城市建設(shè)垃圾以廢治廢生產(chǎn)鋼化海棉磚的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用城建垃圾以廢治廢的方法生產(chǎn)鋼化海棉磚，用余泥渣土和建筑垃圾做基料、綠化垃圾和廢木料有機質(zhì)干餾后做內(nèi)燃料及助燃氣體，用鋼化海綿劑和大型振動頂開立窯，生產(chǎn)鋼化海棉磚。具有以廢治廢、小型立窯大型化、磚塊強度高空隙率大、節(jié)能減排等優(yōu)點；本發(fā)明廣泛適用于城市建設(shè)中使用。
【專利說明】城市建設(shè)垃圾以廢治廢生嚴鋼化海棉磚

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種城建垃圾生產(chǎn)鋼化海綿磚的方法，更具體地說，設(shè)計一種城市建設(shè)中產(chǎn)生的垃圾以廢治廢、加入鋼化海綿劑、用大型振動頂開立窯，生產(chǎn)鋼化海綿磚。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，全國舊城改造和新城區(qū)建設(shè)正日新月異地向前推進，由此帶來的余泥渣土和建筑垃圾以及綠化垃圾也越來越多，僅以深圳市為例:新樓挖土基和道路、地鐵挖洞產(chǎn)生的余泥渣土，每年在2000萬立方米以上；還有舊城改造產(chǎn)生的建筑垃圾，每年600萬立方米以上；由此產(chǎn)生的廢木材每年超過20萬噸，此外，還有道路園林綠化裁剪的綠化垃圾，每年也超過50萬噸；上述廢料，需要運出城郊去填埋，而另一方面，大量的建筑用磚，又需要從外地運進來。
[0003]國家規(guī)定2010年全國城市和耕地資源緊缺的農(nóng)村地區(qū)，禁止使用粘土實心磚；當前，“禁實”工作仍是磚瓦行業(yè)的首要任務(wù)，普通燒結(jié)磚存在自重大、體積小、生產(chǎn)能耗高、保溫性能差、施工效率低且大量破壞土地資源等缺點，用燒結(jié)多孔磚和燒結(jié)空心磚代替燒結(jié)普通磚，可使建筑物自重減輕30 %以上，節(jié)約粘土 20 %以上，節(jié)省燃料10 %以上，墻體施工功效提高40 %以上；但是另一方面，多孔磚和空心磚由于磚體的空洞，增加了成型的難度，因而對原料的可塑性要求很高；多孔磚和空心磚空隙率較高時還不能做承重墻，生產(chǎn)技術(shù)還有待提高，當前，多孔磚和空心磚仍在起步發(fā)展階段，節(jié)能減排要求我們:必須大力發(fā)展多孔磚和空心磚，在現(xiàn)有水平上進一步提高它的強度和物理使用性能，才能在低碳、節(jié)土、節(jié)能、利廢、環(huán)保等方面取得更大的效益。
[0004]還有，在磚體焙燒設(shè)備上，也有很大的發(fā)展空間；磚體焙燒設(shè)備有舊式的間歇式窯和后來發(fā)展的連續(xù)式窯。舊式窯已淘汰，連續(xù)式窯有三種:一種是輪窯，采用“火走磚不動”的工藝，靠人工裝窯、出窯，勞動強度大，現(xiàn)在已基本淘汰；第二種是隧道窯，采用“磚走火不動”的工藝，由逐漸移動的磚坯，在窯車上歷經(jīng)5個焙燒帶，此窯的缺點是窯車投資過大，不符合廣大農(nóng)村的經(jīng)濟水平，難于進一步發(fā)展；第三種是:節(jié)能小立窯，它不消耗動力，可利用煙氣余熱，利用摻入磚坯的內(nèi)燃來燒磚，同時加熱助燃空氣，靠窯室的垂直高度及其窯內(nèi)外的溫度差所產(chǎn)生的負壓，實現(xiàn)了自然的負壓燃燒、正壓排潮的運行工況，因而可比土窯節(jié)煤80 %左右，節(jié)能小立窯是目前節(jié)能、實用、普及的先進的小型磚窯，但小立窯當前最大的難題是出料需要人工操作，難度大、勞動條件差、產(chǎn)量小，未能實現(xiàn)大型化的生產(chǎn)作業(yè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種城市建設(shè)中產(chǎn)生的垃圾以廢治廢的方法，生產(chǎn)鋼化海棉磚；即用城市建設(shè)挖出的余泥渣土做基料，用綠化垃圾有機質(zhì)加工后做內(nèi)燃料及助燃氣體，力口入本發(fā)明的鋼化海綿劑，采用本發(fā)明的大型振動頂開立窯，生產(chǎn)高強度、高空隙率的鋼化海棉磚。為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
