一种生产青砖瓦的方法
【专利摘要】本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种生产青砖瓦的方法。本发明首先将干燥后的砖瓦坯用窑车装载进入隧道窑进行预热和焙烧，然后将窑车拉出进入散体材料投放区，将窑车罩降下罩在窑车上，在窑车罩的上部设有散体材料投放口，通过散体材料投放口投放散体材料进入窑车罩内，并覆盖于砖瓦坯周围，在窑车罩下侧设置有压气喷嘴，向窑车罩内喷射非氧化性气体，使散体材料填充于砖瓦坯间的空隙，覆盖散体材料后，将窑车拉入冷却带，将散体材料与砖瓦坯分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。本发明采用散体材料作为冷却介质，无需向窑室内喷水进行冷却，冷却的速度和冷却的均匀度易于控制，避免了水对砖瓦坯和窑炉的损害，提高了青砖瓦产品的质量。
【专利说明】一种生产青砖瓦的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种生产青砖瓦的方法。
【背景技术】
[0002] 青砖瓦承载着中华民族独特而厚重的建筑审美取向，给人以素雅、古朴和宁静的 美感，是很多新建仿古建筑和古建筑修复不可替代的建筑材料。另外青砖与红砖相比虽然 强度、硬度差不多，但在抗氧化、水化、大气侵蚀等方面的性能要优于红砖。
[0003] 烧制砖瓦时，砖坯材料中的铁元素在氧化气氛下焙烧时，使产品呈红色，而在还原 气氛下焙烧时，使产品呈青色或灰色。生产青砖的传统方法多使用马蹄窑进行烧制，存在能 耗商、污染大和生广效率低等缺点。
[0004] 近年来出现的使用隧道窑生产青砖瓦的技术，生产的基本过程为：装车入窑一预 热一氧化焙烧一还原焙烧一喷水冷却一自然冷却一出窑，其中的还原焙烧和喷水冷却环节 是使最终产品呈现青色的关键环节。为避免经还原焙烧的砖瓦坯在高温下重新被氧化而使 最终产品呈红色，通常采用向窑室内喷水的方法驱替空气而使砖瓦坯在无氧气氛下冷却至 安全温度400°C左右，再置于一般的空气环境中冷却至出窑。此方法的缺点是冷却速度和均 匀度不易控制，水对砖瓦坯和窑炉有损害。
[0005] 针对喷水冷却的缺点，专利93109410. 0提出了另一种冷却砖瓦坯的方法，该方法 在隧道窑预热带正压处与冷却带尾部之间设置气体通道，使用脱氧的气体在预热带和冷却 带形成循环从而实现缺氧冷却砖瓦坯的目的。该方法的缺点是气体循环的密闭程度要求较 高，循环气体中的氧气不易完全去除，砖瓦坯可能发生二次氧化。
[0006] 专利200710111254.0提出了另一种用隧道窑生产青砖瓦的工艺及设备，其工艺 过程是：装坯入隧道窑一预热一氧化焙烧一高温出窑一罩上钟罩一还原焙烧一无氧冷却一 自然冷却一卸罩一出窑。其技术要点是将经过氧化焙烧的砖瓦坯罩上钟罩后通入天然气与 空气之比为2 : 7的混合气体进行还原焙烧，然后向钟罩内通入氮气与天然气之比为9 : 1 的混合气体进行无氧冷却。在钟罩内另设冷却管路，可向冷却管路中通入冷风对钟罩内环 境进行间接冷却。该方法的缺点是冷却砖瓦坯时向钟罩内通入氮气和天热气增加了生产成 本，生产工艺比较复杂。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术存在的问题，本发明提供一种生产青砖瓦的方法，目的是使生产过 程更简便易行，同时降低生产成本。
[0008] 实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行： 首先将干燥后的砖瓦坯用窑车装载进入隧道窑的预热带进行预热，预热后的砖瓦坯进 入焙烧带进行焙烧； 焙烧结束后打开焙烧带窑门，将窑车拉出进入散体材料投放区，将窑车罩降下罩在窑 车上，在窑车罩的上部设有散体材料投放口，通过散体材料投放口投放散体材料进入窑车 罩内，并覆盖于砖瓦坯周围，在所述的窑车罩下侧设置有压气喷嘴，向窑车罩内喷射非氧化 性气体，使散体材料填充于砖瓦坯间的空隙； 覆盖散体材料后，打开冷却带升降窑门，将窑车拉入冷却带，冷却后将散体材料与砖瓦 坯分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。
