DE2406373A1 - Light expanded aggregate for prodn. of light concrete - using fly ash from colliery power stations and other wastes - Google Patents

Light expanded aggregate for prodn. of light concrete - using fly ash from colliery power stations and other wastes

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DE2406373A1 DE19742406373 DE2406373A DE2406373A1 DE 2406373 A1 DE2406373 A1 DE 2406373A1 DE 19742406373 DE19742406373 DE 19742406373 DE 2406373 A DE2406373 A DE 2406373A DE 2406373 A1 DE2406373 A1 DE 2406373A1
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Abstract

Light expanded aggregate for use in making light concrete is made from fly ash obtd. from colliery power stations. Mine sludges and tailings, and fly ash from electric power stations may be included in the raw material which is pref. reduced in size by mechanical milling to destroy the vitreous structure, followed by pre-calcining to burn out the coal at 860 degrees C. max. in an oxidising atmos., the calcining time being chosen so the individual constituents of the mixt. are enriched. The material thus obtd. is mixed with other, conventional addns. and water followed by granulation and thermal treatment by the usual methods to obtain the light expanded aggregate.

Description

Leicht zuschlag zur Herstellung von Leichtbeton aus vorbehandelter Flugasc-he der Zechenkraftwerke unter Einbeziehung der Abfall- und Nebenprodukte der Zechen und Hütten Die vorliegende Erfindung betrifft einen leichten Zuschlag unterschiedlicher Rohdichte zur Herstellung von Leichtbeton und ein Verfahren ur Fertigung dieses Zuschlages aus Plugaschen der Zechenkraftwerke unter der möglichen Einbeziehung der Abnall- und Nebenprodukte der Zechen und Hütten.Slight surcharge for the production of lightweight concrete from pre-treated Flight of the coal mine power plants including waste and by-products of mines and smelters The present invention relates to a light surcharge different bulk density for the production of lightweight concrete and a process ur Production of this surcharge from plug ashes of the colliery power plants under the possible Inclusion of waste and by-products from mines and smelters.

Bei der Gewinnung der Bodenschätze und deren intensive Weiterverarbeitung, fallen in großen Mengen Neben- und Abfall-produkte an. Als Abfallprodukte können diese, den Aufbau und der Zusammensetzung nach, nur in geringem Umfane im natürlichen Zustande einer Veredelung zugeführt werden. Große Haldenbildungen liegen daher in diesen Industrien überall vor.In the extraction of natural resources and their intensive processing, there are large quantities of by-products and waste products. As waste products can these, according to their structure and composition, only to a small extent in the natural States are fed to a refinement. Large heaps of heaps are therefore in these industries are everywhere.

Dieses gilt auch für die mit Kohle unterschiedlicher Art -beheizten El- und anders gearteten Kraftwerke, bei welchen in großen Mengen Flaschen anfallen, die nur zum geringen Teil einer Verwertung zugeführt werden können.This also applies to those heated with coal of different types Electric and other types of power plants, in which large quantities of cylinders are produced, only a small part of which can be recycled.

Je nach Aufbau und Anteil der noch eingebauten Kohle,werden Flugaschen für Herstellung von Zement oder für Verbesserung der Eigenschaften des Betons eingesetzt.Depending on the structure and the proportion of coal that is still installed, fly ashes become used for the production of cement or to improve the properties of concrete.

Eine weitere Verwendung sieht man in der Herstellung yon leichtem Zuschlag i'n Verfahren der Sinterung auf Bändern.Another use is seen in the manufacture of light items Surcharge in the process of sintering on strips.

Zu diesem Zwecke wird der Flugasche noch zusätzlich Kohle beigefügt, um über den Ausbrand der organischen Bestandteile, in Verbindung mit hoher Hitzeeinwirkung die Porigkeit des Granulates zu erzielen.For this purpose, coal is also added to the fly ash, about the burnout of the organic components, in connection with high heat to achieve the porosity of the granulate.

Die Praxis hat gezeigt, daß das in dieser Verfahrensweise gefertigte Material, unabhängig von der Art der Granulatbildung, einen sehr schweren Leichtzuschlag ergibt.Practice has shown that the manufactured in this process Material, regardless of the type of granulate formation, is a very heavy lightweight aggregate results.

