【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工藝 概述本項(xiàng)目是**市供排水總公司建設(shè)的粉煤灰磚項(xiàng)目，主要是利用**市境內(nèi)發(fā)電廠廢棄的粉煤灰，生產(chǎn)粉煤灰承重磚和粉煤灰非承重磚。生產(chǎn)工藝和設(shè)計(jì)原則：充分發(fā)揮當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)原料和電廠粉煤灰的資源優(yōu)勢(shì)，盡可能地節(jié)約建設(shè)資金，采用國(guó)外成熟的工藝技術(shù)和可靠的生產(chǎn)設(shè)備，輔助設(shè)備國(guó)內(nèi)配套，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)**市工業(yè)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力。 設(shè)計(jì)規(guī)模及產(chǎn)品方案 設(shè)計(jì)規(guī)模本設(shè)計(jì)規(guī)模為年生產(chǎn)粉煤灰磚5000萬塊。 產(chǎn)品方案產(chǎn)品方案詳見下表：產(chǎn)品綱領(lǐng)產(chǎn)品品種產(chǎn)品規(guī)格（mm）空洞率（%）抗壓強(qiáng)度（MPa）產(chǎn)量 （萬塊/年）承重磚2401159030﹥4000非承重磚24011511550﹥500非承重磚24011524050﹥500合計(jì)　　　5000 工藝生產(chǎn)車間組成根據(jù)工藝流程，生產(chǎn)工藝車間由以下車間組成：原料儲(chǔ)運(yùn)、粉碎、磨粉、成型、蒸壓、檢驗(yàn)、動(dòng)力等車間。 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品執(zhí)行蒸壓粉煤灰磚 JC23991標(biāo)準(zhǔn)。主要技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)如下：外形尺寸：24011090； 240110115；240110240抗壓強(qiáng)度： ~30 Mpa（10塊平均值）抗折強(qiáng)度： ~ Mpa 抗 凍 性∶ 凍融循環(huán)15次，質(zhì)量損失≤%，強(qiáng)度損失≤2% 干燥收縮值 ≤粉煤灰摻加量：50~60%粉煤灰磚空隙率：3050% 原料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)粉煤灰原料執(zhí)行GB 159691標(biāo)準(zhǔn)；其他原料應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。**地區(qū)粉煤灰的元素含量詳見下表：成分SiO2 Al2O3Fe2O3 CaO MgO SO3Na2O及K2O燒失量 含量48~5720~254~~10~15 生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)方法 生產(chǎn)工藝能源結(jié)構(gòu)決定了我國(guó)發(fā)電量主要是以燃煤電廠為主，占總發(fā)電量的80%左右，一年燒煤近3108t，107t以上。粉煤灰是電廠的主要廢物，它即占良田，又污染環(huán)境，全國(guó)累計(jì)堆存超過5108t，108m2（18萬畝），而且現(xiàn)在每年仍以（~）107t的數(shù)量遞增，因此大力開展粉煤灰綜合利用，將有重大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。粉煤灰的綜合利用方式主要分為：粉煤灰中漂珠等有用物質(zhì)的選取及應(yīng)用；粉煤灰在建材工業(yè)中的應(yīng)用；粉煤灰在水利、交通工程中的應(yīng)用；粉煤灰在農(nóng)業(yè)方面及其它方面的應(yīng)用。