專利名稱:污泥制磚瓦法的制作方法
本發(fā)明屬于制磚瓦技術(shù)，具體是指一種能耗低、保護環(huán)境的制造磚瓦等優(yōu)質(zhì)粘土制品技術(shù)。
所制得的磚、瓦等坯，可用《申請?zhí)?5106914節(jié)能青磚瓦生產(chǎn)窯》或其它青磚瓦窯燒成青色或青紫色磚瓦等優(yōu)質(zhì)粘土制品，也可燒制成紅磚瓦。其硬度、抗拉、剪切等理化性能均優(yōu)異，一級品超過古代青磚瓦等粘土制品，比重小于用純粘土制成的磚瓦等制品，減輕建筑地基的壓力負擔?？芍瞥升垺ⅧP、馬、將軍花卉等藝術(shù)制品，供廟宇、風景區(qū)、旅游區(qū)、賓館等高層建筑建材。
純粘土制品制坯，因含沙量小，含水率高，干燥過程容易裂縫，收縮率大;在燒制過程中，因粘土致密，導熱慢，溫度不均勻，容易碎裂，但燒制得當，可得優(yōu)質(zhì)制品。若不充其他可燃物，耗煤量是紅磚2～3兩/塊，青磚土窯6～8兩/塊，節(jié)能窯2～3兩塊。
本發(fā)明所稱污泥是指河泥、陰溝泥、水庫沉積泥、污水塘泥等泥。特別是各城市污河，環(huán)保組織每年要化費很多資金清理，且要大量堆放場地。污泥含有多種可利用物資，僅含熱量為500～2000千卡/千克。
本發(fā)明的目的是利用污泥制成坯，燒制成磚瓦等優(yōu)質(zhì)粘土制品，利用廢污能源、保護環(huán)境、清理江河、水庫，化害為利。
本發(fā)明是將污泥和粘土按一定配比，制成磚瓦等坯料，然后制坯燒制為成品。具體做法和步驟是(一)測定污泥含熱量的簡便方法測物質(zhì)的含熱量，儀器設(shè)備不易辦到，一般磚瓦廠難以經(jīng)常使用本法測試簡便，可經(jīng)常使用，敘述如下已知某處有豐富污泥，取樣制成餅干大小的泥餅，充分曬干后，秤得質(zhì)量為m1，放進火爐(如煤球爐)中充分燃燒，然后取渣秤得其質(zhì)量為m2，則可粗略地認為該污泥的含熱量為L＝ (5000千卡/千克×(m1-m2))/(m1)(二)如何配比污泥、粘土成為坯料設(shè)粘土的發(fā)熱量為零，比重P粘為2.0千克/分米3，制成一塊普通磚需粘土的質(zhì)量為M，污泥的質(zhì)量為m，比重為P污＝1.3千克/分米3，燃燒值L為1500千卡/千克，制成磚坯干燥后的質(zhì)量為3.0千克，需熱量為700千卡。污泥和粘土如何配比？解1按題意得方程M+m＝3.0千克……(1)Lm＝700千卡……(2)由(2)式得m＝ (700千卡)/(L) ＝ (700千卡)/(1500千卡/千克) ≈0.47千克將m的值代入(1)式得M＝(3.0-0.47)千克＝2.53千克m∶M＝0.47∶2.53≈10∶54答污泥和粘土的質(zhì)量比約為10∶54。
解2 實際工作時，坯料配比都要用秤稱得污泥和粘土的質(zhì)量是很費事的，有時以目測體積之比較為便利，按題意得U污＝m/P污＝0.47千克÷1.3千克/分米3≈0.37分米3。
U粘＝ (M)/(P) 粘＝ (2.53千克)/(2.0千克／分米3) ＝1.27分米3U污∶U粘＝0.37∶1.27≈10∶35答污泥和粘土的體積比約為10∶35。
(三)、試制事實情況復雜，各地污泥含熱量、雜質(zhì)、沙等不同;粘土粘性也不同，若配比失調(diào)，會造成較多廢品，導至人力、物力的損失，必須試制，方法如下取少量污泥和粘土，按各種數(shù)量配比，二者混和加水攪拌均勻，制成火柴盒大小的坯，干燥后同時放入火爐(如煤球爐)中燒制，燒成后，檢驗試制品質(zhì)量，確定最佳方案，供生產(chǎn)時采用，例如原料 含熱量為2000千卡/千克的污泥、粘土。