1，在城市建設(shè)挖出的余泥渣土中，加入一部分舊城改造的建筑垃圾，經(jīng)粉碎、篩分作為磚坯基料；
2,將城市綠化垃圾粉碎、干化,加入經(jīng)過粉碎的建筑木材垃圾,兩者混合后經(jīng)過生物氣化爐干餾，得到可燃氣體和木炭；
3，木炭經(jīng)粉碎后與前述的磚坯基料混合，再加入碳酸錳作鋼化海綿劑，磚坯基料與鋼化海綿劑混合均勻后，即為磚坯原料做成機制磚坯；
4.采用大型振動頂開立窯，利用內(nèi)燃及可燃氣體輔助加熱的形式，將磚坯焙燒制得鋼化海綿磚；立窯出來的尾氣，再送去綠化垃圾的干化和機制磚坯的預(yù)干化。
[0006]本發(fā)明的城市建設(shè)垃圾以廢治廢生產(chǎn)鋼化海綿磚的方法，包括原料粉碎、篩分、干化、生物氣化爐干餾、機制磚坯和大型立窯焙燒。其具體生產(chǎn)過程為:
I，城市建設(shè)挖出的余泥洛土，主要含砂、石和粘土，舊城改造產(chǎn)生的建筑垃圾，先去除塑料、木材等有機物，在余泥渣土中加入10?15 %的建筑垃圾，進行粉碎，后經(jīng)過篩分，大塊料作為返料重新粉碎，篩分后的合格品則可作為磚還基料。
[0007]2，將道路和園林綠化產(chǎn)生的綠化垃圾進行粉碎，然后脫水干化，再加上建筑垃圾分選出來的廢木料亦進行粉碎，這些垃圾富含有機質(zhì)，經(jīng)過混合后，控制含水率在15 %以下，即可進入生物氣化爐進行干餾，生物氣化爐溫度控制在350?400°C左右，它產(chǎn)生出甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氫氣等組分的可燃氣體和木炭。
[0008]3，將上述的磚坯基料加入前述的木炭，兩者經(jīng)過混合后，使混合物的成分控制在:含粘土 42?48 %，含砂和石8?11 %，其余為木炭，合計為100 %，即可作為磚坯料使用。
[0009]4，在前述的磚坯料中，還需加入本發(fā)明的碳酸錳，作為鋼化海綿劑使用，碳酸錳要經(jīng)過超微粉碎，細度在2000目以上，成為無定型亮白棕色粉末，碳酸錳加入量為磚坯料的
0.8?1.5 %，兩者要充分混合均勻，即可進行機制磚坯。碳酸錳在350?400°C時會分解放出C02，CO2氣體在高溫時體積膨脹，可形成海棉狀空隙均勻分散在磚坯內(nèi)。
[0010]5，采用本發(fā)明的大型振動頂開立窯，將磚坯通過立窯的干化、預(yù)熱、焙燒、冷卻，焙燒溫度在850?900°C，生產(chǎn)出本發(fā)明的鋼化海綿磚。本發(fā)明的大型立窯，是在現(xiàn)有小立窯的基礎(chǔ)上，進行改造升級換代而成，具體的改造是:取消現(xiàn)有小立窯的人工操作出料機械，設(shè)計出本發(fā)明的振動頂開裝置進行自動出料，振動頂開裝置包括頂蓋(4)、偏心輪(5)、帶式輸送機(6)、頂桿(7)、出料口(8);頂蓋(4)用耐熱鋼制成,形狀像一個圓錐體,下端圓形直徑在0.6?1.2米內(nèi)選擇；偏心輪(5)由電機帶動運轉(zhuǎn)，它與頂桿(7)相連，頂桿(7)又與頂蓋(4)相連接，目的是通過偏心輪(5)的圓周運動，帶動頂桿(7)作上下運動，實現(xiàn)頂蓋
(4)的上下運動，頂蓋(4)向上運動到最高處，出料口(8)即全開啟，使焙燒完畢的磚塊自動掉下到出料輸送帶(6)中，成品即可輸送出來；偏心輪(5)在電機帶動下還具有振動作用，可防止磚塊相互卡住，由于本發(fā)明的振動頂開裝置解決了小立窯的自動出料難題，因此，立窯可以一個接一個相互并聯(lián)起來，組成一個大型的焙燒窯，圖2僅畫出兩個窯并聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖，焙燒窯的外墻(I)可用磚砌筑，內(nèi)面的窯壁(3)可用耐火磚砌筑，中間的保溫層(2)用土填充即可。
[0011]本發(fā)明用內(nèi)燃焙燒加上生物氣化爐產(chǎn)生的可燃氣體通入窯內(nèi)作助燃,使焙燒溫度能實現(xiàn)自動控制和自動調(diào)節(jié)；由立窯出來的尾氣再送入綠化垃圾干化工序和機制磚坯的預(yù)干化工序，使尾氣的余熱充分利用，達到更好的節(jié)能效果。
[0012]在實施本發(fā)明的過程中，向磚坯料中加入的碳酸錳為工業(yè)級品，分子式=MnCO3，分子量114.95，密度3.125，外觀:玫瑰色晶體或無定形亮白棕色粉末，幾乎不溶于水，質(zhì)量指標:含量(以Mn計)彡43.5%,硫酸鹽(以SO4計)彡0.7 %，氯化物(以Cl計)(0.03 %，粒度(45Mm實驗篩，篩余物)^3.0 %。
[0013]在實施本發(fā)明過程中，必須掌握碳酸錳加入量對鋼化海棉磚空隙率的影響，加入量增加，焙燒時碳酸錳分解放出的CO2氣體就增加，磚的空隙率即增加，錳元素的存在使磚的強度、剛度也增加；但因加入量過多，成本也增加；反之，加入量少，情況則相反，因此要掌握調(diào)節(jié)好適宜的加入量。
[0014]本發(fā)明的獨特之處在于:1、發(fā)明了碳酸錳作為鋼化海棉劑，顯著提高了鋼化海棉磚的強度，而且此強度可以人為的增加(或減少)，人為的控制；使產(chǎn)品既具有海棉一樣的超微孔隙率，又具有鋼化玻璃一樣的強度和剛性，使鋼化海棉磚在孔隙率35?45 %時，仍具有GB13544— 2003《燒結(jié)多孔磚》的國家標準MU30的強度等級，仍可作為承重墻用磚使用，本發(fā)明可顯著降低建筑物的自重；2、發(fā)明了大型振動頂開立窯設(shè)備方案，使它既具有當前先進的節(jié)能的小立窯的優(yōu)點，又具有大型化、全機械化自動生產(chǎn)的優(yōu)點。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下明顯的優(yōu)點:1、本發(fā)明采用以廢治廢的方法，將綠化垃圾和建筑木材垃圾有機質(zhì)作能源，將城市建設(shè)余泥洛土和建筑垃圾作磚還基料，就地取材，就地生產(chǎn)出城市建設(shè)所需的大量磚塊，既省去了垃圾運出去填埋的麻煩，又省去了建筑用磚運進來的麻煩，收到一舉兩得的效益；2、使當前較為先進的小立窯燒磚可以大型化生產(chǎn)，使小立窯變成大立窯，大型立窯的普及，將會取得更顯著的低碳、節(jié)能、環(huán)保的效益，應(yīng)用前景廣闊，具有很大的發(fā)展空間。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】圖1是本發(fā)明的城市建設(shè)垃圾以廢治廢生產(chǎn)鋼化海棉磚的工藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明的大型振動頂開立窯設(shè)備示意圖。
[0017]圖2中，I是倍燒窯外墻，2是中間保溫層，3是窯壁，4是頂蓋，5是偏心輪，6是帶式輸送機，7是頂桿，8是出料口。
[0018]

【具體實施方式】
以下通過具體的實施方式對本發(fā)明進行更加詳細的描述:
參照圖f 2，本發(fā)明的城市建設(shè)垃圾以廢治廢生產(chǎn)鋼化海綿磚的方法，包括原料粉碎、篩分、干化、生物氣化爐干餾、機制磚坯和大型立窯焙燒。其具體生產(chǎn)過程為:1，城市建設(shè)挖出的余泥渣土，主要含砂、石和粘土，舊城改造產(chǎn)生的建筑垃圾，先去除塑料、木材等有機物，在余泥渣土中加入10 %的建筑垃圾，進行粉碎，后經(jīng)過篩分，大塊料作為返料重新粉碎，篩分后的合格品則可作為磚坯基料。2，將道路和園林綠化產(chǎn)生的綠化垃圾進行粉碎，然后脫水干化，再加上建筑垃圾分選出來的廢木料亦進行粉碎，這些垃圾富含有機質(zhì)，經(jīng)過混合后，控制含水率在15 %以下，即可進入生物氣化爐進行干餾，生物氣化爐溫度控制在380°C，它產(chǎn)生出甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氫氣等組分的可燃氣體和木炭。3，將上述的磚坯基料加入前述的木炭，兩者經(jīng)過混合后，使混合物的成分控制在:含粘土45 %，含砂和石10 % ,其余為木炭,合計為100 % ,即可作為磚還料使用。4,在前述的磚還料中，還需加入本發(fā)明的碳酸錳，作為鋼化海綿劑使用，碳酸錳要經(jīng)過超微粉碎，細度在2000目以上，加入量為磚坯料的1.0 %，兩者要充分混合均勻，即可進行機制磚坯。碳酸錳在350°C時會分解放出C02，CO2氣體在高溫時體積膨脹，可形成海棉狀空隙均勻分散在磚坯內(nèi)。5，采用本發(fā)明的大型振動頂開立窯，將磚坯通過立窯的干化、預(yù)熱、焙燒、冷卻，焙燒溫度在900°C，生產(chǎn)出本發(fā)明的鋼化海綿磚；本發(fā)明的大型立窯，是在現(xiàn)有小立窯的基礎(chǔ)上，進行改造升級換代而成，具體的改造是:取消現(xiàn)有小立窯的人工操作出料機械，設(shè)計出本發(fā)明的振動頂開裝置進行自動出料，振動頂開裝置包括頂蓋(4)、偏心輪(5)、帶式輸送機(6)、頂桿(7)、出料口(8);頂蓋(4)用耐熱鋼制成，形狀像一個圓錐體，下端圓形直徑為1.0米；偏心輪(5)由電機帶動運轉(zhuǎn)，它與頂桿(7)相連，頂桿(7)又與頂蓋(4)相連接，目的是通過偏心輪(5)的圓周運動，帶動頂桿(7)作上下運動，實現(xiàn)頂蓋(4)的上下運動，頂蓋(4)向上運動到最高處，出料口(8)即全開啟，使焙燒完畢的磚塊自動掉下到出料輸送帶(6)中，成品即可輸送出來；偏心輪(5)在電機帶動下還具有振動作用，可防止磚塊相互卡住；立窯可以一個接一個相互并聯(lián)起來，組成一個大型的焙燒窯，焙燒窯的外墻(I)用磚砌筑，內(nèi)面的窯壁(3)用耐火磚砌筑，中間的保溫層(2)用土填充。本發(fā)明用內(nèi)燃焙燒加上生物氣化爐產(chǎn)生的可燃氣體通入窯內(nèi)作助燃，使焙燒溫度能實現(xiàn)自動控制和自動調(diào)節(jié)；由立窯出來的尾氣再送入綠化垃圾干化工序和機制磚坯的預(yù)干化工序。
【權(quán)利要求】
1.一種用城建垃圾以廢治廢生產(chǎn)鋼化海棉磚的方法，包括原料粉碎、篩分、干化、生物氣化爐干餾、機制磚坯和大型立窯焙燒，其特征在于制造過程為:在余泥渣土中加入10?15 %的建筑垃圾作為磚坯基料，綠化垃圾進入生物氣化爐進行干餾，產(chǎn)生出可燃氣體和木炭，磚坯基料加入木炭，兩者混合后的成分控制在:含粘土42 48 %，含砂和石8 11 %，其余為木炭，合計為100 %，作為磚坯料使用；在磚坯料中，加入碳酸錳作鋼化海綿劑使用，碳酸錳細度在2000目以上，碳酸錳加入量為磚坯料的0.8?1.5 %，兩者混合均勻進行機制磚坯；采用大型振動頂開立窯，生產(chǎn)出鋼化海綿磚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型振動頂開立窯，特征在于:設(shè)計出振動頂開裝置進行自動出料，振動頂開裝置包括頂蓋(4)、偏心輪(5)、帶式輸送機(6)、頂桿(7)、出料口(8);頂蓋(4)用耐熱鋼制成，形狀像一個圓錐體，下端圓形直徑在0.6?1.2米內(nèi)選擇；偏心輪(5)由電機帶動運轉(zhuǎn)，它與頂桿(7)相連，頂桿(7)又與頂蓋(4)相連接，目的是通過偏心輪(5)的圓周運動，帶動頂桿(7)作上下運動，實現(xiàn)頂蓋(4)的上下運動，頂蓋(4)向上運動到最高處，出料口(8)即全開啟，使焙燒完畢的磚塊自動掉下到出料輸送帶(6)中，成品即可輸送出來；偏心輪(5)在電機帶動下還具有振動作用，可防止磚塊相互卡住，由于振動頂開裝置解決了小立窯的自動出料難題，立窯可以一個接一個相互并聯(lián)起來，組成一個大型的焙燒窯。
【文檔編號】C04B38/00GK104311099SQ201410561147
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】莊志汕, 羅健泉 申請人:莊志汕, 李霆, 毛秀彩, 周國明, 張敏