Neben Sinterbildungen beim Kohleausbrand bei hohen Temperaturen im kern des Granulates, kommt es zu Zusammenpackungen er Granulate und zu Traubenbildungen, so daß das Fertigerzeugnis gebrochen werden muB.In addition to sinter formation during carbon burnout at high temperatures in the core of the granules, the granules are packed together and clusters are formed, so that the finished product must be broken.

Die Schüttdichten des Sinterporites, die aus Flugasche gefertigt werden, liegen im allgemeinen bei 700 oder bei 8oo kg/ cbm.The bulk densities of the sinter porite made from fly ash are generally around 700 or 800 kg / cbm.

Dem Granulat aus Flugasche wird von den Fachleuten die Grünstandfestigkeit im vorgetrockneten Zustande abgesprochen, so daß eine Herstellung im Drenrohrofen stets in Frage gestellt wird, wodurch die Verwendung des Sinterbandes eine Rechtfertigung erhält.The experts give the granulate from fly ash its green stability agreed in the pre-dried state, so that a production in the Drenrohrofen is always questioned, which justifies the use of the sintered belt receives.

Leichter Zuschlag aus Flugasche auf dem Sinterband geber tigt,gibt beim Aufbau von Leichtbeton Rohdichten für den Beton von 1600 kg/cbm bis 2000 kg/cbm.There is a slight surcharge from fly ash on the sintering belt when building lightweight concrete bulk densities for the concrete from 1600 kg / cbm to 2000 kg / cbm.

Leichtbeton mit diesen Rohdichten rechtfertigen die Anwendung leichter Zuschläge nicht, da keine wirtschaftlichen Vorteile erbracht werden.Lightweight concrete with these bulk densities justify the application more easily No surcharges as there are no economic benefits.

Leicht zuschlag und Herstellung Erfindungsgemäß wird hier nun ein Verfahren aufgezeigt, nach welchem die Flugaschen aus den Kohle-Kraftwerken, allein oder mit Bergeschlämme und/oder Wasenserben angereichert, im Wege einer mechanischen und thermischen Vorbehandlung so umgewandelt werden, daß ein Rohstoff anfällt, welcher,mit oder ohne Zusatz von Rotschlamm, sic1r eignet zur Herstellung von geblähtem porigem Zuschlag mit definierter Form und Eigenschaften.Slight surcharge and production According to the invention, a Procedure demonstrated by which the fly ash from the coal-fired power plants, alone or enriched with mining sludge and / or water sherds, by way of a mechanical and thermal pretreatment are converted so that a raw material is obtained, which, with or without the addition of red mud, it is suitable for the production of expanded porous Surcharge with a defined shape and properties.

Der Erfindung wird zugrunde gelegt, daß Flugaschen sich im Werdegang als feines Einzelkorn aufbauen, die mit einer glasigen Oberfläche ausgestattet sind. Die hoch Kieselsäuere angereicherte glasige Oberfläche wirkt sowohl dem frühen Schmelzvorgang, als auch infolge der glatten glasigen Oberfläche, dem Verbund der Granulation entgegen.The invention is based on the fact that fly ash is in its development build up as fine single grains, which are equipped with a glassy surface. The highly silica-enriched glassy surface affects both the early melting process, as well as due to the smooth glassy surface, the bond of the granulation against.

Eine Einordnung des Aschenkornes in die üblichen Vorgänge beim Granulieren ist nur dann gegeben, wenn die Masse der Flugasche vor der Weiterverarbeitung im Einzelkorn über die Mahlvorgänge,der mechanischen Einwirkung über spezielle Aggregate, zerstört wird. Durch die Mahlcorgänge wird die Oberfläche als glasige Schicht zerstört und ein starker Flächenzuwachs erzielt. Die Granulation über Wasserzusatz mit oder ohne entsprechende und übliche Beimengungen, bei au@gebrochener und vergrößerter Oberfläche des Kornes, kann nun die notwendige Frisch- und Trokkenfestigkeit für den Fertigungsprozeß ergeben.A classification of the ash grain in the usual processes during granulation is only given if the mass of the fly ash before further processing in the Single grain through the grinding processes, the mechanical action through special aggregates, gets destroyed. The grinding cores destroy the surface as a glassy layer and achieved a strong increase in area. Granulation by adding water with or without appropriate and customary admixtures, with broken and enlarged ones Surface of the grain can now have the necessary fresh and dry strength for result in the manufacturing process.

