1　前　言

　　球形閉孔珍珠巖是一種以低吸水率和高強(qiáng)度為特征的新型絕熱材料，自研制成功以來(lái)，日益受到國(guó)內(nèi)外用戶(hù)的關(guān)注。為加速其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程趨勢，我們?cè)趯?duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步創(chuàng)新的基礎(chǔ)上分析，與信陽(yáng)天梯礦業(yè)開(kāi)發(fā)總公司合作開(kāi)發(fā)工業(yè)化生產(chǎn)線業務指導。經(jīng)過(guò)一年多的努力讓人糾結，完成了包括土建施工更加完善、整套裝置的設(shè)計(jì)形式、制造、安裝支撐作用、調(diào)試和試生產(chǎn)等工作日漸深入，成功地建成了國(guó)內(nèi)首條球形閉孔珍珠巖工業(yè)化生產(chǎn)線。2001年4月20日該生產(chǎn)線通過(guò)河南省科技廳組織的技術(shù)鑒定同時，并正式投入工業(yè)化生產(chǎn)互動式宣講。

2　生產(chǎn)線工藝路線與裝置

　　以環(huán)保、節(jié)能和產(chǎn)品性能優(yōu)勢(shì)為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)的球形閉孔珍珠巖生產(chǎn)線采用了如下工藝路線：

    礦砂處理→自動(dòng)給料→預(yù)熱→自動(dòng)下料→多級(jí)加熱→產(chǎn)品水冷處理與自動(dòng)傳輸→產(chǎn)品收集→產(chǎn)品分級(jí)→計(jì)量包裝→入庫(kù)建言直達。

    上述工藝路線中多種，物料從原料處理到產(chǎn)品分級(jí)的全過(guò)程是自動(dòng)連續(xù)進(jìn)行的，整個(gè)過(guò)程約需15 min充分發揮，每班工作人員4～6人發展成就。

    與傳統(tǒng)生產(chǎn)線形成鮮明對(duì)比的是，該生產(chǎn)線既無(wú)煙塵又無(wú)粉塵排放重要方式，工作場(chǎng)所清潔干凈開展面對面。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)線設(shè)備和工藝的特殊設(shè)計(jì)，成功解決了珍珠巖生產(chǎn)過(guò)程中最頭痛的粉塵污染問(wèn)題非常重要。

    與傳統(tǒng)膨脹方法不同的是進一步提升，該生產(chǎn)線對(duì)原料礦砂進(jìn)行的是多級(jí)段加熱，生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有矤I造一處；那蛐瓮鈿じ母飫撔?，而非不規(guī)則的多孔開(kāi)口狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。

    該生產(chǎn)線以380 V工業(yè)動(dòng)力電為能源取得顯著成效。生產(chǎn)線全套裝置中新模式，多管式電加熱膨化爐是其核心設(shè)備，這是我們自行設(shè)計(jì)并經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)的珍珠巖專(zhuān)用電爐不容忽視。試生產(chǎn)表明：該爐產(chǎn)量高組織了，能耗低，生產(chǎn)運(yùn)行可靠穩(wěn)定說服力，溫度補(bǔ)償和控溫能力強(qiáng)搶抓機遇。在設(shè)定的產(chǎn)量下，工作區(qū)溫度變化不大于1 ℃表示，因此全面闡釋，為穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量提供了可靠保證。生產(chǎn)期間，電爐的連續(xù)工作時(shí)間可長(zhǎng)可短集中展示，但一般控制在168 h以上實力增強，這樣可以大大減少空爐升溫的能耗。更值得注意的是探索創新，工藝問(wèn)題或更換零部件可以在工作期間加以解決而無(wú)需停爐處理帶來全新智能。

    輔助裝置：主要包括自動(dòng)傳輸裝置、礦砂處理裝置新產品、預(yù)熱裝置去完善、礦砂沉降與微粉收集裝置、電爐進(jìn)出料裝置新品技、水冷裝置範圍、產(chǎn)品收集和分級(jí)裝置等。為保證生產(chǎn)線運(yùn)行的協(xié)調(diào)性紮實做，特別是在品種更換或產(chǎn)量改變時(shí)保證整套裝置的一致性空間廣闊，上述大部分裝置的工作能力均設(shè)計(jì)為可調(diào)式，以保證與主機(jī)的完全匹配提供深度撮合服務。

    該生產(chǎn)線可加工國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)地服務品質、不同品種的珍珠巖礦砂或蛭石等可膨脹礦物。也可根據(jù)用戶(hù)的需要生產(chǎn)不同用途組成部分、不同密度（72～200 kg/m3）影響、不同吸水率及強(qiáng)度的產(chǎn)品，例如：當(dāng)需要生產(chǎn)具有吸附性能的產(chǎn)品時(shí)的過程中，只需改變工藝參數(shù)發展契機，即可生產(chǎn)出多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，但球形閉孔產(chǎn)品是其主導(dǎo)產(chǎn)品促進進步。

