陶粒设备烧胀陶粒原理及注意

我公司提供生产5-50万立方米陶粒设备、污泥陶粒设备、页岩陶粒设备、粉煤灰陶粒设备、粘土陶粒设备、尾矿陶粒设备、建筑垃圾陶粒设备、工业固废陶粒设备等，提供陶粒制粒机、陶粒筛分机、陶粒冷却剂，污泥陶粒回转窑，污泥陶粒工艺，污泥陶粒方案，污泥陶粒全套设备。
陶粒设备生产工艺是一种陶粒的制作技术。陶粒砂是如今几年来兴起的新材料，应用极为广泛，由于原料来源极为广泛，铝钒土、粉煤灰、黏土、页岩、垃圾、煤矸石、生物污泥、河底泥等等都可以做原料。

陶粒可以根据是否需要通过焙烧而分成免烧陶 粒和焙烧陶粒。对于不同的陶粒产品，其生产工艺也是有所不同的。我国的陶粒以焙烧型为主。无论何 种类型的焙烧陶粒，都要经过陶粒设备粉磨、造粒、焙烧、冷却 和堆场等工艺过程．不同类型的陶粒．在配料和焙烧 温度方面有一些差别。 当前国外陶粒已形成５大代表*生产技术体 系：以烧结机法生产粉煤灰陶粒的英国“莱太克”技术 体系：以回转窑法生产黏土陶粒的丹麦“莱卡”陶粒技 术体系：利用烧结机生产粉煤灰陶粒的日本 “ＦＡｂ小ｔ”技术体系；利用养护仓生产蒸养粉煤灰陶 粒的荷兰“安德拉”技术体系：以多孔式回转窑生产粉 煤灰及有机垃圾陶粒的美国“杜罗莱安特”技术体系。 以莱太克技术为例．工艺过程及要求如下： 原料全部采用粉煤灰，粉煤灰中大于４５斗ｍ的 颗粒含量超过４５％时，通过选粉器，进行预处理。粉 煤灰中碳含量不足５％时。需添加煤粉。煤粉细度要 求小于１５０“ｍ，当粉煤灰细度４５“ｍ筛余小于 １２％时，不掺加外加剂，筛余大于２０％时必须掺加外 加剂。当粉煤灰含碳量大于８％时。不能用于生产陶 粒。将细度合格的粉煤灰原料输入混合仓。均化一 天；均化后的粉煤灰，通过计量，输入混合器，混合均 匀的粉煤灰进入搅拌器，加入一定比例的水量。搅拌 形成小的生料球核：生料球核进入成球机，在成球过 程中喷洒一定量的水．通过调整成球盘的倾斜角和 转速使其球核逐渐增大．形成颗粒组成符合设计要 求的料球；生料球通过喂料机，均匀喂入烧结机。一 般焙烧温度在９００～１ ２００之间；烧成的陶粒。通过 传送带输入振动筛分级。大于设计要求的颗粒，通过 锤式破碎机破碎后再输人到振动筛．小于４ ｍｍ的 颗粒作为陶砂产品．粉料返回原料储仓。

污泥陶粒设备回转窑生产线生产出的成品陶粒可用于建筑轻骨料、海绵城市建设、污水滤料处理、湿地浮床建设等，具有较高附加值，投资应用前景广阔，陶粒根据其自身*能及用途不同，价格从150-800元/m3不等。

污泥陶粒回转窑主要采用“低温烘干+高温焙烧”的方法生产工艺，污泥及硅铝系的固体废弃物混合造粒后，经200℃低温烘干，再直接进入1100℃以上窑炉焙烧。此方法可大大提高陶粒成品率，且烘干和焙烧段温度避开了二噁英产生区域。污泥在焙烧过程中有机质全部助燃，硅铝系的固废则在高温下熔融重组，重金属类元素被固化到晶格中，从而形成资源化的产品陶粒。
页岩陶粒的生产过程一般分为五个阶段，生料制备、烘干、预热、焙烧以及冷却。页岩原矿经颚式破碎机破碎，破碎后过筛，选择3mm~5mm粒径颗粒作为生料，然后将生料送入电炉预热，预热完毕立刻送入已经处于目标温度的电阴炉中焙烧，焙烧完毕后，室温冷却得到陶粒。

