陶粒是一种在回转窑中经发泡生产的轻骨料。它具有球状的外形,表面光滑而坚硬,内部呈蜂窝状,有密度小、热导率低、强度高的特点。在耐火材料行业中,陶粒主要用于作隔热耐火材料的骨料。
陶粒自身的堆积密度小于1100kg/m3,一般为300~900kg/m3。以陶粒为骨料制作的混凝土密度为1100~1800kg/m3,相应的混凝土抗压强度为30.5~40.0Mpa。陶粒的特点是外表坚硬,而内部有许许多多的微孔。这些微孔赋予陶粒质轻的特性。200号粉煤灰陶粒混凝土的密度为1600kg/m3左右。目前我国陶粒砂主要用于石油支撑剂,也是目前需求量的陶粒砂品种之一,也叫石油压裂支撑剂陶粒砂。在陶粒发明和生产之初,它主要用于建材领域,由于技术的不断发展和人们对陶粒性能的认识更加深入,陶粒的应用早已超过建材这一传统范围,不断扩大它的应用新领域。现在陶粒在建材方面的应用,已经由100%下降到80%,在其他方面的应用,已占20%。随着陶粒新品质、新用途的不断开发,它在其他方面的比例将会逐渐增大。
陶粒按形状分为碎石型陶粒、圆球形陶粒和圆柱形陶粒。
(1)碎石形陶粒
碎石型陶粒一般用天然矿石生产,先将石块粉碎、焙烧,然后进行筛粉;也可用天然及人工轻质原料如浮石、火山渣、煤渣、自然或煅烧煤矸石等,直接破碎筛分而得。
(2)圆球形陶粒
圆球形陶粒是采用圆盘造粒机生产。先将原料磨粉,然后加水造粒,制成圆球再进行焙烧或养护而成。目前我国的陶粒大部分是这种品种。
(3)圆柱形陶粒
圆柱型陶粒一般采用塑性挤出成型。先制成泥条,再切割成圆柱形状。这种陶粒适合于塑性较高的等黏土原料,产量相对较低。圆柱料坯若采用回砖窑焙烧,圆柱体在窑内滚动成椭圆形。
轻质页岩陶粒滤料采用天然岩石--页岩为原料,经高温、焙烧精制而成。其无味、抗压耐磨、耐腐蚀,并具有良好的吸附性能和强度,适用于各类水质的净化处理。还用于花卉盆景无土栽培,其材质轻、抗压、保温、防冻、防震、无辐射等优点也可用做建筑节能材料。
页岩陶粒的生产过程一般分为五个阶段,生料制备、烘干、预热、焙烧以及冷却。页岩原矿经颚式破碎机破碎,破碎后过筛,选择3mm~5mm粒径颗粒作为生料,然后将生料送入电炉预热,预热完毕立刻送入已经处于目标温度的电阴炉中焙烧,焙烧完毕后,室温冷却得到陶粒。
页岩生料的烘干、预热、焙烧、冷却时间及温度选择称之为陶粒的焙烧制度,研究陶粒焙烧制度是陶粒焙烧研究的主要内容。陶粒制备过程中的各因素都会对陶粒的质量产生影响。
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