【文章內(nèi)容簡介】 工藝 概述本項目是**市供排水總公司建設的粉煤灰磚項目，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)工藝和設計原則：充分發(fā)揮當?shù)貎?yōu)質(zhì)原料和電廠粉煤灰的資源優(yōu)勢，盡可能地節(jié)約建設資金，采用國外成熟的工藝技術(shù)和可靠的生產(chǎn)設備，輔助設備國內(nèi)配套，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益，增強**市工業(yè)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力。 設計規(guī)模及產(chǎn)品方案 設計規(guī)模本設計規(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　　　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：原料儲運、粉碎、磨粉、成型、蒸壓、檢驗、動力等車間。 產(chǎn)品質(zhì)量標準產(chǎn)品執(zhí)行蒸壓粉煤灰磚 JC23991標準。主要技術(shù)質(zhì)量指標如下：外形尺寸：24011090； 240110115；240110240抗壓強度： ~30 Mpa（10塊平均值）抗折強度： ~ Mpa 抗 凍 性∶ 凍融循環(huán)15次，質(zhì)量損失≤%，強度損失≤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)量標準粉煤灰原料執(zhí)行GB 159691標準；其他原料應符合國家規(guī)定的質(zhì)量標準。**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，全國累計堆存超過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，將有重大的社會效益、經(jīng)濟效益和環(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)的選取及應用；粉煤灰在建材工業(yè)中的應用；粉煤灰在水利、交通工程中的應用；粉煤灰在農(nóng)業(yè)方面及其它方面的應用。根據(jù)**地區(qū)發(fā)電廠的排放的粉煤灰性質(zhì)，本項目選擇生產(chǎn)粉煤灰蒸制磚。粉煤灰蒸制介紹如下：我國蒸制粉煤灰磚始于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。起初認為這種磚不宜用于基礎、外墻、承重墻和兩層以上的建筑物，經(jīng)過不斷實驗、革新，近年來逐步解決了生產(chǎn)技術(shù)上的幾個關(guān)鍵問題，已使磚的質(zhì)量日趨穩(wěn)定，產(chǎn)量大大提高。研究和實驗都以證明，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)護制成的粉煤灰磚，在大氣或有水的介質(zhì)中使用，其后期強度不但不會下降，反而有所提高。粉煤灰磚可以用于基礎、外墻，以及建造二層以上建筑物。目前我國蒸制粉煤灰磚的生產(chǎn)和應用有了很大的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步上升。生產(chǎn)的機械化程度逐步提高，使用范圍也進一步擴大?，F(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、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)定并符合國家標準。故本項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 倉料 倉脫 水破 碎給 料給 料料 倉料 倉粉 磨 配 倉配 料配 料配 料攪 拌消 化輪 碾成 型碼 坯蒸汽養(yǎng)護成品堆放 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。為了保證磚的強度，生產(chǎn)中要求粉煤灰中應含氧化鋁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，脫水后又會使磚內(nèi)部不密實而降低強度。此外，由于未燃炭能在大氣作用下氧化形成孔隙，吸水后又會顯著軟化，造成體脹，降低磚的強度，影響磚的耐久性能，因此對未燃炭含量要求控制在15%以下。經(jīng)對**地區(qū)粉煤灰的化驗分析，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導致磚的嚴重鹽析現(xiàn)象，由此會使磚的體積發(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干容重和細度：生產(chǎn)中通常用干容重及細度評定粉煤灰的物理性能，生產(chǎn)中要求松散干容重應大于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配、成型性能及增加密實度，從而達到提高強度減少收縮的目的。顆粒細而均一的粉煤灰物料，在成型時容易產(chǎn)生層裂，磚的強度特別是抗折度偏低，在用顆粒細而均一的粉煤灰生產(chǎn)磚時，應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，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、提高水化物結(jié)晶度、提高磚的早期強度，特別是抗折強度等作用。制磚工藝要求石膏中含有硫酸鈣量不少于65%，當采用磷石膏時，其五氧化二磷含量不應大于3%.消化、碾練和成型（1）消化 在采用生石灰配制混合料時，需要進行消化處理，使磚坯在蒸制前，其中的生石灰基本消化完成，消化的時間長短與生石灰的質(zhì)量、粉磨細度，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進行碾練處理，以便使混合料壓實，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。