淤泥燒結(jié)輕質(zhì)、高強(qiáng)、自保溫砌塊的研發(fā)與應(yīng)用
本文選題:湖泊淤泥 + 固化淤泥。 參考:《東南大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:我國湖泊資源豐富,湖泊面積約占國土總面積的0.95%,江蘇地區(qū)湖泊率約為6%,居全國之首。但很多水域面臨著水體富營養(yǎng)化、重金屬污染等水質(zhì)惡化問題,隨著河湖清淤力度的加大,每年產(chǎn)生的疏浚淤泥可達(dá)1億噸以上,淤泥的無害化利用是目前亟需解決的問題。淤泥、污泥、工業(yè)廢渣等綜合利用生產(chǎn)燒結(jié)保溫砌塊是實(shí)現(xiàn)其資源利用的有效途徑之一。本文從淤泥、污泥等資源綜合利用的角度出發(fā),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模淤泥燒結(jié)磚小樣的原材料優(yōu)選及工藝參數(shù)研究,并完成了工廠的中試生產(chǎn),以期為工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。第一,本文進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模制備燒結(jié)磚小樣的原材料優(yōu)選和工藝參數(shù)研究。研究結(jié)果表明,在成型水分20%,成型壓力1.OMPa,真空度-0.075MPa時(shí),混合料可獲得較好的成型性能,且在干燥和焙燒過程中均未有開裂等缺陷的產(chǎn)生;M、D、F1、F2等均可作為瘠性料用于淤泥制磚,對于減少干燥線性收縮有一定的作用,并綜合分析其吸水率、強(qiáng)度等指標(biāo),M作為瘠性料效果較優(yōu)。第二,本文以M為瘠性料,S為成孔劑制備燒結(jié)磚進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明,隨著M摻量的增加,淤泥燒結(jié)磚小樣的干燥線性收縮、強(qiáng)度、抗凍性、導(dǎo)熱系數(shù)降低,吸水率增大,當(dāng)M摻量為10%,S摻量為5%時(shí),可制備出干燥線性收縮為5.35%,體積密度為1633kg/m3,吸水率為16.5%,強(qiáng)度為20.5MPa,導(dǎo)熱系數(shù)為0.5331W/(m·k)的燒結(jié)磚小樣,并且在燒結(jié)過程中,重金屬可得到有效固化。在本實(shí)驗(yàn)條件下測得燃燒過程釋放二VA英類物質(zhì)總的毒性當(dāng)量為0.176ngTEQ/m3,滿足《生活垃圾污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2014)的排放標(biāo)準(zhǔn)。對不同配比的微觀形貌、孔隙率及孔徑分布進(jìn)行分析,結(jié)果表明,隨著M摻量的增加,燒結(jié)磚小樣形成較為疏松多孔的微觀結(jié)構(gòu),且孔隙率增大,孔徑細(xì)化,是其強(qiáng)度降低,吸水率增大,導(dǎo)熱系數(shù)降低,抗凍性能下降的主要原因。第三,本文對摻固化劑的淤泥制磚進(jìn)行了分析,研究結(jié)果表明,少量固化劑的加入對淤泥塑性指數(shù)、氧化物含量等沒有顯著的影響,但會較大程度影響其成型性能。在M摻量相同時(shí),固化淤泥燒結(jié)磚小樣的綜合性能較湖泊淤泥燒結(jié)磚小樣差,當(dāng)M摻量為10%時(shí),可制備出強(qiáng)度為15.8MPa的燒結(jié)磚小樣。第四,本文進(jìn)行了淤泥燒結(jié)保溫砌塊的中試生產(chǎn)。研究結(jié)果表明,B作為瘠性料可有效降低線性干燥收縮,對于提高砌塊的干燥性能具有顯著的作用。C作為內(nèi)燃料可促進(jìn)物料的焙燒,摻量適量對提高砌塊強(qiáng)度具有一定的作用。當(dāng)B摻量為10%,C摻量為15%時(shí),可制備出強(qiáng)度滿足MU5.0,吸水率低于11%,導(dǎo)熱系數(shù)為0.254W/(m-k)的內(nèi)墻保溫砌塊、導(dǎo)熱系數(shù)為0.249W/(m·k)的外墻保溫砌塊。
[Abstract]:Our country is rich in lake resources, the lake area accounts for 0.95% of the total land area, and the lake rate in Jiangsu region is about 6, ranking first in the whole country. However, many water areas are faced with water eutrophication, heavy metal pollution and other water quality deterioration problems. With the increase of river and lake desilting, the amount of dredged silt can reach more than 100 million tons every year. The harmless utilization of silt is a problem that needs to be solved at present. The comprehensive utilization of sludge, sludge and industrial waste residue is one of the effective ways to realize the utilization of sintered thermal insulation block. Based on the comprehensive utilization of sludge, sludge and other resources, this paper studies the optimization of raw materials and technological parameters of sludge and sintered brick samples on a laboratory scale, and completes the pilot plant production in order to provide a reference for industrial production. Firstly, the raw material selection and process parameters of sintering brick samples were studied in laboratory scale. The results show that when the moisture content is 20, the molding pressure is 1.OMPa, the vacuum degree is -0.075 MPA, the mixture can obtain better formability, and the defects such as no cracking and so on can be used as barren materials in the process of drying and roasting. It has a certain effect on reducing the drying linear shrinkage, and synthetically analyzes its water absorption, strength and other indexes as barren material the effect is better. Secondly, sintered brick was prepared with M as barren material and S as pore-forming agent. The results show that with the increase of M content, the dry linear shrinkage, strength, frost resistance, thermal conductivity decrease and water absorption increase of the sludge sintered brick sample, and when M content is 10% and S content is 5%, Sintered brick samples with linear shrinkage of 5.35, volume density of 1633kg / m3, water absorption of 16.5MPa, strength of 20.5 MPa and thermal conductivity of 0.5331W/(m k) can be prepared. During sintering, heavy metals can be effectively solidified. Under the experimental conditions, the total toxicity equivalent of diVA compounds released from combustion process was 0.176 ng TEQ / m3, which met the emission standard of GB18485-2014. The micromorphology, porosity and pore size distribution of sintered brick samples with different proportions were analyzed. The results showed that with the increase of M content, the sintered brick samples formed loose and porous microstructure, and the porosity increased, the pore size was refined, the strength of the sintered brick decreased. The main reason for the increase of water absorption, the decrease of thermal conductivity and the decrease of frost resistance. The results show that the addition of a small amount of curing agent has no significant effect on the plasticity index and oxide content of the sludge, but it will affect the molding performance to a great extent. When M content is the same, the comprehensive performance of solidified sludge sintered brick sample is worse than that of lake sludge sintered brick sample. When M content is 10, sintered brick sample with strength of 15.8MPa can be prepared. Fourth, the pilot production of silt sintered insulation block is carried out in this paper. The results show that B as barren material can effectively reduce the linear drying shrinkage, which has a significant effect on improving the drying performance of block. C as an internal fuel can promote the roasting of the material, and the proper amount of the mixture can improve the strength of the block to a certain extent. When the content of B is 10 and C is 15, the thermal insulation block of inner wall with strength of MU5.0, water absorption of less than 11, thermal conductivity of 0.254 W / m ~ (-k) and thermal conductivity of 0.249W/(m _ k) can be prepared.
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TU522.3
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