烧胀陶粒是焙烧陶粒的一个品种，用陶粒砂回转窑来烧胀，欲购买陶粒砂回转窑，烧胀陶粒的焙烧基本原理和烧结陶粒有很多相同的地方。这些相同的地方，这里不再重复，下面就一些不同的地方做下补充：
一、膨胀气体产生的基本原理
通过陶粒设备，烧胀陶粒以膨胀为主要技术特点，没有膨胀也就没有烧胀陶粒。膨胀的物质基础是气体，造成陶粒膨胀的气体是由一些原料成分在高温下发生反应而产生的，而非外加的。所以它和泡沫混凝土有着本质的区别，而类似于加气混凝土，属于化学发气。当然它也和加气混凝土不尽相同，主要是加气混凝土属于常温发气，而烧胀陶粒是在高温焙烧下发气。
二、烧胀陶粒的基本原料（即陶粒砂的原料）
要使陶粒发生膨胀，在它的原料配比中，必须设计有可以产生气体的成分。目前我国生产烧胀陶粒主要是利用如下四大类可以产生气体的成分：碳酸盐类、硫化物类、氧化铁类、碳类。每一类都可以产生气体的成分都有很多种，但常见的大多只有几种。最常用的是碳酸盐为CaCO3和MgCO3，最常用的硫化物为硫化铁、硫等，最常用的氧化铁为Fe2O3。
当然，除了上述这些可以让陶粒产生气体的原料外，也可以采用其他的原料成分。因为可以产生气体的物质是很多的。
三、烧胀陶粒的膨胀模式
陶粒设备烧胀陶粒原理：陶粒的膨胀，实际上就是发泡。发泡物质在高温下释放气体，产生气体压力，才能使陶粒坯体膨胀。但没有气体，它就无法得以保存，所以还必须有能束缚住气体的熔体。通过加热产生的熔体包围并防止气体逸，膨胀才能成功。
陶粒通过陶粒砂回转窑在高温焙烧过程中，坯体在膨胀温度范围内的高温作用下，会产生两个方面的重大变化；坯体变化和坯体内气体的产生。这两个方面共同作用，才可使陶粒发生理想的膨胀。
坯体的变化：陶粒坯体在高温作用下会逐渐产生液相，液相具有一定的黏度。在外力的作用下，变软的坯体会塑*变形。这就为陶粒在内部产生的气体压力下的膨胀奠定了基础。不会产生塑*变形的陶粒是无法膨胀的。
坯体内气体的产生：陶粒坯体在高温焙烧下，内部的发气成分开始产生气体，当气体的量达到一定程度时，会产生气体压力。即使上述陶粒的塑*变形能力好，没有气体的产生它也不可能膨胀。

陶粒膨胀过程是在上述这两方面共同作用下产生的。根据这一原理，可以这样来描述陶粒的膨胀过程：陶粒的膨胀气压使气体向外强烈逸出；另一方面是大量生成的液相达到适宜的黏度及数量对逸出的气体的抑制。气体的逸出过程相对气体逸出的抑制过程，共同组成了陶粒膨胀的全过程。气体的产生与逸出使陶粒有了稳定膨胀，保证膨胀顺利进行的能力。二者相互作用，才能形成陶粒的良好膨胀。
陶粒回转窑 的热耗主要由陶粒的出料预热、回转窑尾部烟气预 热、窑体表面散热和燃料的不完全燃烧所造成的热 损失组成．对回转窑进行节能改造也应从减少这几 个方面的热损失着手，主要有以下几种节能措施： （１）保证燃料的完全燃烧 回转窑的燃料主要有三种：粉煤、柴油和天然 气。使用煤粉做燃料时．要预先对其进行制备和加 工。煤粉的细度、含水量和挥发物三项主要指标对完 全燃烧有重大的影响．最好采用挥发分２２％．煤粉 细度１８０目筛１０％．含水率１５％。煤粉进行燃烧 前最好进行干燥和预热．