根據(jù)**地區(qū)發(fā)電廠的排放的粉煤灰性質(zhì)，本項(xiàng)目選擇生產(chǎn)粉煤灰蒸制磚。粉煤灰蒸制介紹如下：我國(guó)蒸制粉煤灰磚始于1958年，現(xiàn)在已經(jīng)建成一批粉煤灰磚廠，每年可“吃掉”廢渣100104t。起初認(rèn)為這種磚不宜用于基礎(chǔ)、外墻、承重墻和兩層以上的建筑物，經(jīng)過不斷實(shí)驗(yàn)、革新，近年來逐步解決了生產(chǎn)技術(shù)上的幾個(gè)關(guān)鍵問題，已使磚的質(zhì)量日趨穩(wěn)定，產(chǎn)量大大提高。研究和實(shí)驗(yàn)都以證明，粉煤灰硅酸鹽混凝土是一種水硬性材料，使用這種材料并采用蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的粉煤灰磚，在大氣或有水的介質(zhì)中使用，其后期強(qiáng)度不但不會(huì)下降，反而有所提高。粉煤灰磚可以用于基礎(chǔ)、外墻，以及建造二層以上建筑物。目前我國(guó)蒸制粉煤灰磚的生產(chǎn)和應(yīng)用有了很大的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步上升。生產(chǎn)的機(jī)械化程度逐步提高，使用范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大。現(xiàn)在有些地區(qū)不僅將其用于七層樓及以下的建筑和工業(yè)廠房，而且還用于基礎(chǔ)、人防、水塔等工程，效果都很好。**地區(qū)有豐富的粉煤灰資源，生石灰、石膏、沙子等輔助材料也很豐富。粉煤灰蒸制磚的生產(chǎn)工藝也十分成熟，其產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。故本項(xiàng)目選擇粉煤灰蒸制磚的生產(chǎn)工藝。 生產(chǎn)工藝流程粉煤灰磚的生產(chǎn)，一般包括原料處理攪拌消化、輪碾、成型、養(yǎng)護(hù)和成品堆放等工藝過程。下圖示生產(chǎn)粉煤灰磚的工藝流程圖。生產(chǎn)工藝流程見下圖：濕排粉煤灰 煤渣或水渣 生石灰 石膏 水 蒸汽破 碎篩 分篩 分料 倉(cāng)料 倉(cāng)脫 水破 碎給 料給 料料 倉(cāng)料 倉(cāng)粉 磨 配 倉(cāng)配 料配 料配 料攪 拌消 化輪 碾成 型碼 坯蒸汽養(yǎng)護(hù)成品堆放 蒸制粉煤灰磚生產(chǎn)方法 蒸制粉煤灰磚原材料介紹⑴粉煤灰 在h=AL2O3/燒失量 式中，h越大，粉煤灰的活性越高。為了保證磚的強(qiáng)度，生產(chǎn)中要求粉煤灰中應(yīng)含氧化鋁15%以上，含二氧化硅40%以上。**地區(qū)發(fā)電廠的粉煤灰中含氧化鋁2025%，含二氧化硅4857%，完全符合生產(chǎn)粉煤灰磚的要求。 根據(jù)顯微鏡下觀察，粉煤灰的未燃炭多數(shù)以多孔焦炭或半焦炭與煤的混合體存在。這種顆粒表面比較暗，顏色由淺到深不一，含碳量高，色度較深。這種顆料粒有大的吸水性，這就增加了磚坯成型時(shí)的加水量；成型水分的量大，使磚坯再蒸制過程中容易發(fā)生激烈的濕熱交換破壞力，脫水后又會(huì)使磚內(nèi)部不密實(shí)而降低強(qiáng)度。此外，由于未燃炭能在大氣作用下氧化形成孔隙，吸水后又會(huì)顯著軟化，造成體脹，降低磚的強(qiáng)度，影響磚的耐久性能，因此對(duì)未燃炭含量要求控制在15%以下。經(jīng)對(duì)**地區(qū)粉煤灰的化驗(yàn)分析，粉煤灰中的未燃炭含量為8%以下，滿足生產(chǎn)粉煤灰磚的要求。 粉煤灰中的可溶性鹽是指堿金屬（鉀、鈉）的硫酸鹽以及硫酸鎂等。過量的可溶性鹽的存在會(huì)導(dǎo)致磚的嚴(yán)重鹽析現(xiàn)象，由此會(huì)使磚的體積發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)受到破壞，影響磚的耐久性能；生產(chǎn)中要求三氧化硫含量在4%以下。**%以下，%，符合生產(chǎn)粉煤灰磚的要求。 