[摘 要]文章論述了國(guó)內(nèi)外建筑板材的發(fā)展概況，墻體建筑板材的類(lèi)別對(duì)組成墻體板材的基材，生產(chǎn)工藝，技術(shù)原理進(jìn)行了分析，對(duì)生產(chǎn)存在的問(wèn)題和改進(jìn)意見(jiàn)也進(jìn)行了論述。本文對(duì)如何發(fā)展與生產(chǎn)墻體建筑板材有一定的指導(dǎo)意見(jiàn)。
[關(guān)鍵詞]墻體建筑板材；建筑平板；建筑條板；半干法；平模澆注法；立模澆注法；擠壓法；擠出法
(一) 概 述
建筑是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，建筑提供了人類(lèi)賴(lài)以生存和生產(chǎn)的基本條件，然而建筑住房與廠房70％是墻體材料，墻體材料的70％是實(shí)心粘土磚，建筑業(yè)的節(jié)能70％有賴(lài)于墻體材料改革。一度我國(guó)的墻體材料基本是燒結(jié)粘土磚，燒結(jié)粘土磚的毀田取土，破壞生態(tài)平衡和燒制能耗，排放CO2造成環(huán)境污染，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)所不允許。為此，。我國(guó)出臺(tái)了“禁止毀田燒磚”和“大中城市禁止使用粘土磚建房”等一系列政策。盡管如此，社會(huì)上至今還有近4500億塊粘土磚在建筑中使用。以4500億塊磚為例，可毀土地45000畝(按每塊磚0.24×0.11×0.05=0.00132M3，取土2米深計(jì))。可耗煤5940萬(wàn)噸(按每塊磚燒制耗煤1.32噸)，可造成排放CO2 15444萬(wàn)噸(按每噸標(biāo)煤燃燒產(chǎn)生2.66噸CO2)。
我國(guó)每年約有20億M2的建筑竣工面積，其中墻體材料就計(jì)有36億M2，(按墻體材料與建筑面積為1.8：1計(jì))，年復(fù)一年，長(zhǎng)期以此下去，我國(guó)需要多少墻體材料，會(huì)造成多少能耗，會(huì)毀多少土地，會(huì)消耗多少能耗，會(huì)造成多少污染，是國(guó)人所必須考慮的。
因此，大力發(fā)展節(jié)能、節(jié)土、利廢、保護(hù)環(huán)境和改善建筑功能的新型墻體與裝飾、裝修材料，是建筑與建筑材料貫徹可持續(xù)發(fā)展和建材產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，因此建筑板材就應(yīng)運(yùn)而生了。
建筑板材能適應(yīng)和滿(mǎn)足建筑工業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、預(yù)制化生產(chǎn)，裝配式施工的需要，建筑輕質(zhì)板材各自都具有優(yōu)良的保溫、隔熱、隔聲、防火和裝飾效果，集裝飾、裝修和維護(hù)功能于一體。
建筑板材的生產(chǎn)大多是免燒、免蒸的工藝過(guò)程且無(wú)廢水、廢氣、粉塵和放射性物質(zhì)的排放，因此具有生產(chǎn)過(guò)程和使用過(guò)程的節(jié)能、環(huán)保功能。建筑輕質(zhì)板材的干作業(yè)施工，減少運(yùn)輸費(fèi)用，擴(kuò)大5％~10％的使用面積，輕質(zhì)的特性能促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)的改革，普遍受到建筑工程的青睞。
(二) 國(guó)外建筑輕板的發(fā)展概況
隨著建筑技術(shù)的進(jìn)步和建筑工業(yè)化的需求，發(fā)達(dá)早在上世紀(jì)四、五十年代便開(kāi)始了墻體材料的變革轉(zhuǎn)變，即小塊墻體(標(biāo)準(zhǔn)磚)向大塊墻體(混凝土砌塊、石膏砌塊、空心磚)轉(zhuǎn)變，大塊墻材向各種輕質(zhì)板材和復(fù)合板材方向轉(zhuǎn)變。萁墻體的構(gòu)成，如表1所示：
部分的主導(dǎo)輕質(zhì)建筑板材：
美國(guó)：石膏板、泰柏板、SP板(預(yù)應(yīng)力擠壓空心條板)。
日本：石棉水泥板、蒸壓硅鈣板、玻纖增強(qiáng)水泥板(GRC板)、水泥刨花板、水泥纖維板(3E板)、蒸壓加氣混凝土條板，石膏板．
英國(guó)：無(wú)石棉硅鈣板、紙面稻草板、GRC板。
德國(guó)：史特萊夫(STREIF)擠壓水泥條件、纖維增強(qiáng)擠出水泥方孔條板、水泥刨花板、石膏刨花板、OSB板(定向刨花板)、石膏纖維板。
芬蘭：移動(dòng)式與固定式擠壓成型水泥條板、OSB板(定向刨花板)、石膏纖維板。
比利時(shí)、奧地利：3D板、SISMO復(fù)合板。
俄羅斯：石棉水泥板、混凝土墻板、水泥刨花板。
澳大利亞：紙面石膏板、阿貝斯(RBS)石膏空心大板。
(三) 墻體建筑板材的類(lèi)別
墻體建筑板材從結(jié)構(gòu)形式而言分為兩大類(lèi)：