3　生產(chǎn)線可靠性研究

　　試產(chǎn)期間發力，對(duì)生產(chǎn)線的運(yùn)行可靠性進(jìn)行了系列試驗(yàn)與驗(yàn)證。生產(chǎn)線的可靠性包括生產(chǎn)安全性迎來新的篇章、設(shè)備運(yùn)行的連續(xù)性共創美好、配套合理性和質(zhì)量控制的一貫性等項(xiàng)內(nèi)容。

    該生產(chǎn)線采用電加熱方式進(jìn)行生產(chǎn)空白區，電壓高協調機製、電流大信息化、溫度高形勢，生產(chǎn)安全是可靠性的首要因素。經(jīng)過(guò)3個(gè)月的試運(yùn)行考驗(yàn)取得明顯成效，生產(chǎn)線的安全性得到了有效驗(yàn)證約定管轄。

    傳統(tǒng)珍珠巖生產(chǎn)線一般工作1～2班均需停爐進(jìn)行檢修和清理，特別是需要對(duì)集結(jié)于爐內(nèi)壁的粘附物進(jìn)行處理，否則發揮，下一步難以繼續(xù)生產(chǎn)顯著。如前所述，電爐及整個(gè)生產(chǎn)線的連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)達(dá)168 h以上開放以來，其連續(xù)性工作的能力得到了實(shí)際驗(yàn)證性能。保證長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作需要諸多工藝因素的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，如溫度控制綜合運用、氣流控制供給、礦砂含水量控制、原料粒度控制以及輔助裝置的配套保證等實事求是，都是影響生產(chǎn)線正常連續(xù)運(yùn)行的重要因素進行探討。

    結(jié)爐是任何珍珠巖窯爐生產(chǎn)中不可避免的現(xiàn)象，電爐也不例外服務水平，但是可以預(yù)防最新，并且可以在工作期間不停爐、不降溫的情況下加以及時(shí)處理處理方法。

    連續(xù)性運(yùn)行是電膨化生產(chǎn)線可靠性的根本保證重要作用。多次生產(chǎn)試驗(yàn)表明，只要工藝參數(shù)合理活動上，輔助裝置配套有望，生產(chǎn)線連續(xù)工作的時(shí)間可以大大延長(zhǎng)；嚴(yán)格控制礦砂軟化點(diǎn)溫度和保持下料的連貫性是預(yù)防結(jié)爐的有效措施導向作用，特殊的爐膛設(shè)計(jì)是快速處理結(jié)爐和保證連續(xù)工作的重要條件方案。

    我們還對(duì)整套裝置的配套合理性進(jìn)行了研究和驗(yàn)證。實(shí)踐證明：參數(shù)固定式的生產(chǎn)裝置不符合生產(chǎn)和市場(chǎng)需要十大行動。用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的性能左右、品種、規(guī)格要求不同綜合措施，因此可靠保障，生產(chǎn)線只能生產(chǎn)單一性的產(chǎn)品是不可行的。裝置的配套能力必須是可調(diào)式的設計標準，如需要生產(chǎn)密度小的產(chǎn)品時(shí)開展，不僅膨化溫度要改變，進(jìn)砂量發揮重要帶動作用、礦砂水分含量意向、風(fēng)速風(fēng)量甚至包裝能力也都要隨之改變，一個(gè)環(huán)節(jié)不配套文化價值，都將會(huì)對(duì)整個(gè)流水線造成麻煩乃至減產(chǎn)形式、停產(chǎn)。可調(diào)式的配套裝置有效地保證了生產(chǎn)線的可靠性足了準備。

    質(zhì)量控制是生產(chǎn)線可靠性的最終目的合作關系。由于生產(chǎn)線的裝置配套合理、自控程度高深刻內涵、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)了多次的優(yōu)化傳遞，產(chǎn)品質(zhì)量得到了可靠保證∩钊腙U釋？梢栽谝淮伍_(kāi)爐的始終生產(chǎn)出密度更加廣闊、粒度、吸水率及強(qiáng)度穩(wěn)定的產(chǎn)品提高。相對(duì)燃料爐而言可以使用，電爐對(duì)珍珠巖產(chǎn)品質(zhì)量的控制能力強(qiáng)。

4　產(chǎn)品性能

　　在已生產(chǎn)的6個(gè)品種礦砂的膨脹產(chǎn)品中紮實，密度最低的為72 kg/m3效高化，最大的為190 kg/m3，前者導(dǎo)熱系數(shù)低投入力度，吸水率為162％創造，后者強(qiáng)度高，吸水率低貢獻法治，它們是針對(duì)特種用途而生產(chǎn)的設備製造。表1中所列的3種球形產(chǎn)品是該生產(chǎn)線具有代表性的球形閉孔產(chǎn)品。

表1 閉孔珍珠巖產(chǎn)品性能

    注：① 吸水率采用真空抽濾法測(cè)試攻堅克難，目的是除掉部分表面吸附水管理，保留內(nèi)部孔隙吸收 的水量。② 試驗(yàn)壓力為1 MPa雙向互動。

5　生產(chǎn)能力與能耗

　　國(guó)內(nèi)珍珠巖加工行業(yè)中效率和安，常見(jiàn)的爐型大部分為燃煤爐（塊煤、散煤品牌、煤粉）深入開展，部分為油（氣）爐。它們的單爐年產(chǎn)量一般在4000～6000 t（5萬(wàn)～8萬(wàn)m3）等形式。本生產(chǎn)線使用的電膨化爐為國(guó)內(nèi)首臺(tái)珍珠巖加工用電爐技術的開發，其加工能力和能耗情況列于表2。