Erfindungsgemäß wird das vermahlene Rohgut, flugasche aller Art, als feines Rohmehl einer thermischen Vorbehandlung zugeführt. In dieser Stufe des Fertigungsporzesses wird aus dem Rohmehl die Kohle ausgebrannt. Die Temperaturbereiche dieser Arbeitsvorgänge bewegen sich in etwa bei goo°c und werden durch Überprüfungen dem vorhandenen Rohstoff und dem Kohleanteil angepaßt.According to the invention, the ground raw material, fly ash of all kinds, as fine raw meal from a thermal pretreatment fed. In this In the first stage of the manufacturing process, the coal is burned out of the raw meal. The temperature ranges these work processes move around at goo ° c and are checked through adapted to the available raw material and the proportion of coal.

Die Dauer der thermischen Vorbehandlung entspricht dem vollständigen Ausbrand der Kohleanteile, die über eine entsprechende Analyse des Rohstoffes zu ermitteln ist.The duration of the thermal pretreatment corresponds to the full one Burnout of the coal shares, which increases via a corresponding analysis of the raw material determine is.

In der Praxis ist es erwiesen, daß Flugaschen, die einer solchen Vorbehandlung nicht unterworfen werden, sich weder gut granulieren, noch im weiteren Prozeß der Fettigung die Eignung mitbringen, in den bisher bekannten und allgemein für Herstellung von Blähton verwendeten Aggregaten sieh blähen lassen. Die unbehandelten Plugaschen ergeben-keinen Leichtzuschlag, welcher in der Güte em Blähton entsprechen würde. Im allgemeinen ergibt sich ein gesintertes Material. Dieses wird auch im wesentlichen durch die Bezeichnung der aus Flugasche gefertigten Erzeugnisse, wie Sinterporit, Pluasint, Agloporit uam.In practice it has been proven that fly ashes that undergo such pretreatment not be subjected, neither granulate well, nor in the further process of the Bring the suitability with greasing, in the previously known and generally for production aggregates used by expanded clay can be puffed up. The untreated plug bags result - no light aggregate, which would correspond in the quality em expanded clay. In general, a sintered material results. This will also essentially be by the designation of the products made from fly ash, such as sinterporite, Pluasint, agloporite, etc.

gekennzeichnet.marked.

Durch den Vorgang der thermischen Vorbehandlung findet die in der Patentanmeldung P 25 51 788.6 gekennzeichnete indirekte Reduktion statt Außerdem wird aber durch den vorhergehenden Ausbrand der Kohle bei oxydierender Atmosphäre der Ausbrand der Kohle so vollzoen, daß der Sauerstoff dem mineralogischen Aufbau des Rohstoffes in keiner Weise entzogen wird.Through the process of thermal pretreatment, the Patent application P 25 51 788.6 marked indirect reduction instead of addition but is caused by the previous burnout of the coal in an oxidizing atmosphere the burnout of the coal so complete that the oxygen to the mineralogical structure of the raw material is not withdrawn in any way.

Der Ausbrand der Kohle im fertigen Granulat, im Herstellprozeß des Fertigerzeugnisses, also in geschlossener Masse des Roherzeugnisses, ist nur mit einem hohen Aufwand an Sauerstoff zu bewerkstelligen. Diese Suaerstoffmenge kann von Außen, auch beim Fahren in oxydierender Atmosphäre nicht aufgegeben werden, so daß im späteren Ablauf der sich an den Fertigungsprozeß anschließenden pyroplastiseilen Möglichkeit einer Verf ormung, diese infolge des Entzuges der wesentlichen Bestandteile, die U diesem Vorgang erforderlich sind, nicht stattfinden kann.The burnout of the coal in the finished granulate, in the manufacturing process of the Finished product, i.e. in a closed mass of the raw product, is only with to accomplish a high expenditure of oxygen. This amount of oxygen can are not abandoned from the outside, even when driving in an oxidizing atmosphere, so that in the later course of the pyroplastic ropes following the manufacturing process Possibility of shaping this as a result of the withdrawal of the essential components, the U this process required cannot take place.

Bei der thermischen Vorbehandlung ist der Kohleausbrand an freie Zufuhr der Luft gebunden und kann den späteren Ablauf der Reaktionen bei hoher Hitzeeinwirlung nicht behindern.In the case of thermal pretreatment, the coal burnout is a free supply Bound in the air and can the later course of the reactions with high exposure to heat do not hinder.

Vergleichende Überprüfungen mit nicht entkohlen und entkohlten, mit mechanisch vorbehandelten und nicht gemahlenen. Flugaschen, mit und ohne Zusätze wurden durchgeführt und die erfindungsmäßig'en Feststellungen bestätigt.Comparative reviews with non-decarburized and decarburized, with mechanically pretreated and not ground. Fly ash, with and without additives were carried out and the findings according to the invention were confirmed.

Die Ergebnisse der durchgeführten Überprüfungen wurden durch Anschliffe der gebrannten Granulate in Vergrößerungen fotografisch festgehalten.The results of the tests carried out were given by grinding of the fired granules captured photographically in enlargements.

Claims (11)

A N S P R Ü C H E :EXPECTATIONS : 1. Leichter Zuschlag für Leichtb dadurch eekennzeichnet, daß der Rohstoff für die Herstellung der porigen geblähten Zuschläge FluÕaEchen aus den Zechenkraftwerken sind. 1. Slight surcharge for Leichtb characterized in that the Raw material for the production of the porous expanded aggregates from the rivers Colliery power plants are. 2. Leichter Zuschlag, dadurch gekennzeichnet, daß der in Pos. 1 genannten Rohstoff, erweitert oder ergänzt werden kann durch Einbeziehen von Bergeschlämme und Wasohbergen in den Rohstofl-Aufbau. 2. Slight surcharge, characterized in that the one mentioned in pos Raw material can be expanded or supplemented by including mining sludge and wasoh mountains in the raw material structure. Leichter Zuschlag, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Pos.l und 2 verwendete Rohstof oder Rohstoff-Gemenge, aus Zechenkraftwerken oder anderen, gleichwertig im Rohstoff gelagerten El-Kraftwerken, mechanisch vorbehandelt wird, durch Vermahlen oder andere Arten der Zerkleinerung. Slight surcharge, characterized in that the item 1 and 2 used raw material or raw material mixture, from coal mine power stations or others, Equivalent El power plants stored in the raw material, is mechanically pretreated, by grinding or other types of comminution. 4. Leichter Zuschlag, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Pos.1,2 und 3 aufgebaute und mechanisch vorbehandelte Rohstoff, nach der genannten Aufbereitung im glasigen Aufbau der Nasse seines Kornes zerstört is. 4. Slight surcharge, characterized in that the item 1.2 and 3 built-up and mechanically pretreated raw material, after the processing mentioned in the glassy structure of the wetness of its grain is destroyed. 5. Verfahren zur Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos. 1,2,3 und 4 gewählt und aufbereitet, dadurch gekennzeichnet,' daß der Kohleausbrand in loser Form durch eine thermische Vorbehandlung in Temperaturbereichen bis 860°C in oxydierender Atmosphäre erfolgt. 5. Procedure for the production of the light surcharge according to items 1,2,3 and 4 selected and processed, characterized in that 'that the coal burnout in loose form through thermal pretreatment in temperature ranges up to 860 ° C takes place in an oxidizing atmosphere. 6. Verfahren der Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos.5,4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der thermischen Vorbehandlung des Rohstoffes so gewählt wird, daß im Zuge der einsetzenden Umwandlung, eine indirekte Anreicherung zelner Bestannteile, die über die chemische Analyse zu ermitteln ist, einsetzt. 6. Procedure for producing the light surcharge according to Item 5.4 and 5 characterized in that the duration of the thermal pretreatment of the raw material is chosen so that in the course of the onset of conversion, an indirect enrichment individual components, which can be determined by chemical analysis, are used. 7. Verfahren zur Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos. 1 bis 6 incl. dadurch gekennzeichnet, daß der Umgewandelte Rohstoff und oder/Gemenge, mit bekannten Zusätzen, wenn erforderlich, Abfallprodukte der Hützen und der Aluminiumindustrie, angereichert wird, dadurch im Blähverhalten re"uliert, der weiteren Verarbei£ung, den üblichen Verfahrenstechniken zugeleitet wird. 7. Procedure for producing the light surcharge according to item 1 up to 6 incl. characterized in that the converted raw material and / or mixture, with known additives, if necessary, waste products from the Hützen and the aluminum industry, is enriched, thereby re "ulated in the swelling behavior, the further processing, is fed to the usual process technologies. 