送人燃烧器中的空气尽量 利用陶粒回转窑的出料余热进行预热。使用天然气 作为燃料有许多优点，不需粉碎、烘干和预热等准备 工作．只需要很少的或不要一次空气．所以可使用更 高热值的二次空气来进行助燃。采用重油作燃料．要 首先将它雾化成很小的油滴，促使它易于同氧燃烧， 它的使用成本高于天然气和煤．不宜成为生产陶粒 的燃料。不管何种燃料．都要严格控制空燃比，使之 完全燃烧．可以通过自动化设备进行量化控制。 （２）降低窑体表面散热损失 陶粒回转窑表面积很大．以较小型的西１．８２２ ｍ回转窑为例．它的筒体表面积就达１２５ ｍｚ．大型陶粒设备回转窑的表面积可达上千平方米。若回转窑窑体保温 不好．会造成大量热量通过窑体表面向外散失。一般 情况下，窑体表面温度可达３００～５００甚至更高。若 是在回转窑内面都砌筑耐火砖．可以起到一定的保 温效果．砌筑厚度一般只有１５０～２００ ｍｍ．小型回转 窑只有１００～１２０ ｍｍ．加大回转窑内部保温层厚度 会使筒内体积减小．影响陶粒的产量。且对于保温层 于窑体内表面的粘接提出了更高的要求．影响保温 层的使用年限。应使用导热率低的轻质保温耐火砖，
页岩生料的烘干、预热、焙烧、冷却时间及温度选择称之为陶粒的焙烧制度，研究陶粒焙烧制度是陶粒焙烧研究的主要内容。陶粒制备过程中的各因素都会对陶粒的质量产生影响。
1、生料的制备：陶粒生产首先必须解决的是原材料加工和制粒工艺，其任务是将采集的原料，经破碎、筛分，配料、混合制成化学成分符合要求、质量均匀的含水物料，然后通过辊压、成球等方法制成不同粒径的生料。生料的制备工艺很多，根据原料品种不同分为干法、塑化法、粉磨成球法和泥浆成球法。
2、烘干及预热：陶粒设备可以采用干法工艺，破碎筛分后，不用烘干即可进入预热阶段，预热阶段温度控制在400℃~600℃之间。此预热阶段中，温度急剧变化会引起生料炸裂，而导致最终烧制的陶粒各项*能下降；其次是控制生料在焙烧阶段产生的气体量，因为在预热生料阶段，生料中的有机质和碳酸盐就已开始分解挥发产生气体，那么经过预热后，生料在焙烧阶段产生的气体量就会减少；再次就是为生料表层的软化做准备。
预热阶段控制的因素是预热温度和预热时间，这两个因素都会对最终的陶粒质量产生影响，若预热温度过高或者预热时间过长都会导致生料在预热阶段就已产生大量气体，导致生料在焙烧阶段因膨胀气体不足使陶粒膨胀不佳；但是预热不足，就会造成高温焙烧过程中生料的炸裂，所有这些都会影响到陶粒的最终*能。在实际生产中，由于受生料的品种、陶粒最终形状尺寸、生产窑型等因素影响，预热温度和预热时间通过试验确定。
3、焙烧：焙烧阶段是整个陶粒焙烧过程中最关键的一步，它将直接影响到陶粒制品的各项*能，如果控制不当，会造成气体压力太大而溢出下班体外壳形成开口气孔，导致所烧制的陶粒强度低、吸水率高等缺点，如果焙烧温度未达到最佳焙烧温度，陶粒制品的膨胀倍数就会下降，表观密度变大。
4、冷却：陶粒设备冷却工艺对陶粒的质量也有较大的影响，一般认为较合理的陶粒冷却制度是：焙烧的陶粒在通过温度最高的膨胀带后，可迅速冷却到1000℃~700℃；但是从700℃到400℃时，则要求缓慢冷却，因为迅速降温，使陶粒内部和表面产生强大的温度收缩应力，导致其表面出现网状的微细裂缝，使陶粒的颗粒强度降低，但在400℃以下又可以快速的冷却。
