【正文】 可塑性指數(shù)較低，提高泥料的塑性成為磚坯成型的關鍵。燒結磚的成型阻力比實心磚大，從內燃料方面講，如果內燃料粒度粗、摻量大，勢必增加泥缸的阻力，造成泥缸熱，泥條發(fā)酥、開裂。因此，內燃料必須經(jīng)過粉碎與篩選，其最大粒度控制在 2mm 以下。如果是摻入低塑性原料中，則應控制在 以下，否則難以成型，即使勉強成型，成品質量也難以保證。根據(jù)本項目特點，擬采用 以下的粒度。內燃料的參配，是保證燒結多孔磚質量重要的一環(huán)，因此，應力求摻量準確，摻配均勻，這與保證產(chǎn)品質量和節(jié)煤降耗有密切的關系。必須從原料的細度、陳化處理、強力攪拌等方面采取措施，以提高混合泥料的塑性。陳化后加入一定量的水，使混合料含水率達到18%~22%。 成型工藝不同含水率的污泥原料混合使用，調節(jié)塑性，確定最佳配比，干燥焙燒工序 27 / 95添加煤矸石作為內燃料，并優(yōu)化粒徑參數(shù)，改善原料顆粒級配；控制最佳成型水分，既能保證順利擠出和擠出產(chǎn)量，保證濕坯強度并方便干燥操作；提高成型真空度，減少坯體氣魯加結合性；采用大功率擠出成型設備，增大坯體密度，提高產(chǎn)品質量。采取上述措施后，可使成型的坯體密度大、強度高、規(guī)整、不變形、表面光滑、抗裂性強。在成型過程中，用鏟斗車將污泥鏟到皮帶機，送入箱式給料機，由箱式給料機定量喂入雙軸攪拌機進行攪拌混合，再根據(jù)污泥的實際水分，使混合料的水分達 18%一 22%的要求。從攪拌機出來的混合料經(jīng)皮帶機喂入細碎對軸粉碎，進行細碎和碾練。進入生產(chǎn)線的物料由箱式給料機定量喂入圓盤篩給料機中，物料在這里進一步混合和揉練，水分不足時可以加水調節(jié)。從圓盤篩式給料機出來的泥料經(jīng)由皮帶機喂入真空擠出機中。出機由三部分組成，前部是攪拌機構，中部是真空排氣機構，后部是擠出機構。真空排氣機構的真空度可達 95%以上，擠出機的擠出力在 40 個大氣壓以上。物料先經(jīng)攪拌揉練，再經(jīng)真空排氣處理，最后呈線條狀被擠出。擠出坯條經(jīng)自動切條機、換向編組系統(tǒng)，由板動切坯機切割成所需尺寸的磚坯，切割過程中的廢泥條經(jīng)帶式輸送重新返回細碎對軸粉碎機中。在成型時，物料的含水率是確保成品外觀質量和成品率的必要條件。當污泥和調整劑的摻合比例確定之后，它們所形成的混合料含水率的大小直接影響到磚坯的成型和質量。如果成型水分過低時，擠壓不易密實，初坯難以壓制成型，制品，產(chǎn)生裂縫，導致成品缺棱、掉角現(xiàn)象嚴重，并且成品磚強度很低；相反，若成型水分過高，則成型壓力要求較低，會導致半成品粘模、變形，磚的初坯強度降低，成品磚強度也低。因此，濕坯必須具有一定強度，從而 28 / 95保證自然干燥碼架和人工干燥手工碼車時，濕坯不變形，無手指印。影響物料含水率的因素很多，季節(jié)的天氣變化是其響因素之一。因此，應根據(jù)天氣變化及時測定其中各組分的含水以便及時作出調整。坯體的成型含水率誤差不能太大，應保持在177。1%之內。 焙燒工藝干坯進入隧道窯后分三個階段進行焙燒，包括預熱段、燃燒段和冷卻段。燃燒段溫度控制在 1000176。C~1100176。C，整個焙燒過程需要24h~36h。選擇合適的碼窯形式是燒好多孔磚的重要條件。碼窯形式?jīng)Q定著窯內氣體流動的好壞。焙燒是燒成階段的重要過程，是決定磚強度、吸水率、色澤及其均勻程度和耐久性的關鍵工序。溫度控制是影響產(chǎn)品質量的重要過程。溫度控制不好，會出現(xiàn)欠火磚或過火磚， 不僅影響多孔磚的強度，而且影響其外觀顏色和尺寸。