(1)技术原理本养护方法适用于配料中石灰用量较大的免烧砖。这种砖的主要原料应是活性工业废渣如粉煤灰、矿渣等，也可以是电石渣等以CaO为主的工业废渣。为了激发粉煤灰等这些活性废渣的活性，在配料中加人生石灰。大部分生石灰与废渣中的二氧化硅、三氧化二铝反应，生成水化硅酸盐和铝酸盐。当剩余的部分氧化钙遇到二氧化碳气时，又会和二氧化碳反应生成高强度的碳酸钙，从而增加了制品的反应。其反应式如下:
CaO+ H20- Ca(OH)2 +66. 6kJ(5-16)
Ca(OH)2 +C02 - CaC03 + H2 0+112. 46kJ(5-17)
这样，加人的生石灰就可以产生两次放热，第一次有效氧化钙与水反应放热，提高了物料的温度，有利于活性废渣的活化;第二次生石灰与水反应所形成的氢氧化钙与二氧化碳反应，再次释放热量，又一次提高了免烧砖坯的温度，促进了各种活性成分之间的反应，有利于生成更多的反应产物。
因此，碳化养护对加人生石灰的免烧砖的强度贡献包括两个方面:一是产生的碳酸钙所直接形成的强度;二是在形成碳酸钙过程中的放热所形成的间接强度。根据上述技术原理，碳化养护就是向养护室通入二氧化碳气体，让它与坯体中的氢氧化钙反应生成碳酸钙而提高砖坯强度。
(2)破化养护室碳化养护室是一座密闭性较好的砖混结构建筑物。为了不使Co:气体逸出，应采取各种密闭措施，。如不开窗户，门要尽量小且有密封机构，墙壁要粉刷良好。为了不使碳化反应产生的热量散失，达到自升温养护。墙体和屋面可采用发泡水泥夹心或珍珠岩、矿棉夹心;地面可采用铺设聚苯板(上抹水泥保护层3cm),浇筑发泡水泥或珍珠岩保温砂浆。除此之外，养护室最好多座串联或并联，达到Co:气体可互排、热量互流，这样，当一个养护窑出砖时，可将Co:气体和热量排到另一个窑室，实现Co:与热量的有效利用。
(3)二氧化碳气体的产生方法二氧化碳气体可采用如下几种方法来产生或利用。
①自建燃煤炉，一方面向养护窑供干热风，另一方面也产生了C02, CO:和热空气一起送人养护窑。这一方法不经济，一般不提倡。
②利用各工厂燃煤锅炉产生的烟气来提供C02，这不但可以消除企业的锅炉废气污染，也降低了养护能耗，省去了自建火炉。
③自行锻烧生石灰。因为生产免烧砖要使用生石灰(一般加量为10% ~!k--15%)，以年产4000万块标砖计算，年需生石灰约1500^-2000t，每天约4-7t左右，可以自建一座石灰窑，除自用外，还可部分外销。生石灰窑的烟气可提供大量的CO:气体。因为石灰石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙的热分解产生CO2，其反应式如下:CaCO3 - CaO+ CO2 t(5-18) 因此，这种窑烟气Co:的含量很好，是最理想的碳化气体来源。如果有条件(当地有石灰窑)，可以将砖厂建在石灰窑附近，直接引来石灰窑烟气养护免烧砖。
(4)利用锅炉废烟气养护免烧砖的具体方法在各种方法中，利用锅炉废烟气进行碳化养护最经济、利国利民、’应多提倡。具体方法如下所述。
碳化系统如图5-20所示，在锅炉烟囱1之前设置旁路管道，使经除尘器出来的烟气由引风机2送往碱洗器3，用碱性洗涤液喷射洗涤，对烟气进行洗涤。经过洗涤后的烟气进人碳化窑7。而洗涤液循环使用。当pH值达到6-7时则作为废液排放至固液分离器6。分离后的固体为脱硫软泥，送往灰渣制品车间作为原料(掺人料)，与炉渣、粉煤灰、石灰、石灰石或电石渣等进行配料生产制品坯体，并将其置人碳化窑7，利用经碱洗器3处理后的烟气进行碳化。碳化过程中烟气中的Co:气体和灰渣制品坯体中的部分石灰反应生成碳酸钙沉淀结晶。同时产生的反应湿热蒸汽又促使活性材料和石灰中的有效氧化钙反应生成硅酸盐，使制品坯体强度得以增长，剩余的烟气作为尾气由引风机8抽至排气烟囱9放空。从固液分离器6分离出的液体可排人地沟。
在上述工艺过程中，石灰乳液浓度控制在8%^-15%之间。吸收终点pH控制在6-7之间。碳化免烧砖制品坯体的生产是先将炉渣、石灰石等进行破碎，然后配料、搅拌、成型。经自然养护后的坯体再人碳化窑进行碳化养护，经产品检验合格即为碳化免烧砖成品。在成型时，可以制成各种坯体，如标准砖、砌块、保温砖、异型砖等，经碳化养护后便成为碳化标准砖，碳化粉煤灰砌块，碳化保温砖、碳化异型砖等。
(5)利用生石灰股烧气养护免烧砖的具体方法、生石灰锻烧过程产生的烟气Co:含量高，更有利于免烧砖的碳化养护，具体方法如下。
①生石灰的缎烧、煤与石灰石的重量比为煤，石灰石=(6-5-7-5)，100，石灰石中的CaCO3含量85%以上，无烟煤的发热量为5000 -1000cal/kg，物料装窑后填充系数90%左右，采用连续式混料缎烧工艺使空气和物料向运动逆向热交换进行锻烧，在温度850-1000℃条件下慢火炯烧4^-5天。缎烧生石灰的物理性能:水化时间29min水化温度30-51C，密度2. 8g/cm3，堆积密度0.94一1. 04g/cm3。
②其他物料的要求.活性废渣堆积密度400一 1200kg/m3 ;颗粒直径50-1005m，占50%以上;砂粒含量85%左右;毛细孔隙为70%左右;渗漏量为1. 7mm/li0 石膏:对成分的要求CaO为32%, SO3为43%、结晶水为19.7%，密度为2. 3^-2. 4g/cm3 0 氧化镁:MgCO3经缎烧生成高镁质生石灰(MgO)占20%以上，锻烧温度600-900r，水化时间30min左右，水化温度401C以上。
③各组分物料配比、工艺过程。活性废渣500kg，生石灰150kg，石膏10kg,氧化镁20kg，水320kg(整个工序中水用量)。
先将150kg生石灰和10kg石膏破碎，磨细后再与500kg活性废渣、20kg氧化镁和适量水放人轮碾机进行轮碾，先加少量水碾2^-3min，待各种物料均匀后再加水湿碾，3^-7min后送人成型机成型。成型的砖块经1天的自然养护后送人碳化室。将石灰窑的CO:气体通过风机和管道输送到碳化室，CO:气体的浓度为7%12%,碳化室的温度控制在40-60r ,碳化过程中需加水，使空气相对湿度保持在90%左右，碳化时间为48-72h。最后将经碳化处理的砖块运送至成品场堆放。
(6)利用造纸厂黑液生产免烧砖及利用造纸厂烟气养护免烧砖的具体方法本方法可一举三得，既可治理造纸黑液污染，又可治理造纸厂烟道气污染，同时又降低了免烧砖的养护成本，是非常理想的养护方法。其具体方法如下。
在造纸厂内建两个黑液反应池(以备交替使用)，把经过除尘的烟道气引人池中进行反应。因鼓风送来的烟道气具有一定动力，不需搅拌黑液，自行在池内循环;黑液吸收烟道气的热量不断浓缩;由于烟道气中含有CO2 , SO2 , NO等酸性物质，可与黑液中的碱性物质中和，从而使黑液的pH值下降至7-9。经烟道气处理的黑液臭味变小，特黑液浓缩到一定程度后送人粉煤灰砖厂。
粉煤灰免烧砖配方与工艺如下所述。
粉煤灰免烧砖主要成分是粉煤和生石灰。其中粉煤灰含量约80% -90 0 0，生石灰约5%-20%，石膏约300。原料配好后，加人浓缩的造纸黑液，搅拌均匀后压力成型，最后通人烟道气养护48h后即可出品，质量达到标准。
粉煤灰免烧砖生产可采用现有生产线，只增加一些搅拌设备即可。免烧砖可省去锅炉和蒸养釜，可大大降低成本。流程如图5-21所示。
(7)电石渣碳化砖的生产方法电石渣[Ca(OH)2]是由电石加水生成乙炔气(C2 H2)后的副产品。根据计算，每It标准电石产生乙炔气后大约生成1. 16t的电石渣。据资料介绍，我国每年由电石生成乙炔再用于合成化工的电石量约为135万吨，将生成150万吨的电石渣，这使得企业和环保部门忧心忡忡。利用电石渣生产碳化砖，不但可以变废为宝，还可以合理解决电石渣对环境的污染问题，取得明显的社会效益和经济效益。本节以贵州有机化工总厂为例，介绍利用电石渣生产碳化砖的工艺过程。
①电石渣碳化机理。电石渣为灰色的细粉状物，含水率小于8%时其物理性质和化学成分如下: 所谓碳化反应，是指使电石渣和二氧化碳气体发生反应，生成碳酸钙的反应过程。其化学反应式为:Ca(OH)2 +C02+H2O-CaCO3 +2H2O(5-19)
电石渣碳化过程的实质是:粒状氢氧化钙在含水率合适时吸收二氧化碳气体生成碳酸钙，进而形成结晶体(主要是方解石)。这些结晶体在生成过程中所具有的凝聚力，赋予碳酸钙很大的强度，从而使得用电石渣碳化制作的碳化砖有很好的耐用性。
当然，这一碳化过程的反应机理绝非如此简单，它牵涉到一系列的物理吸附和扩散过程。在制砖工业上应用碳化技术，实际上是碳化一沉淀一结晶生长过程。
②生产工艺。利用电石渣的碳化机理生产碳化砖的工艺流程如图5-22所示。
碳化砖生产工艺复杂，但要掌握好工艺参数并不容易。下面将影响生产的几个关键因素作一个介绍。
a.水的影响。碳化过程必须在含水率合适时才能进行，含水率过高或过低均不能得到满意的结果。综合考虑碳化、机械成型、搅拌等因素，砖坯含水率(即混合物含水率)在7%- 10%为宜。
含水率偏低时，压砖机的压力不够，砖坯不能成型;含水率过高时，砖坯成型同样困难，并且碳化效果不好。
掌握砖坯合适含水率的关键是要掌握好电石渣的含水率。电石渣有两种:一种是干法乙炔生产产生的;另一种是湿法乙炔生产产生的。前者的电石渣含水量很低，仅5%左右，用这种电石渣制砖，水分容易控制，砖的强度也高(这主要是由于砖中的游离氧化钙f-CaO含量高，反应活性高)。湿法乙炔生产产生的电石渣的含水率比较难掌握。用湿法产生的电石渣在排放时的含水率高达97%，存放几个月后的所谓“干灰”含水率约在36%以上，如何降低电石渣的含水率，成为制砖工艺的关键。这个厂采用了电石渣和干废石灰粉末搅拌的方法，用废石灰粉末吸收电石渣中的水分，降低电石渣的含水率，取得了满意效果。
b.窑气的影响。窑气采用烧石灰产生的废气，其成分主要是二氧化碳。窑气中二氧化碳气体浓度高、扩散快、在水中的溶解度大，可以加快碳化反应速度。窑气中二氧化碳的浓度不宜低于12%，这在石灰窑废气中是不难达到的。
此外，与碳化有关的还有窑气的温度、相对湿度及流量、流速。由于碳化砖的生产工艺要求不是十分严格，窑气的温度和湿度可采用废气自然状态下的温度和湿度，并通过调整砖坯含水率来适应，而增大窑气流量、加快其流速则可加快碳化速度。
c.石砂和粉煤灰的影响。石砂是碳化砖的主要原料，在碳化砖中起骨料作用。它依靠电石渣“碳化一结晶”的凝聚力结合在一起，形成很大的强度。对石砂主要的技术要求是颗粒级配。从理论上讲，太细的砂子虽然比表面积大，但空隙率小，不利于二氧化碳气体的渗人，加人碳化反应生成的碳酸钙体积较氢氧化钙大，这样由细砂制成的砖坯，经碳化后有可能产生爆裂现象。太粗的砂子也不行，一般采取中砂，粒径一般在0. 15^-0. 18mm之间。
适当地加人一些粉煤灰的目的有两个:一是使碳化砖的外观增加美感;二是粉煤灰的孔隙率较大，增加了砖坯的透气性，使得碳化速度加快，并且有利于粉煤灰中的硅和电石渣中的钙发生硅钙反应。(www.dekeda.com)
砖机
