【正文】 個產煤大國，以煤炭為電力生產基本燃料。以煤粉為燃料的火電廠和城市集中供熱鍋爐，其中 90%以上為濕排灰，活性較干灰低，且費水費電，污染環(huán)境，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。按照報告的估算，中國每年約有共 萬噸的鎘、鉻、砷、汞和鉛這五種國家重點監(jiān)控的重金屬，隨粉煤灰的排放進入到自然環(huán)境中。 近年來，我國的能源工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，發(fā)電能力年增長率為 %，電力工業(yè)的迅速發(fā)展，帶來了粉煤灰排放量的急劇增加，燃煤熱電廠每年所排放的粉煤灰總量逐年增加， 1995 年粉煤灰排放量達 億噸， 2021 年約為 億噸，到 2021 年將達到 3 億 噸，給我國的國民經濟建設及生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力。經過開發(fā)，粉煤灰在建工、建材、水利等各部門得到廣泛的應用。加大粉煤灰的綜合利用是發(fā)展循環(huán)經濟和低碳經濟，建設節(jié) 約型社會的一項重要工作，有利于形成節(jié)約資源、保護環(huán)境的生產方式和消費方式，有利于提高經濟增長的質量和效益，有利于建立資源節(jié)約型社會，有利于促進人與自然的和諧，體現(xiàn)了以人為本，全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展觀的本質要求，是實現(xiàn)全面建設小康社會宏偉目標的必然選擇。粉煤灰污染的治理已不容忽視，在缺少資源的今天，不但解決了能源問題，還保護了環(huán)境，粉煤灰的再利用可謂是一舉雙得。墻材革新與建筑節(jié)能工作在我國已推廣多年，新型墻材占墻體材料總量的使用比例在逐年提高，建筑節(jié)能在多數城市也逐步推廣，但建筑節(jié)能工作多數都處在起步階段，特別是在中小城市發(fā)展的更慢。歐洲國家住宅的實際年采暖能耗已普遍達到 6 升油 /平方米， 大約相當于 標煤 /平方米，而在我國，達到節(jié)能 50％的建筑， 它的采暖耗能也要 6 達到 標煤 /平方米，約為歐洲國家的 倍。據世界銀行分析，今后十幾年將是我國民用建筑建設鼎盛時期，到 2021 年民用建筑的保有量將有一半是在 2021 年以后新建的。 高強復合陶粒可以作為混凝土的粗骨料生產高強輕骨料混凝土，高強輕骨料砌塊，及無砂大孔輕骨料混凝土墻體材料。這些原材料在該項目成品高強復合陶粒中占的比重大，原材料成本低，且原材料均為我市地方廢棄物資，充分合理的使用這些廢棄資源，也可為我市粉煤灰，廢棄玻璃及化工尾料的排放尋找到一條有效的途徑。同時生產的粉煤灰陶粒，其筒壓強度一般在 2— 4Mpa，容重在 1300Kg/m3左右。本課題擬研究的高強粉煤灰復合陶粒，在粉煤灰，玻璃相（粉碎研磨后的玻璃）及堿渣共同復合作用，在助熔劑等添加劑的配合下，燒制成的成品陶粒，其筒壓強度擬達到 10Mpa 以上，容重在 1100kg/m3 7 左右，可以配制高強輕骨料混凝土，高強輕骨料混凝土砌塊，及高強無砂大孔混凝土墻體材料。 該項目成品高強復合粉煤灰陶粒的考核指標為： 壓強度≥ 10Mpa 顆粒表觀密度≤ 1100kg/m3 堆積密度≤ 650 kg/m3 粉煤灰，堿渣及廢玻璃用量占原料總量的 80%以上，燒成溫度不超過 1200℃。