合理的焙燒制應能充分利用焙燒設備的優(yōu)點，并能嚴格控制窯斷面溫差，充分利用熱能，減少熱損失。煤矸石是釆煤或洗選過程中剔除的含碳巖石和其他巖石的混雜物，據(jù)王云等《煤矸石燒結磚的熱值利用與節(jié)能測算模型研究》知， “含碳量為 6%~20%、發(fā)熱量介于 20901~6270kJ/kg 的煤矸石可以生產(chǎn)磚” ；由于煤矸石中氧化鈣含量為影響燒結磚的硬度，過大時會使燒結磚容易風化，所以氧化鈣含量一般控制在 %以下。本項目選用平煤集團的煤矸石，其成分及熱值見下表：表 32 煤矸石主要化學成分（ %）原料名稱燒失量SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO SO3 TiO2K2O Na2O煤矸石 29 / 95有上表可知，項目所選煤矸石滿足燒結磚要求。 項目技術方案節(jié)能評估 項目技術方案選擇原則一、認真執(zhí)行國家有關的方針和政策，使設計符合國家的有關法規(guī)、規(guī)范；同時符合設計委托的各項規(guī)定和要求。二、積極穩(wěn)妥地引進、采用成熟的生產(chǎn)工藝，減輕工人的勞動強度，提高企業(yè)的管理水平，保障生產(chǎn)安全運行。三、遵循技術合理、經(jīng)濟合算、運轉穩(wěn)定、管理簡單、簡便的原則。四、設備選型以先進、高效、實用、節(jié)能、可靠為原則，選用國產(chǎn)先進設備，盡可能在保證產(chǎn)品質量的前提下減少投資、降低成本。 項目技術方案節(jié)能評估煤矸石燒結磚生產(chǎn)技術是我國綜合利用煤矸石的一項成熟技術。本項目建成后生產(chǎn)的煤矸石、粉煤灰燒結空心磚無論是從強度、硬度以及性能等各方面都不遜色于傳統(tǒng)的燒制粘土磚，甚至煤矸石節(jié)能環(huán)保、熱工性能更好，其導熱系數(shù)只相當于粘土磚的 1/4，完全可以取代傳統(tǒng)的燒制粘土磚。項目釆用國家新型專利技術，利用周邊豐富的粉煤灰、煤矸石和河道淤泥資源，建設年產(chǎn) 6000 萬塊粉煤灰煤矸石結磚項目，既消耗了閑置的粉煤灰、煤矸石，又利用了河道淤泥，使資源得到綜合再利用，減少了侵占土地、污染環(huán)境和河道清理，又適應了國家墻改政策和社會發(fā)展的需要以及地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，符合墻體材料發(fā)展 30 / 95方向。 主要用能工藝和工序節(jié)能評估本項目主要用電工藝是原料處理工序和聯(lián)合制磚坯工序。其中原料處理工段總裝機容量為 ，聯(lián)合制磚坯工段總裝機容量為 543kw。其中主要設備型號及相關參數(shù)見附表。項目煤矸石主要用在干燥、焙燒工序。（1）煤矸石的破碎原料的處理對于制作高強度、高質量的建材用磚非常重要，因此需對原料進行嚴格的處理，以便得到充分破碎、混合。先將煤矸石頁巖進行破碎，破碎分兩個階段，首先采用鄂式破碎機進行破碎，破碎后粒徑控制在≤20mm；而后送入高細碎反擊式破碎機進行第二次破碎，細碎后其粒徑控制在≤。（2）原料混合 經(jīng)破碎后的煤矸石和淤泥、粉煤灰按比例送入雙軸攪拌機加水混合攪拌，使其成型水分達到 14%左右，然后由槽型帶式輸送機送到陳化庫上方的皮帶輸送機（帶刮板） ，按要求把混合料堆放在陳化庫進行陳化處理，使原料中的水分有足夠的時間充分遷移，濕潤粉料中的每一個顆粒，并且進一步提高原料的均勻性，從而改善泥料的物理性能，保證成型和焙燒等工序的技術要求，提高產(chǎn)品的質量。