因為輾輪與碾盤間的重力和剪力作用，會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反應形成新的膠凝物質(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，反應過程得以繼續(xù)進行，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度。（3）成型 采用機械外力的作用，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。本項目采用法國賽利克集團阿德萊爾公司生產(chǎn)的全套成型設備，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。蒸汽養(yǎng)護蒸制粉煤灰磚成型后的一個重要工序便是對磚坯進行濕熱處理，通常是在飽和蒸汽的濕熱介質(zhì)中進行處理，一般稱為蒸汽養(yǎng)護或蒸壓處理。蒸汽養(yǎng)護的目的，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，以生成具有強度的水化產(chǎn)物，增加制品的結(jié)晶度，縮短硬化時間，使磚坯在較短的時間內(nèi)達到預期的產(chǎn)品機械強度和其他物理力學性能指標。生產(chǎn)中采用的養(yǎng)護方式有常壓養(yǎng)護和高壓蒸汽養(yǎng)護兩種，常壓養(yǎng)護用的飽和蒸汽表壓力為零，溫度95~100℃；~，溫度174~200℃。常壓養(yǎng)護用磚或鋼筋混凝土構(gòu)筑的蒸汽養(yǎng)護室，高壓養(yǎng)護則用密閉的金屬高壓容量——高壓釜（也稱蒸壓釜）。在蒸汽養(yǎng)護過程中，由于溫度和濕度的作用，使磚坯發(fā)生一系列復雜的物理、化學變化。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)護能加速水熱合反應，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，高壓養(yǎng)護粉煤灰磚的強度比常壓養(yǎng)護粉煤灰磚高。當粉煤灰磚強度要求一定時，高壓養(yǎng)護的石灰摻量低，可是成本下降；同時，在干燥收縮、抗干濕循環(huán)和抗凍性方面，高壓養(yǎng)護粉煤灰磚要比常壓養(yǎng)護煤灰磚優(yōu)越，其他性能都無多大差別。但高壓養(yǎng)護需配置高壓釜，耗費鋼材量較大（每臺高壓釜耗350t），基建投資大。目前，國內(nèi)多數(shù)廠家采用常壓養(yǎng)護，少數(shù)廠家采用高壓養(yǎng)護。根據(jù)以上高壓養(yǎng)護與常壓養(yǎng)護工藝的比較分析，本項目采用常壓養(yǎng)護，常壓養(yǎng)護在滿足產(chǎn)品質(zhì)量的基礎上，具有投資少的優(yōu)點。5. 總圖運輸 區(qū)域概況 地理位置本項目的建設廠址位于**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國道與全國公路聯(lián)網(wǎng)，包蘭鐵路貫穿全境。110國道從廠旁通過，銀汝鐵路溝口車站距本項目廠址5km。交通運輸十分便捷。 自然條件 地形地貌現(xiàn)廠址北面為**市區(qū)；南臨西北煤礦電機廠；西面為110國道，東面為三湖泄洪區(qū)。東西長約200米，南北寬約300米。地勢為西高東低之勢的平緩坡地。廠址為已完成“三通一平”的規(guī)劃工業(yè)建設用地，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 總平面布置本項目的廠址地勢較平坦，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行。廠辦公樓坐北朝南，原料場和磨機車間布置在東側(cè)（下風口），成型和蒸養(yǎng)車間布置在北側(cè)，產(chǎn)品庫位于東側(cè)。廠區(qū)域內(nèi)主要道路路面寬度為6m。 工廠運輸工廠年運輸量為132400噸，其中運入量為66200噸，運出量為66200噸。主要原材料產(chǎn)地均在本區(qū)，故考慮采用汽車運輸。本項目不考慮購置運輸設備，以節(jié)省項目投資，原材料和產(chǎn)品的運輸考慮雇傭社會運輸車輛解決。 工廠消防及綠化**區(qū)設有消防隊，該廠消防由**區(qū)消防隊負責。廠內(nèi)設有消防栓，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，保護環(huán)境有利于工人的身體健康。綠化率達到20﹪。6. 電力 電力負荷及性質(zhì) 負荷計算根據(jù)本項目要求經(jīng)計算動力及照明負荷為：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 負荷性質(zhì)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和設備性質(zhì)，全廠各車間均屬三級負荷。 供電電源及供電方案在廠區(qū)內(nèi)設有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)補償根據(jù)負荷計算，故在廠區(qū)10kV側(cè)設無功功率補償裝置，進行集中補償。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。 鍋爐房鍋爐房的負荷是粉煤灰生產(chǎn)工藝及生活采暖用熱。106kJ/h().設計選用Q=4t/h燃煤鍋爐1臺及配套設施,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。設計選用一套水處理設施，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。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 設計范圍本設計包括廠區(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)連接即可滿足本項目生產(chǎn)、生活和消防用水的要求。 消防給水本項目占地面積約90畝，根據(jù)消防規(guī)