JPH0672037B2 - 人工軽量骨材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、人工軽量骨材の製造方法に関し、詳しくは、
炭素を含有するフライアッシュを造粒焼結した造粒物が
剥離し難く且つ低吸水率の人工軽量骨材の製造方法に関
する。

（従来の技術） エネルギ事情の変動によって再び注目を集めている燃料
用石炭には、通常10〜20％にも及ぶ灰分が含まれてお
り、大量の燃焼灰が発生し、その処分が問題となってい
る。この様な燃焼灰の内訳は、微粉状のフライアッシュ
（通常80％前後）と塊状のボトムアッシュ（通常20％前
後）からなっているが、これらを大量に発生させる様な
燃焼装置、例えばボイラ、加熱炉、焼却炉等を稼働させ
るに当たっては、フライアッシュおよびボトムアッシュ
を何れも確実に回収すると共に、資源として再利用を図
ってく方策を確立していかなくてはならない。

このうちフライアッシュの有効利用技術としては、造粒
および焼結して人工軽量骨材とする技術がある。即ちフ
ライアッシュ中には若干の未燃炭材が含まれているが、
必要により可燃性炭材（石炭やコークスの微粉）を加
え、水をバインダとして混練造粒し生ペレットを製造す
る。そしてこの生ペレットを移動火格子上に装入して搬
送しながら、必要により乾燥および予熱を行った後、着
火、焼結、保熱および冷却して焼成造粒物とし、人工軽
量骨材とするものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の方法で焼結された造粒物は、必要によ
り破砕および／またはスクリーンを経た後、人工軽量骨
材としてストックされ、利用されるが、上記の焼結方法
では、焼結時に造粒物に対し均一な焼結条件を与えるこ
とが難しく、このため、焼結から利用されるまでの過程
でその表面のフライアッシュ粒子が剥離するものがあっ
て、粉塵の発生原因になり、人工軽量骨材としての商品
価値を下げている。

また、上記の方法で焼結された造粒物は、外部と内部の
気孔が連続しているために吸水率が僅かに高いものにな
っている。

これらを防止するには、焼結後の骨材を再度ロータリ
キルンの如き外熱式焼結炉にて再加熱し、骨材表面粒子
を融解せしめるか、造粒後の生ペレットに低融点金属
の粉末や溶液を付着せしめて焼結するか、樹脂等で被
膜するなどが考えられているが、，は設備費や運転
費が高い。また、はダストの発生で炉等の設備内にク
リンカが生じる。は被膜形成後の養生方法や養生機器
の運転管理が容易でないなどの問題があって、未だ実用
されていない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題点に鑑み経済的な方法でもって、
焼結後の造粒物の表面からフライアッシュ粒子が剥離す
るのを防止すると共に、低い吸水率の人工軽量骨材の製
造方法を提供するもので、その要旨は、炭材を含有する
フライアッシュを、水をバインダとして生ペレットに混
練造粒し、この生ペレットを移動火格子上に装入して搬
送しながら焼結後、この造粒物の表面層に固化剤の水溶
液を含浸させ、次いで、乾燥するものである。

（作用） 生ペレットを焼結して得られた焼結造粒物の表面層に固
化剤の水溶液を含浸させることにより、焼結造粒物の表
面には固化剤の塗布層が形成され、またその表面下には
固化剤の含浸層が形成される。そしてこの後の乾燥によ
って、焼結造粒物の表面層には前記固化剤の塗布層およ
び含浸層の水分が蒸発した固化剤の固結したシェル層が
形成され、このシェル層によってフライアッシュ粒子の
剥離が防止される他、吸水率も低下させ得るのである。

そして、前記固化剤としては一般に入手し易いものに水
ガラスやセメントなどがあり、水ガラスの場合は、１〜
20wt％（好ましくは５〜15wt％）の水溶液にして、ま
た、セメントの場合は、１〜30wt％（好ましくは５〜15
wt％）の水溶液にして使用するとよく、下限値未満で
は、フライアッシュ粒子の剥離を防止や吸水率の低下効
果が得難く、また、上限値超では、水溶液の粘性が高く
なり焼結造粒物の浸漬がし難くなる。

