2O—>xCaO.SiO2.yH2O
(3-x)CA(OH)2
2Ca0.SiO2＋mH2O—>xCaO.SiO2.yH2O
(2-x)CA(OH)2
4CaO.Al2O3.Fe2O3
7H2O—>3CaO.Al2O3.6H2O CaO.Fe2O3.H2O
Ca0 H2O—>Ca(OH)2
Las materias primas (como cenizas volantes, arcilla, escoria) para la producción de ladrillos sin escoria de residuos industriales contienen una gran cantidad de sílice activa y alúmina viva, etc., bajo la acción de aditivos, se produce una reacción de hidratación con hidruro de calcio para generar sustancias gelificantes hidráulicas similares a los productos de hidratación del cemento: silicato de calcio hidratado, aluminato de calcio hidratado, etc., mejorando así continuamente la resistencia del ladrillo. La fórmula de la reacción es la siguiente:
xCa(OH)2 SiO2
mH2O—>xCaO.SiO2.nH2O (silicato de calcio hidratado)
xCa(OH ) 2 Al2O3
mH2O—>xCaO.Al2O3.nH2O (aluminato de calcio hidrato)
Además, Ca(OH)2 absorbe CO2 en el aire para formar una estructura cristalina de CaCO3, es decir:
Ca(OH)2 CO2—>CaCo3 H2O
Si hay yeso en la materia prima se producirá la siguiente reacción:
xCaO .AlO3.nH2O
CaSO2.2H2O—>xCaO.Al2O3.(n 2)H2O (etringita)
3.3 Intercambio superficial y aglomeración de partículas
Industria bajo Por acción de las moléculas de agua, el material de partículas de ladrillo sin cocer residual forma una fina película de hidratación en la superficie. Bajo la acción de dos películas de hidratación, parte de los enlaces químicos comienzan a romperse y ionizarse, formando un sistema de partículas coloidales. La mayoría de las superficies de las partículas coloidales están cargadas negativamente y pueden absorber cationes. Los cationes con diferentes valencias y radios iónicos se pueden adsorber e intercambiar de manera equivalente con Ca2
en el Ca(OH)2 producido por la reacción.
Debido a la adsorción e intercambio iónico en la superficie de estas partículas coloidales, el estado de carga de la superficie de la partícula cambia, lo que hace que las partículas formen pequeños agregados, generando así fuerza en la reacción posterior.
3.4 Reacciones de interfaz entre fases
Los científicos de interfaces creen que toda la química comienza en la interfaz. En el proceso de formación de resistencia de los ladrillos sin cocer de residuos industriales, existen reacciones entre la fase líquida y la fase sólida y la fase gaseosa y la fase sólida. Por ejemplo, la reacción de hidratación que ocurre en el cemento después de agregar agua es la reacción entre la fase líquida y la fase sólida y la reacción en la que el Ac(OH)2 del lote es carbonizado por el CO2 en el aire para formar CaCO3; Reacción entre la fase gaseosa y la fase sólida.
Estas reacciones
comienzan en la interfaz de las dos fases y continúan profundizándose, haciendo que la resistencia del ladrillo siga aumentando.
En resumen, la mezcla completa de los materiales del lote y la presurización durante el proceso de moldeo sientan una base sólida para la resistencia posterior del ladrillo a través del intercambio iónico y la aglomeración de la superficie de las partículas, el cemento y el Due; Además de la hidrólisis de la cal, la reacción de hidratación entre las materias primas y la interfaz entre las fases, los diversos cristales generados se cruzan y se superponen para formar una estructura de rejilla espacial, que aumenta gradualmente la resistencia de los ladrillos libres de residuos industriales.