[0009] 所述焙烧过程中，根据产品要求不同，对预热后的砖瓦坯先进行氧化焙烧再进行 还原焙烧、直接在氧化环境中焙烧或者直接在还原环境中焙烧。
[0010] 所述的覆盖材料覆盖于砖瓦述周围时，通过振动、摇摆窑车或在窑车罩内进行机 械搅动和提拉使散体材料填充于砖瓦坯间的空隙。
[0011] 所述的覆盖散体材料的另一种方式是，将砖瓦坯从窑车上卸下，置于冷却槽内，在 冷却槽底部事先铺一层散体材料，然后向冷却槽中投放散体材料覆盖于砖瓦坯上，再将覆 盖了散体材料的冷却槽移入冷却带进行冷却。
[0012] 所述的散体材料是粉煤灰、尾矿、陶粒、煤矸石渣、炉渣、砂子或碎石，所述的尾矿 包括铁尾矿、黄金尾矿、铜尾矿； 所述的散体材料在投放前预热到200°c?800°C进行预热处理。
[0013] 所述的散体材料中可添加细粒或粉状可燃物。
[0014] 与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是： 本发明生产青砖瓦，比传统的马蹄窑生产能耗低、污染小、生产效率高，采用散体材料 作为冷却介质，而无需向窑室内喷水进行冷却，冷却的速度和冷却的均匀度易于控制，避免 了水对砖瓦述和窑炉的损害； 本发明无需使用脱氧气体在预热带和冷却带形成气体循环，密闭程度要求不高，能够 有效避免砖瓦坯的二次氧化，本发明无需在密闭的钟罩内进行还原焙烧和无氧冷却，也不 需要设置冷却管路对封闭的环境进行冷却，生产工艺相对简单。
[0015] 本发明当散体材料选用粉煤灰或煤矸石渣时，因散体材料本身含有一定比例的碳 成分，在高温下消耗了散体材料间隙中的氧气并生成一氧化碳和二氧化碳气体，使砖瓦坯 周围处于还原气氛，并通过反应放热控制砖瓦坯的冷却速度。另外还可以额外添加一定量 的煤粉、煤矸石渣、木屑等可燃物，以调节一氧化碳和二氧化碳的产生量和产生速度，同时 通过反应放热控制砖瓦坯的冷却速度。对于不含可燃物成分的散体材料，也可以额外添加 一定量的煤粉、煤矸石渣、木屑等可燃物，以调节一氧化碳和二氧化碳的产生量和产生速 度，同时通过反应放热控制砖瓦坯的冷却速度。本发明中还对散体材料进行预热处理，这样 可以避免砖瓦坯的冷却速度过快，从而使砖瓦坯的收缩过程变慢，提高青砖瓦产品的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明生产青砖瓦的工艺示意图之一； 其中：1 :砖瓦坯；2 :窑车；3 :隧道窑；4 :焙烧带窑门；5 :冷却带升降窑门；6 :散体材料 投放区窑车；A :预热带；B :焙烧带；C :散体材料投放区；D :冷却带；B' ：氧化焙烧带；B":还 原焙烧带； 图2是图1中的散体材料投放区窑车的结构示意图； 其中：7 :散体材料；8 :窑车罩；9 :压气喷嘴；10 :散体材料投放口； 图3是本发明生产青砖瓦进行散体材料覆盖的另一种方式示意图； 其中：11 :冷却槽。
【具体实施方式】
[0017] 如说明书附图所示，首先将干燥后的砖瓦坯1用窑车2装载进入隧道窑的预热带 A进行预热，预热后的砖瓦坯进入焙烧带B进行焙烧； 焙烧结束后打开焙烧带窑门4,将窑车2拉出进入散体材料投放区C，将窑车罩8降下 罩在窑车2上，在窑车罩8的上部设有散体材料投放口，通过散体材料投放口 10投放散体 材料1进入窑车罩8内，并覆盖于砖瓦坯1周围，在所述的窑车罩8下侧设置有压气喷嘴9， 向窑车罩内喷射非氧化性气体，使散体材料7填充于砖瓦坯1间的空隙； 覆盖散体材料7后，打开冷却带升降窑门5,将窑车2拉入冷却带D，冷却后将散体材料 7与砖瓦坯1分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。
