JP2627870B2 - 燃焼灰を原料とする固化体の製造方法及び装置 - Google Patents
燃焼灰を原料とする固化体の製造方法及び装置Info
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- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石炭焚流動層ボイラ、
微粉炭焚ボイラ等の石炭焚燃焼装置から排出される燃焼
灰を原料として固化体を製造する方法、及びこの方法を
実施する装置、詳しくは、燃焼灰を水和反応にてエトリ
ンガイトを主成分とする反応生成物で固化させ、固化体
又は粒状体として利用する方法及び装置に関するもので
ある。そして、本発明の方法により得られた固化体は人
工魚礁、水路底板等の用途、粒状体は路盤材、人工藻場
材、脱硫剤、窒素、リン等の吸着剤等の用途への利用を
図ることができる。
微粉炭焚ボイラ等の石炭焚燃焼装置から排出される燃焼
灰を原料として固化体を製造する方法、及びこの方法を
実施する装置、詳しくは、燃焼灰を水和反応にてエトリ
ンガイトを主成分とする反応生成物で固化させ、固化体
又は粒状体として利用する方法及び装置に関するもので
ある。そして、本発明の方法により得られた固化体は人
工魚礁、水路底板等の用途、粒状体は路盤材、人工藻場
材、脱硫剤、窒素、リン等の吸着剤等の用途への利用を
図ることができる。
【０００２】
【従来の技術】従来、石炭焚燃焼装置から排出される燃
焼灰の大部分は、水で加湿処理された後に廃棄処分さ
れ、残りがセメント原料等に利用されている。従来、燃
焼灰の利用方法として、石炭焚流動層燃焼灰に石灰及び
石膏を加えて成分調整を行って水と混練した後、成形
し、ついで常圧水蒸気処理して硬化体を製造する方法が
知られている（例えば、特公昭６４−１４２０号公報参
照）。また、石炭焚流動層燃焼灰に石灰及び石膏を加え
て成分調整を行い、この混合粉体に硫酸カリウム等の一
価のカチオン塩及び水を添加して混練した後、成形し、
ついで常圧水蒸気で処理して硬化体を製造する方法が知
られている（例えば、特公昭６４−１４２３号公報参
照）。さらに、石炭焚流動層燃焼灰に石灰及び石膏を加
えて成分調整し、この混合粉体に水を加えて混練し、混
練物のスランプを０．５〜１０ｃｍにして硬化体を製造
する方法が知られている（例えば、特公平３−３８２２
７号公報参照）。
焼灰の大部分は、水で加湿処理された後に廃棄処分さ
れ、残りがセメント原料等に利用されている。従来、燃
焼灰の利用方法として、石炭焚流動層燃焼灰に石灰及び
石膏を加えて成分調整を行って水と混練した後、成形
し、ついで常圧水蒸気処理して硬化体を製造する方法が
知られている（例えば、特公昭６４−１４２０号公報参
照）。また、石炭焚流動層燃焼灰に石灰及び石膏を加え
て成分調整を行い、この混合粉体に硫酸カリウム等の一
価のカチオン塩及び水を添加して混練した後、成形し、
ついで常圧水蒸気で処理して硬化体を製造する方法が知
られている（例えば、特公昭６４−１４２３号公報参
照）。さらに、石炭焚流動層燃焼灰に石灰及び石膏を加
えて成分調整し、この混合粉体に水を加えて混練し、混
練物のスランプを０．５〜１０ｃｍにして硬化体を製造
する方法が知られている（例えば、特公平３−３８２２
７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】石炭焚燃焼灰等の廃棄
物は増大傾向にあるが、最終処分地の確保が難しくな
り、また、セメント原料等として利用することも、ボイ
ラ立地条件等により限界が出てきた。また、上記の３つ
の公報に記載されているような、燃焼灰に石灰及び石膏
を添加し、成分調整する方法では、炭種により燃焼灰の
性状が異なるので、固化体の品質の確保が難しいものが
ある。また、上記の特公昭６４−１４２３号公報に記載
されているような、混練水に硫酸カリウム等の一価のカ
チオン塩を添加する方法は、維持管理費を増大させると
いう問題点がある。燃焼灰の性状は変化するので、安定
な製造、高品質な固化体を得るためには、燃焼灰性状変
化に追随できる調整機能を組み込む必要がある。
物は増大傾向にあるが、最終処分地の確保が難しくな
り、また、セメント原料等として利用することも、ボイ
ラ立地条件等により限界が出てきた。また、上記の３つ
の公報に記載されているような、燃焼灰に石灰及び石膏
を添加し、成分調整する方法では、炭種により燃焼灰の
性状が異なるので、固化体の品質の確保が難しいものが
ある。また、上記の特公昭６４−１４２３号公報に記載
されているような、混練水に硫酸カリウム等の一価のカ
チオン塩を添加する方法は、維持管理費を増大させると
いう問題点がある。燃焼灰の性状は変化するので、安定
な製造、高品質な固化体を得るためには、燃焼灰性状変
化に追随できる調整機能を組み込む必要がある。
【０００４】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、ボイラ等の燃焼装置の立地条件に
よらず、大量の固化体を安定して製造でき、かつ、多炭
種灰に対応して高品質の固化体を製造することができ、
しかも、燃焼灰性状変動に対応して安定な運転を行うこ
とができる燃焼灰を原料とする固化体の製造方法及び装
置を提供することにある。
で、本発明の目的は、ボイラ等の燃焼装置の立地条件に
よらず、大量の固化体を安定して製造でき、かつ、多炭
種灰に対応して高品質の固化体を製造することができ、
しかも、燃焼灰性状変動に対応して安定な運転を行うこ