干坯進入隧道窯后分三個階段進行焙燒，包括預熱段、燃燒段和冷卻段。燃燒段溫度控制在 1000176。C~1100176。C，整個焙燒過程需要24h~36h。焙燒熱源來自于磚坯自身所含的煤矸石，具有一定熱值的 31 / 95原料。所以，本項目焙燒階段并不需要外加熱量，節(jié)約了大梁能源。 主要能耗設備節(jié)能評估項目建設的廠房及生產(chǎn)線由陜西寶深集團承建，該公司為項目提供工藝設計、廠房建造、爐窯設計及建造、設備安裝及人員培訓等全程服務。設計建造單位提供的工藝設備資料，項目主要能耗設備集中在原料處理工序，制磚工序和干燥焙燒工序。原料制備工序主要能耗設備為顎式破碎機、反擊式破碎機及液壓多都挖料機，其中顎式破碎機和反擊式破碎機是新型設備，破碎效率高，單位能耗低等優(yōu)點。項目選用電機主要是 Y 系列節(jié)能型電機，原料處理工序主要能耗設備見 表 33。表 33 原料處理工序能耗設備一覽表序號 設備名稱 規(guī)格型號 單機產(chǎn)量(m3/h)數(shù)量(臺/套）單機功 kW1 一、原料處理 斗式鏟車 ZL40 (斗容） 　鏈板式箱式給料機kB1000 1555mVh 鄂式破碎機FEX250X 1000 1550t/h 反擊式破 PC900X800 50t/h 32 / 95碎機 振動篩 MVS2435 10—150 雙軸攪拌機SJ350X36 4Q50t/h | 可逆配倉式膠帶輸送機B650 　 雙管螺旋電子定量秤 　 帶式定量給料機噸 PC650 0—30 夜壓多斗挖料機DWY40—90 40t/h 箱式喂料機KBB800 12~65m3/h 聯(lián)合生產(chǎn)車間主要能耗設備為雙軸攪拌擠出機和雙極擠出機。一般的磚機廠生產(chǎn)的雙極真空擠出機有以下結構特點：上級為雙軸攪拌，下級為主軸擠出，雙副軸壓泥板的三軸輸出結構，而配套使用的減速機為單軸輸出，為此磚機廠需另行制作分齒箱與減速器聯(lián)接滿足其主機要求。為此本項目通過優(yōu)化設計, 將齒輪箱的兩個傳動齒輪與攪拌倉分離，布置減速機內部，形成單軸輸入，雙軸輸出 33 / 95的一個有機整體，攪拌倉的兩條攪拌軸通過夾殼式聯(lián)軸器與減速器相鏈，結構形式更加緊湊，傳動效率也相應得到了提高，而且簡化了裝配過程，維護極為方便，使整機成本大大降低。項目選用上述新型減速器，項目建成后，真空擠出機配套該新型減速器后，臺架制作節(jié)省了大量的鋼材，整機體積更加緊湊，外形美觀，大大降低了設備的傳動效率損耗。磚坯制備工序能耗設備一覽表見 表 34。表 34 磚坯制備工序能耗設備一覽表序號 設備名稱 規(guī)格型號 單機產(chǎn)量(m3/h)數(shù)量(臺 /套）單機功 kW 二、聯(lián)合車間雙軸攪拌擠出機DMP60 20—45 雙級真空擠出機JKB60/5530 1800022022 塊/h 自動切條機　 　 自動切坯機Q18 I 　 頂車機 SDY15 最大頂推力 30KN 真空泵 MH2/100 　 干燥車 . 1 　 　 34 / 95 輔助生產(chǎn)及附屬生產(chǎn)設施節(jié)能評估項目輔助生產(chǎn)工程見 表 35。表 35 建筑特征一覽表類別序號名稱 規(guī)模 備注1 原料聯(lián)合儲庫 800m2門式鋼架結構，四周全封閉，高 6m2 破碎車間 600m2 鋼筋混凝土結構高 9m3 陳化庫 800m2 門式鋼架結構高 4 生產(chǎn)車間 660m2 門式鋼架結構，高 主體工程5 隧道窯系統(tǒng) 9m120m 1 座1 變電所 200m2 磚混結構2 聯(lián)合車間裙房 300 m2 門式鋼架結構3 采暖系統(tǒng)1t 熱交換器 1臺靠近隧道窯建一熱交換站4 供水系統(tǒng) 機井一眼 無塔供水設施一座輔助工程5 辦公用房 300m2 磚混結構1 脫硫除塵設施 3 臺袋除器 2 臺,濕式脫硫除塵器 1臺環(huán)保設施2 降噪設備 減振墊、消音器等 35 / 953原料庫噴水抑塵設施2 套 包括水泵、水管、噴槍設施。