類(lèi)：建筑平板。板材厚度通常是8―25mm，作為墻體材料時(shí)是通過(guò)輕鋼龍骨和其它龍骨在現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合，為了達(dá)到建筑功能要求，往往可與聲、熱絕緣材料復(fù)合，而建筑平板是用做面層板。
第二類(lèi)：條板。板材厚度通常是60、90、100、120mm，無(wú)需要龍骨支撐，其類(lèi)別有：
1、無(wú)增強(qiáng)材料的條板；
2、連續(xù)纖維增強(qiáng)的實(shí)心條板；
3、連續(xù)纖維增強(qiáng)的多孔條板；
4、非連續(xù)纖維增強(qiáng)的多孔條板。
建筑板材從組成的基材區(qū)分有：
1、無(wú)機(jī)膠凝材料：A：水泥；B：石膏；C：石灰、硅酸鈣；D：氯氧鎂水泥。
2、有機(jī)膠凝材料：A：PVC；B：PC；C：PE；D：UF。
3、金屬板材：A：彩鋼板；B：鋁塑板；C：不透鋼板；D：鋁板。
其主要品種如下圖所示：
(四) 建筑板材的生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)技術(shù)分析
1、建筑平板的生產(chǎn)方法，大致分為：半干法；澆注法；抄取法；流漿法；預(yù)制復(fù)合法；半預(yù)制復(fù)合法
2、輕質(zhì)條板的生產(chǎn)方法：
2.1 半干法擠壓成型
芬蘭皮思益(PCE)移動(dòng)式條板擠壓機(jī)生產(chǎn)技術(shù)；
芬蘭阿克太克(ACOTEC)固定式自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)；
德國(guó)史特萊夫(STREIF)生產(chǎn)技術(shù)。
2.2 真空壓力擠出成型
德國(guó)翰得爾公司的木漿紙纖維增強(qiáng)方孔生產(chǎn)技術(shù)。
2.3 澆注模具成型
3、生產(chǎn)技術(shù)分析
3.1 輕質(zhì)隔墻條板的主要膠凝材料
3.1.1 水泥膠凝材料
膠凝材料是隔墻條板的主要原材料，依靠它與纖維、填充集料共同復(fù)合固結(jié)形成力學(xué)強(qiáng)度。作為膠凝材料主要有水泥、石膏、氯氧鎂水泥、石灰等。對(duì)膠凝材料，有關(guān)行業(yè)公布了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表2所示：
作為水泥系列的膠凝材料生產(chǎn)者都比較熟悉，作為以石膏和鎂質(zhì)膠凝材料由于工藝和功能要求，以及某些誤區(qū)，筆者做如下的分析：
3.1.2 石膏膠凝材料
1、石膏的成份
石膏起膠凝作用的主體是由天然石膏、磷石膏或脫硫石膏經(jīng)過(guò)煅燒形成的半水石膏(CaSO4?1／2H2O)。但在石膏煅燒過(guò)程中因溫度控制不當(dāng)或工藝處理不當(dāng)，還會(huì)產(chǎn)生過(guò)分脫水的無(wú)水石膏Ⅲ、無(wú)水石膏Ⅱ及未脫水的二水石膏(CaSO4?2H2O)，其中二水石膏不起膠凝作用，而過(guò)分脫水的無(wú)水石膏Ⅲ和無(wú)水石膏Ⅱ在半干法生產(chǎn)工藝中不可能有足夠的水使其水化，對(duì)石膏條板的增強(qiáng)無(wú)益。因此必須注意石膏原料中的半水石膏比例。生產(chǎn)實(shí)踐表明，半水石膏的含量不能低于75％，無(wú)水石膏和二水石膏的含量應(yīng)盡可能少。因此對(duì)石膏煅燒工序來(lái)說(shuō)石膏煅燒溫度的控制是一個(gè)十分重要的工藝要素。
石膏中無(wú)水石膏、半水石膏、二水石膏的各組成相的分析可按Vollney法則水化性能加以確定。在工藝上除嚴(yán)格控制煅燒溫度外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)石膏球磨細(xì)度的控制，應(yīng)符合GB9776～88建筑石膏標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)對(duì)煅燒的石膏粉進(jìn)行預(yù)均化處理，以使原料中的各相成份較為均勻。
2、緩凝劑
半水石膏的凝結(jié)時(shí)間約為7～10分鐘，生產(chǎn)石膏空心條板一個(gè)周期的工藝操作時(shí)間(含拌料時(shí)間，澆注成型時(shí)間、整形時(shí)間)約30～50分鐘。因此必須加入緩凝化學(xué)助劑，使石膏的凝結(jié)能滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求。緩凝劑有三類(lèi)：其一是有機(jī)弱酸及有機(jī)酸鹽諸如：檸檬酸、葡萄酸、乳酸、蘋(píng)果酸，以及它們的鈉鹽或鉀鹽；其二是無(wú)機(jī)鹽類(lèi)緩凝劑，如硼酸、硼砂、磷酸二氫銨焦磷酸鈉、碳酸等；其三是復(fù)合緩凝劑，將對(duì)強(qiáng)度有影響的緩凝劑與有互補(bǔ)作用的緩凝劑混合使用，如檸檬酸+硼砂+酒石酸和檸檬酸+硼砂+酒石酸+磷酸二氫銨，實(shí)踐證明復(fù)合緩凝劑的效果是好的。在使用緩凝劑時(shí)應(yīng)注意：
1)緩凝劑的用量和強(qiáng)度的關(guān)系：通常隨著摻量的增加，凝結(jié)時(shí)間延遲而板的強(qiáng)度也隨之降低。
2)對(duì)不同的緩凝劑的加量應(yīng)有所差異，特別是采用農(nóng)業(yè)纖維作原料。即使是木材原料也會(huì)因樹(shù)種不同，采伐期不同和原料存放期不同，影響原料中的含糖量而對(duì)石膏的緩凝作用也會(huì)不同。幾種植物纖維抽提液對(duì)石膏水化的影響，見(jiàn)表3。
3)工業(yè)中使用的緩凝劑應(yīng)具復(fù)合功能，這是一個(gè)新的概念，就是說(shuō)這種添加劑前期具有類(lèi)似有機(jī)弱酸鹽的緩凝作用，后期具有類(lèi)似硫酸鉀、氯化鈉等的促凝作用，這樣既不影響石膏條板生產(chǎn)工藝的可操作性，又不影響板的早期脫模強(qiáng)度。
石膏條板的主要原料是建筑石膏，由于石膏制品中的二水石膏相在水中有一定的溶解度(6×10-3mol/L)，通常表現(xiàn)為吸潮，濕強(qiáng)度降低；因此加入能與石膏反應(yīng)，并形成低溶解度、高結(jié)合力的水硬性物質(zhì)的添加物(第三組分)，顯得十分有價(jià)值。這種第三組分當(dāng)推能形成鈣礬石在鋁酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥。鈣礬石是在上述水泥水化時(shí)產(chǎn)生，并能與石膏生成難溶于水的針狀晶體結(jié)構(gòu)物，具有高強(qiáng)度及穩(wěn)定性，從而提高了抗水性。當(dāng)加入組份質(zhì)量為4％～8％時(shí)(相對(duì)石膏而言)，抗折、抗壓強(qiáng)度增幅為14％～17％；當(dāng)加入2％一6％硫鋁酸鹽水泥時(shí)，抗折強(qiáng)度能提高13％，抗水性也能較大幅度提高，其軟化系數(shù)能達(dá)0.45～0.62，軟化恢復(fù)系數(shù)能達(dá)到0.80～0.90。石灰的加入也能起到類(lèi)似的作用。另外，這類(lèi)第三組份的加入還有一定程度的緩凝作用。
3.1.3 氯氧鎂水泥膠凝材料
氯氧鎂水泥問(wèn)世近130余年(1867年法國(guó)索瑞爾發(fā)明)由于該材料具有突出的防火(公安部A160―2004標(biāo)準(zhǔn)定為不燃材料)和隔熱保溫，耐腐蝕性能以及優(yōu)質(zhì)的抗沖擊，抗折和抗壓強(qiáng)度。已為世人所接受。美、俄、德、英、日、奧地利都建有該材料為原料的防火刨花板、地板、通風(fēng)管道和墻體材料，有報(bào)道該材料所形成的建筑制品與水泥制品相比，其耐磨性高3倍，抗沖擊性提高1～5倍，抗凍性提高2～4倍。該材料的自身優(yōu)勢(shì)有：
1)是氣硬性膠凝材料，生產(chǎn)制造過(guò)程無(wú)需燒結(jié)和蒸養(yǎng)。具有生產(chǎn)和使用的節(jié)能功能，具有代木、節(jié)木的作用與功能。
2)材料組成中可加入40％以上的工業(yè)廢渣和農(nóng)業(yè)剩余物。
3)原料價(jià)格低廉(360元／噸)，用該材料在生產(chǎn)過(guò)程中不排放廢氣，不排放廢水，制品無(wú)揮發(fā)性甲醛和有機(jī)溶劑的毒害，制品可回收，再生利用，是一種新型的綠色生態(tài)建材。
但是氯氧鎂水泥的配制是嚴(yán)格科學(xué)的，而且穩(wěn)定氯氧鎂水泥的相結(jié)構(gòu)，決不是粗放型操作能解決的。否則材料會(huì)產(chǎn)生由于促凝劑氯化鎂的過(guò)剩和殘余，而產(chǎn)生返鹵、泛霜、變形，但這決不是氯氧鎂水泥的本質(zhì)，大量的研究和實(shí)踐已證明，采取如下的措施，完全可以克服。
1 要明確氯氧鎂水泥的相結(jié)構(gòu)，采取科學(xué)動(dòng)態(tài)的配制配比。
2 要穩(wěn)定氯氧鎂水泥的相結(jié)構(gòu)，必須外加有效的穩(wěn)定劑。
3 要有合理的工藝制度，特別是養(yǎng)護(hù)制度，切不能造成水化不完全或過(guò)早過(guò)結(jié)晶現(xiàn)象。
4 要有合格穩(wěn)定的原材料，特別要明確過(guò)燒氧化鎂，欠燒氧化鎂，活性氧化鎂的含量與促凝劑的量化反應(yīng)關(guān)系。
5 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要合理，氯氧鎂水泥不是萬(wàn)能的，有自身的缺陷，要揚(yáng)長(zhǎng)避短。
3.2 生產(chǎn)工藝的技術(shù)解析
3.2.1 擠壓法
擠出法的集料中膠凝材料主要是普通硅酸鹽水泥，也可采用低堿硫鋁酸鹽水泥或氯氧鎂水泥其增強(qiáng)材料可采用連續(xù)纖維或非連續(xù)纖維，甚至不加增強(qiáng)纖維而采用輕骨料陶粒，煤渣等。
采用低堿硫鋁酸鹽水泥，用連續(xù)抗堿玻纖或非連續(xù)抗堿玻纖即形成GRC條板。
2.1 0―1擠壓機(jī)的工作原理
其工作原理是在被擠壓機(jī)螺旋擠壓的物料的反作用下，擠壓機(jī)沿著條板生產(chǎn)線(xiàn)軌道行走，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，即PCE移動(dòng)式生產(chǎn)。
固定式生產(chǎn)是擠壓機(jī)不動(dòng)，擠壓機(jī)下部用鋼托板托住擠出的條板，在螺旋不斷地?cái)D壓下沿著流水線(xiàn)行走，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
擠壓機(jī)的擠出方式有多螺旋擠壓、推板擠壓、芯模加振動(dòng)擠壓、單螺旋擠壓，大多數(shù)是采用多螺旋擠壓。
2.1 0―2擠壓法生產(chǎn)工藝
2.1 0―3穩(wěn)定擠壓質(zhì)量的技術(shù)關(guān)鍵
1)攪拌系統(tǒng)：國(guó)外采用的體系是全電腦兩階式攪拌，即各原料采用電子秤計(jì)量或Y射線(xiàn)(核子稱(chēng))計(jì)量，各集料先干混，然后進(jìn)入二階濕混，攪拌機(jī)為主軸雙行星攪拌，這樣能充分將集料高度混勻。
2)國(guó)外的擠壓螺旋桿表面是納米級(jí)鍍鈦金屬層，因此具有高耐磨使用性能，而國(guó)內(nèi)的螺旋桿僅能操作1～1.2萬(wàn)延長(zhǎng)米，就需修補(bǔ)螺旋桿或更換，其壽命不足國(guó)外的1／5。國(guó)外的每個(gè)螺旋桿都可進(jìn)行各自的調(diào)速驅(qū)動(dòng)，這樣能使擠壓均衡同步，消除了采用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，因在擠壓過(guò)程中各部分的阻力不一致，造成密度不一致的強(qiáng)度差。
3)擠壓成型，混合集料的含水率至關(guān)重要，含水率過(guò)高過(guò)低都會(huì)嚴(yán)重影響條板板坯的初期強(qiáng)度。國(guó)外設(shè)備上裝有電腦控制測(cè)濕計(jì)，自動(dòng)控制加水量，國(guó)內(nèi)是用觸摸的手感來(lái)判斷集料的含濕量，這是急待改進(jìn)的。
4)國(guó)內(nèi)設(shè)備不恰當(dāng)?shù)膹?qiáng)調(diào)振動(dòng)作用，致使裝配件在振動(dòng)過(guò)程中易松解，經(jīng)常要調(diào)整，嚴(yán)重影響了機(jī)組的持續(xù)可操作性。
5)進(jìn)入擠出機(jī)的集料不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)，定量給料，造成密度的不均勻性。
6)要明確擠壓壓力和振動(dòng)頻率與混合集料的散松容重和含水率之間的關(guān)系，以確保條板的密度同質(zhì)性。
7)擠壓機(jī)成型的條板孔洞率約在30％～35％，擴(kuò)大擠壓孔洞率以減輕條板面密度，是擠壓成型機(jī)的努力方向。
擠壓成型可以在集料中加入短纖維，長(zhǎng)度通常在6～12mm，纖維可以是木纖維，玻璃纖維、維綸纖維、PP纖維，也可用連續(xù)纖維或φ1.6mm左右的鋼絲作為增強(qiáng)，纖維束和鋼絲可置于擠壓成型機(jī)中，與硅酸鹽水泥和集料共同擠壓成型。
我國(guó)北京紫微斯達(dá)建材機(jī)械制造有限公司在吸收芬蘭ACOTEC固定式墻板生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新制造出了含有成型，切割，電控系統(tǒng)，氣動(dòng)系統(tǒng)，分離翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)，余料回收系統(tǒng)，輸送機(jī)系統(tǒng)，起吊機(jī)系統(tǒng)以及物料攪拌系統(tǒng)和供料系統(tǒng)等組成的ZW輕板自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，把我國(guó)擠壓法生產(chǎn)推向了一個(gè)新階段。 (見(jiàn)錄像)
3.3.2 壓力真空擠出法
采用普通硅酸鹽水泥或硅鎂水泥為膠凝材料，外摻工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物：粉煤灰、石粉、礦渣、秸桿、合成纖維、廢紙纖維等為增強(qiáng)填充料，適量的增塑劑和水，經(jīng)攪拌、捏合，在真空擠出成型機(jī)內(nèi)，經(jīng)真空排氣并在螺桿的高擠壓力與高剪力的作用下，由模口擠出而形成的具有多種斷面的條形板材。
3.3.2―1 產(chǎn)品特點(diǎn)
1、外觀質(zhì)量平整，光潔，尺寸穩(wěn)定，質(zhì)地均勻。
2、性能穩(wěn)定，強(qiáng)度高，如下表所示，
3、產(chǎn)量大(年產(chǎn)量100萬(wàn)平米)，制品斷面的形狀與規(guī)格可多樣化。
4、制品的空洞可以是方形、圓形、多邊形等任意形狀，空洞率達(dá)50％～65％。
5、自動(dòng)化程度高，不產(chǎn)生廢水、廢氣，具有環(huán)保性、節(jié)能性，可綜合利用三廢資源，產(chǎn)品可供內(nèi)、外墻使用。
3.3.3―2 穩(wěn)定擠出質(zhì)量的關(guān)鍵
采用真空壓力擠出法生產(chǎn)時(shí)，在材料組成和工藝上應(yīng)掌握了解：
1、膠凝材料與增強(qiáng)材料，填充料的組成關(guān)系和對(duì)力學(xué)性能的影響。
2、加入何種塑化劑，加入何種量，能形成擠出塑性指數(shù)的要求。
3、塑性指數(shù)與擠出壓力和擠出速度的關(guān)系，以確保條板的尺寸規(guī)格性。
4、擠出機(jī)的自動(dòng)調(diào)速，真空缸的自動(dòng)密封和補(bǔ)償功能，模口材料的耐磨性。
5、條板的靜停養(yǎng)護(hù)與蒸壓養(yǎng)護(hù)制度。
3.3.4 澆注模具成型
澆注模具成型所澆注的集料要有流動(dòng)性，其集料的液／固比值通常在0.41～0.51之間，澆注的方式有手工成型，平模成型和立模成型。作為增強(qiáng)材料多可采用平鋪，掛網(wǎng)和張網(wǎng)成型。
所謂平鋪是指平模鋪網(wǎng)，在條板生產(chǎn)初期多采用此法。以混凝土地坪做底模，采取角鋼或模鋼做邊模和端模(均為可拆式)，此法相對(duì)投資少，占地面積大，效率低，板面平整度差，增強(qiáng)的玻纖網(wǎng)格布不處于張緊狀態(tài)，不能有效地發(fā)揮增強(qiáng)作用。
伴隨技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，我國(guó)西安已創(chuàng)造完成了全自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)墻體板材的成套裝備，生產(chǎn)過(guò)程采取自動(dòng)裝裝、卸模具，自動(dòng)成型整型，養(yǎng)護(hù)的程序控制，把我國(guó)平模生產(chǎn)推向了一個(gè)全新的歷程。 (見(jiàn)錄像)。
立模是由多塊鋼模板組成，立模處于立模車(chē)上，模腔可調(diào)整，模車(chē)可行走，增強(qiáng)玻纖布吊掛在模腔的兩側(cè)，將膠凝材料從上澆注入模腔，振動(dòng)填實(shí)找平即完成了整個(gè)過(guò)程。該法較平模法占面積小，效率也較高，由于玻纖網(wǎng)不能張緊，質(zhì)量不穩(wěn)定。
筆者與江蘇恒林保溫材料研究發(fā)展有限公司共同研制的立模自動(dòng)化墻板生產(chǎn)線(xiàn)。 (見(jiàn)錄像)其工藝特點(diǎn)：
1、生產(chǎn)線(xiàn)的原料(輕燒粉、粉煤灰、石粉、珍珠巖、木質(zhì)纖維及碎屑等)勻儲(chǔ)存在金屬制料倉(cāng)里，通過(guò)螺旋輸送器和電子計(jì)量秤計(jì)量進(jìn)入攪拌機(jī)進(jìn)行混合，料倉(cāng)可以確保原料的干燥儲(chǔ)存和無(wú)粉塵污染，準(zhǔn)確計(jì)量保證了原料的合理配置。
2、立模成型機(jī)設(shè)有自動(dòng)網(wǎng)裝置，避免了人工張網(wǎng)的位差和制品因布網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理的變型。成型機(jī)含有振動(dòng)裝置，可減少板材的氣孔和空洞。成型機(jī)具有端板可調(diào)節(jié)，能在機(jī)組內(nèi)生產(chǎn)不同長(zhǎng)度的板材機(jī)組備有加熱裝置，在側(cè)壁設(shè)有可供加熱的夾套裝置(電加熱或油加熱及水加熱)。機(jī)組具有可自動(dòng)卸模芯的裝置及可成型圓孔與方孔(特別是能加大空洞率的雙孔)，因此生產(chǎn)線(xiàn)上所采用的成型機(jī)除了能滿(mǎn)足規(guī)范的長(zhǎng)度、厚度、寬度要求外，還能滿(mǎn)足有關(guān)功能生產(chǎn)線(xiàn)條件的要求。
3、生產(chǎn)線(xiàn)的凝固調(diào)節(jié)液(氯化鎂溶液)是采用氣動(dòng)攪拌，能充分保證攪拌的均勻性，而且又避免了機(jī)械攪拌對(duì)設(shè)備的腐蝕性。凝固液采取泵送和流量計(jì)自動(dòng)計(jì)量進(jìn)入攪拌機(jī)里，充分保證了氧化鎂與氯化鎂定量化反應(yīng)，避免了因量化反應(yīng)不當(dāng)造成的返鹵、泛霜現(xiàn)象。
4、生產(chǎn)線(xiàn)采用的是雙軸漿混合機(jī)，它是由臥式筒式內(nèi)兩根攪拌軸等速反向旋轉(zhuǎn)，保證菱鎂物料徑向、環(huán)向、軸向三向運(yùn)動(dòng)，形成復(fù)合循環(huán)，充分形成翻滾、沖擊，使被混合的物料在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到均勻混合的效果，避免了單軸砂漿攪拌機(jī)所造成的渦流旋轉(zhuǎn)和物料攪拌死角現(xiàn)象，而且該攪拌機(jī)具有可調(diào)速裝置能達(dá)到快速、慢速的攪拌要求。
5、生產(chǎn)線(xiàn)的菱鎂漿料是采取加氣發(fā)泡，在滿(mǎn)足板材建筑功能要求的同時(shí)，還能減輕板材的自重，減少料漿用量，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高隔熱保溫功能，對(duì)墻板的建筑節(jié)能是十分有利的。
6、生產(chǎn)線(xiàn)備有壓縮空氣發(fā)泡的發(fā)泡機(jī)，將自制的發(fā)泡劑注入發(fā)泡機(jī)，可連續(xù)自動(dòng)發(fā)泡并將泡沫注入攪拌機(jī)中。
7、生產(chǎn)線(xiàn)的注漿是自動(dòng)加壓注漿成型，經(jīng)發(fā)泡的菱鎂料漿，儲(chǔ)存在可移動(dòng)的料車(chē)的儲(chǔ)料斗內(nèi)，由砂漿泵將儲(chǔ)存的加氣料漿加壓注入立模模具中，這樣可減少空洞和缺料現(xiàn)象，加上機(jī)組的振動(dòng)是能一步克服墻板材的氣孔，空洞和邊角缺料現(xiàn)象。
8、生產(chǎn)線(xiàn)的模心抽出是由可移動(dòng)的液壓抽芯機(jī)來(lái)完成的，抽芯機(jī)同時(shí)備有將硬化固結(jié)的墻體板推出和承接裝置和對(duì)模具的清潔，噴涂脫模劑的裝置，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多功能化。
9、在采用菱鎂料制造墻體板時(shí)，由于菱鎂材料在硬化聚合時(shí)是放熱反應(yīng)，而且又密閉在金屬模腔里，造成散熱不易，會(huì)使菱鎂材料產(chǎn)生過(guò)熱的晶體膨脹致使墻板會(huì)變形和材料脆裂現(xiàn)象。因此，成型機(jī)還備有冷卻降溫的循環(huán)設(shè)備。
3.3.5 半干法平壓成型
半干法工藝系指在混合料中加入少量?jī)H能滿(mǎn)足膠凝材料水化所需的水和混合組份中的吸附水，使混合料為半干硬性料，通過(guò)機(jī)械鋪裝等工藝處理形成的板坯烊受壓狀態(tài)下(單位成型壓力20～30Mpa)，完成膠凝材料與增強(qiáng)纖維或刨花的固結(jié)。半干法生產(chǎn)工藝之所以能被較廣泛的接受，其原因是該工藝節(jié)能、節(jié)水、無(wú)廢水排放，由于在受壓下完成材料的固結(jié)硬化，因而制品具有密實(shí)、強(qiáng)度高、吸水率低、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，該工藝較為典型的是水泥刨花板、氯氧鎂水泥刨花板、石膏刨花板的生產(chǎn)，其工藝流程下圖。
3.3.6 澆注輥壓法
澆注輥壓法是當(dāng)今氧化鎂防火板生產(chǎn)通用成型方法，是指氧化鎂、氯化鎂、外加劑、填料、水等組成的混合料，加工成具有均勻粘稠流動(dòng)性，其混合料的液固比值通常在0.41～0.47，混合料漿裹有兩層或多層玻璃纖維布，借助兩對(duì)和多對(duì)輥筒輥壓成具有所要求的厚度，并在模板上硬化固結(jié)形成氧化鎂板。在我國(guó)氧化鎂板的生產(chǎn)盡管時(shí)間不短，但還是年輕的行業(yè)，距當(dāng)今產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模化、機(jī)械化、自動(dòng)化還有較大的差距，筆者認(rèn)為還應(yīng)強(qiáng)化如下工作：
1、原料儲(chǔ)存與預(yù)均化
這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該說(shuō)整個(gè)行業(yè)都意識(shí)到了，但幾乎都沒(méi)有付諸實(shí)際行動(dòng)措施，問(wèn)題表現(xiàn)集中的是輕燒氧化鎂原料的儲(chǔ)存與預(yù)均化，其原因是輕燒氧化鎂是由菱鎂礦石MgCO3在750℃～850℃下煅燒而來(lái)，所采用的煅燒工藝幾乎都是反射窯，為避免煅燒過(guò)程的漏料，其礦石大多為15―25cm的塊體，而在燒成帶的燒成時(shí)間僅為2小時(shí)，難免不產(chǎn)生表面過(guò)燒而中間生燒，尤其在燒成后放料進(jìn)入燜爐區(qū)時(shí)，時(shí)無(wú)遮攔控制的放料以至于未經(jīng)煅燒預(yù)熱段的礦石也進(jìn)入到燜爐區(qū)，這樣生料就可能還要多些，如果不經(jīng)分揀和磨料時(shí)的預(yù)均化，必然會(huì)造成輕燒MgO粉由于礦石成份的波動(dòng)、燒成的波動(dòng)，導(dǎo)致活性MgO含量、燒失量、細(xì)度的差異都較大，作為袋裝進(jìn)入氧化鎂板生產(chǎn)企業(yè)，如果不進(jìn)行預(yù)均化處理是無(wú)法穩(wěn)定生產(chǎn)的。
輕燒MgO粉的預(yù)均化是在筒式料倉(cāng)里進(jìn)行的。筒式料倉(cāng)好是金屬的，也可采用防滲、防潮處理的混凝土料倉(cāng)，輕燒粉可用空壓泵或者斗式提升機(jī)輸入罐內(nèi)，進(jìn)行2～3次的反復(fù)倒料，通過(guò)螺旋送料器和計(jì)量稱(chēng)將輕燒粉準(zhǔn)確計(jì)量入攪拌機(jī)。
料倉(cāng)的儲(chǔ)備容量可根據(jù)公式(1)計(jì)算：
料倉(cāng)是準(zhǔn)壓力容器，選用時(shí)應(yīng)考慮具有除塵器、音叉料位計(jì)、氣動(dòng)激振破拱器等設(shè)施。儲(chǔ)備料倉(cāng)對(duì)于防止輕燒粉因受潮而降低活性也起了關(guān)鍵性作用。
對(duì)于其它原料也應(yīng)在料倉(cāng)里儲(chǔ)備，這對(duì)于文明生產(chǎn)，減少粉塵作業(yè)都有重要的作用。
對(duì)于鹵液池的容量可通過(guò)(2)式計(jì)算確定：
鹵液池中的MgCl2、外加劑和水可通過(guò)機(jī)械攪拌或氣激攪拌溶解各物質(zhì)，然后通過(guò)離心泵和液體流量計(jì)對(duì)鹵液計(jì)量加入到攪拌機(jī)中。
2、關(guān)于攪拌混合：
氧化鎂板的反應(yīng)組合物能否充分的攪拌均勻涉及到反應(yīng)物的界面能否充分結(jié)合，不至造成局部反應(yīng)過(guò)激，局部反應(yīng)又不完全，會(huì)造成板材強(qiáng)度不均的變形和返鹵現(xiàn)象。目前不少企業(yè)沿用的就是砂漿攪拌機(jī)，這種單軸攪拌易形成渦流和死角，不能形成充分碰撞、沖擊、翻涌、摩擦達(dá)到充分混合均勻的目的，建議采用雙軸槳葉混合機(jī)，該機(jī)由臥式筒體內(nèi)兩根攪拌軸等速反向旋轉(zhuǎn)，攪拌軸上特殊布置的槳葉確保物料徑向、環(huán)向、軸向三向運(yùn)動(dòng)，形成復(fù)合循環(huán)，使混合的物料在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到均勻混合的效果。若混合物含有短纖維，為使纖維分布均勻還可在軸上加上飛刀進(jìn)行輔助混合，攪拌機(jī)的容量可按(3)式計(jì)算確定：
攪拌機(jī)設(shè)在成型機(jī)的上方工作臺(tái)為好，一般設(shè)置二臺(tái)，可以滿(mǎn)足間歇式攪拌、連續(xù)式出料的要求，進(jìn)入攪拌機(jī)的各物料都必須經(jīng)過(guò)計(jì)量稱(chēng)計(jì)量加入，通過(guò)PCL自動(dòng)控制操作，做到規(guī)范化生產(chǎn)。
3、機(jī)械化操作
當(dāng)今氧化鎂板生產(chǎn)企業(yè)絕大部分式人工抬模板上成型臺(tái)，人工除塵垢涂脫模劑、人工截坯及抬成型架、人工將板坯上架養(yǎng)護(hù)，整個(gè)程序無(wú)異于作坊。筆者認(rèn)為規(guī)范生產(chǎn)氧化鎂板(見(jiàn)工藝圖2)式在成型輥臺(tái)上進(jìn)行的。成型輥臺(tái)生產(chǎn)線(xiàn)可分為模板處理輥臺(tái)、成型輥臺(tái)、板坯截割輥臺(tái)、加速輥臺(tái)和板坯入成型架輥臺(tái)，然后疊板在養(yǎng)護(hù)車(chē)上進(jìn)入養(yǎng)護(hù)房。
在模板處理輥臺(tái)上應(yīng)通過(guò)吸板機(jī)將模板自動(dòng)裝放在輥臺(tái)上，此段輥臺(tái)應(yīng)設(shè)置滾式除塵垢清理器和滾涂脫模劑裝置，經(jīng)處理好的模板供成型用。
氧化鎂板的成型是將坯料澆注在模板上，根據(jù)板材的用途不一，可裹覆二層或多層增強(qiáng)玻玻纖維布，然后輥壓定厚成型，針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)的成型機(jī)所出現(xiàn)的不足，試做如下分析：
1)氧化鎂板根據(jù)用途不一定會(huì)出現(xiàn)多層纖維布增強(qiáng)，有面層布就會(huì)有對(duì)定厚輥筒相匹配，而目前的成型機(jī)多是一臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)齒輪進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，這種原理對(duì)于成型薄板的阻力不大的情況下尚可進(jìn)行，對(duì)于成型阻力較大的厚板時(shí)，就會(huì)造成進(jìn)模板、成型輔料與出板坯的速度并不同步，造成模板與成型錯(cuò)疊及成型板坯的脫節(jié)現(xiàn)象，盡管可調(diào)節(jié)各成型輥的傳動(dòng)速比加以控制，這給生產(chǎn)帶來(lái)了很大的不便，筆者認(rèn)為均用調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)每一成型輥筒才是合理的。
