产10万m3煤矸石混凝土砌块的生产工艺设计.doc

安徽建筑大学 专 业 无机非金属材料工程 班 级 XX无机非X班 学生姓名 XXX 学 号 XXXXXXXX 课 题 年产10万m3煤矸石混凝土砌块的生产工艺设计 指导教师 XX 摘要本设计的题目为年产10万立方米的煤矸石混凝土砌块的生产工艺设计首先得对煤矸石的组成、应用以及优缺点进行概述，再次要熟练混凝土配合比的计算和煤矸石掺量，而且自行设计砌块块型，以达到保温节能的要求根据要求进行物料平衡计算和设备选型计算，同时对所涉及的各种设备进行了解，而且要查看相关资料，熟悉砌块生产线的流程，再根据自己设计要求，从装料、输送、配料、搅拌以及成型等流程设计出满足自己要求的工艺流程图，最后就是选择厂址，画出工厂总平面图。

在此课题中，从设计到完善，都要满足设计要求和环境条件，在以最小污染和较经济的情况下完成该课题实验，才达到目的关键词：煤矸石混凝土 配合比 搅拌机 配料机 输送机 砌块成型机目录摘要 2第一章 前言 41.1 建筑节能保温材料 41．1.1 保温材料概念及分类 41.1.2 节能保温建筑材料的选材原则 41．1.3 保温材料的历史及发展 41.2 煤矸石 71.2.1 煤矸石来源及组成 71.2.2 对环境的影响 81.2.3 在建材领域的利用 91.2.4 在其他领域的应用 101.2.5 回收用途 111.3 煤矸石混凝土 13第二章 混凝土配合比计算 152.1 设计条件 152.2 普通混凝土配合比计算 162.2.1 混凝土配制强度的确定 162.2.2 确定水胶比 162.2.3 用水量和外加剂用量 17确定胶凝材料用量 182.2.5 砂率 192.2.6 粗、细骨料用量 19第三章 物料平衡计算 203.1 基础数据 203.2 块型设计 213.3 干物料计算 223.4 湿物料计算 223.5 物料平衡表 23第四章 设备选型计算 234.1 搅拌机选型计算 234.2 砌块成型机选型计算 264.3 砂石输送机选型计算 284.4 螺旋输送机的选型计算 314.5 骨料配料机 364.6 主机能力平衡表 39第五章 产品成本估算及经济效果分析 395.1 产品成本估算 395.2 投资估算的范围与依据 405.3 编制说明 405.4 工程费用计算 414.5 基本数据 41结论 42参考文献 43第一章 前言1.1 建筑节能保温材料1．1.1 保温材料概念及分类在建筑工程中，把用于控制室内热量外流的材料称为保温材料，把防止室外热量进入室内的材料称为隔热材料，两种材料均利于节能，通称为节能保温建筑材料。

目前在工业与建筑常用的保温节能材料可分为无机类、有机类和复合材料三大类，按组成和状态又可分为：①无机纤维状保温材料：如岩棉、玻璃棉、矿渣棉②松散粒状保温材料：如膨胀蛭石及制品、膨胀珍珠岩及制品③无机多孔保温材料：如泡沫水泥板、加气混能吐、微孔硅酸钙、复合硅酸盐④有机保温材料：各种聚苯板、聚碳酸酯、酚醛泡沫、软木板、木丝板⑤复合保温材料：如金属夹芯板1.1.2 节能保温建筑材料的选材原则 节能保温建筑材料的选材要遵循以下原则：①使用温度要适合②热导率要低③物理化学性能稳定④耐用年限要长⑤对工程要求的适应性要广⑥具有不燃性能⑦在满足上述条件下，材料价格要低1．1.3 保温材料的历史及发展我国地域广阔，冬寒夏热十分突出，与同纬度其他国家相比，自长江以北至东北地区冬季温度偏低 10-18 ℃，夏季温度偏高 2 ℃由于我国对建筑物的保温、隔热、气密性重视不够，使得既有建筑和新建建筑的保温、隔热和气密性大部分都很差，采暖系统热效率普遍偏低据统计，到 2000年底，能够达到建筑节能设计标准的建筑累计仅占全部城乡建筑总面积的 0.5%，占城市既有采暖居住建筑面积的 9%，绝大部分新建建筑仍是高能耗建筑。