表2 電爐生產(chǎn)線生產(chǎn)能力與能耗統(tǒng)計(jì)表

　　表2列出的數(shù)據(jù)為試產(chǎn)期間的現(xiàn)場(chǎng)記錄飛躍，4種產(chǎn)量是根據(jù)電爐的溫度補(bǔ)償能力由小至大逐步增加更高效，單位能耗包括了生產(chǎn)線的全部用電損耗（電機(jī)、照明等）集聚效應。

    從表2中可以看出集成，生產(chǎn)能耗是與單位時(shí)間的產(chǎn)量成反比，如果投入極少量的料互動講，能耗幾乎是無(wú)窮大穩定性。隨著產(chǎn)量的不斷增加，能耗呈下降趨勢(shì)過程中。當(dāng)然去突破，并不是可以任意加大產(chǎn)量，產(chǎn)量增加必需考慮溫度補(bǔ)償能力和電爐的設(shè)計(jì)功率達到，而功率設(shè)計(jì)應(yīng)留有一定的余地以彌補(bǔ)散熱和空氣對(duì)流產(chǎn)生的損耗智能設備。不難看出，電爐的能耗情況是相當(dāng)理想的蓬勃發展，電價(jià)以0.60元／(kW·h)計(jì)特點，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油爐成本，雖高于煤粉爐的成本重要性，但如果把治理環(huán)境污染的投資與費(fèi)用考慮在內(nèi)又進了一步，二者的成本相差不大。

    該生產(chǎn)線的年生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到5000 t多元化服務體系，以平均密度120 kg/m3折算規劃，年生產(chǎn)能力約合4.16萬(wàn)m3。

6　生產(chǎn)線的創(chuàng)新特點(diǎn)

6.1　工藝技術(shù)的創(chuàng)新

    傳統(tǒng)工藝技術(shù)中深度，把物料在爐內(nèi)滯留較長(zhǎng)時(shí)間（大于1 s）視為禁區(qū)帶動擴大。這是因?yàn)椋趥鹘y(tǒng)的燃料爐型中開拓創新，珍珠巖受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將會(huì)導(dǎo)致顆粒收縮持續發展，密度增大。本工藝中促進善治，物料在爐內(nèi)的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5 s供給，目的是便于礦砂中的水分逐步釋放，并使表面得以矊嵤虑笫?；M行探討。膨化過(guò)程中，物料逆熱氣流而運(yùn)動(dòng)至出料口服務水平，這也是一般珍珠巖爐型甚至普通電爐都難以解決的問(wèn)題最新，經(jīng)專(zhuān)家鑒定，該技術(shù)及其產(chǎn)品已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平規則製定。

6.2　設(shè)備創(chuàng)新

    多管式珍珠巖電膨化爐是國(guó)際上首次推出的新設(shè)備製造業。在電爐的設(shè)計(jì)工作中，我們大膽地選用了新材料關規定、新結(jié)構(gòu)和新的控溫方式發展基礎，成功地解決了多溫區(qū)的串溫問(wèn)題兩個角度入手，從而為新產(chǎn)品的投產(chǎn)達(dá)標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

6.3　產(chǎn)品創(chuàng)新

    球形閉孔珍珠巖在國(guó)內(nèi)屬新一代絕熱材料同期，其克服了傳統(tǒng)產(chǎn)品吸水率大生產效率、易破碎的缺陷，并為珍珠巖制品的耐久性和高檔化提供了新的原材料效果。同時(shí)使用，由于顆粒結(jié)構(gòu)的改變，施工性能也得以改善密度增加。用其作為保溫砂漿和涂料的輕骨料和其它輕質(zhì)填充料時(shí)有效性，可噴、可抹機遇與挑戰，制品成型加工中破碎率低廣泛關註，有效地降低了壓縮比和烘干成本。

6.4　環(huán)境保護(hù)

    該生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)污染作業(yè)集成技術，特別是在最易產(chǎn)生粉塵污染的地方（集料倉(cāng)排氣孔）深入實施，創(chuàng)造了不加除塵裝置即可防止粉塵排放的記錄。這為珍珠巖行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的技術(shù)保證發展空間。

6.5　資源利用

    該生產(chǎn)線全部采用60目微砂為原料效果，有效地提高了尾礦資源的利用率。

7　結(jié)束語(yǔ)

　　社會(huì)發(fā)展對(duì)環(huán)保足了準備、節(jié)能和資源利用提出了日益嚴(yán)格的要求合作關系。球形閉孔珍珠巖生產(chǎn)線作為一項(xiàng)技術(shù)含量較高的新技術(shù)符合時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，并將對(duì)珍珠巖行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。

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