煤矸石庫和粉煤灰?guī)旄饕惶? 其它環(huán)保設施生活廢水沉淀池、固廢臨時堆場等全廠裝機容量為 千瓦，按需要系數(shù)法確定計算負荷 千瓦,電力負荷經(jīng)計算選 S111000/10/ 型 1 臺。用架空線路將 10 千伏電源引入廠內變電所外，用直埋電纜引至；壓進線柜，經(jīng)保護、計量柜后由高壓出線柜經(jīng)電纜引至變壓器室。變壓器降壓為380/220 伏三相四線制后，由變電所低壓開關拒引出壓電纜經(jīng)電纜溝送至各車間非標控制柜，車間非標控制拒為各用電備提供電源。電源供電頻率偏差不得超過177。5%。(3)給水排水及采暖項目用水量約 320m3/d，其中生產(chǎn)用水約 300m3/d(成型用水量約220 m3/d，循環(huán)冷卻水補充水量 40m3/d，沖洗設備及地面用水 20 m3/d 灑道路 10 m3/d，實驗室及輔助車間用水 10m3/d ；生活用水約 20 m3/d 。根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》 （GB500162022)，結合本工程規(guī)模和建筑物體積及車間耐火等級和火災危險性，確定室外消防用水量20s/l。本工程細碎車間和細料筒倉建筑物高度稍高，但無可燃物。除此之外，其余廠房為單層結構，生產(chǎn)成品為燒結制品，火災危險性極低，根據(jù)工藝要求，車間內可不設消火栓。生產(chǎn)線基本無廢水排放，且無污染。廠區(qū)地面排水主要是雨、雪、水的排放，可按場地自然坡度通過暗溝匯集排放到市政污水管網(wǎng)。辦公區(qū)的生活污水排放可利用巿區(qū)的地下排水管網(wǎng)，糞便污水 36 / 95經(jīng)化糞池處理達到環(huán)保要求方可排放。 本章小結項目整個廠區(qū)布置緊湊，工藝流程短捷，有利于生產(chǎn)管理，同時考慮了一定的綠化空間，有助于改善生產(chǎn)環(huán)境。項目總平面布置符合《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》GB5018793 各項規(guī)定。項目選用工藝流程及技術方案合理可行，主要能耗工序采取節(jié)能設計，主要能耗設備選用節(jié)能型電機，隧道窯窯體保溫設計滿足《工業(yè)窯爐保溫技術通則》 ，GB/T166181996 關于工業(yè)爐窯保溫性能的要求。 37 / 95第 4 章 節(jié)能措施評估 節(jié)能技術措施概述本項目利用污泥、煤矸石作為原料，利用煤矸石含有一定的低位熱值燒結而成。項目采用具有國內領先水平的 JKB60/5530 型雙級真空擠壓制磚機及節(jié)能型隧道窯，投資少、占地面積小，機械化程度高，連續(xù)生產(chǎn)，中間不點火。這樣可節(jié)約大量的能源消耗。 原料節(jié)能利用煤矸石、污泥生產(chǎn)污泥燒結磚，其良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，主要體現(xiàn)為燒磚不用煤，有效地利用和節(jié)約了我國的煤炭資源；制磚利用煤矸石，節(jié)約了土地資源；