黏土陶粒砂工艺
黏土陶粒如今几年来由于受到土地资源的限制，在某些地区已被禁止生产和使用。但有些地区可以利用河道淤泥、废弃山土等进行生产。粘土陶粒一般采用塑*法工艺，工艺过程如下
塑*法工艺：适用于粘土及粘土质原料
流程一：粘土→塑化、匀化→对辊制粒→焙烧→冷却→成品
流程二：原料搅拌 —制粒— 筛选— 烧结 —堆放— 运输（装袋）
流程一和流程二其工艺相同，在操作中应注意了望，防止物料在窑内结团而影响质量。
统陶粒以 黏土和页岩烧结而成．经过几十年的发展，９５％以上 的陶粒产品均由固体废弃物（粉煤灰、钢渣、矿渣和河 海淤泥等）生产。按照生产原料的不同，陶粒可分为： （１）黏土陶粒以黏土、亚黏土等为主要原料， 经加工制粒．烧胀而成．粒径在５ ｍｍ以上。 （２）粉煤灰陶粒以粉煤灰为主要原料，加入一 定的胶结料。经加工成球。烧结烧胀或自然养护而成。 （３）淤泥陶粒主要利用河海淤泥代替黏土烧 制，规格为５～２０ ｍｍ，堆积密度等级为３００～７００ ｋｇ， ｍ，．筒压强度为１～５ ＭＰａ．*能可达到或超过国家相 关标准要求。 （４）硅藻土陶粒用硅藻土为原料，采用焙烧法 和免烧法制作．密度更轻，保温*能更好。 （５）页岩陶粒 以黏土质页岩、板岩等经破碎、 筛分．或粉磨后成球烧胀而成。 （６）垃圾陶粒将生活垃圾处理后，经造粒、焙 烧生产出烧结陶粒。或将垃圾烧渣加人水泥造粒，生 产出免烧垃圾陶粒。 此外还有煤矸石陶粒、玻璃陶粒、
陶粒是近几年我国发展最快的新型建筑材料之一。1995年陶粒年产仅200万立方米，2000年达到300万立方米，而2004年已突破500万立方米，年增长率20%，预计2010年有望突破1000万立方米，2020年达5000万立方米，我国已成为世界上最大的陶粒生产国。陶粒是制备轻集料混凝土与制品的关键材料，轻集料混凝土与制品具有质轻、强度高、体积稳定*好等优点，而且是为数较少的可作为自保温体系的墙体材料。但陶粒由于受原材料来源与生产中存在问题的影响，制约了这类轻质墙体材料的生产与应用。Concrete钱Tribe课题组所开发的污泥页岩陶粒，由于采用污泥，可享受政府补贴和国家税收优惠政策，同时陶粒热工*能优良，因此综合成本可比纯页岩陶粒降低30%以上，页岩在我国很多地区是比较容易获得的原材料，开采对生态破坏较小，甚至可以复垦为耕地，这符合建筑和建材行业的节能省地的要求，特别是页岩与污泥混合使用烧制轻质陶粒将成为城市生活污水污泥利用的最为有效途径之一。
我公司主要生产有选矿设备、制砂设备、破碎设备、磨粉设备、建材设备五大系列产品，广泛应用于冶金、矿山、化工、建材、煤炭、耐火材料、陶瓷等行业。球磨机、磁选机、浮选机、回转窑、分级机、烘干机等成套选矿设备，适用于选铜、铅、钨、钼、金、铁、银、锰等有色金属矿及萤石、石英石、石英砂等非金属矿；颚式破碎机、反击式破碎机、制砂机、振动筛、洗砂机、输送机等砂石破碎设备适用于飞机场、铁路、高速公路、普通公路修筑及国家大型桥梁、海底隧道、陆地隧道、新型高层楼房等建筑。