試制坯A 粘土約32立方厘米。
B 粘土約24立方厘米，污泥約8立方厘米。
C 粘土約16立方厘米，污泥約16立方厘米。
D 粘土約8立方厘米，污泥約24立方厘米。
E 污泥約32立方厘米。
上述試制坯料分別加水調(diào)勻，制成火柴盒大小的試制坯A、B、C、D、E各1塊，干燥后同時放入火爐(如煤球爐)中燒制，燒成后，檢查其物理性能是A硬度最大，形變、裂痕也大。E硬度極小，廢品，B、C、D硬度均適合青磚瓦的要求，目測無形變，其硬度大小次序是A＞B＞C＞D＞ED中的內(nèi)燃物，除供應(yīng)燒制本身成為青磚外，足夠供應(yīng)三塊粘土制坯的青磚所需的熱量。
確定A、B、C均是優(yōu)質(zhì)制品，D是制品又是燃料;以下取名燃料坯D。
(四)制坯若為水庫泥，一般河泥，含雜質(zhì)不多，這些泥均可當作粘土，加水拌勻，用磚機或手工制成磚坯，干燥后即可燒制，焙燒方法與一般粘土磚無異。
若為陰溝泥、污水塘泥、城市污河等泥。則因所含大顆石礫。玻璃等雜質(zhì)較多，若不處理會傷人和降低制品質(zhì)量。
處理方法是將陰溝泥、污水塘泥等從陰溝、污水塘取出后放在岸邊，使其自然脫水，待干燥時粉碎篩過，將大顆石礫、玻璃等拋棄篩下的污泥即可用來制燃料坯D。
燃料坯D如上例所述，取污泥和粘土的體積比為24∶8＝3∶1即三份污泥一份粘土，加水拌勻后用磚機或手工制成燃料坯D。
粘土坯制法與一般磚坯制法相同。
坯料攪拌均勻后制成產(chǎn)品時，其質(zhì)量顯著比坯料攪拌粗放時的產(chǎn)品優(yōu);雖然攪拌時多付一些動力，但從質(zhì)量、能耗、經(jīng)濟效益等方面來分析，都是有利的。
若場地許可，盡量使坯體自然干燥為好，其理化性能明顯比焙干的坯要好，且可簡化工序、節(jié)省燃料。
(五)無煙焙燒磚瓦窯種類很多，圍窯、立窯、土窯等能耗大，有內(nèi)燃煤坯體燃燒時嚴重污染環(huán)境，制品質(zhì)量不穩(wěn)定，且按理化變化過程，無法避免因燃燒氧化過程和一般鍋爐，家用鍋灶一樣，冷空(氧)氣從進氣口進入，經(jīng)過高溫區(qū)，通過燃料，廢氣從煙道排出;燃料在上面，往往不在高溫區(qū)，經(jīng)常得不到高溫，約在500℃時，部份碳素拌有毒氣體大量游離，得不到高溫燃燒，從煙囪冒出，嚴重污染環(huán)境。其氧化過程是
常溫 高溫 低溫 部分游離冷空氣 (爐內(nèi)升溫)/() 劇烈燃燒的燃料→剛加入的燃料→大部燃燒→排放若采用《申請?zhí)?5106914節(jié)能青磚瓦生產(chǎn)窯》，按下述方法無煙焙燒，則可提高燃料利用率，減少環(huán)境污染。
附圖是以節(jié)能青磚瓦生產(chǎn)窯圖3窯室剖面示意圖為基礎(chǔ)，略有改變，增加了一些說明圖中投煤孔9中孔較大，便于輸入燃料坯D，點火階段和無煙氧化焙燒階段，空氣由此孔進入窯內(nèi)進行焙燒，在還原焙燒。噴水冷卻階段，改用噴水裝置蓋住投煤孔口。沙夾墻1 1為增加窯室密封性，注沙口8a，沙道8b，沙室8c，氣道8d，窯室Ⅰ、Ⅱ、號為氣流。
操作、無煙焙燒過程是碼坯 在窯室Ⅰ、Ⅱ及整座窯各窯室碼粘土坯，碼坯數(shù)量為每個↓ 窯室容積的1/2～2/3封窯 關(guān)閉全部窯室沙閘的頂部8a，除窯室Ⅰ所外的全部投煤↓ 孔及全部窯門，全部窯門沙閘注滿沙，除最后通主煙道的沙閘8和錐形閘7以外，其他沙閘及和它相聯(lián)的錐形閘均關(guān)閉，迫使氣流沿矢號方向流通。
預熱 從投煤孔9投入燃料，點火燃燒，使窯室Ⅰ內(nèi)部及磚坯預↓ 熱到600℃～800℃時，即開始無煙焙燒。
無煙 從投煤孔9輸入燃料坯D，即能進行無煙焙燒。
焙燒本發(fā)明的特征之一是，當窯室Ⅰ預熱到600℃～800℃時，整個窯室內(nèi)部及磚坯已成熾熱狀態(tài)，此時燃料坯D輸入到窯內(nèi)，受輻射、熱氣立即開始燃燒，若有部分碳素，有毒氣體游離，進入800℃～1000℃的高溫區(qū)G，劇烈氧化燃燒，熱氣從氣道8d進入窯室Ⅱ，使窯室Ⅱ內(nèi)部及磚坯預熱，待窯室Ⅰ的磚坯燒透時，關(guān)閉窯室Ⅰ投煤孔9，開啟窯室Ⅱ投煤孔9，輸入燃料坯D，立即繼續(xù)進行無煙焙燒，依此類推。
其他構(gòu)造，操作同節(jié)能青磚瓦生產(chǎn)窯。
除點火外可不用燃料，不冒煙，氣流過程如下常溫 低溫 高溫 中溫 低溫冷空氣 (入窯)/() 初步燃燒→劇烈燃燒→預熱→排放燃料、燃料坯D部份游離 無煙溫度每升高10℃，其化學變化速度是原有的2～4倍。
燃燒坯D在焙燒過程中，長達數(shù)小時在900℃～1050℃的環(huán)境中病菌、胞子是難以活命的，是保護環(huán)境的最佳方案。
本發(fā)明的綜合效果是開發(fā)能源，保護環(huán)境，節(jié)省粘土，方法簡易，設(shè)備簡單，取得優(yōu)質(zhì)建筑材料，經(jīng)濟效益大。
權(quán)利要求
1.一種利用污泥與粘土制造磚瓦等優(yōu)質(zhì)制品同時得輕質(zhì)磚瓦等建材的方法。其方法是(一)測定污泥熱值，(二)配比污泥與粘土成為坯料，(三)試制，(四)制坯，(五)無煙焙燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是利用污泥本身含熱量燒制磚瓦等優(yōu)質(zhì)粘土制品，同時用污泥與粘土按一定配比制成的坯本身焙燒成為輕質(zhì)磚瓦等建材。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是不用煤、柴等燃料焙燒，利用廢能源，清理環(huán)境。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是取污泥制樣、曬干、求得熱值。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是配比污泥與粘土成為坯料，試燒后確定投入批量生產(chǎn)的最佳方案。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是無煙焙燒。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，各環(huán)保組織應(yīng)從經(jīng)濟、場地等方面給以優(yōu)惠。
專利摘要
一種利用污泥制造磚瓦等優(yōu)質(zhì)粘土制品的方法。能不用或少用公認的能源。起開發(fā)能源，保護環(huán)境，節(jié)省環(huán)保經(jīng)費，節(jié)省粘土的作用。其方法是測定污泥含熱量，計算所需粘土量，配制成坯料，然后制坯，燒制成為成品。
文檔編號C04B32/00GK87100016SQ87100016
公開日1988年7月20日 申請日期1987年1月5日
發(fā)明者張邦蒼 申請人:張邦蒼導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan