三、磚瓦企業的節能監測

我國是世界上磚瓦生產第一大國，進入21世紀以來，每年磚瓦產量達8100億塊，其中黏土實心磚4800億塊以上，空心磚和多孔磚1700億塊以上，煤矸石、粉煤灰等多種廢渣磚1600億塊以上。

(一)磚瓦的生產工藝

燒結磚生產工藝過程總的來講由原料的制備、坯體成型、濕坯干燥和成品焙燒四部分組成。

(1)原料的制備。制磚原料經采掘之后，有的原料經加水攪拌和碾煉設備處理就可以了，有的原料就不行。如山土、煤矸石和頁巖等原料，還要經過破碎和細碎之后再加水攪拌和碾煉才行。原料選擇和制備的好壞直接影響到成品磚的質量好壞。

(2)坯體成型。選用的制磚原料通過制備處理之后，進入成型車間進行成型。我國的燒結磚的坯體成型方法基本上都采用塑擠出成型。塑擠出成型又有三種方法，即塑性擠出成型、半硬塑擠出成型和硬塑擠出成型。這三種擠出成型方法是依據成型含水率的不同來區分的。當濕坯成型含水率大于16%(干基以下均為干基)時，為塑性擠出成型。當濕坯成型含水率為14%～16%時為半硬塑擠出成型。當濕坯成型含水率為12%～14%時為硬塑擠出成型。坯體成型包括：原料進入成型車間未進入擠出成型磚機之前的供料、攪拌、加水與碾煉設備處理部分;經過成型磚機之后，成型出合格的泥條與濕坯部分。成型要做到制品的外形與結構，就是構成制品的形狀與結構。因此常說成型是基礎，也就是說要求的制品外部形狀與結構是經過成型塑造出來的，即成型是制磚工藝中基礎的含義。因為成型出來的坯體質量好壞與成品磚外觀質量好壞有著直接關系。

(3)濕坯干燥。當成型車間成型出來濕坯之后，這種濕坯要進行脫水干燥。在燒結磚生產工藝中濕坯干燥有自然干燥和人工干燥室干燥兩種方式。濕坯采用自然干燥是將濕坯碼放在自然干燥場地的坯埂上成垛，并人工進行倒碼花架，利用大氣進行自然干燥。使濕坯晾曬成千坯。濕坯采用人工干燥，是設有人工干燥室進行濕坯干燥。人工干燥室又分為大斷面隧道式干燥室和小斷面隧道式干燥室及室式干燥室三種形式。這三種干燥形式不管采用哪一種都是人工或機械將濕坯碼放在干燥車上成垛。這時將碼成濕坯垛的干燥車進入干燥室進行干燥濕坯。干燥室的熱介質一般來自燒結窯的余熱或熱風爐。濕坯干燥不管采用哪種干燥方式和哪一種人工干燥形式，都必須遵循在干燥過程中保證坯體不變形、不干裂。如果濕坯在干燥中出了問題不能保證制品的外觀質量，廢品率高，產魚下降，成品磚的成本增大，企業經濟效益就自然不好，所以，常稱坯體干燥是保證。這說明濕坯干燥在制磚工藝過程中的重要性。

(4)成品焙燒。濕坯在干燥之后，殘余含水率小于6%的情況下，就將坯體送人焙燒窯中燒成。焙燒用的窯型普遍采用輪窯和隧道窯。采用輪窯焙燒時，由人工將磚坯碼放在窯道里成垛。火在窯道里運行進行焙燒。采用隧道窯焙燒時，由人工或機械將磚坯碼放在窯車上成垛。碼好磚坯垛的窯車從隧道窯窯頭進入由窯尾出來窯車上的磚坯被焙燒成磚。窯里的焙燒火焰不運行，而是窯車載著坯垛又被焙燒在窯里運行。無論采用輪窯或隧道窯進行焙燒磚坯都必須做到：①不能把磚燒成欠火，成為生燒磚;②不能把磚燒成過火，焙燒成過火磚，成為焦磚。因此，常說制磚生產工藝中的焙燒是關鍵，來說明焙燒在制磚工藝過程中所占的分量。

(二)磚瓦企業的節能降耗技術及途徑

磚瓦生產的節能主要從產品結構和技術兩方面人手：①開發大規格、低密度、具有保溫隔熱性能的燒結空心制品和具有裝飾功能的清水墻裝飾磚、內外墻體裝飾板：②采用高效節能技術，提高能源利用效率，大大降低磚瓦行業對資源和能源的消耗，減少溫室氣體的排放，做到節地、節能、利廢、環保。

1.燒結空心制品

(1)實心磚與空心磚產品的比較。普通黏土磚在力學強度、耐久性、保溫隔熱性、隔音性、防火性等方面能夠滿足一般建筑的要求，而且施工方便，造價和維修費用低廉，但存在砌筑效率低、施工周期長、密度大、能耗高等缺點。發展燒結空心制品，包括燒結多孔磚、燒結空心磚和空心砌塊、燒結墻體裝飾板等，是順應建筑工業化發展的主要途徑。

(2)燒結空心制品的優越性。生產空心制品與生產實心磚相比，有明顯的優越性，既節省原料和燃料，降低成本，又能提高勞動生產率，提高產品質量。以孔洞率為23%的空心磚與實心磚相比，每億塊可節土4.2萬IT13，按取土深度3m計算，相當于21畝地的取土量。

(3)空心制品的優勢。

1)減輕墻體自重，降低建筑費用。用實心磚砌筑的單層廠房和多層廠房中，墻體的自重約占建筑物總重量的一半左右，而采用空心磚，就顯著地減輕了墻體的自重和基礎的荷載，從而節省建筑費用。在同樣的基礎上，可建造更多層的建筑物。

2)改善墻體熱傳導性，節能效果顯著。空心磚的熱工性能良好。空心磚墻體的空洞被灰縫封閉而使洞內的空氣處于靜止狀態時，墻體的導熱系數將隨密度的減小而降低。在保證熱工性能不變的條件下，使用空心磚可以減薄墻體厚度。例如，通常用實心磚砌筑平房和5～6層樓房時，墻體的厚度為240mm或370mm，倘若改用190mm×190mm×90mm的空心磚砌筑，墻體的厚度可以減薄50mm，每平方米造價可降低20%左右。同網形孔多孔磚相比，矩形孔多孔磚可實現建筑節能8%。

近兩年國內發展起來的墻體裝飾板，是一種新型燒結墻體材料，既能作為外墻板，也可在室內使用，具有極好的抗沖擊和抗凍性能，同時又具有優良的質地、鮮艷的色彩、獨特的結構、優越的性能。該產品色澤均勻、自然、無色差、持久耐用，又具有良好的保溫、隔熱、隔音功能，而且易于單片更換。

3)提高砌筑效率，減少砌筑砂漿。用空心磚砌筑墻體，砌磚量少，而且很少砍磚。以采用190mmX190mm×90mm的空心磚估算，每立方米砌體的灰縫砂漿用量比實心磚減少25%左右。另外，由于空心磚比實心磚密度小，使用時與實心磚相比，在建筑面積不變的條件下，運輸量和費周也相應降低。

4)使用壽命終結后可分離、可回收利用。從目前已掌握的資料看，燒結墻體材料在使用壽命終結后是最好分離和利用途徑最廣泛的材料，例如可用于水泥的混合材、可再生作為原料制造燒結磚瓦、可用于綠化種植、可制造裝飾性顆粒狀材料、可用來制造混凝土砌塊等。

5)生產中廢水的排放最少。生產燒結空心制品中對水的消耗量大約是118kj/kg(扣除原材料的自然含水量)，并在干燥期間以水蒸氣的形式排人了大氣。設備的冷卻水可重復利用或是加入原材料中，所以燒結磚的生產中幾乎無廢水排放。

6)建設期間運輸負荷小。磚運輸到施工現場的距離較短，特別是輕質磚和輕質砌塊，減少了材料流動的總流量和距離。

7)燒結空心制品可提供舒適的居室環境。①燒結空心制品是一種多微孔體系的產品，其濕傳導功能可調節建筑物內濕度，且吸濕與排出水分的速度相等，吸水速度和排水速度要比其他建筑材料高10倍。②砌體的密封良好，主要是使用中可長期保持其尺寸的穩定性。③隔音性能良好。如240mm厚的磚砌分隔墻，隔音可達60dB，完全可以不考慮側墻上聲音的傳播。對雙層的夾芯磚墻來講，因中間填充有隔熱材料，對外部噪聲的防護非常有效，在實際建筑中的測定結果表朗，其隔音量可達70dB。④具有非常好的防火性能。

2.內燃磚工藝

內燃磚工藝原理是把一定細度的燃料或可燃廢料如煤矸石、粉煤灰、爐渣等按一定比例與黏土、頁巖等原料均勻混合制成磚坯，依靠磚坯內燃料的燃燒和少量的外加燃料完成磚坯燒成的過程。內燃焙燒法制得的磚瓦，其抗壓強度和抗折強度比外燃焙燒法制得的磚瓦高20%左右。由于在制坯原料中摻進劣質煤或含一定熱值的工農業廢棄料，減少了原料的用量，節約了原煤或其他燃料。此外，劣質煤或含有一定熱值的工農業廢棄料，一般為磨細料，能改善原料的干燥性能，對干燥敏感系數大的高塑性黏土尤其明顯。這就能縮短干燥周期，減少干燥廢品，其密度也能從1800kg/m3減到1700kg/m3。同時，磚的導熱系數也相應減小。內燃磚由于外投煤減少，大大地減輕了焙燒工人投煤的勞動強度，窯內煤灰也顯著減少，因而改善出窯工人的操作條件。

(1)“內燃料”的選擇及摻配。使用內燃料的主要目的是提高火行速度、節約煤炭。因此，內燃料首先應具備一定的發熱量。煤矸石的發熱量一般在836～10450kj/kg，粉煤灰一般不超過4180kj/kg，爐渣一般在10450kj/kg，秸稈一般在7842～8778kj/kg。確定內燃料摻量時，要考慮焙燒所需熱量、內燃料發熱量、粒度、含水率以及原料塑性指數等影響因素，以便在節能、利廢、坯體成型質量、火度調節控制、成品質量等方面達到最佳綜合使用效果。

(2)應用效果。實踐證明，內燃磚是熱能利用率較高的一種焙燒工藝，可以減少資源和能源的消耗。利用粉煤灰、爐渣、煤矸石、鋸末和農作物——秸稈等可燃性廢料作內燃料，在坯體內部燃燒直接加熱坯體，加熱效率高，窯內最高溫度在坯體內部，窯內氣流溫度比坯體溫度低，與外燃磚比較，窯體向外部散熱相對減少，所以內燃磚能降低單位產品的熱能消耗。其中，高摻量粉煤灰燒結磚具有可提高能源利用率、降低坯體密度和煤灰的預分解作用等節能效應，可明顯降低坯體焙燒的燃料消耗，與外燃磚相比，具有實質意義的節能效率可達25%以上。目前，我國90%以上的磚瓦生產金業采用了內燃磚，全內燃煤矸石磚也得到了一定發展，這是內燃磚出現的新趨勢。