[0018] 实施例1 本实施例中砖瓦坯原料采用占原料总质量40%的粘土和60%的煤矸石，散体材料采用 自燃煤砰石渔。
[0019] 煤矸石经两次鄂式破碎，破碎后的最大颗粒粒径为5mm ;对原材料进行打散、混 合，混合料在搅拌过程中的加水量为11% ;混合料陈化时间为10天，陈化后的混合料边搅拌 边加水至12% ;坯体成型采用压制成型，成型压力为20MPa ;成型后的砖坯自然风干20天。
[0020] 将干燥后的砖瓦坯1用窑车2装载进入隧道窑的预热带A进行预热，预热后的砖 瓦坯进入焙烧带B进行还原焙烧，焙烧的升温速率为60°C /h，烧结温度为1000°C，保温时间 为 180min ; 焙烧结束后打开焙烧带窑门4,将窑车2拉出进入散体材料投放区C，将窑车罩8降下 罩在窑车2上，在窑车罩8的上部设有散体材料投放口，通过散体材料投放口 10投放散体 材料1进入窑车罩8内，并覆盖于砖瓦坯1周围，在所述的窑车罩8下侧设置有压气喷嘴9， 向窑车罩内喷射非氧化性气体，使散体材料7填充于砖瓦坯1间的空隙； 覆盖散体材料7后，打开冷却带升降窑门5,将窑车2拉入冷却带D，冷却后将散体材料 7与砖瓦坯1分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。
[0021] 实施例2 本实施例中砖瓦坯原料采用占原料总质量40%的粘土和60%的煤矸石，散体材料采用 铁尾矿。
[0022] 煤矸石经两次鄂式破碎，破碎后的最大颗粒粒径为5mm ;对原材料进行打散、混 合，混合料在搅拌过程中的加水量为11%;混合料陈化时间为10天，陈化后的混合料边搅拌 边加水至12% ;坯体成型采用压制成型，成型压力为20MPa ;成型后的砖坯自然风干20天。
[0023] 将干燥后的砖瓦坯1用窑车2装载进入隧道窑的预热带A进行 预热，预热后的砖瓦坯进入焙烧带B进行焙烧，焙烧带B分成氧化焙烧带 P和还原焙烧带，，先对砖瓦坯1进行氧化焙烧，再进行还原焙烧，焙烧的升温速率为 60°C /h，烧结温度为1000°C，保温时间为180min ; 焙烧结束后打开焙烧带窑门4,将窑车2拉出进入散体材料投放区C，将窑车罩8降下 罩在窑车2上，在窑车罩8的上部设有散体材料投放口，通过散体材料投放口 10投放散体 材料1进入窑车罩8内，并覆盖于砖瓦坯1周围，在所述的窑车罩8下侧设置有压气喷嘴9， 向窑车罩内喷射非氧化性气体，使散体材料7填充于砖瓦坯1间的空隙； 覆盖散体材料7后，打开冷却带升降窑门5,将窑车2拉入冷却带D，冷却后将散体材料 7与砖瓦坯1分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。
[0024] 实施例3 本实施例中砖瓦坯原料采用占原料总质量80%的粘土和20%的煤矸石，散体材料采用 陶粒，向散体材料中额外添加占散体材料质量6%的细粒煤粉。
[0025] 煤矸石经两次鄂式破碎，破碎后的最大颗粒粒径为5mm ;对原材料进行打散、混 合，混合料在搅拌过程中的加水量为13%;混合料陈化时间为10天，陈化后的混合料边搅拌 边加水至14% ;坯体成型采用压制成型，成型压力为20MPa ;成型后的砖坯自然风干20天。
[0026] 将干燥后的砖瓦坯1用窑车2装载进入隧道窑的预热带A进行预热，预热后的砖 瓦坯进入焙烧带B进行氧化焙烧，焙烧的升温速率为60°C /h，烧结温度为950°C，保温时间 为 240min ; 焙烧结束后打开焙烧带窑门4,将窑车2拉出进入散体材料投放区C，将窑车罩8降下 罩在窑车2上，在窑车罩8的上部设有散体材料投放口，通过散体材料投放口 10投放散体 材料1进入窑车罩8内，并覆盖于砖瓦坯1周围，在所述的窑车罩8下侧设置有压气喷嘴9， 向窑车罩内喷射非氧化性气体，使散体材料7填充于砖瓦坯1间的空隙； 覆盖散体材料7后，打开冷却带升降窑门5,将窑车2拉入冷却带D，冷却后将散体材料 7与砖瓦坯1分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。
[0027] 实施例4 本实施例中砖瓦坯原料采用占原料总质量20%的粘土和80%的煤矸石，散体材料采用 炉渣。
[0028] 煤矸石经两次鄂式破碎，破碎后的最大颗粒粒径为5mm ;对原材料进行打散、混 合，混合料在搅拌过程中的加水量为11%;混合料陈化时间为10天，陈化后的混合料边搅拌 边加水至12% ;坯体成型采用压制成型，成型压力为20MPa ;成型后的砖坯自然风干20天。
[0029] 将干燥后的砖瓦坯1用窑车2装载进入隧道窑的预热带A进行预热，预热后的砖 瓦坯进入焙烧带B进行还原焙烧，焙烧的升温速率为80°C /h，烧结温度为1050°C，保温时间 为 180min ; 焙烧结束后打开焙烧带窑门4,将窑车2拉出进入散体材料投放区C，将窑车罩8降下 罩在窑车2上，在窑车罩8的上部设有散体材料投放口，通过散体材料投放口 10投放散体 材料1进入窑车罩8内，并覆盖于砖瓦坯1周围，同时还通过振动、摇摆窑车2的方式使散 体材料4填充于砖瓦坯1间的空隙，在所述的窑车罩8下侧设置有压气喷嘴9,向窑车罩内 喷射非氧化性气体，使散体材料7填充于砖瓦坯1间的空隙； 覆盖散体材料7后，打开冷却带升降窑门5,将窑车2拉入冷却带D，冷却后将散体材料 7与砖瓦坯1分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。
[0030] 实施例5 本实施例中砖瓦坯原料采用100%的页岩，散体材料采用砂子，向散体材料中额外添加 占散体材料质量5%的细粒煤粉。
[0031] 页岩经两次鄂式破碎，破碎后的最大颗粒粒径为5mm ;对原材料进行搅拌，搅拌过 程中的加水量为12% ;混合料陈化时间为10天，陈化后的混合料边搅拌边加水至13% ;坯体 成型采用压制成型，成型压力为20MPa ;成型后的砖坯自然风干20天。
[0032] 将干燥后的砖瓦坯1用窑车2装载进入隧道窑的预热带A进行预热，预热后的砖 瓦坯进入焙烧带B进行还原焙烧，焙烧的升温速率为60°C /h，烧结温度为1050°C，保温时间 为 240min ; 焙烧结束后打开焙烧带窑门4,将窑车2拉出进入散体材料投放区C，将窑车罩8降下 罩在窑车2上，在窑车罩8的上部设有散体材料投放口，通过散体材料投放口 10投放散体 材料1进入窑车罩8内，并覆盖于砖瓦坯1周围，同时还通过在窑车罩6内进行机械提拉的 方式使散体材料4填充于砖瓦坯1间的空隙，在所述的窑车罩8下侧设置有压气喷嘴9,向 窑车罩内喷射非氧化性气体，使散体材料7填充于砖瓦坯1间的空隙； 覆盖散体材料7后，打开冷却带升降窑门5,将窑车2拉入冷却带D，冷却后将散体材料 7与砖瓦坯1分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。
[0033] 实施例6 本实施例中砖瓦坯原料采用占原料总质量40%的粘土和60%的煤矸石，散体材料采用 铜尾矿。
[0034] 煤矸石经两次鄂式破碎，破碎后的最大颗粒粒径为5mm ;对原材料进行打散、混 合，混合料在搅拌过程中的加水量为11%;混合料陈化时间为10天，陈化后的混合料边搅拌 边加水至12% ;坯体成型采用压制成型，成型压力为20MPa ;成型后的砖坯自然风干20天。
[0035] 将干燥后的砖瓦坯1用窑车2装载进入隧道窑的预热带A进行预热，预热后的砖 瓦坯进入焙烧带B进行还原焙烧，焙烧的升温速率为60°C /h，烧结温度为1000°C，保温时间 为 180min ; 焙烧结束后打开焙烧带窑门4,将砖瓦坯1从窑车2上卸下，置于冷却槽11内，在冷却 槽11底部事先铺一层散体材料7,然后向冷却槽11中投放散体材料7覆盖于砖瓦坯1上， 再将覆盖了散体材料7的冷却槽11移入冷却带D进行冷却，冷却后将散体材料7与砖瓦坯 1分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。
[0036] 实施例7 本实施例中砖瓦坯原料采用占原料总质量40%的粘土和60%的煤矸石，散体材料采用 碎石。
[0037] 煤矸石经两次鄂式破碎，破碎后的最大颗粒粒径为5mm ;对原材料进行打散、混 合，混合料在搅拌过程中的加水量为11%;混合料陈化时间为10天，陈化后的混合料边搅拌 边加水至12% ;坯体成型采用压制成型，成型压力为20MPa ;成型后的砖坯自然风干20天。
[0038] 将干燥后的砖瓦坯1用窑车2装载进入隧道窑的预热带A进行预热，预热后的砖 瓦坯进入焙烧带B进行还原焙烧，焙烧的升温速率为60°C /h，烧结温度为1000°C，保温时间 为 180min ; 焙烧结束后打开焙烧带窑门4,将窑车2拉出进入散体材料投放区C，将窑车罩8降下 罩在窑车2上，在窑车罩8的上部设有散体材料投放口，通过散体材料投放口 10投放散体 材料1进入窑车罩8内，并覆盖于砖瓦坯1周围，在所述的窑车罩8下侧设置有压气喷嘴9， 向窑车罩内喷射非氧化性气体，使散体材料7填充于砖瓦坯1间的空隙；所述的散体材料在 投放前预热到200°C?800°C进行预热处理； 覆盖散体材料7后，打开冷却带升降窑门5,将窑车2拉入冷却带D，冷却后将散体材料 7与砖瓦坯1分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。
【权利要求】
1. 一种生产青砖瓦的方法，其特征在于按照以下步骤进行： 首先将干燥后的砖瓦坯用窑车装载进入隧道窑的预热带进行预热，预热后的砖瓦坯进 入焙烧带进行焙烧； 焙烧结束后打开焙烧带窑门，将窑车拉出进入散体材料投放区，将窑车罩降下罩在窑 车上，在窑车罩的上部设有散体材料投放口，通过散体材料投放口投放散体材料进入窑车 罩内，并覆盖于砖瓦坯周围，在所述的窑车罩下侧设置有压气喷嘴，向窑车罩内喷射非氧化 性气体，使散体材料填充于砖瓦坯间的空隙； 覆盖散体材料后，打开冷却带升降窑门，将窑车拉入冷却带，冷却后将散体材料与砖瓦 坯分离，获得外观呈青灰色的青砖瓦产品。
2. 根据权利要求1所述的一种生产青砖瓦的方法，其特征在于所述焙烧过程中，根据 产品要求不同，对预热后的砖瓦坯先进行氧化焙烧再进行还原焙烧、直接在氧化环境中焙 烧或者直接在还原环境中焙烧。
3. 根据权利要求1所述的一种生产青砖瓦的方法，其特征在于所述的覆盖材料覆盖于 砖瓦坯周围时，通过振动、摇摆窑车或在窑车罩内进行机械搅动和提拉使散体材料填充于 砖瓦坯间的空隙。
4. 根据权利要求1所述的一种生产青砖瓦的方法，其特征在于所述的覆盖散体材料 的另一种方式是，将砖瓦坯从窑车上卸下，置于冷却槽内，在冷却槽底部事先铺一层散体材 料，然后向冷却槽中投放散体材料覆盖于砖瓦坯上，再将覆盖了散体材料的冷却槽移入冷 却带进行冷却。
5. 根据权利要求1所述的一种生产青砖瓦的方法，其特征在于.所述的散体材料是粉 煤灰、尾矿、陶粒、煤矸石渣、炉渣、砂子或碎石，所述的尾矿包括铁尾矿、黄金尾矿、铜尾矿。
6. 根据权利要求1所述的一种生产青砖瓦的方法，其特征在于所述的散体材料在投放 前预热到200°C?800°C进行预热处理。
7. 根据权利要求1所述的一种生产青砖瓦的方法,其特征在于所述的散体材料中添加 细粒或粉状可燃物。
【文档编号】C04B33/32GK104098322SQ201410311543
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】海龙, 隋淑梅, 赵庆彪, 宋杨, 游志忠, 东巳宙 申请人:辽宁工程技术大学