上世紀 70～ 80 年代是我國粉煤灰陶粒發(fā)展的高峰期，此時除天津廠又擴建外，先后在遼寧清河、蘭州、齊齊哈爾、廣州、北京等地建成了 5座生產規(guī)模為 10一 30萬 m3／年的燒結粉煤灰陶 粒廠，其總產能達 100 多萬 m3／年，成為當時全國陶?？偖a量中的主導產品。 從 21 世紀起，由于各地禁止使用實心粘土磚，很多地方又開始 8 建設和規(guī)劃建設這類生產線，另外隨著粉煤灰陶粒技術的不斷更新，工藝日漸簡單完善，生產成本日趨趨下降，先后在天津、河北、河南、山西、山東、吉林、黑龍江、湖北等地建成了幾條粉煤灰陶粒生產線，總能力達 110m3/年。因此本生產線粉煤灰陶粒除滿足砌塊的生產外，還可以外銷一部分陶粒，滿足市場的需要。近幾年來我國的墻改事業(yè)得到了迅猛的發(fā)展 ,工作力度逐年加大?！锻ㄖ分忻鞔_制定了關于淘汰落后建材 ,推廣使用新型建材的有關規(guī)定。而陶粒及其砌塊產品以其各項優(yōu)越的性能在新型建材中占了主導地位。我國已制訂了 3 個有關陶粒的國家標準 ,分別為《粉煤灰陶粒和陶砂》 ( GB2838) 、《粘土陶粒和陶砂》 (GB2839) 、《頁巖陶粒和陶砂》 ( GB2840) 。由陶粒制成的空心砌塊的國家標準為《輕集料混凝土小型空心砌塊》 ( GB15229 94) 。目前，我國墻體材料以實心粘土磚為主的狀況還未根本改變。每年因此而毀壞和占用的耕地達到 95 萬畝。到“十五”末，全國 170 個城市禁止使用實心黏土磚任務基本完成，“禁實”工作還將逐漸由大中城市向小城市和城鎮(zhèn)、由城鎮(zhèn)住宅向農村住宅延伸。 2021 年，新型墻體材料產量占墻體材料總產量的比重達到 40％，其中城鎮(zhèn)達到 50％以上，大中城市 (轄區(qū)內 )達到 60％以上，市區(qū)達到 80％以上，農村達到 25— 30％。 市場前景廣闊 國際國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計數據顯示 2021 年上半年全國建筑業(yè)企業(yè)完成建筑業(yè)總產值 14931 億元，同比增長 23． 8％；完成房屋建筑施工面積 26． 33 億平方米，同比增長 19． 7％；企業(yè)總收入 13061 億元，同比增長 26． 1％；全國建筑業(yè)企業(yè)實現(xiàn)利潤總額 234 億元，同比增長 53． 6％。 目前，我國全社會房屋年竣工面積達到 1020 億 m2，建 筑業(yè)增值年均約 7500 億元。當前，國家在推廣使用新型墻體材料中，將具有重量輕、強度高、保溫、防火等特點的材料作為一個發(fā)展方向。建筑業(yè)的發(fā)展必然帶動建材產業(yè)的壯大，而具有多種優(yōu)良理化性能的陶粒產品必將成為建筑的寵兒。近年來，我國陶粒產業(yè)高速發(fā)展，年增長率超過了百分之十。 需求量大幅增加的原因有兩點： 11 1）陶粒砌塊和陶粒墻板對陶粒的需求猛增 目前國內外的陶粒主要用于生產墻板和砌塊。因此，近年各地砌塊和墻板廠都轉向了陶粒，用陶粒取代原來的輕集料，這就使陶粒在砌塊和墻板行業(yè)用量 猛增。今后這種情況會更加嚴重。許多砌塊廠都開始生產陶粒，或購買陶粒來生產砌塊。 4 建設方案 產品方 案 粉煤灰陶粒主要規(guī)格： 粒級劃分： 5～ 10mm、 10～ 15mm、 15～ 20mm 圓球狀。 12 工藝技術方案 陶粒砂產品生產技術工藝，是衡量一個企業(yè)是否具有先進性，是否具備市場競爭力，是否能不斷領先于競爭者的重要指標依據。了解國內外陶粒砂生產核心技術的研發(fā)動向、工藝設備、技術應用及趨勢對于企業(yè)提升產品技術規(guī)格，提高市場競爭力十分關鍵。 粉煤灰陶粒一般采用燒結法和回轉窯法兩種燒成工藝，其粉煤灰摻用量視粉煤灰和粘結劑的性能而定。粉煤灰陶粒的吃灰量高于粉煤灰燒結磚。不少橋梁 工程和多層、高層建筑中應用了粉煤灰陶?；炷?，取得了顯著的技術經濟效益。按燒結工藝分為三種：立窯、回轉窯和燒結機。優(yōu)點是產品質量較好、熱效率高（ 45%）、燃料消耗少、生產成本低。回轉窯法主要適應于摻加優(yōu) 質粘土或頁巖的地區(qū)或粘土陶粒的生產，熱效率低（ 20%～ 30%），產量小，成本高（比燒結機法高 20%～ 30%），由于我國限制使用粘土資源，該工藝與環(huán)保需要與政策相孛，不宜推廣。我國始于 1964 年便研制開發(fā)了陶粒燒結機，并在天津、廣州、齊齊哈爾、蘭州等地建立了生產線，但后來均因為技術等問題而相繼停產，主要問題是需要摻加粘結劑和助 融劑，能耗高，成本相應增大，產品密度達不到超輕陶粒，強度等級達不到高強陶粒。我公司引進美國先進的工藝技術和成套設備生產的陶粒是經燒結過程中粉煤灰顆粒熔化、粘結、固化而成。僅粉煤灰中剩余的碳提供的熱能即能滿足燒結時所需的熱量，一般不需另加燃料，同時由于燒結機密封好，燃燒效果好，還降低了熱耗，綜合節(jié)能效益可達 50%以上； （ 4）陶粒強度高。 粉煤灰原料的要求 粉煤灰化學成分 根據多年的試驗研究，燒制陶粒用粉煤灰的化學成分應符合要求。 1）含碳量 大量的試驗研究證明，生產陶粒原料中，其含碳量或有機質含量過多或過少，均不能制成性能良好的或符合標準要求的陶粒。 2）細度 粉煤灰的細度一般控制在 45μ m 篩余≤ 45 %。 表 41 原材料技術要求 粉煤灰陶粒的生產工藝 生產工藝流程 利用粉煤灰生產陶粒有塑性法成球和磨細法成球兩種工藝。 根據原料不同，料球制備方法差 異很大。由于粉煤灰中 Al2O3 含量較高 (20 %～ 35 %)，為有效降低焙燒溫度，需摻加一定量的助熔劑。 磨細成球法是將原料計量配比、混合磨細 (各種配料混合磨細或部分粉煤灰混合磨細 )，預加水攪拌 (含水率 10 %～ 12 %)，圓盤成球機制粒成球。 工藝流程圖： 普通、高強粉煤灰陶粒的生產 由輕集料國家標準 (GB/ T17431. 1)可知，密度等級在 600～ 900級的高強陶粒其相應的強度要比普通陶粒高 1～ 2 個密度等級，而吸水率要低 7 %，其他指標則與普通陶粒相同，因此，生產高強度陶粒不僅是增加其密度，其相應的強度等指標也得提高。 普通和高強粉煤灰陶粒的生產，當前有兩種窯爐工藝可采用： 采用回轉窯工藝生產高強粉煤灰陶粒，我國于 70 年代末 80 年代初分別由陜西建研院和上海建研院研制成功，所生產的高強粉煤灰陶粒用當時的混凝土配置技術已達 CL50 和 CL60。為防止料 球在運動過程中破碎，故粘合劑的用量比燒結機工藝約高 8%～ 10%。雙筒回轉窯對調節(jié)物料在干燥、預熱帶和焙燒帶的停留時間和相應的焙燒制度更為有利，但其構造相對復雜，重量和造價比單筒回轉窯高，漏風和維修量也相應增加。雙筒回轉窯兩窯的安裝斜度相同，均在 4176。調速范圍：干燥預熱窯一般 1～ 3r/min，焙燒窯一般 ～ 。 采用燒結機工藝生產粉煤灰陶粒，在我國雖有 30 余年的生產經驗，但其產品性能達不到高強陶粒的指標。大慶地區(qū)已引進此項技術，建成規(guī)模為年產 30 萬 m3 粉煤灰陶粒廠，希望通過這條引進線把我國燒結機工藝技術提高到一個新水平。其主要是由輪碾機，雙軸攪拌機，制粒機，回轉窯，滾筒篩等設備組成的。 輪碾機 輪碾機是以碾砣和碾盤為主要工作部件而構成的物料破碎、粉碎和混煉的設備。碾盤外圈有篩孔，碾碎的物料從篩孔 19 中卸出。一般用來對物料進行中碎和細碎。干碾機構造較簡