计算机控制 窑箱式烧结
去年12月18日，河南省平顶山市三合新型建材有限公司一条年产30万立方米的粉煤灰陶粒生产线一次点火成功，顺利投产。它标志着我国烧结粉煤灰陶粒生产工艺有了新的提高，达到新的水平。
这一项目受到了平顶山市环保局的重视，因为该市姚孟发电有限责任公司发电机组扩容后粉煤灰年排放量达240万吨，如何利用粉煤灰减少污染成为当务之急。去年3月，该市环保局和相关企业的同志来北京，与具有技术专利的北京科陶轻建粉煤灰陶粒技术研究院商谈合作事宜，并到南京实地考察了相关的生产线。之后由该市三合新型建材有限公司投资700万元兴建了这条生产线，预计可以每年销纳姚孟发电公司的粉煤灰180万吨。该公司计划延伸产业链，在生产粉煤灰陶粒的同时，生产粉煤灰陶粒耐火砖，全部销往国外市场，将实现环保效益与经济效益双丰收。
北京科陶轻建粉煤灰陶粒技术研究院院长谢贵介绍了他们研制的这条生产线的工艺特点。
首先是自动化程度高。从原材料粉煤灰的脱水处理，到黏结剂、添加料等的配比，再到成球盘上的成球，全套生产线由计算机控制，机、电、液、气配合紧密，实现了自动化生产。该计算机系统的仿真模块与遗传算法模块交互作用，从而得到最优调度方案，提高了生产效率，保证了产品的合格率。
第二是对传统工艺进行了改进。依据物理吸附和化学结合理论，他们改进传统生产工艺，首先采用机械力的作用，将粉煤灰的聚焦状颗粒分散，使颗粒表面活化中心增多；然后采用化学和机械力相结合的方法，在混合料碾练时均匀加入有多种有机和无机化工物质经特殊工艺制成的高分子复合型外加剂，将粉煤灰变性；最后在高温下结合成高分子玻璃硅酸盐等物，冷却后形成网络结构的结晶体。
第三，是采用窑箱式烧结方式。这种静态烧结工艺，利用空气中的氧气在窑箱底部引火，配以不同动力的风机，实现窑箱内部热循环式烧结；窑箱底部、外围采用循环水冷处理方式。在生料球经倒料槽进入窑箱后，从窑箱下方的点火器点火，空气从窑箱底部被收入，自下而上温度逐渐升高，温度达到1300℃，这样球从表皮到球心不断烧结，同时进行物理化学反应。随着可烧质的碳的烧尽，烧结的料层逐渐冷却。经过70分钟烧结时间，陶粒即可倒出窑箱。
第四是投资少，效益好。前些年，我国电力系统高价从荷兰、英国引进了一些具有国际先进水平的粉煤灰陶粒生产线，但是由于粉煤灰质地的差异，生产线运行不理想。与之相比，花国外设备1/10的钱就可上这条国内自行研制生产线，而且对干湿灰均可处理，从5万立方米到30万立方米各种类型设备齐全配套。由于该产品吃灰量大，节能利废，在天然骨料缺乏地区，是砂、石的理想替代品，经济效益和社会效益都很可观。
粉煤灰烧结陶粒具有高强、轻质和保温性能，是配置轻骨料混凝土的关键组成材料。用其配置混凝土，可以生产出陶料混凝土多孔砖和小型陶粒混凝土空心砌块、空心楼板和大型屋面板等，也能用做现浇高层建筑的梁、板柱及框架等，还可以用做一些地区的屋顶隔热层材料、城市道路的声屏障和道路工程的抗滑路面等。与普通混凝土构件相比，这种陶粒混凝土构件在保持强度等指标前提下，自重轻30%，导热系热降低50%，收缩及温度变形系数降低40%～60%，特别适用于在中高层工业及民用建筑和桥梁建筑中使用。
据悉，这种窑箱粉煤灰烧结陶粒生产线发展迅速，自2004年吉林省哈大湾电厂我国第一条年产10万立方米粉煤灰陶料生产线投产以来，目前在国内已经有9条，其中有5条是2006年新上马的。除平顶山这条外，还有黑龙江黑河、大庆和山东泰安、内蒙古海拉尔不同规模的生产线各一条。这些生产线生产的粉煤灰陶粒产品的散容重、筒压强度和吸水率等指标，经国家建材工业房建材料质量监督检验中心测试，均达到或超过标准。
