粉煤灰烧胀陶粒的化学成分、膨胀气体与性能关系的研究

摘要

物料在形成适宜黏度的温度下,若能控制膨胀气体的逸出量和逸出速度,使陶粒具有均匀的封闭小孔,则有利于降低陶粒的吸水率和提高陶粒的强度.本文研究了烧胀粉煤灰陶粒在高温下的发气规律和形成适宜黏度的化学成分范围与其性能的关系.对粉煤灰烧胀陶粒在加热过程中逸出气体连续在线测定的结果表明:经800℃预热,逸出的主要是CO<,2>;继续加热,CO与CO<,2>的逸出量发生两次交替:950~1050℃时CO逸出量超过CO<,2>,表明试样内部由氧化气氛向还原气氛过渡,Fe<,2>O<,3>的氧化外壳开始形成,由收缩转向膨胀,是预热和膨胀的分界点;而1500℃时,CO<,2>量又超出CO,表明试样Fe<,2>O<,3>壳层的破裂,内部又返回氧化气氛,试样由膨胀转向塌落、熔化.这一结果为预热制度和焙烧制度的选择提供了依据.在对多种粉煤灰原料反复试验研究的基础上,提出以粉煤灰和煤矿剥离土等工业废弃物为主要原料、添加适当外加剂、选择合适的工艺制度,可烧制出密度适中(1.23~1.35g/cm<'3>)、强度较高(颗粒强度0.6~0.8kN,相当于筒压强度9~12MPa)、吸水率较低(小于5％)的烧胀型粉煤灰陶粒.在原料物相和细度一定的条件下,粉煤灰类陶粒的化学成分应在Riley提出的范围的左下方区域.