国外保温材料工业已经有很长的历史，建筑节能用保温材料占绝大多数，从上世纪 70 年代开始，国外开始普遍重视保温材料的生产和应用，力求大幅度减少能源的消耗量，从而减少环境污染和温室效应如美国从 1987 年以来建筑保温材料占所有保温材料的 81％左右，瑞典及芬兰等西欧国家 80％以上的岩棉制品用于建筑节能建筑节能不仅仅是建筑节能法规的颁布执行，它的实现还涉及一个庞大的产业群体，其中保温隔热材料与制品是影响建筑节能一个重要的影响因素建筑保温材料的研制与应用越来越受到世界各国的普遍重视，新型保温材料正在不断地涌现 ［1］近年来，世界各国都在采取有力措施，发展保温材料，主要生产国保温材料的年增长率在 10%上下波动，例如日本，每年保温材料的增长率为 10%－12%，保温材料的生产和使用量越大，节约的能源越多从这个意义上讲，生产保温材料，就是生产能源，发展保温材料就是发展能源而发展保温材料，比发展能源投资小、建设周期短、资源多、见效也快因此，采取有力措施，大力发展保温材料工业，积极宣传保温材料对节能的作用，认真组织保温材料的推广和应用真正做到该用保温材料的地方，都用上保温材料，这是有关的主管机关和科技工作者的一项光荣而又艰巨的任务［2］。

目前，发达国家在浆体保温材料研制开发方面，是以轻质多功能复合浆体保温材料为主此类浆体保温材料的各项性能较传统浆体保温材料明显提高，如具有较低的导热系数和良好的使用安全性及耐久性等同时，这类复合浆体保温材料又具有优异的功能性，如无氟利昂阻燃型聚氨酯泡沫复合浆体保温材料、超轻质全憎水硅酸钙浆体保温材料等，可以满足不同使用条件的要求此外，在开发“绿色”保温材料制品方面，国外也做出了相当程度的尝试，从原材料准备（开采或运输）、产品生产及使用，及日后的处理问题，都要求最大限度地节约资源和减少对环境的危害保温材料工业是国外资源重新回收利用的一个很成功的典型 ［3］世界上保温材料的品种已经发展到六大类、几十个品种各国由于资源条件和技术条件的不同，发展保温材料也各有侧重例如美国、日本侧重于发展玻璃纤维、北欧则侧重于发展矿棉匈牙利非常重视纤维保温材料的发展传统的保温材料，例如硅藻土，美国、苏联、日本都在应用，近年来各国普遍重视发展珍珠岩 ［2］国内从 20 世纪 80 年代中期开始外墙外保温技术的试点，并将该技术广泛应用于建筑领域但目前国内的建筑节能水平还远低于发达国家，建筑单位面积能耗仍是气候相近发达国家的 3~5 倍。

国内的建筑节能工作在北京、天津等地进展情况较好，但在采暖地区的很多城镇进展相当缓慢，其原因主要是：建筑节能意识差；立法不健全，尽管节能技术标准属于强制性标准，却缺乏行政法规和执行机构实施监督；包费制的采暖收费制度与用户利益无直接关系，不能促使住户对节约热能的关注建筑节能缺乏经济政策驱动机制，建设单位往往过多计较一次性基建投资；节能科技投入过少，从研究到推广各环节的工作还不配套，建筑节能产业体系还未充分建立 ［3］过去，由于我国建筑物不强调保温，工业保温也缺乏严格的规定和要求，保温材料生产量小，应用面窄，又加上地区性的不平衡，保温材料生产厂多集中在东北、华北和华东地区因此，全国的能源利用率仅为 28%，有 72%的能源白白浪费掉，我国的能源利用率，比工业发达的国家低 50%我国的保温材料以珍珠岩、硅藻土、蛙石和石棉为主无机纤维、泡沫塑料、微孔硅钙板、加气混凝土、近年来有了较快的发展 ［2］1990 年之前辽宁的膨胀珍珠岩和全国一样主要用于屋面保温，由于建筑热工规范等新的技术要求，又逐渐加工成珍珠岩制品，也用于屋面保温其它保温材料主要用于工业窑炉及管道保温1990 年之后，由于建筑节能标准的要求和节能住宅试验小区的不断推广，保温材料已较多地用于建筑的屋顶及墙体和地面保温 ［4］。