とができる燃焼灰を原料とする固化体の製造方法及び装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明の燃焼灰を原料とする固化体の製
造装置は、図１に示すように、石炭焚流動層ボイラ１
０、微粉炭焚ボイラ等の燃焼装置から排出される燃焼灰
と水とを０．６〜５分間の短時間内に混練するとともに
混練機の電流値が一定となるように水量を調整できる機
能を有する高速混練機１２と、混練物を０．２〜５．０
ｋｇ／ｃｍ２Ｇの範囲の低圧で成形する成形機１４と、
成形物をラックに積載しプッシャ方式で移動させながら
養生する養生装置１６と、養生装置１６からの高強度の
固化体を衝撃で破砕する破砕機１８と、混練物、成形
体、固化体、破砕物を搬送するためのコンベア２０、２
２、２４、２６とからなるように構成される。２８はサ
イクロン、２９はリバーシブルコンベア、３０はバグフ
ィルター等の集じん機、３２は燃焼灰貯槽、３４は海水
又は海水を混入した水を貯えるための海水貯槽、３６は
計量機、３８は混練機の電流値を測定するための電流
計、４０は電流計の値に応じて水量を調整する制御弁、
４２は冷却器である。
成するために、本発明の燃焼灰を原料とする固化体の製
造装置は、図１に示すように、石炭焚流動層ボイラ１
０、微粉炭焚ボイラ等の燃焼装置から排出される燃焼灰
と水とを０．６〜５分間の短時間内に混練するとともに
混練機の電流値が一定となるように水量を調整できる機
能を有する高速混練機１２と、混練物を０．２〜５．０
ｋｇ／ｃｍ２Ｇの範囲の低圧で成形する成形機１４と、
成形物をラックに積載しプッシャ方式で移動させながら
養生する養生装置１６と、養生装置１６からの高強度の
固化体を衝撃で破砕する破砕機１８と、混練物、成形
体、固化体、破砕物を搬送するためのコンベア２０、２
２、２４、２６とからなるように構成される。２８はサ
イクロン、２９はリバーシブルコンベア、３０はバグフ
ィルター等の集じん機、３２は燃焼灰貯槽、３４は海水
又は海水を混入した水を貯えるための海水貯槽、３６は
計量機、３８は混練機の電流値を測定するための電流
計、４０は電流計の値に応じて水量を調整する制御弁、
４２は冷却器である。
【０００６】上記の装置において、破砕機及び破砕物コ
ンベアを省略して、燃焼灰と水とを混練するとともに混
練機の電流値が一定となるように水量を調整できる機能
を有する混練機１２と、混練物を成形する成形機１４
と、成形物をラックに積載しプッシャ方式で移動させな
がら養生する養生装置１６と、混練物、成形体、固化体
を搬送するためのコンベア２０、２２、２４とから構成
される場合もある。また、上記の装置において、燃焼灰
と水とを混練する混練機１２と、混練物を成形する成形
機１４と、成形物をラックに積載し移動させながら養生
する養生装置１６と、養生装置１６からの固化体を衝撃
で破砕する破砕機１８と、混練物、成形体、固化体、破
砕物を搬送するためのコンベア２０、２２、２４、２６
とから構成される場合もある。しかしながら、本発明の
製造装置は、燃焼灰と水とを短時間に混練するととも
に、混練機の電流値が一定となるように水量を調整でき
る機能を有した高速混練機１２、混練物を低圧で成形す
る成形機１４、成形物をラックに積載し、プッシャ方式
で移動しながら養生する養生装置１６、高強度の固化体
を衝撃で破砕する破砕機１８、及び混練物、成形体、固
化体、破砕物（例えば、路盤材）を搬送するためのコン
ベア２０、２２、２４、２６より構成されるのが最適で
ある。なお、各工程にレベルセンサー等を設置すること
により、無人運転を図ることが可能である。
ンベアを省略して、燃焼灰と水とを混練するとともに混
練機の電流値が一定となるように水量を調整できる機能
を有する混練機１２と、混練物を成形する成形機１４
と、成形物をラックに積載しプッシャ方式で移動させな
がら養生する養生装置１６と、混練物、成形体、固化体
を搬送するためのコンベア２０、２２、２４とから構成
される場合もある。また、上記の装置において、燃焼灰
と水とを混練する混練機１２と、混練物を成形する成形
機１４と、成形物をラックに積載し移動させながら養生
する養生装置１６と、養生装置１６からの固化体を衝撃
で破砕する破砕機１８と、混練物、成形体、固化体、破
砕物を搬送するためのコンベア２０、２２、２４、２６
とから構成される場合もある。しかしながら、本発明の
製造装置は、燃焼灰と水とを短時間に混練するととも
に、混練機の電流値が一定となるように水量を調整でき
る機能を有した高速混練機１２、混練物を低圧で成形す
る成形機１４、成形物をラックに積載し、プッシャ方式
で移動しながら養生する養生装置１６、高強度の固化体
を衝撃で破砕する破砕機１８、及び混練物、成形体、固
化体、破砕物（例えば、路盤材）を搬送するためのコン
ベア２０、２２、２４、２６より構成されるのが最適で
ある。なお、各工程にレベルセンサー等を設置すること
により、無人運転を図ることが可能である。
【０００７】上記のように構成された装置において、石
炭焚燃焼装置へ供給する脱硫剤としての石灰石量を、燃
焼灰中の生石灰量が１０〜３０ｗｔ％の範囲となるよう
に、石炭中の灰分量及び／又は石炭中の硫黄分量が少な
い場合又は多過ぎる場合に調整し、成分調整された燃焼
灰を水と混練し、混練物を成形した後、養生する。さら
に、各部の条件を入れて、工程を詳しく説明すると、成
分調整された燃焼灰を水と混練し、混練物を０．２〜
５．０ｋｇ／ｃｍ２Ｇの範囲の低圧で成形し、常温で１
〜１５時間養生した後、５０〜９５℃の範囲の水蒸気で
５〜２５時間養生することが固化体の品質向上の点から
好ましい。常温養生時間が１時間未満の場合は、５０〜