粉煤灰中的硫化物主要是硫化亞鐵及硫化鈣，它們是原煤中的硫鐵礦和石膏經(jīng)煅燒得到的產(chǎn)物。在常溫和有水分存在的條件下，它們很不穩(wěn)定，極易水解；水解伴隨著體積的膨脹，有損于磚的耐久性。CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2SFeS+2H2O=Fe (OH)2+H2S干容重和細(xì)度：生產(chǎn)中通常用干容重及細(xì)度評(píng)定粉煤灰的物理性能，生產(chǎn)中要求松散干容重應(yīng)大于600kg/m3,粉煤灰的顆粒以粗些為好。（2）骨料 骨料在蒸制粉煤灰磚中的主要作用是改善混合顆粒的級(jí)配、成型性能及增加密實(shí)度，從而達(dá)到提高強(qiáng)度減少收縮的目的。顆粒細(xì)而均一的粉煤灰物料，在成型時(shí)容易產(chǎn)生層裂，磚的強(qiáng)度特別是抗折度偏低，在用顆粒細(xì)而均一的粉煤灰生產(chǎn)磚時(shí)，應(yīng)摻入一定量的粗顆粒度含硅材料，使混合料具有適宜的顆粒級(jí)配，以改善磚坯的成型性能。（3）生石灰 生石灰在蒸制粉灰磚中起激發(fā)粉煤灰活性的作用，使粉煤灰中的活性氧化鋁與活性氧化硅跟消化后的生石灰產(chǎn)生水化反應(yīng)，生成物中的有效氧化鈣不能低于60%，其中的氧化鎂需在5%以下。（4）石膏 石膏在蒸制粉灰磚的生產(chǎn)中，起加速水化反應(yīng)、提高水化物結(jié)晶度、提高磚的早期強(qiáng)度，特別是抗折強(qiáng)度等作用。制磚工藝要求石膏中含有硫酸鈣量不少于65%，當(dāng)采用磷石膏時(shí)，其五氧化二磷含量不應(yīng)大于3%.消化、碾練和成型（1）消化 在采用生石灰配制混合料時(shí)，需要進(jìn)行消化處理，使磚坯在蒸制前，其中的生石灰基本消化完成，消化的時(shí)間長(zhǎng)短與生石灰的質(zhì)量、粉磨細(xì)度，以及氣溫變化等因素有關(guān)，也與消化方式有關(guān)。（2）碾練 消化后的混合料要用輪碾機(jī)進(jìn)行碾練處理，以便使混合料壓實(shí)，排除料中的部分空氣，并使混合料中的活性物質(zhì)的活性物質(zhì)的活性得以充分發(fā)揮。因?yàn)檩気喤c碾盤間的重力和剪力作用，會(huì)不斷的把物料破碎碾磨，使原材料的微粒之間以及這些微粒與水之間發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，活性的二氧化硅和三氧化二鋁與氫氧化鈣起化學(xué)反應(yīng)形成新的膠凝物質(zhì)，這些物質(zhì)僅容易產(chǎn)生與微粒表面，而在輾練過程中，這些物質(zhì)不斷被擠擦，微粒表面一直在剝落，從而出現(xiàn)新鮮表面，使微粒的水化深度增加，反應(yīng)過程得以繼續(xù)進(jìn)行，粉料中的潛在活性得以大量發(fā)揮出來，也就是大大提高了制品的強(qiáng)度。（3）成型 采用機(jī)械外力的作用，把松散的混合料加工成具有一定規(guī)格形狀和初始強(qiáng)度的磚坯，叫做成型。粉煤灰磚的極限成型壓力為60~120/cm2左右。本項(xiàng)目采用法國(guó)賽利克集團(tuán)阿德萊爾公司生產(chǎn)的全套成型設(shè)備，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。蒸汽養(yǎng)護(hù)蒸制粉煤灰磚成型后的一個(gè)重要工序便是對(duì)磚坯進(jìn)行濕熱處理，通常是在飽和蒸汽的濕熱介質(zhì)中進(jìn)行處理，一般稱為蒸汽養(yǎng)護(hù)或蒸壓處理。蒸汽養(yǎng)護(hù)的目的，在于加速成型坯體中膠結(jié)料的凝結(jié)硬化過程，也就是加速粉煤灰中的活性成分(SiO2和Al2O3)和石灰[Ca(OH)2]之間的水化和水熱合成反應(yīng)，以生成具有強(qiáng)度的水化產(chǎn)物，增加制品的結(jié)晶度，縮短硬化時(shí)間，使磚坯在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)期的產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度和其他物理力學(xué)性能指標(biāo)。