2)現(xiàn)有的成型輔料多是人工將料漿對(duì)鋪在成型輥筒的前沿，強(qiáng)行滾壓成型，這樣必然會(huì)造成板材的密實(shí)度不一致，導(dǎo)致板材變形。應(yīng)該在成型機(jī)上設(shè)置下料斗，進(jìn)行定量下料并在成型輥筒前設(shè)一勻平輥進(jìn)行初步勻平控厚后再進(jìn)入輥壓成型。
下料斗的出口是一對(duì)撥料輥，通過(guò)調(diào)節(jié)撥料輥的間距和轉(zhuǎn)速達(dá)到定量下料的目的。
3)板坯的切割是氧化鎂板成型的一瓶頸之處，它不僅影響生產(chǎn)量而且影響質(zhì)量，由于增強(qiáng)的玻纖布是連續(xù)纏裹，而模板是一塊塊的撐托(長(zhǎng)度一般是2600mm)，必須將其玻纖布割斷，成型過(guò)程板并未硬化，玻纖布又有足夠的抗拉強(qiáng)變，而且在連續(xù)的運(yùn)行中，切割又不能傷及模板，這是有相當(dāng)難度的，現(xiàn)行各企業(yè)是在成型線(xiàn)的兩側(cè)各站一人進(jìn)行手工切割，這種方式既浪費(fèi)人力又影響生產(chǎn)量，應(yīng)該迅速改變，建議采用在線(xiàn)連續(xù)數(shù)控切割，以達(dá)到規(guī)范生產(chǎn)的目的。
4)成型板的生產(chǎn)率與成型速度：
成型機(jī)是氧化鎂板的核心設(shè)備，正確的選用成型機(jī)是以生產(chǎn)率和成型速度來(lái)考核的，可通過(guò)(4)、(5)式計(jì)算定位：
5)氧化鎂板的成型養(yǎng)護(hù)與整形
成型完畢的板材在成型輥臺(tái)的尾端進(jìn)入養(yǎng)護(hù)支撐框架，由抓扳機(jī)連同框架堆疊在養(yǎng)護(hù)車(chē)上，堆垛高度一般為10～15層，養(yǎng)護(hù)車(chē)的備用數(shù)，可以通過(guò)(6)式計(jì)算確定：
養(yǎng)護(hù)車(chē)通過(guò)過(guò)渡車(chē)裝置，用液壓頂推機(jī)將其送入養(yǎng)護(hù)房，養(yǎng)護(hù)房是隧道式，養(yǎng)護(hù)車(chē)連續(xù)推入，連續(xù)推出，實(shí)現(xiàn)連續(xù)養(yǎng)護(hù)，對(duì)于冬季生產(chǎn)，養(yǎng)護(hù)房有供熱裝置使溫度維持在25～35℃，夏季生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)房有排風(fēng)降溫裝置，使其板材硬化放熱溫度不超過(guò)60℃，避免反應(yīng)溫度過(guò)高和反應(yīng)過(guò)速會(huì)產(chǎn)生熱膨脹應(yīng)力及晶體生長(zhǎng)應(yīng)力，從而造成結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的破壞，致使板材產(chǎn)生裂紋和酥脆現(xiàn)象，因此氧化鎂的生產(chǎn)必須設(shè)有養(yǎng)護(hù)調(diào)濕設(shè)施，這樣才能保證不受氣候影響連續(xù)生產(chǎn)性。
經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)硬化的氧化鎂板隨同養(yǎng)護(hù)車(chē)出養(yǎng)護(hù)房再通過(guò)過(guò)渡裝置進(jìn)入卸板區(qū)，卸板區(qū)也是由卸板輥臺(tái)組成，通過(guò)卸板機(jī)將成品板送入輥臺(tái)進(jìn)行縱橫鋸邊整形，鋸邊機(jī)的效率可通過(guò)(7)式計(jì)算確定：
模板也通過(guò)卸板機(jī)將其送入成型輥臺(tái)供成型用，成型撐托架繼續(xù)疊垛在養(yǎng)護(hù)車(chē)上通過(guò)重輥臺(tái)傳送提供給循環(huán)養(yǎng)護(hù)成型用。
縱橫整形鋸邊后的氧化鎂板通過(guò)液壓升降機(jī)將板材承接成垛，由叉車(chē)又送到二次靜養(yǎng)護(hù)3～5天，然后通過(guò)打包機(jī)捆包。
這樣整條氧化鎂板生產(chǎn)線(xiàn)就形成了循環(huán)連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)線(xiàn)各工段均通過(guò)PLC自動(dòng)控制連鎖，力求把氧化鎂的生產(chǎn)推入規(guī)范化。
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