建筑材料论文
摘 要： 介绍了脱碳钢渣在烧结黏土砖中的应用效果，结果表明，在黏土原料中以适宜的掺量掺入粒度在5mm以下的脱碳钢渣，在一定温度下焙烧，可烧制烧成变形率小的烧结黏土砖。
关键词 : 烧结黏土砖;脱碳钢渣;焙烧温度;烧成变形;粒度;配合量;
Abstract： The article introduces the application effect of decarburized steel slag in fired clay bricks. The results show that decarburized steel slag with a particle size of less than 5 mm can be fired at a certain temperature with a suitable amount of decarburized steel slag.
Keyword： fired clay brick; decarburized steel slag; firing temperature; firing deformation; particle size; blending quantity;
烧结黏土砖通常是以黏土和硅砂为主要原料，经挤出机挤泥、切坯成形、干燥、焙烧而成。通常用黏土制砖，烧成变形率高，为5%～10%。烧成变形率是表示烧成收缩或膨胀的率值。黏土砖焙烧时普遍都产生收缩，烧成收缩率越高，砖尺寸等变形越大，因此难以确保产品的标准化。为了解决生产中存在的上述问题，海外一企业利用一定粒度的脱碳钢渣作为制黏土砖的主要原料，烧制出烧成收缩率极小的黏土砖。现介绍如下，供同仁借鉴。
1 、脱碳钢渣的应用
脱碳钢渣来自炼钢过程中，其用于制黏土砖时，粒度和掺配量是重要的工艺参数，要求粒径在5mm以下，超过此粒度，应粉碎处理，否则难以与黏土原料混合，而且钢渣结晶化时不能获得均匀的体积膨胀。钢渣与黏土配合量30%～60%∶40%～70%。实际应用表明，脱碳钢渣配合量小于30%时，降低黏土砖烧成变形率效果不明显；大于60%，钢渣结晶化引起的膨胀非常大，整体变形率增大。在所定量配合的黏土与钢渣混合料中，拌合水量为15%～25%为好。将混合料喂入真空挤出机挤泥，切坯成所定尺寸，于100℃～150℃下干燥2d～7d，随后进入隧道窑焙烧，制成所需的烧结砖。这时焙烧温度最好控制在1050℃～1150℃，低于1050℃，焙烧反应不充分；大于1150℃，烧结体熔融。为了使坯体均一而充分地产生烧成反应，焙烧时间以10h～24h为好。焙烧时间过长，耗能高、不经济。砖坯焙烧后冷却，最终获得烧结砖，砖急冷会引起裂损，最好在6h～12h内缓冷。
2、 试验及其结果
2.1、 试验1
将粒度在5mm以下的脱碳钢渣按表1所示配比，与黏土混合，添加水拌合至20%含水率，置于真空挤出机挤泥，成坯，于120℃下干燥5d，送入隧道窑，于1150℃下焙烧5h,10h内缓冷常温，制成烧结黏土砖，测定含不同脱碳钢渣含量的烧结砖。其烧成变形率测定结果见表1。
表1 不同脱碳钢渣含量的烧结砖的烧成变形率
表1表明，试验1和2试砖其脱碳钢渣含量在所定范围内，烧成变形率显着小于钢渣含量不在所定范围的对比试验1和2的二分之一以下。
2.2 、试验2
取黏土40%与粒度5mm以下的脱碳钢渣60%混合（按质量计），加水混练至20%含水率，经挤出机挤泥，成坯，于120℃下干燥5d，送入窑中于1150℃下焙烧5h，经10h缓冷至常温，制成烧结黏土砖。此时，也分别在1000℃、1050℃和1200℃温度下焙烧5h。然后对不同焙烧温度下烧制的砖进行烧成变形率测定，测定结果见表2。
表2表明，焙烧温度为1000℃时，砖欠烧；焙烧温度为1200℃时，烧结体熔融，形状不稳定。焙烧温度为1050℃和1150℃时，砖的烧成变形率低。
表2 不同焙烧温度下含脱碳钢渣的烧结砖的烧成变形率
2.3、 试验3
黏土与粒度5mm以下的脱碳钢渣配合量为50%∶50%（按质量计），坯送入窑中，于1150℃下分别焙烧0.5h、1h、5h、7h、9h，其余试验过程与试验1相同。烧制的烧结砖其烧成变形率见表3。
表3 不同焙烧温度下含50%脱碳钢渣的烧结砖的烧成变形率
表3表明，脱碳钢渣掺量50%条件下，焙烧30min，砖焙烧极不充分；焙烧1h以上时，烧成变形率显着降低，钢渣对降低烧成变形效果明显。
3、 结语
在黏土原料中掺入一定比例的粒度在5mm以下的脱碳钢渣，有助于降低烧结砖的烧成变形率，特别是通过调整其配合量、焙烧温度和时间，可最有效地降低烧结黏土砖的烧成变形率。