一、 升壓階段
設備生產(chǎn)中升壓階段指的就是從開(kāi)始蒸壓到蒸壓釜和制品達到規定的高蒸汽壓力的時(shí)段�;炷猎O備升壓過(guò)程中磚坯體系壓力狀態(tài)是非穩定的,磚坯內外存在較大的壓力差,這種壓力差對制品強度影響顯著(zhù),因此升壓階段升壓速度應適當。
為了考查 加氣混凝土砌塊設備升壓速度對赤鐵礦尾礦蒸壓磚強度的影響,壓制成型的磚坯在蒸壓釜中勻速升壓至1.2MPa,再恒壓6h,勻速降壓3.5h,得到不同的蒸壓磚,其抗壓強度與升壓時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)圖2。

由圖2可知, 加氣混凝土砌塊設備隨著(zhù)設備升壓時(shí)間的延長(cháng),赤鐵礦尾礦蒸壓磚的抗壓強度先增大而后減小,在升壓時(shí)間為2.lh時(shí)抗壓強度大。升壓階段由于受到傳熱效率和坯體透氣性能的影響,升壓太快,坯體內外壓差、溫差和濕差過(guò)大,蒸壓制品易產(chǎn)生裂縫,從而影響抗壓強度的提高;升壓太慢,過(guò)量地生成有害膠體結構的生成物,阻礙已溶解的組分擴散,對抗壓強度的提高也不利。因此,鐵尾礦蒸壓磚設備生產(chǎn)中適宜的升壓時(shí)間為2.1h。
二、恒壓階段
恒壓階段是指加氣混凝土設備蒸壓釜中制品內外壓力達到平衡到開(kāi)始降壓的時(shí)段,是水化反應和強度增長(cháng)的關(guān)鍵階段。該階段的主要控制參數為蒸汽壓力和恒壓時(shí)間。
1、 恒壓壓力
蒸汽壓力決定著(zhù)制品的水化產(chǎn)物的類(lèi)型,對制品強度的形成起著(zhù)至關(guān)重要的作用。一般來(lái)說(shuō),對于CaO -SiO -H2O系統,當蒸汽壓力達到0.8MPa時(shí),水化反應才開(kāi)始有效進(jìn)行,故試驗采用的蒸汽壓力均大于0.8MPa 。
為了考查蒸壓釜蒸汽壓力對赤鐵礦尾礦蒸壓磚強度的影響,壓制成型的磚坯在蒸壓釜中經(jīng)2.lh升壓至不同的壓力值,再恒壓6h,降壓3.5h,得到不同的蒸壓磚,其抗壓強度與蒸汽壓力的關(guān)系見(jiàn)圖3 。

由圖3可知, 加氣混凝土砌塊設備隨著(zhù)設備蒸汽壓力的升高,赤鐵礦尾礦蒸壓磚的抗壓強度先增大而后減小,在蒸汽壓力為1.2MPa。時(shí)抗壓強度達到大值21.63MPa 。研究表明:一方面,在高溫水熱介質(zhì)下,體系中SiO2的溶解度隨壓力和溫度的升高而增加,并與Ca(OH)2:反應合成各種類(lèi)型的水化硅酸鈣,有利于蒸壓磚抗壓強度的增大;另一方面,壓力和溫度增大,各種水化反應的速度也加快,在蒸壓時(shí)間一定的情況下,反應進(jìn)行得越徹底,水化產(chǎn)物也越多,膠凝性也越強固;但是,過(guò)大的蒸汽壓力不利于提高制品強度的水化產(chǎn)物的形成。因此,試驗選取適宜的蒸汽壓力為1.2MPa 。
2、 恒壓時(shí)間
恒壓時(shí)間一定程度上決定著(zhù)赤鐵礦尾礦蒸壓磚制品水化產(chǎn)物的種類(lèi)、數量及結晶度,而水化產(chǎn)物的種類(lèi)、數量與結晶度是影響蒸壓制品強度的重要因素。對于確定的CaO 一Si02 一H2O系統,在一定的蒸汽壓力條件下,存在佳的恒壓時(shí)間。為了考查恒壓時(shí)間對赤鐵礦尾礦蒸壓磚強度的影響,壓制成型的磚坯在蒸壓釜中經(jīng)2.1h升壓至1.2MPa、恒壓一定時(shí)間后再降壓3.5h,得到不同的蒸壓磚,其抗壓強度與恒壓時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)圖4。

由圖4 可知, 加氣混凝土砌塊設備隨著(zhù)恒壓時(shí)間的延長(cháng),赤鐵礦尾礦蒸壓磚的抗壓強度先升高后下降,恒壓6h達到高點(diǎn),為21.63MPa 。這是由于低溶解度的水化硅酸鈣先在硅質(zhì)顆粒表面生成,然后逐步擴散到顆粒之間的空間內,隨著(zhù)恒壓時(shí)間的延長(cháng),液相中水化結晶物質(zhì)增多,并相互聯(lián)接交織起來(lái),結晶連生體數量和結晶度不斷增加兩,當恒壓時(shí)間超過(guò)佳時(shí)間后,顆粒表面的包裹層逐漸增厚,越來(lái)越密實(shí),晶體粒子越來(lái)越大,溶解的產(chǎn)物向外遷移的阻力也不斷增大,終導致蒸壓磚強度降低。因此,適宜的恒壓時(shí)間為6h。
三、 降壓階段
降壓階段是從停止供汽開(kāi)始,直到制品出釜為止的階段。試驗制品出釜溫度與室內溫度之差為40 ℃ ,降壓階段制品內部壓力高于介質(zhì)壓力,不適宜的降壓速度會(huì )導致制品孔隙的冷凝水迅速汽化產(chǎn)生大量蒸汽,破壞制品強度。
為了考查降壓時(shí)間對赤鐵礦尾礦蒸壓磚強度的影響, 加氣混凝土砌塊設備壓制成型的磚坯在蒸壓釜中經(jīng)2.lh升壓至1.2MPa ,恒壓6h后再勻速降壓,得到不同的蒸壓磚,其抗壓強度與降壓時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)圖5。

由圖5 可知,隨著(zhù)降壓時(shí)間的延長(cháng),蒸壓磚的抗壓強度逐步升高,當降壓時(shí)間為3.5h時(shí),蒸壓磚的抗壓強度為21.63MPa,可滿(mǎn)足制磚MU20的要求,進(jìn)一步延長(cháng)降壓時(shí)間則會(huì )降低蒸壓磚的生產(chǎn)效率。研究表明,降壓階段的熱物理學(xué)特點(diǎn)是蒸壓磚內部壓力明顯大于外部壓力,使蒸壓磚中充滿(mǎn)的水分急劇汽化,若降壓時(shí)間過(guò)短、降壓速度過(guò)快將導致蒸壓磚開(kāi)裂,從而影響蒸壓磚的強度。因此,適宜的降壓時(shí)間為3.sh 。
實(shí)驗結果表明原料中赤鐵礦尾礦、石灰、黃沙的質(zhì)量比為70:15:15,制磚水分摻量為15% , 加氣混凝土砌塊設備成型壓力為20MPa的磚坯的適宜蒸壓制度為:升壓時(shí)間2.lh,蒸汽壓力1.2MPa ,恒壓時(shí)間6h,降壓時(shí)間3.5h 。試驗結果表明,該蒸壓磚滿(mǎn)足MU20要求;恒壓階段對赤鐵礦尾礦蒸壓磚的抗壓強度的形成起關(guān)鍵作用,但升壓和降壓制度對強度的影響也很大。