９５℃の蒸気養生で多数のクラックが発生し、高強度固
化体を得ることができなくなる傾向があり、一方、１５
時間を超える場合は、固化体製造装置の処理能力が低下
し、かつ維持管理費が高くなる傾向がある。水蒸気温度
が５０℃未満の場合は、エトリンガイト等の生成反応が
遅くなり、かつ結晶が針状晶とならないため、固化体が
高強度を発現しない傾向があり、一方、９５℃を超える
場合は、エトリンガイト等の生成反応が非常に速くなる
一方、分解反応も進行するため、固化体強度のバラツキ
が大きくなる傾向がある。水蒸気養生時間が５時間未満
の場合は、エトリンガイト等の生成物量が少なく固化体
が高強度を発現しない傾向があり、一方、２５時間を超
える場合は、固化体製造装置の処理能力が低下し、かつ
維持管理費が高くなる傾向がある。なお、水蒸気の圧力
は１．５〜２０ｋｇ／ｃｍ２Ｇのものが用いられる。
炭焚燃焼装置へ供給する脱硫剤としての石灰石量を、燃
焼灰中の生石灰量が１０〜３０ｗｔ％の範囲となるよう
に、石炭中の灰分量及び／又は石炭中の硫黄分量が少な
い場合又は多過ぎる場合に調整し、成分調整された燃焼
灰を水と混練し、混練物を成形した後、養生する。さら
に、各部の条件を入れて、工程を詳しく説明すると、成
分調整された燃焼灰を水と混練し、混練物を０．２〜
５．０ｋｇ／ｃｍ２Ｇの範囲の低圧で成形し、常温で１
〜１５時間養生した後、５０〜９５℃の範囲の水蒸気で
５〜２５時間養生することが固化体の品質向上の点から
好ましい。常温養生時間が１時間未満の場合は、５０〜
９５℃の蒸気養生で多数のクラックが発生し、高強度固
化体を得ることができなくなる傾向があり、一方、１５
時間を超える場合は、固化体製造装置の処理能力が低下
し、かつ維持管理費が高くなる傾向がある。水蒸気温度
が５０℃未満の場合は、エトリンガイト等の生成反応が
遅くなり、かつ結晶が針状晶とならないため、固化体が
高強度を発現しない傾向があり、一方、９５℃を超える
場合は、エトリンガイト等の生成反応が非常に速くなる
一方、分解反応も進行するため、固化体強度のバラツキ
が大きくなる傾向がある。水蒸気養生時間が５時間未満
の場合は、エトリンガイト等の生成物量が少なく固化体
が高強度を発現しない傾向があり、一方、２５時間を超
える場合は、固化体製造装置の処理能力が低下し、かつ
維持管理費が高くなる傾向がある。なお、水蒸気の圧力
は１．５〜２０ｋｇ／ｃｍ２Ｇのものが用いられる。
【０００８】上記の方法において、養生した後の固化体
を破砕することにより、粒状体とすることが、エトリン
ガイト生成量の増加による固化体の品質向上の点から好
ましい。また、混練水として海水又は海水を２０ｖｏｌ
％以上加えた水を用いることが、エトリンガイト結晶の
発達による固化体の品質向上の点から好ましい。また、
混練水として、１回目に最終水量よりも少ない水を添加
し、混練した後の混練機の電流値が一定となるように２
回目の水を投入し、さらに所定時間、例えば１〜４分間
混練して混練機から混練物を払い出すことが、混練物の
状態を安定化させるという点から好ましい。この場合、
１回目に添加する混練水が最終水量の７０〜９５ｖｏｌ
％の範囲であり、１回目の混練時間が０．６〜５分間で
あるようにする。さらに、燃焼灰を、石炭焚流動層燃焼
装置のボトム灰を粉砕してブレーン比表面積を２０００
〜６０００ｃｍ２／ｇとし、輸送過程又は混練過程で集
じん灰と混合したものとすることが、エトリンガイト生
成量の増加による固化体の品質向上の点から好ましい。
を破砕することにより、粒状体とすることが、エトリン
ガイト生成量の増加による固化体の品質向上の点から好
ましい。また、混練水として海水又は海水を２０ｖｏｌ
％以上加えた水を用いることが、エトリンガイト結晶の
発達による固化体の品質向上の点から好ましい。また、
混練水として、１回目に最終水量よりも少ない水を添加
し、混練した後の混練機の電流値が一定となるように２
回目の水を投入し、さらに所定時間、例えば１〜４分間
混練して混練機から混練物を払い出すことが、混練物の
状態を安定化させるという点から好ましい。この場合、
１回目に添加する混練水が最終水量の７０〜９５ｖｏｌ
％の範囲であり、１回目の混練時間が０．６〜５分間で
あるようにする。さらに、燃焼灰を、石炭焚流動層燃焼
装置のボトム灰を粉砕してブレーン比表面積を２０００
〜６０００ｃｍ２／ｇとし、輸送過程又は混練過程で集
じん灰と混合したものとすることが、エトリンガイト生
成量の増加による固化体の品質向上の点から好ましい。
【０００９】本発明により、つぎのような課題を解決す
ることができる。 （１） ボイラ等の燃焼装置の立地条件によらず、大量
の燃焼灰が安定に利用できる用途の開拓 固化体、粒状体の二種類の製品を保有することにより、
ボイラ等の燃焼装置の立地条件による異なる用途への適
用範囲が拡大した。また、路盤材は各地で大量に利用さ
れ、かつ、アスファルト舗装要綱が改正され、廃棄物を
原料とする路盤材も施工性、供用性に問題がなければ、
利用できる道が開かれた。したがって、本発明による破
砕物（粒状体）を路盤材として利用することができる。
ることができる。 （１） ボイラ等の燃焼装置の立地条件によらず、大量
の燃焼灰が安定に利用できる用途の開拓 固化体、粒状体の二種類の製品を保有することにより、
ボイラ等の燃焼装置の立地条件による異なる用途への適
用範囲が拡大した。また、路盤材は各地で大量に利用さ
れ、かつ、アスファルト舗装要綱が改正され、廃棄物を
原料とする路盤材も施工性、供用性に問題がなければ、
利用できる道が開かれた。したがって、本発明による破
砕物（粒状体）を路盤材として利用することができる。
【００１０】（２） 多炭種灰対応技術の提供 ボイラへ投入する脱硫剤である石灰石量を調整し、燃焼
灰中の生石灰を１０％以上３０％未満とすることによ
り、炭種によらず燃焼灰の水和反応性は良好になった。
ボイラへ投入する石灰石量を多く投入すると、ボイラ内
で生成するセメント前駆体生成量が増加する一方、未反
応の生石灰が多く残存する。したがって、燃焼灰中の生
石灰が１０％未満ではセメント前駆体の生成量が少な
く、燃焼灰の水和反応性が劣る。一方、燃焼灰中の生石
灰が３０％を超える場合では未反応の生石灰が多く残存
し、水和反応熱が大きくなり、成形体が割れる問題があ
る。なお、炉内に投入された石灰石（ＣａＣＯ３）は、
直ちに熱分解して生石灰（ＣａＯ）と二酸化炭素（ＣＯ
２）になる。従来は、Ｃａ／Ｓで石灰石の投入を定めて
いたが、石炭中のＳ分量、及び／又は灰分量が少ない場
合、あるいは相当多い場合には、図２に示すように、燃
焼灰の生石灰量が１０〜３０％外となり、また、セメン
ト前駆体生成量が少なく、高品質の路盤材を安定に製造
できなかった。また、集じん灰をボイラへリサイクル
し、リサイクル比を高くすることにより集じん灰の高温
での滞留時間が長くなり、セメント前駆体の生成量が多
くなり、燃焼灰の水和反応性を高めることができる。な
お、微粉炭焚ボイラに石灰石を投入し、フライアッシュ
中のＣａＯを１０％以上、３０％未満に調整することに
より、ボイラ内でセメント前駆体が多く生成し、フライ
アッシュのポゾラン反応性を高めることができる。
灰中の生石灰を１０％以上３０％未満とすることによ
り、炭種によらず燃焼灰の水和反応性は良好になった。
ボイラへ投入する石灰石量を多く投入すると、ボイラ内
で生成するセメント前駆体生成量が増加する一方、未反
応の生石灰が多く残存する。したがって、燃焼灰中の生
石灰が１０％未満ではセメント前駆体の生成量が少な
く、燃焼灰の水和反応性が劣る。一方、燃焼灰中の生石
灰が３０％を超える場合では未反応の生石灰が多く残存
し、水和反応熱が大きくなり、成形体が割れる問題があ
る。なお、炉内に投入された石灰石（ＣａＣＯ３）は、
直ちに熱分解して生石灰（ＣａＯ）と二酸化炭素（ＣＯ
２）になる。従来は、Ｃａ／Ｓで石灰石の投入を定めて
いたが、石炭中のＳ分量、及び／又は灰分量が少ない場
合、あるいは相当多い場合には、図２に示すように、燃
焼灰の生石灰量が１０〜３０％外となり、また、セメン
ト前駆体生成量が少なく、高品質の路盤材を安定に製造
できなかった。また、集じん灰をボイラへリサイクル
し、リサイクル比を高くすることにより集じん灰の高温
での滞留時間が長くなり、セメント前駆体の生成量が多
くなり、燃焼灰の水和反応性を高めることができる。な
お、微粉炭焚ボイラに石灰石を投入し、フライアッシュ
中のＣａＯを１０％以上、３０％未満に調整することに
より、ボイラ内でセメント前駆体が多く生成し、フライ
アッシュのポゾラン反応性を高めることができる。
【００１１】（３） 固化体、粒状体の安定な製造 燃焼灰性状は変化するので、燃焼灰の容量、重量ベース
で水量を調整すると混練物状態が一定でなく、成形工
程、その後工程に多くトラブルが発生した。混練水を混
練機の電流値が一定になるように制御する場合、例え
ば、一回目に最終水量よりも２０％程度少ない水を添加
し、１分間程度混練した後の混練機電流値でもって二回
目の水を投入し、さらに所定時間混練を行って混練機よ
り排出することにより、混練物状態は安定し、成形工
程、その後工程にトラブルの発生がなくなり、無人運転
を行うことができた。
で水量を調整すると混練物状態が一定でなく、成形工
程、その後工程に多くトラブルが発生した。混練水を混
練機の電流値が一定になるように制御する場合、例え
ば、一回目に最終水量よりも２０％程度少ない水を添加
し、１分間程度混練した後の混練機電流値でもって二回
目の水を投入し、さらに所定時間混練を行って混練機よ
り排出することにより、混練物状態は安定し、成形工
程、その後工程にトラブルの発生がなくなり、無人運転
を行うことができた。
【００１２】（４） 高品質で、安定性に優れた路盤材
製造 混練水として、工業用水を用いると、炭種によって、反
応生成物であるエトリンガイトの結晶が十分発達せず、
交錯結合が弱くなり、固化体品質がよくないことがあ
る。また、少量の重金属の溶出が認められることがあ
る。しかしながら、混練水として、海水、あるいは海水
を２０ｖｏｌ％以上添加した水を用いると、炭種によら
ず、エトリンガイトの結晶はよく発達し、強固な交錯結
合となり、固化体品質は良好となった。また、重金属の
溶出は認められない。なお、海水添加量が２０ｖｏｌ％
未満では水と同等であり、効果がない。一方、数ｍｍ、
例えば１〜４ｍｍのボトム灰を粉砕してブレーン比表面
積を２０００〜６０００ｃｍ２／ｇとし、輸送過程、あ
るいは混練機内で混練しながら集じん灰と混合すること
により、エトリンガイトの生成量が増加し、固化体の品
質が向上した。２０００ｃｍ２／ｇ未満では水和反応速
度が遅く、６０００ｃｍ２／ｇを超える場合では、速す
ぎて固化体の品質の向上に寄与しない。
製造 混練水として、工業用水を用いると、炭種によって、反
応生成物であるエトリンガイトの結晶が十分発達せず、
交錯結合が弱くなり、固化体品質がよくないことがあ
る。また、少量の重金属の溶出が認められることがあ
る。しかしながら、混練水として、海水、あるいは海水
を２０ｖｏｌ％以上添加した水を用いると、炭種によら
ず、エトリンガイトの結晶はよく発達し、強固な交錯結
合となり、固化体品質は良好となった。また、重金属の
溶出は認められない。なお、海水添加量が２０ｖｏｌ％
未満では水と同等であり、効果がない。一方、数ｍｍ、
例えば１〜４ｍｍのボトム灰を粉砕してブレーン比表面
積を２０００〜６０００ｃｍ２／ｇとし、輸送過程、あ
るいは混練機内で混練しながら集じん灰と混合すること
により、エトリンガイトの生成量が増加し、固化体の品
質が向上した。２０００ｃｍ２／ｇ未満では水和反応速
度が遅く、６０００ｃｍ２／ｇを超える場合では、速す
ぎて固化体の品質の向上に寄与しない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、適宜変更して実施することが可能なもので
ある。 実施例１ 図１に示す製造装置を用いて路盤材を製造した。石灰石
投入量を調整することにより、生石灰量が１５ｗｔ％、
未燃チャー量が１３ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ燃焼灰
（ボトム灰１５ｗｔ％、集じん灰８５ｗｔ％）を得、該
燃焼灰を海水でもってファニキュラＩＩ状態に混練し、
１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で幅３００ｍｍ×奥行３００
ｍｍ×高さ１００ｍｍに成形を行った。さらに、常温で
５時間養生を行った後、６０℃で１０時間蒸気養生し、
衝撃式破砕機で４０ｍｍ以下に破砕して路盤材を製造し
た。製造した路盤材のすりへり減量は３０％で修正ＣＢ
Ｒは１１０％であった。なお、ファニキュラＩＩ（ｆｕ
ｎｉｃｕｌａｒＩＩ）状態とは、混練水の量が増すと、
粒子を覆う液相は、粒子の接点を含む面で閉じて粒子間
の空気の相が不連続となる状態を言う。
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、適宜変更して実施することが可能なもので
ある。 実施例１ 図１に示す製造装置を用いて路盤材を製造した。石灰石
投入量を調整することにより、生石灰量が１５ｗｔ％、
未燃チャー量が１３ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ燃焼灰
（ボトム灰１５ｗｔ％、集じん灰８５ｗｔ％）を得、該
燃焼灰を海水でもってファニキュラＩＩ状態に混練し、
１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で幅３００ｍｍ×奥行３００
ｍｍ×高さ１００ｍｍに成形を行った。さらに、常温で
５時間養生を行った後、６０℃で１０時間蒸気養生し、
衝撃式破砕機で４０ｍｍ以下に破砕して路盤材を製造し
た。製造した路盤材のすりへり減量は３０％で修正ＣＢ
Ｒは１１０％であった。なお、ファニキュラＩＩ（ｆｕ
ｎｉｃｕｌａｒＩＩ）状態とは、混練水の量が増すと、
粒子を覆う液相は、粒子の接点を含む面で閉じて粒子間
の空気の相が不連続となる状態を言う。
【００１４】実施例２ 石灰石投入量を調整することにより、生石灰量が１５ｗ
ｔ％、未燃チャー量が１３ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ
燃焼灰（ボトム灰１５ｗｔ％、集じん灰８５ｗｔ％）を
得、該燃焼灰を工業用水でもってファニキュラＩＩ状態
に混練し、１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で３００×３００
×１００Ｈｍｍに成形を行った。さらに、常温で５時間
養生を行った後、６０℃で１０時間蒸気養生し、衝撃式
破砕機で４０ｍｍ以下に破砕して路盤材を製造した。製
造した路盤材のすりへり減量は４０％で修正ＣＢＲは９
０％であった。
ｔ％、未燃チャー量が１３ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ
燃焼灰（ボトム灰１５ｗｔ％、集じん灰８５ｗｔ％）を
得、該燃焼灰を工業用水でもってファニキュラＩＩ状態
に混練し、１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で３００×３００
×１００Ｈｍｍに成形を行った。さらに、常温で５時間
養生を行った後、６０℃で１０時間蒸気養生し、衝撃式
破砕機で４０ｍｍ以下に破砕して路盤材を製造した。製
造した路盤材のすりへり減量は４０％で修正ＣＢＲは９
０％であった。
【００１５】実施例３ 石灰石投入量を調整することにより、生石灰量が１５ｗ
ｔ％、未燃チャー量が１３ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ
燃焼灰（ボトム灰１５ｗｔ％を粉砕によりブレーン比表
面積を３５００ｃｍ２／ｇに調整したもの、集じん灰８
５ｗｔ％）を得、該燃焼灰を工業用水でもってファニキ
ュラＩＩ状態に混練し、１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で３
００×３００×１００Ｈｍｍに成形を行った。さらに、
常温で５時間養生を行った後、６０℃で１０時間蒸気養
生し、衝撃式破砕機で４０ｍｍ以下に破砕して路盤材を
製造した。製造した路盤材のすりへり減量は３７％で修
正ＣＢＲは９４％であった。
ｔ％、未燃チャー量が１３ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ
燃焼灰（ボトム灰１５ｗｔ％を粉砕によりブレーン比表
面積を３５００ｃｍ２／ｇに調整したもの、集じん灰８
５ｗｔ％）を得、該燃焼灰を工業用水でもってファニキ
ュラＩＩ状態に混練し、１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で３
００×３００×１００Ｈｍｍに成形を行った。さらに、
常温で５時間養生を行った後、６０℃で１０時間蒸気養
生し、衝撃式破砕機で４０ｍｍ以下に破砕して路盤材を
製造した。製造した路盤材のすりへり減量は３７％で修
正ＣＢＲは９４％であった。
【００１６】比較例１ Ｓが０．５ｗｔ％の石炭を用い、Ｃａ／Ｓモル比が５と
なるように石灰石を投入し、生石灰量が９ｗｔ％、未燃
チャー量が１２ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ燃焼灰（ボ
トム灰１０ｗｔ％、集じん灰９０ｗｔ％）を得、該燃焼
灰を工業用水でもってファニキュラＩＩ状態に混練し、
１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で３００×３００×１００Ｈ
ｍｍに成形を行った。さらに、常温で５時間養生を行っ
た後、６０℃で１０時間蒸気養生し、衝撃式破砕機で４
０ｍｍ以下に破砕して路盤材を製造した。製造した路盤
材のすりへり減量は５６％で修正ＣＢＲは７１％であっ
た。
なるように石灰石を投入し、生石灰量が９ｗｔ％、未燃
チャー量が１２ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ燃焼灰（ボ
トム灰１０ｗｔ％、集じん灰９０ｗｔ％）を得、該燃焼
灰を工業用水でもってファニキュラＩＩ状態に混練し、
１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で３００×３００×１００Ｈ
ｍｍに成形を行った。さらに、常温で５時間養生を行っ
た後、６０℃で１０時間蒸気養生し、衝撃式破砕機で４
０ｍｍ以下に破砕して路盤材を製造した。製造した路盤
材のすりへり減量は５６％で修正ＣＢＲは７１％であっ
た。
【００１７】実施例４ 石灰石投入量を調整することにより、生石灰量が１５ｗ
ｔ％、未燃チャー量が１３ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ
燃焼灰（ボトム灰１５ｗｔ％、集じん灰８５ｗｔ％）を
得、該燃焼灰の海水による混練を混練機の電流値が一定
になるように海水量で制御しながら６分間隔で行い、混
練物を１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で３００×３００×１
００Ｈｍｍに連続成形を行った。さらに、連続して常温
で５時間養生を行った後、６０℃で１０時間蒸気養生
し、衝撃式破砕機で４０ｍｍ以下に破砕して路盤材を製
造することを無人で行った。製造した路盤材のすりへり
減量は３２％で、修正ＣＢＲは１０７％であった。
ｔ％、未燃チャー量が１３ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ
燃焼灰（ボトム灰１５ｗｔ％、集じん灰８５ｗｔ％）を
得、該燃焼灰の海水による混練を混練機の電流値が一定
になるように海水量で制御しながら６分間隔で行い、混
練物を１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で３００×３００×１
００Ｈｍｍに連続成形を行った。さらに、連続して常温
で５時間養生を行った後、６０℃で１０時間蒸気養生
し、衝撃式破砕機で４０ｍｍ以下に破砕して路盤材を製
造することを無人で行った。製造した路盤材のすりへり
減量は３２％で、修正ＣＢＲは１０７％であった。
【００１８】実施例５ 石灰石投入量を調整することにより、生石灰量が１５ｗ
ｔ％、未燃チャー量が１３ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ
燃焼灰（ボトム灰１５ｗｔ％、集じん灰８５ｗｔ％）を
得、該燃焼灰を海水でもってファニキュラＩＩ状態に混
練し、１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で外寸６００×６００
×１００Ｈｍｍ、内寸３００×３００×１００Ｈｍｍに
成形を行った。さらに、常温で５時間養生を行った後、
６０℃で１０時間蒸気養生し、固化体を製造した。固化
体の圧縮強度は２５０ｋｇ／ｃｍ２であった。
ｔ％、未燃チャー量が１３ｗｔ％の石炭焚流動層ボイラ
燃焼灰（ボトム灰１５ｗｔ％、集じん灰８５ｗｔ％）を
得、該燃焼灰を海水でもってファニキュラＩＩ状態に混
練し、１ｋｇ／ｃｍ２Ｇの成形圧で外寸６００×６００
×１００Ｈｍｍ、内寸３００×３００×１００Ｈｍｍに
成形を行った。さらに、常温で５時間養生を行った後、
６０℃で１０時間蒸気養生し、固化体を製造した。固化
体の圧縮強度は２５０ｋｇ／ｃｍ２であった。
【００１９】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） ボイラ等の燃焼装置の立地条件によらず、大量
の燃焼灰を安定に利用して固化体、粒状体を製造するこ
とができる。したがって、本発明により得られた固化
体、粒状体を路盤材等の用途に利用することができる。 （２） ボイラ等の燃焼装置への投入石灰石量を調整す
ることにより、多炭種灰に対応することができ、高品質
の固化体、粒状体を製造することができる。したがっ
て、本発明により得られた固化体、粒状体を高品質の路
盤材等として利用することができる。 （３） 混練水として海水又は海水を２０ｖｏｌ％以上
含有する水を用いる場合は、炭種によらずエトリンガイ
トの結晶がよく発達し強固な交錯結合となるので、高品
質で安定性に優れた固化体、粒状体を製造することがで
きる。 （４） 石炭焚流動層ボイラのボトム灰を粉砕する場合
は、エトリンガイトの生成量が増加するので、高品質で
安定性に優れた固化体、粒状体を製造することができ
る。 （５） 混練機内の電流値が一定になるように水量を制
御する場合は、混練物状態が一定となり、燃焼灰性状変
動に対応し、安定な運転ができる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） ボイラ等の燃焼装置の立地条件によらず、大量
の燃焼灰を安定に利用して固化体、粒状体を製造するこ
とができる。したがって、本発明により得られた固化
体、粒状体を路盤材等の用途に利用することができる。 （２） ボイラ等の燃焼装置への投入石灰石量を調整す
ることにより、多炭種灰に対応することができ、高品質
の固化体、粒状体を製造することができる。したがっ
て、本発明により得られた固化体、粒状体を高品質の路
盤材等として利用することができる。 （３） 混練水として海水又は海水を２０ｖｏｌ％以上
含有する水を用いる場合は、炭種によらずエトリンガイ
トの結晶がよく発達し強固な交錯結合となるので、高品
質で安定性に優れた固化体、粒状体を製造することがで
きる。 （４） 石炭焚流動層ボイラのボトム灰を粉砕する場合
は、エトリンガイトの生成量が増加するので、高品質で
安定性に優れた固化体、粒状体を製造することができ
る。 （５） 混練機内の電流値が一定になるように水量を制
御する場合は、混練物状態が一定となり、燃焼灰性状変
動に対応し、安定な運転ができる。
【図１】本発明の燃焼灰を原料とする固化体の製造装置
の一実施例を示す系統図である。
の一実施例を示す系統図である。
【図２】石灰石／石炭の灰分量（重量比）と燃焼灰中の
ＣａＯ量との関係を示すグラフである。
ＣａＯ量との関係を示すグラフである。
１０ 石炭焚流動層ボイラ １２ 混練機 １４ 成形機 １６ 養生装置 １８ 破砕機 ２０ コンベア ２２ コンベア ２４ コンベア ２６ コンベア ３０ 集じん機 ３２ 燃焼灰貯槽 ３４ 海水貯槽 ３８ 電流計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−86459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−86460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−69463（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−200261（ＪＰ，Ａ) 特公 昭64−1420（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−38227（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平４−19180（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (10)
- 【請求項１】 石炭焚燃焼装置へ供給する脱硫剤として
の石灰石量を、燃焼灰中の生石灰量が１０〜３０ｗｔ％
の範囲となるように、石炭中の灰分量及び／又は石炭中
の硫黄分量が少ない場合又は多過ぎる場合に調整し、成
分調整された燃焼灰を水と混練し、混練物を成形した
後、養生することを特徴とする燃焼灰を原料とする固化
体の製造方法。 - 【請求項２】 成分調整された燃焼灰を水と混練し、混
練物を０．２〜５．０ｋｇ／ｃｍ２Ｇの範囲の低圧で成
形し、常温で１〜１５時間養生した後、５０〜９５℃の
範囲の水蒸気で５〜２５時間養生する請求項１記載の燃
焼灰を原料とする固化体の製造方法。 - 【請求項３】 養生した後の固化体を破砕することによ
り、粒状体とする請求項１又は２記載の燃焼灰を原料と
する固化体の製造方法。 - 【請求項４】 混練水として海水又は海水を２０ｖｏｌ
％以上加えた水を用いる請求項１、２又は３記載の燃焼
灰を原料とする固化体の製造方法。 - 【請求項５】 混練水として、１回目に最終水量よりも
少ない水を添加し、混練した後の混練機の電流値が一定
となるように２回目の水を投入し、さらに混練して混練
機から混練物を払い出す請求項１〜４のいずれかに記載
の燃焼灰を原料とする固化体の製造方法。 - 【請求項６】 １回目に添加する混練水が最終水量の７
０〜９５ｖｏｌ％の範囲であり、１回目の混練時間が
０．６〜５分間である請求項５記載の燃焼灰を原料とす
る固化体の製造方法。 - 【請求項７】 燃焼灰が、石炭焚流動層燃焼装置のボト
ム灰を粉砕してブレーン比表面積を２０００〜６０００
ｃｍ２／ｇとし、輸送過程又は混練過程で集じん灰と混
合したものである請求項１〜６のいずれかに記載の燃焼
灰を原料とする固化体の製造方法。 - 【請求項８】 燃焼灰と水とを混練する混練機と、混練
物を成形する成形機と、成形物をラックに積載し移動さ
せながら養生する養生装置と、養生装置から の固化体を
衝撃で破砕する破砕機と、混練物、成形体、固化体、破
砕物を搬送するためのコンベアとからなることを特徴と
する燃焼灰を原料とする固化体の製造装置。 - 【請求項９】 燃焼灰と水とを混練し混練機電流値で水
量を調整できる機能を有する混練機と、混練物を成形す
る成形機と、成形物をラックに積載しプッシャ方式で移
動させながら養生する養生装置と、混練物、成形体、固
化体を搬送するためのコンベアとからなることを特徴と
する燃焼灰を原料とする固化体の製造装置。 - 【請求項１０】 燃焼灰と水とを混練し混練機電流値で
水量を調整できる機能を有する高速混練機と、混練物を
成形する成形機と、成形物をラックに積載しプッシャ方
式で移動させながら養生する養生装置と、養生装置から
の固化体を衝撃で破砕する破砕機と、混練物、成形体、
固化体、破砕物を搬送するためのコンベアとからなるこ
とを特徴とする燃焼灰を原料とする固化体の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218046A JP2627870B2 (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 燃焼灰を原料とする固化体の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218046A JP2627870B2 (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 燃焼灰を原料とする固化体の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859311A JPH0859311A (ja) | 1996-03-05 |
| JP2627870B2 true JP2627870B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=16713809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6218046A Expired - Fee Related JP2627870B2 (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 燃焼灰を原料とする固化体の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627870B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3773793B2 (ja) * | 2001-01-09 | 2006-05-10 | 財団法人石炭利用総合センター | 石炭灰を原料とする固化体の品質制御方法及び装置 |
| US8961684B2 (en) | 2009-09-24 | 2015-02-24 | Ash Improvement Technology Inc. | Production of coal combustion products for use in cementitious materials |
| US8741054B2 (en) | 2009-09-24 | 2014-06-03 | Ash Improvement Technology, Inc. | Production of cement additives from combustion products of hydrocarbon fuels and strength enhancing metal oxides |
| CN104552590A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-04-29 | 李岗 | 一种钻井岩屑和页岩混合制砖坯生产装置 |
| JP6055953B1 (ja) * | 2015-10-05 | 2016-12-27 | 昌樹 阿波根 | プレストレストコンクリートの製造方法 |
| WO2018003190A1 (ja) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 一般社団法人輝宝 | プレストレストコンクリートの製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5969463A (ja) * | 1982-10-06 | 1984-04-19 | 川崎重工業株式会社 | 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
| JPS6186459A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 流動層燃焼灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
| JPS6186460A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 流動層燃焼灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
| JPH0338227A (ja) * | 1989-07-03 | 1991-02-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多孔性高分子膜の製造方法 |
| JPH0419180A (ja) * | 1990-05-14 | 1992-01-23 | Seiki Ind Co Ltd | 孔版印刷装置 |
| JPH05200261A (ja) * | 1991-02-20 | 1993-08-10 | Kawasaki Refract Co Ltd | 不定形耐火物の混練具合の判定方法 |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP6218046A patent/JP2627870B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0859311A (ja) | 1996-03-05 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |