(1)技術原理本養護方法適用于配料中石灰用量較大的免燒磚。這種磚的主要原料應是活性工業廢渣如粉煤灰、礦渣等，也可以是電石渣等以CaO為主的工業廢渣。為了激發粉煤灰等這些活性廢渣的活性，在配料中加人生石灰。大部分生石灰與廢渣中的二氧化硅、三氧化二鋁反應，生成水化硅酸鹽和鋁酸鹽。當剩余的部分氧化鈣遇到二氧化碳氣時，又會和二氧化碳反應生成高強度的碳酸鈣，從而增加了制品的反應。其反應式如下:
CaO+ H20- Ca(OH)2 +66. 6kJ(5-16)
Ca(OH)2 +C02 - CaC03 + H2 0+112. 46kJ(5-17)
這樣，加人的生石灰就可以產生兩次放熱，第一次有效氧化鈣與水反應放熱，提高了物料的溫度，有利于活性廢渣的活化;第二次生石灰與水反應所形成的氫氧化鈣與二氧化碳反應，再次釋放熱量，又一次提高了免燒磚坯的溫度，促進了各種活性成分之間的反應，有利于生成更多的反應產物。
因此，碳化養護對加人生石灰的免燒磚的強度貢獻包括兩個方面:一是產生的碳酸鈣所直接形成的強度;二是在形成碳酸鈣過程中的放熱所形成的間接強度。根據上述技術原理，碳化養護就是向養護室通入二氧化碳氣體，讓它與坯體中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣而提高磚坯強度。
(2)破化養護室碳化養護室是一座密閉性較好的磚混結構建筑物。為了不使Co:氣體逸出，應采取各種密閉措施，。如不開窗戶，門要盡量小且有密封機構，墻壁要粉刷良好。為了不使碳化反應產生的熱量散失，達到自升溫養護。墻體和屋面可采用發泡水泥夾心或珍珠巖、礦棉夾心;地面可采用鋪設聚苯板(上抹水泥保護層3cm),澆筑發泡水泥或珍珠巖保溫砂漿。除此之外，養護室最好多座串聯或并聯，達到Co:氣體可互排、熱量互流，這樣，當一個養護窯出磚時，可將Co:氣體和熱量排到另一個窯室，實現Co:與熱量的有效利用。
(3)二氧化碳氣體的產生方法二氧化碳氣體可采用如下幾種方法來產生或利用。
①自建燃煤爐，一方面向養護窯供干熱風，另一方面也產生了C02, CO:和熱空氣一起送人養護窯。這一方法不經濟，一般不提倡。
②利用各工廠燃煤鍋爐產生的煙氣來提供C02，這不但可以消除企業的鍋爐廢氣污染，也降低了養護能耗，省去了自建火爐。
③自行鍛燒生石灰。因為生產免燒磚要使用生石灰(一般加量為10% ~!k--15%)，以年產4000萬塊標磚計算，年需生石灰約1500^-2000t，每天約4-7t左右，可以自建一座石灰窯，除自用外，還可部分外銷。生石灰窯的煙氣可提供大量的CO:氣體。因為石灰石的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣的熱分解產生CO2，其反應式如下:CaCO3 - CaO+ CO2 t(5-18) 因此，這種窯煙氣Co:的含量很好，是最理想的碳化氣體來源。如果有條件(當地有石灰窯)，可以將磚廠建在石灰窯附近，直接引來石灰窯煙氣養護免燒磚。
(4)利用鍋爐廢煙氣養護免燒磚的具體方法在各種方法中，利用鍋爐廢煙氣進行碳化養護最經濟、利國利民、’應多提倡。具體方法如下所述。
碳化系統如圖5-20所示，在鍋爐煙囪1之前設置旁路管道，使經除塵器出來的煙氣由引風機2送往堿洗器3，用堿性洗滌液噴射洗滌，對煙氣進行洗滌。經過洗滌后的煙氣進人碳化窯7。而洗滌液循環使用。當pH值達到6-7時則作為廢液排放至固液分離器6。分離后的固體為脫硫軟泥，送往灰渣制品車間作為原料(摻人料)，與爐渣、粉煤灰、石灰、石灰石或電石渣等進行配料生產制品坯體，并將其置人碳化窯7，利用經堿洗器3處理后的煙氣進行碳化。碳化過程中煙氣中的Co:氣體和灰渣制品坯體中的部分石灰反應生成碳酸鈣沉淀結晶。同時產生的反應濕熱蒸汽又促使活性材料和石灰中的有效氧化鈣反應生成硅酸鹽，使制品坯體強度得以增長，剩余的煙氣作為尾氣由引風機8抽至排氣煙囪9放空。從固液分離器6分離出的液體可排人地溝。
在上述工藝過程中，石灰乳液濃度控制在8%^-15%之間。吸收終點pH控制在6-7之間。碳化免燒磚制品坯體的生產是先將爐渣、石灰石等進行破碎，然后配料、攪拌、成型。經自然養護后的坯體再人碳化窯進行碳化養護，經產品檢驗合格即為碳化免燒磚成品。在成型時，可以制成各種坯體，如標準磚、砌塊、保溫磚、異型磚等，經碳化養護后便成為碳化標準磚，碳化粉煤灰砌塊，碳化保溫磚、碳化異型磚等。
(5)利用生石灰股燒氣養護免燒磚的具體方法、生石灰鍛燒過程產生的煙氣Co:含量高，更有利于免燒磚的碳化養護，具體方法如下。
①生石灰的緞燒、煤與石灰石的重量比為煤，石灰石=(6-5-7-5)，100，石灰石中的CaCO3含量85%以上，無煙煤的發熱量為5000 -1000cal/kg，物料裝窯后填充系數90%左右，采用連續式混料緞燒工藝使空氣和物料向運動逆向熱交換進行鍛燒，在溫度850-1000℃條件下慢火炯燒4^-5天。緞燒生石灰的物理性能:水化時間29min水化溫度30-51C，密度2. 8g/cm3，堆積密度0.94一1. 04g/cm3。
②其他物料的要求.活性廢渣堆積密度400一 1200kg/m3 ;顆粒直徑50-1005m，占50%以上;砂粒含量85%左右;毛細孔隙為70%左右;滲漏量為1. 7mm/li0 石膏:對成分的要求CaO為32%, SO3為43%、結晶水為19.7%，密度為2. 3^-2. 4g/cm3 0 氧化鎂:MgCO3經緞燒生成高鎂質生石灰(MgO)占20%以上，鍛燒溫度600-900r，水化時間30min左右，水化溫度401C以上。
③各組分物料配比、工藝過程?；钚詮U渣500kg，生石灰150kg，石膏10kg,氧化鎂20kg，水320kg(整個工序中水用量)。
先將150kg生石灰和10kg石膏破碎，磨細后再與500kg活性廢渣、20kg氧化鎂和適量水放人輪碾機進行輪碾，先加少量水碾2^-3min，待各種物料均勻后再加水濕碾，3^-7min后送人成型機成型。成型的磚塊經1天的自然養護后送人碳化室。將石灰窯的CO:氣體通過風機和管道輸送到碳化室，CO:氣體的濃度為7%12%,碳化室的溫度控制在40-60r ,碳化過程中需加水，使空氣相對濕度保持在90%左右，碳化時間為48-72h。最后將經碳化處理的磚塊運送至成品場堆放。
(6)利用造紙廠黑液生產免燒磚及利用造紙廠煙氣養護免燒磚的具體方法本方法可一舉三得，既可治理造紙黑液污染，又可治理造紙廠煙道氣污染，同時又降低了免燒磚的養護成本，是非常理想的養護方法。其具體方法如下。
在造紙廠內建兩個黑液反應池(以備交替使用)，把經過除塵的煙道氣引人池中進行反應。因鼓風送來的煙道氣具有一定動力，不需攪拌黑液，自行在池內循環;黑液吸收煙道氣的熱量不斷濃縮;由于煙道氣中含有CO2 , SO2 , NO等酸性物質，可與黑液中的堿性物質中和，從而使黑液的pH值下降至7-9。經煙道氣處理的黑液臭味變小，特黑液濃縮到一定程度后送人粉煤灰磚廠。
粉煤灰免燒磚配方與工藝如下所述。
粉煤灰免燒磚主要成分是粉煤和生石灰。其中粉煤灰含量約80% -90 0 0，生石灰約5%-20%，石膏約300。原料配好后，加人濃縮的造紙黑液，攪拌均勻后壓力成型，最后通人煙道氣養護48h后即可出品，質量達到標準。
粉煤灰免燒磚生產可采用現有生產線，只增加一些攪拌設備即可。免燒磚可省去鍋爐和蒸養釜，可大大降低成本。流程如圖5-21所示。
(7)電石渣碳化磚的生產方法電石渣[Ca(OH)2]是由電石加水生成乙炔氣(C2 H2)后的副產品。根據計算，每It標準電石產生乙炔氣后大約生成1. 16t的電石渣。據資料介紹，我國每年由電石生成乙炔再用于合成化工的電石量約為135萬噸，將生成150萬噸的電石渣，這使得企業和環保部門憂心忡忡。利用電石渣生產碳化磚，不但可以變廢為寶，還可以合理解決電石渣對環境的污染問題，取得明顯的社會效益和經濟效益。本節以貴州有機化工總廠為例，介紹利用電石渣生產碳化磚的工藝過程。
①電石渣碳化機理。電石渣為灰色的細粉狀物，含水率小于8%時其物理性質和化學成分如下: 所謂碳化反應，是指使電石渣和二氧化碳氣體發生反應，生成碳酸鈣的反應過程。其化學反應式為:Ca(OH)2 +C02+H2O-CaCO3 +2H2O(5-19)
電石渣碳化過程的實質是:粒狀氫氧化鈣在含水率合適時吸收二氧化碳氣體生成碳酸鈣，進而形成結晶體(主要是方解石)。這些結晶體在生成過程中所具有的凝聚力，賦予碳酸鈣很大的強度，從而使得用電石渣碳化制作的碳化磚有很好的耐用性。
當然，這一碳化過程的反應機理絕非如此簡單，它牽涉到一系列的物理吸附和擴散過程。在制磚工業上應用碳化技術，實際上是碳化一沉淀一結晶生長過程。
②生產工藝。利用電石渣的碳化機理生產碳化磚的工藝流程如圖5-22所示。
碳化磚生產工藝復雜，但要掌握好工藝參數并不容易。下面將影響生產的幾個關鍵因素作一個介紹。
a.水的影響。碳化過程必須在含水率合適時才能進行，含水率過高或過低均不能得到滿意的結果。綜合考慮碳化、機械成型、攪拌等因素，磚坯含水率(即混合物含水率)在7%- 10%為宜。
含水率偏低時，壓磚機的壓力不夠，磚坯不能成型;含水率過高時，磚坯成型同樣困難，并且碳化效果不好。
掌握磚坯合適含水率的關鍵是要掌握好電石渣的含水率。電石渣有兩種:一種是干法乙炔生產產生的;另一種是濕法乙炔生產產生的。前者的電石渣含水量很低，僅5%左右，用這種電石渣制磚，水分容易控制，磚的強度也高(這主要是由于磚中的游離氧化鈣f-CaO含量高，反應活性高)。濕法乙炔生產產生的電石渣的含水率比較難掌握。用濕法產生的電石渣在排放時的含水率高達97%，存放幾個月后的所謂“干灰”含水率約在36%以上，如何降低電石渣的含水率，成為制磚工藝的關鍵。這個廠采用了電石渣和干廢石灰粉末攪拌的方法，用廢石灰粉末吸收電石渣中的水分，降低電石渣的含水率，取得了滿意效果。
b.窯氣的影響。窯氣采用燒石灰產生的廢氣，其成分主要是二氧化碳。窯氣中二氧化碳氣體濃度高、擴散快、在水中的溶解度大，可以加快碳化反應速度。窯氣中二氧化碳的濃度不宜低于12%，這在石灰窯廢氣中是不難達到的。
此外，與碳化有關的還有窯氣的溫度、相對濕度及流量、流速。由于碳化磚的生產工藝要求不是十分嚴格，窯氣的溫度和濕度可采用廢氣自然狀態下的溫度和濕度，并通過調整磚坯含水率來適應，而增大窯氣流量、加快其流速則可加快碳化速度。
c.石砂和粉煤灰的影響。石砂是碳化磚的主要原料，在碳化磚中起骨料作用。它依靠電石渣“碳化一結晶”的凝聚力結合在一起，形成很大的強度。對石砂主要的技術要求是顆粒級配。從理論上講，太細的砂子雖然比表面積大，但空隙率小，不利于二氧化碳氣體的滲人，加人碳化反應生成的碳酸鈣體積較氫氧化鈣大，這樣由細砂制成的磚坯，經碳化后有可能產生爆裂現象。太粗的砂子也不行，一般采取中砂，粒徑一般在0. 15^-0. 18mm之間。
適當地加人一些粉煤灰的目的有兩個:一是使碳化磚的外觀增加美感;二是粉煤灰的孔隙率較大，增加了磚坯的透氣性，使得碳化速度加快，并且有利于粉煤灰中的硅和電石渣中的鈣發生硅鈣反應。(www.afcrockradio.com)
磚機