生產(chǎn)中采用的養(yǎng)護(hù)方式有常壓養(yǎng)護(hù)和高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)兩種，常壓養(yǎng)護(hù)用的飽和蒸汽表壓力為零，溫度95~100℃；~，溫度174~200℃。常壓養(yǎng)護(hù)用磚或鋼筋混凝土構(gòu)筑的蒸汽養(yǎng)護(hù)室，高壓養(yǎng)護(hù)則用密閉的金屬高壓容量——高壓釜（也稱蒸壓釜）。在蒸汽養(yǎng)護(hù)過程中，由于溫度和濕度的作用，使磚坯發(fā)生一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)變化。氫氧化鈣和可溶性的二氧化硅、可溶性的三氧化二鋁通過液相相互作用而使制品硬化。高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)能加速水熱合反應(yīng)，增加制品中水化產(chǎn)物數(shù)量，提高水化產(chǎn)物結(jié)晶度，因此，在配合比相同時(shí)，高壓養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚的強(qiáng)度比常壓養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚高。當(dāng)粉煤灰磚強(qiáng)度要求一定時(shí)，高壓養(yǎng)護(hù)的石灰摻量低，可是成本下降；同時(shí)，在干燥收縮、抗干濕循環(huán)和抗凍性方面，高壓養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚要比常壓養(yǎng)護(hù)煤灰磚優(yōu)越，其他性能都無多大差別。但高壓養(yǎng)護(hù)需配置高壓釜，耗費(fèi)鋼材量較大（每臺(tái)高壓釜耗350t），基建投資大。目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)廠家采用常壓養(yǎng)護(hù)，少數(shù)廠家采用高壓養(yǎng)護(hù)。根據(jù)以上高壓養(yǎng)護(hù)與常壓養(yǎng)護(hù)工藝的比較分析，本項(xiàng)目采用常壓養(yǎng)護(hù)，常壓養(yǎng)護(hù)在滿足產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，具有投資少的優(yōu)點(diǎn)。5. 總圖運(yùn)輸 區(qū)域概況 地理位置本項(xiàng)目的建設(shè)廠址位于**市**區(qū)工業(yè)園區(qū)內(nèi)，距**區(qū)5km，距**區(qū)50km；距**80km；距**縣20km；距內(nèi)蒙古烏海市65km。 交通**區(qū)交通運(yùn)輸十分順暢便捷，市內(nèi)道路四縱八橫，石中高速公路、大平公路、110國(guó)道與全國(guó)公路聯(lián)網(wǎng)，包蘭鐵路貫穿全境。110國(guó)道從廠旁通過，銀汝鐵路溝口車站距本項(xiàng)目廠址5km。交通運(yùn)輸十分便捷。 自然條件 地形地貌現(xiàn)廠址北面為**市區(qū)；南臨西北煤礦電機(jī)廠；西面為110國(guó)道，東面為三湖泄洪區(qū)。東西長(zhǎng)約200米，南北寬約300米。地勢(shì)為西高東低之勢(shì)的平緩坡地。廠址為已完成“三通一平”的規(guī)劃工業(yè)建設(shè)用地，廠址內(nèi)無建筑物。 氣象條件年最高氣溫 35℃年最低氣溫 ℃年最大降雨量 年最大蒸發(fā)量 最大凍土厚度 地震烈度 8度 總平面布置本項(xiàng)目的廠址地勢(shì)較平坦，為總平面布置創(chuàng)造了較好的條件，總平面布置本著滿足生產(chǎn)工藝和總平面布置的要求進(jìn)行。廠辦公樓坐北朝南，原料場(chǎng)和磨機(jī)車間布置在東側(cè)（下風(fēng)口），成型和蒸養(yǎng)車間布置在北側(cè)，產(chǎn)品庫(kù)位于東側(cè)。廠區(qū)域內(nèi)主要道路路面寬度為6m。 工廠運(yùn)輸工廠年運(yùn)輸量為132400噸，其中運(yùn)入量為66200噸，運(yùn)出量為66200噸。主要原材料產(chǎn)地均在本區(qū)，故考慮采用汽車運(yùn)輸。本項(xiàng)目不考慮購(gòu)置運(yùn)輸設(shè)備，以節(jié)省項(xiàng)目投資，原材料和產(chǎn)品的運(yùn)輸考慮雇傭社會(huì)運(yùn)輸車輛解決。 工廠消防及綠化**區(qū)設(shè)有消防隊(duì)，該廠消防由**區(qū)消防隊(duì)負(fù)責(zé)。廠內(nèi)設(shè)有消防栓，可滿足消防部門的防火要求。在總平面布置中已考慮了消防道路要求。在道路兩側(cè)及周邊種植花草樹木，保護(hù)環(huán)境有利于工人的身體健康。綠化率達(dá)到20﹪。6. 電力 電力負(fù)荷及性質(zhì) 負(fù)荷計(jì)算根據(jù)本項(xiàng)目要求經(jīng)計(jì)算動(dòng)力及照明負(fù)荷為：有功功率 P=1200kW無功功率 Q=視在功率 S=功率因數(shù) COS∮=年耗電量 W=106kWh 負(fù)荷性質(zhì)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和設(shè)備性質(zhì)，全廠各車間均屬三級(jí)負(fù)荷。 供電電源及供電方案在廠區(qū)內(nèi)設(shè)有10kV配電所，供電電源由**工業(yè)園區(qū)供電系統(tǒng)供給，以架空形式供給一回路電源，廠內(nèi)10kV配電所給各車間供電。 功率因數(shù)補(bǔ)償根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，故在廠區(qū)10kV側(cè)設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置，進(jìn)行集中補(bǔ)償。7. 熱力工程本工程熱力工程由鍋爐房及廠區(qū)管網(wǎng)組成。 鍋爐房鍋爐房的負(fù)荷是粉煤灰生產(chǎn)工藝及生活采暖用熱。106kJ/h().設(shè)計(jì)選用Q=4t/h燃煤鍋爐1臺(tái)及配套設(shè)施,此鍋爐僅供粉煤灰磚的蒸養(yǎng)用汽，冬季生活采暖用汽由工業(yè)園區(qū)集中供暖解決。設(shè)計(jì)選用一套水處理設(shè)施，軟化水供給鍋爐房及煤氣站。鍋爐房煙氣經(jīng)陶瓷多管除塵器后由煙囪排入大氣。 廠區(qū)熱力管網(wǎng)廠區(qū)熱力管網(wǎng)包括蒸汽管道、凝結(jié)水管道等。蒸汽管道采用不通行地溝敷設(shè)。蒸汽管道、凝結(jié)水管道均需要保溫，管道保溫材料用巖棉制品。8. 給排水 設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)包括廠區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)、生活、消防用水系統(tǒng)，廠區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)、生活、雨水排放系統(tǒng)，車間內(nèi)的給排水系統(tǒng)，生產(chǎn)用水為蒸汽鍋爐用水。 用水量蒸汽鍋爐用水為14400 m3；粉煤灰拌和用水11100 m3；生活用水6000 m3。室外消防用水量為25L/S，室內(nèi)消防用水量為25L/S。全廠每天新水總用量為105m3；每年新水總用量為31500m3。 水源根據(jù)廠址位置及用水量情況，廠區(qū)供水管網(wǎng)與**工業(yè)園區(qū)供水管網(wǎng)連接即可滿足本項(xiàng)目生產(chǎn)、生活和消防用水的要求。 消防給水本項(xiàng)目占地面積約90畝，根據(jù)消防規(guī)