总体来说，目前，我国墙体保温材料技术水平较低、种类较少、产品大多属于低档产品在我国常见的保温隔热材料的种类主要有以下几种：目前建筑中常用的泡沫型保温材料主要包括两大类：即泡沫石棉保温材料和聚合物发泡型保温材料其中的聚合物发泡型保温材料凭借其吸收率小、导热系数低、现场操作不会产生粉尘等优点，受到各方的青睐，得到较大的推广和应用硅酸钙绝热制品保温材料在上世纪 80 年代曾经风靡一时，是块状硬质保温材料中的佼佼者但随着时代的不断进步、科学技术的发展、研究手段的完善，硅酸钙绝热制品保温材料在市场上逐渐不再占据主导地位导致这一结果的主要原因是厂家出于降低成本等考虑，将纸浆纤维作为石棉的替代品制作硅酸钙绝热制品保温材料，由于纸浆纤维不耐高温，用这种材料制备出的硅酸钙绝热制品保温材料的耐高温性能严重降低，同时还大大增加了制品的脆性，增加了制品的破碎率纤维质保温材料曾经在上世纪 80 年代凭借其优异的防火性能和保温性能被广泛应用于建筑墙体、屋面的保温但随着新型保温材料的出现，纤维质保温材料的劣势也逐渐显现出来，如投资较大，生产厂家很少，在与其他新兴保温产品的对比中逐渐处于劣势，大大限制了纤维质保温材料的推广应用。

复合硅酸盐保温材料的通性为导热系数低、耐高温、耐火性强等不仅如此由于制备硅酸盐类保温材料的原材料来源丰富、价格低廉、在市场竞争中占有优势常见硅酸盐保温材料的主要种类包括硅酸镁、铝、稀土复合保温材料等超轻保温砌块具有质量轻、施工速度快、保温效果好等优点，除此之外，超轻保温砌块在生产过程中还可以大量利用粉煤灰、矿渣等工业废渣作为原材料，这样，一方面降低了生产成本，另一方面还可以变废为宝，减少了环境污染，节能环保随着框架结构建筑的普遍采用，尤其是近些年来应用日益普遍的轻钢龙骨结构住房、厂房的出现、复合保温墙体材料的大量研究、应用，超轻保温砌块的生产与应用得到了前所未有的迅猛发展 ［5］用煤研石制保温材料,既充分回收利用了煤研石中的热能资源和矿物资源,又有效地提高了煤研石产品,的附加值,是一种新的煤研石综合利用方法1.2 煤矸石1.2.1 煤矸石来源及组成煤矸石是矿业固体废物的一种，是洗煤厂的洗矸、煤炭生产中的手选矸、半煤巷和岩巷掘进中排出的煤和岩石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混合物煤矸石属沉积岩主要岩石种类有粘土岩类、砂岩类、碳酸盐类和铝质岩类粘土岩中主要矿物组分为粘土矿物，其次为石英、长石云母和黄铁矿、碳酸盐等自生矿物，此外还含有植物化石、有机质、碳质等；砂岩类矿物多为石英、长石、云母、植物化石和菱铁矿结核等；碳酸盐类的矿物组成为方解石、白云石、菱铁矿，并混有较多的粘土矿物、陆源碎屑矿物、有机物、黄铁矿等；铝质岩类均含有高铝矿物：三水铝矿、一水软铝石、一水硬铝石，此外还常常含有石英、玉髓、褐铁矿、白云母、方解石等。

煤矸石的岩石种类和矿物组成直接影响煤矸石的化学成分，主要的无机成分有硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属1.2.2 对环境的影响煤矸石是煤炭开采、洗选加工过程中产生的废弃岩石，约占煤炭产量的15 %左右我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国由于矸石中含有残煤、碳质泥岩、碎木材等可燃物质，在长期露天堆积后，往往发生自燃现象，排放出大量的CO、CO2、SO。