采用太陽(yáng)能養(yǎng)護(hù)改造蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土砌塊

1、 2009年 10期采用太陽(yáng)能養(yǎng)護(hù)改造蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土砌塊俞衛(wèi)忠 1蔣定輝 1康文斌 2(1.鎮(zhèn)江伊斯特新型建筑材料有限責(zé)任公司 , 鎮(zhèn)江 212028; 2. 鎮(zhèn)江市丹徒新區(qū)墻改辦 , 鎮(zhèn)江 212003摘要 介紹采用太陽(yáng)能養(yǎng)護(hù)改造蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土砌塊的技術(shù)措施和改造效果 。 該系統(tǒng)可降本增效 , 節(jié)能減排 , 具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 。關(guān)鍵詞 混凝土砌塊 ; 太陽(yáng)能 ; 蒸汽養(yǎng)護(hù) ; 改造 ; 節(jié)能減排鎮(zhèn)江伊斯特新型建筑材料有限責(zé)任公司 (以下 簡(jiǎn)稱我公司 位于鎮(zhèn)江市丹徒新區(qū) , 是一家專業(yè)從事 高檔混凝土砌塊 、 保溫節(jié)能砌塊 、 混凝土路面磚及水 工砌塊生產(chǎn)的民營(yíng)企業(yè) , 擁有 2條進(jìn)口

2、美國(guó)哥倫比 亞公司的全自動(dòng)砌塊生產(chǎn)線 , 具有年產(chǎn) 20萬(wàn) m 3混 凝 土 砌 塊 、 100萬(wàn) m 2彩 色 路 面 磚 的 綜 合 生 產(chǎn) 能 力 。 由于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求高 , 產(chǎn)量大 、 周轉(zhuǎn)快 , 2002年在 建 廠 時(shí) , 2條 生 產(chǎn) 線 均 專 門 配 置 了 室 式 養(yǎng) 護(hù) 窯 進(jìn) 行 蒸汽養(yǎng)護(hù) 。2007年 6月 , 鎮(zhèn)江市政府要求所有丹徒區(qū) 4t 以下燃煤鍋爐必須實(shí)施關(guān)?；蚋脑?。 我公司考慮在停 用燃煤鍋爐的同時(shí) , 最好在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下 , 能降低單位能耗 , 提高產(chǎn)品質(zhì)量 。 經(jīng)過(guò)深入調(diào)研 , 大 膽創(chuàng)新 , 開(kāi)發(fā)出利用太陽(yáng)能熱水噴霧的養(yǎng)護(hù)新工藝 , 替代原

3、蒸汽養(yǎng)護(hù)工 藝 , 以 保 證 混 凝 土 砌 塊 (磚 產(chǎn) 品 質(zhì)量 。1原理論證養(yǎng)護(hù)是干硬性混凝土制品的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié) , 直接關(guān)系到產(chǎn)品的最終質(zhì)量 。 對(duì)于彩色混凝土砌塊或路面磚 , 養(yǎng)護(hù)工藝制度的好壞還直接影響制品的色彩均勻性 。水泥混凝土制品養(yǎng)護(hù)有兩個(gè)基本條件 :溫度和 濕度 。 提高養(yǎng)護(hù)溫度可以加快水泥水化反應(yīng) , 使砌塊 (磚 強(qiáng)度加快增長(zhǎng) , 可獲得較高的早期強(qiáng)度 , 對(duì)砌塊 生產(chǎn)線而言 , 則可 縮 短 生 產(chǎn) 周 期 , 加 快 棧 板 的 周 轉(zhuǎn) , 減少養(yǎng)護(hù)窯的數(shù)量 。 水泥水化反應(yīng)還需要在一個(gè)比 較潮濕的環(huán)境中才能進(jìn)行 , 特別對(duì)于干硬性混凝土 制品的水化反應(yīng)完全是一個(gè)

4、吸濕的過(guò)程 。 如果養(yǎng)護(hù) 窯內(nèi)環(huán)境干燥 , 混凝土制品養(yǎng)護(hù)不但吸收不到濕氣 ,而且由于水化反應(yīng)放熱 , 制品中已有水分還要向周 圍環(huán)境散發(fā) , 導(dǎo)致沒(méi)有足夠的水分參與水泥的水化 反應(yīng) , 使水化反 應(yīng) 不 完 全 , 造 成 水 泥 浪 費(fèi) , 而 且 混 凝 土制品的強(qiáng)度偏低 , 吸水率增大 , 質(zhì)量下降 。 這種現(xiàn) 象對(duì)于用成型機(jī)成型的干硬性混凝土砌塊 (磚 尤其 明顯 。 干硬性混凝土砌塊屬于零塌落度混凝土 , 為保 證砌塊成型良好 、 即 時(shí) 脫 模 , 水 灰 比 較 低 , 其 中 的 水 分不能完全滿足水泥水化反應(yīng)所需 。 因此 , 混凝土砌 塊生產(chǎn)最好有專門的養(yǎng)護(hù)窯進(jìn)行養(yǎng)護(hù) ,

5、 以提供必須 的溫度和濕度 。 即使沒(méi)有條件的廠家也必須在成型 一段時(shí)間后灑水養(yǎng)護(hù) , 特別是夏天 , 室外氣溫高水分 蒸發(fā)快 , 還要增 加 灑 水 次 數(shù) , 或 用 塑 料 薄 膜 罩 起 來(lái) , 以保持必要的濕度和溫度 。太陽(yáng)能是取之不盡 、 用之不竭的清潔能源 , 太陽(yáng) 能利用技術(shù)比較成熟 。 混凝土砌塊的養(yǎng)護(hù)也是一個(gè)成 熟工藝 , 就是在一定的溫度和濕度條件下 , 使制品強(qiáng) 度穩(wěn)定快速地增長(zhǎng) , 縮短制品的生產(chǎn)周期 , 提高產(chǎn)量 。 如何把二者有機(jī)地結(jié)合起來(lái) , 利用太陽(yáng)能養(yǎng)護(hù)混凝土 砌塊 ? 根據(jù)混凝土砌塊養(yǎng)護(hù)需要溫度和濕度兩個(gè)基本 條件 , 可利用太陽(yáng)能將水溫升高 , 再通過(guò)特

6、殊的工藝 將熱水霧化 , 給養(yǎng)護(hù)窯增濕增溫 , 同時(shí)充分利用水泥 水化反應(yīng)熱進(jìn)行養(yǎng)護(hù) , 滿足混凝土砌塊養(yǎng)護(hù)的條件 , 以達(dá)到養(yǎng)護(hù)目的 。2方案設(shè)計(jì)在進(jìn)行可行性研究時(shí) , 首先進(jìn)行了驗(yàn)算分析 。 主要立足以下兩個(gè)基本點(diǎn) :采用太陽(yáng)能熱水噴霧養(yǎng)護(hù)工 藝 , 充分利用制品中水泥的水化反應(yīng)所釋放出的水化 熱 , 以達(dá)到滿足混凝土制品養(yǎng)護(hù)所需溫度和濕度的部·34· 2009年 10期分要求 。查詢相關(guān)資料得知 , 一般情況下 , 1kg (42.5級(jí)普 通硅酸鹽水泥 水泥完全水化過(guò)程中可產(chǎn)生水化熱大 約 300kJ 。 我公司目前所使用的養(yǎng)護(hù)窯 , 每個(gè)窯一次養(yǎng) 護(hù)混凝土砌塊所 “

7、 帶入 ” 的水泥總量 4t6t, 假如其中50%左右水泥水化熱被利用 , 大約可使養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)環(huán)境溫度上升 15 左右 。 這一點(diǎn)在幾年的生產(chǎn)實(shí)踐中得到 了證實(shí) , 例如室溫 25 時(shí) 、 免蒸汽養(yǎng)護(hù) (不通蒸汽 , 窯 溫最高可升至 40 45 ; 如室溫 5 、 免蒸汽養(yǎng)護(hù) , 窯 溫最高可升到 20 左右 。 通常情況下 , 水泥水化熱可 以使窯溫長(zhǎng)期處于 20 40 的范圍 。3技術(shù)改造措施改造的技術(shù)工藝路線如下 :首先利用太陽(yáng)能將處理過(guò)的自來(lái)水加熱到 70 左 右 , 再 以 耐 熱 泵 加 壓 經(jīng)特殊噴嘴將熱水在窯中霧化 。 由于熱水瞬間霧化 , 水的表面積一下增大了上千倍 , 熱水

8、中的熱量很快 傳遞給周圍空氣介質(zhì) , 養(yǎng)護(hù)窯的溫度上升 ; 霧化的水 霧同時(shí)又使養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)空氣中的濕度提高 , 窯中蒸汽 逐漸趨于飽和 , 窯中的制品可以根據(jù)需要吸收濕氣 , 營(yíng)造出既有一定的溫度 、 又有足夠濕氣的窯內(nèi)環(huán)境 , 混凝土制品強(qiáng)度就能較快地增長(zhǎng) , 達(dá)到養(yǎng)護(hù)目的 。整個(gè)太陽(yáng)能熱水噴霧養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)由太陽(yáng)能熱水供 應(yīng)系統(tǒng)和熱水噴霧養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)兩部分 組成 。(1 太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)采用 清華陽(yáng)光技術(shù) , 由聯(lián)接管式太陽(yáng)能 集熱器 、 兩個(gè)熱水箱及一個(gè)管理控 制系統(tǒng)組成 。 在晴好天氣 , 系統(tǒng)每天 可生產(chǎn) 6570 的熱水 15t 左右 。 該系統(tǒng)以太陽(yáng)能為主要能源 , 當(dāng)遇 陰雨天時(shí) , 采

9、用輔助電加熱 , 確保陰雨天混凝土砌塊養(yǎng)護(hù)所需的熱水供應(yīng) 。(2 熱水噴霧養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)采用江蘇大學(xué)的水運(yùn)用 技術(shù) , 由加壓泵 、 管道 、 閥門和特殊噴嘴組成 。 該系統(tǒng) 將太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)提供的熱水 , 通過(guò)耐熱加壓泵加 壓后 , 經(jīng)特殊噴嘴在窯中霧化噴出 , 提供養(yǎng)護(hù)必需的 溫度和濕度 。 具體做法是在養(yǎng)護(hù)窯的兩側(cè)和頂部安 裝 8個(gè)排水管 , 水管上每隔 130cm 安裝一組噴嘴 , 相 鄰兩個(gè)排水管上的噴嘴錯(cuò)位安裝 , 整窯共計(jì)安裝 107組噴嘴 。 我公司養(yǎng)護(hù)窯尺寸 17m ×3.6m ×3m , 頂面加 兩 側(cè) 面 積 150m 2, 平 均 1.4m 2就 有 一

10、組 噴 嘴 , 以 充 分 保證噴嘴工作后窯內(nèi)溫度傳遞迅速而均勻 , 霧化水 汽無(wú)間隙地充滿整個(gè)養(yǎng)護(hù)窯空間 。 泵的選型上要保 證 107組噴嘴能充分將熱水霧化 , 水壓過(guò)大會(huì)對(duì)管 路 、 接頭和閥門造成損害 ; 水壓過(guò)小則熱水霧化不充 分 , 降低養(yǎng)護(hù)效果 。經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn) , 確定的太陽(yáng)能熱水噴霧養(yǎng)護(hù)工 藝參數(shù)為 :混凝土砌塊生產(chǎn)滿窯后放下窯門簾 , 先靜 停 3h , 然后打開(kāi)養(yǎng)護(hù)窯的熱水進(jìn)水閥 , 啟動(dòng)熱水加壓 泵噴霧 , 時(shí)間 3min ; 以后每間隔 1h 再次啟動(dòng)熱水泵噴 霧 , 一共進(jìn)行 810次循環(huán)工藝操作 , 完成制品在養(yǎng)護(hù) 窯內(nèi)的養(yǎng)護(hù)工序 。太陽(yáng)能熱水噴霧養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)設(shè)備及養(yǎng)

11、護(hù)效果見(jiàn)圖1圖 5 。·35· 2009年 10期4改造效果(1 采用太陽(yáng)能熱水噴霧養(yǎng)護(hù)工藝改造傳統(tǒng)的燃煤蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝 , 在春 、 夏 、 秋三個(gè)季節(jié)可滿足混凝土 砌塊的養(yǎng)護(hù)工藝要求 , 夏天熱水供應(yīng)還有富余 。 冬天 由于光照不足 、 環(huán)境氣溫較低 , 養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)溫度偏低 , 而 且光靠太陽(yáng)能 , 熱水量不夠 。 可采用白天利用太陽(yáng)能 提供熱水 , 晚上利用夜間波谷低價(jià)電 , 采用電加熱補(bǔ) 充熱水 , 以保證養(yǎng)護(hù)所需的熱水供給 。另 外 , 冬 季 通 常 是 混 凝 土 砌 塊 (磚 銷 售 的 淡 季 , 可以通過(guò)適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間來(lái)達(dá)到養(yǎng)護(hù)目的 , 以 保證產(chǎn)品質(zhì)量

12、(降低部分產(chǎn)量 。 如果產(chǎn)品需求旺盛 , 為提高產(chǎn)量 , 也可以考慮用小型油鍋爐向窯內(nèi)補(bǔ)充部分蒸汽 , 以滿足砌塊對(duì)溫度和濕度的養(yǎng)護(hù)需求 。(2 我公司原采用的蒸汽養(yǎng)護(hù) , 使用了兩臺(tái) 2t 燃 煤蒸汽鍋爐 , 每年消耗煤炭 1000多 t , 每立方米混凝 土砌塊的綜合養(yǎng)護(hù)成本在 5元以上 。 采用太陽(yáng)能熱水 噴霧養(yǎng)護(hù)工藝后 , 每立方米混凝土砌塊的養(yǎng)護(hù)成本降 到 2元以下 , 一年節(jié)省養(yǎng)護(hù)費(fèi)近 60萬(wàn)元 。(3 企業(yè)采用了太陽(yáng)能 , 關(guān)停了兩臺(tái)鍋爐 , 全年僅 養(yǎng)護(hù)可減排二氧化碳 2000多 t 、 二氧化硫 25多 t 、 煙塵 約 12t , 對(duì)改善所在地 (政府規(guī)劃為生態(tài)新區(qū) 的環(huán)境

13、起 到了積極作用 。 利用太陽(yáng)能熱水噴霧養(yǎng)護(hù)混凝土砌塊 在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有先例 , 因此該項(xiàng)目的成功實(shí)施將為混凝 土砌塊行業(yè)養(yǎng)護(hù)帶來(lái)新的技術(shù)革新 , 對(duì)本行業(yè)節(jié)能減 排降本增效帶來(lái)示范作用 , 具有較大的社會(huì)效益 。本刊訊由中國(guó)磚瓦工業(yè)協(xié)會(huì)蒸壓磚專業(yè)委員會(huì)主辦的 “ 全國(guó)蒸壓磚生產(chǎn)技術(shù)交流推 廣 現(xiàn) 場(chǎng) 會(huì) ” 9月 2223日 在 河 南 省 洛 陽(yáng) 市 召 開(kāi) 。 來(lái)自蒸壓磚制品相關(guān)企事業(yè)單位 、 科研院 所 、 地方墻改管理部門的 100多名代表參加了 會(huì)議 。近年來(lái) , 我國(guó)蒸壓磚制品發(fā)展迅速 , 全國(guó) 建成蒸壓粉煤灰磚 、 蒸壓灰砂磚生產(chǎn)線近 600條 , 年生產(chǎn)能力達(dá) 300億塊標(biāo)磚 。

14、 僅洛陽(yáng)市利 用電 廠 排 放 粉 煤 灰 建 設(shè) 了 30條 蒸 壓 磚 生 產(chǎn) 線 , 年生產(chǎn)能力達(dá) 13.5億塊標(biāo)磚 , 年利用灰渣 130萬(wàn) 噸 。 但是 , 目前我國(guó)蒸壓磚生產(chǎn)企業(yè)大多規(guī)模小 、 工 藝設(shè)備落后 、 生產(chǎn)效率低 , 生產(chǎn)的蒸壓磚制品規(guī)格 小 、 耗材多 、 干燥收縮值大易開(kāi)裂 、 吸水率高 、 凍融性 差 、 使用壽命短 、 成本高于燒結(jié)制品 。 部分地區(qū)蒸壓 磚制品產(chǎn)能過(guò)剩 , 遠(yuǎn)大于當(dāng)?shù)亟ㄖ袌?chǎng)對(duì)于該類產(chǎn) 品的需求量 。與會(huì)專家和相關(guān)生產(chǎn)應(yīng)用企業(yè)代表就蒸壓磚制 品的生產(chǎn)工藝 、 設(shè)備 、 技術(shù) 、 管理 、 產(chǎn)品質(zhì)量等方面存 在的問(wèn)題進(jìn)行了廣泛深入的探討 。 專家強(qiáng)調(diào) , 發(fā)展蒸 壓磚制品應(yīng)注意以下幾點(diǎn) :一是要考察當(dāng)?shù)卦牧霞?建材市場(chǎng) , 因地制宜地建設(shè)蒸壓磚制品項(xiàng)目 , 不能盲目擴(kuò)大產(chǎn)能 , 搞低水平的重復(fù)建設(shè) 。 二是應(yīng)加快技術(shù) 創(chuàng)新 , 加強(qiáng)質(zhì)量管理 , 健全質(zhì)量保證體系 , 提高產(chǎn)品質(zhì) 量 。 對(duì)蒸壓磚制品原材料的選擇及顆粒級(jí)配應(yīng)嚴(yán)格控 制 , 對(duì)壓制設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格選擇 , 對(duì)