8. Verfahren zur Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos.1 bis 7 incl. dadurch gekennzeichnet, daß der mechanisch und thermisch vorbehandelte Rohstoff und oder Gemenge, sich mit Wasser oder Wasser und die gebräuchlichen Zusätze, in der üblichen Weise über die Granulieraggregate verarbeiten Iäßt, die Granulate die notwendige Standfestigkeit in dem Ablauf der Fertigung aufweisen.8. Procedure for the production of the light surcharge according to item 1 to 7 incl. Characterized in that the mechanically and thermally pretreated raw material and or mixture, with water or water and the usual additives, in in the usual way on the granulating units, the granules the have the necessary stability in the course of production. 9. Verfahren zur Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos. 1 bis 8 incl. dadurch gekennzeichnet, daß durch den Kohleausbrand über die thermische Vorbehandlung, im Rohgranulat bei Hitzeeinwirkung kein Sauerstoff-Entzug für Ausbrennen der organischen Beimengungen stattfinden kann, die Blähvorgänge im Granulat bei Aufheizen und Brennen sich infolge Hitzeeinwirkung gemäß der definierten und homogenisierten Zusammensetzung des Rohstoffes unbehindert entfalten können.9. Process for the production of the light surcharge according to pos. 1 to 8 incl. Characterized in that through the coal burnout over the thermal Pretreatment, no oxygen deprivation for burnout in the raw granulate when exposed to heat the organic admixtures can take place, the swelling processes in the granulate Heating up and burning as a result of the action of heat according to the defined and homogenized Composition of the raw material can unfold unhindered. 10. Verfahren zur Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos. 1 bis 9 incl. dadurch gekannzeichnet, daß in den genannten vorgängen einer Rohstoff-Umwandlung und einer ausgewogenen vnreicherung des Rohstoffes mit eventuell erforderlichen Zusätzen, über die übliche Homogenisierung und Granulation, bei einer als normal bezeichnenden Hitzeeinwirkung der wirtschaftlich tragbaren Bereiche, geblähter poriger, somit leichter zuschlag, mit definierter form und Eigenschaften, erarbeitet wird.10. Process for the production of the light surcharge according to item 1 up to 9 incl. characterized in that in the processes mentioned a raw material conversion and a balanced enrichment of the raw material with any necessary Additions, beyond the usual homogenization and granulation, at one as normal significant heat exposure of the economically viable areas, expanded porous, thus a lighter surcharge, with a defined shape and properties, is worked out. 11. Verfahren und leichter Zuschlag nach Anspruch Pos. 1 bis 10 incl. dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung und das Brennen die bekannten und gebräuchlichen Aggregate verwendet werden, wodurch die bekannten Erfahrungswerte der Fertigung von blähbaren Erzeugnissen auch für dieses Verfahren voll genutzt wer(en irönnen.11. Method and light surcharge according to claim items 1 to 10 incl. characterized in that the known and for the production and firing Common aggregates are used, whereby the known empirical values the manufacture of expandable products also for This method fully used who (en irönnen. Höhere Investitionen als für Blänton bei der maschinellen Auslegung nicht erforderlich sind. Bei einer direkten Zuleitung der wluasche vom Kraftwerk zu der Produktionsstelle der leichten Zuschläge, eine Erschlie@ung der Tongrube, die Unterhaltung der TonZrusev der Transport des Tones von der Grube zu dem Werk, ein vorgeschaltetes Mischbett und die gesamten für die Aufbereitung des Tones erforderlichen Aggregate in Wegfall kommen.Higher investment than for Blänton in terms of machine design are not required. With a direct supply of the wash from the power plant to the production site of the light aggregates, an opening of the clay pit, the entertainment of the clayZrusev the transport of the clay from the mine to the plant, an upstream mixing bed and all of the items required for the preparation of the clay Aggregates come to an end.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0112999A1 (en) * 1982-12-03 1984-07-11 Ackermann, Manfred F., Dipl.-Ing. Foamed concrete block and method of producing it
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CN114804676A (en) * 2022-05-11 2022-07-29 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 Cement active mixed material prepared from waste incineration fly ash and cyanided tailings and preparation method thereof

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