また、前記乾燥には、蒸気や熱ガスなどが使え、蒸気で
あれば105℃以上にて10分以上（好ましくは120℃以上に
て30分以上）の条件で、熱ガスであれば80℃以上にて15
分以上（好ましくは105℃以上にて30分以上）の条件で
乾燥するとよく、この条件未満では乾燥に時間を要し生
産性が悪くなる。

また、焼結造粒物の表面層に固化剤の水溶液を含浸させ
るのは、焼結造粒物を固化剤の水溶液槽に投入浸漬する
方法や焼結造粒物に対し固化剤の水溶液を散布する方法
などにより行う。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

図は、本発明に係わる人工軽量骨材の製造設備を示す概
念図である。図において、１はサイロであって、フライ
アッシュＦ、未燃炭材Ｃおよび人工軽量骨材の製造設備
で発生した回収ダストＲの各々の原料を貯蔵し、下部の
切り出し口から必要量を切り出し混練機２へ供給する。

２は混練機であって、サイロ１から供給された原料に水
を加えて所定の粘度に混練する。

３は造粒機であって、混練機２で混練した原料を受け、
その原料を所定粒度の生ペレットに形成する。

４は移動火格子式焼結炉であって、造粒機３で形成され
た生ペレットを移動火格子上に載せて加熱して焼結す
る。

５はクラッシャであって、焼結時にペレット同士がくっ
ついたものを離す。

６はスクリーンであって、焼結が不充分なフライアッシ
ュのダスト類や人工軽量骨材としての仕様を満たさない
ものを選別する。

７は浸漬槽であって、掬い出しコンベヤ８が一端を７内
に置き他端を槽７外に突き出して設けられ、また、槽７
内には水ガラスの水溶液が満たされている。そして、こ
の水ガラスの水溶液が満たされている槽７内にスクリー
ン６で選別された人工軽量骨材が投入浸漬され、掬い出
しコンベヤ８により掬い出される。

９は乾燥炉であって、搬送コンベヤ10を挟んでその上部
に熱ガス供給口11を有するフード12を有し且つこのフー
ド12に対応する下部に熱ガスと一緒に乾燥蒸気を引き出
す吸引ダクト13を有する。そして、浸漬槽７から掬い出
された表面層に水ガラスの水溶液を含浸する人工軽量骨
材が搬送コンベヤ10に載せられ、フード12内を通過する
間に熱ガスの送風を受けて乾燥される。この乾燥により
人工軽量骨材の表面層の水ガラスの塗布層および含浸層
の水分は蒸発し、水ガラスの固結したシェル層が形成さ
れた人工軽量骨材となり、製品ヤード14に置かれる。

尚、図中の破線矢印は原料が人工軽量骨材になるまでの
過程を示す。

次に、上記製造設備を用い、固化剤としてセメントおよ
び水ガラスを使用し且つその水溶液濃度を変えると共に
乾燥方法を変えた条件で本発明に係わる人工軽量骨材を
製造した。また、従来材として、本発明材と同条件で焼
結したままの人工軽量骨材を製造した。そして、これら
の材料を使用して、圧潰強度、24時間吸水率および粉率
を測定した。その結果を下表に示す。

表から明らかなように、本発明材は、従来材に比べ、圧
潰強度が略同じでありながら24時間吸水率および粉率が
低くいものであることが分かる。尚、粉率は、5mm〜20m
mの骨材10kgをタンブラに投入し、29rpm〜30rpmにて150
回転させた後、−3mm以下をふるい分け、その重量と元
の重量（10kg）との比率で表したものである。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、人工軽量骨材の表
面層に固化剤の固結したシェル層が形成され、これによ
り吸水率が低く且つフライアッシュ粒子の剥離が抑制さ
れた人工軽量骨材が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わる人工軽量骨材の製造設備を示
す概念図である。 １……サイロ、２……混練機 ３……造粒機、４……移動火格子式焼結炉 ５……クラッシャ、６……スクリーン ７……浸漬槽、８……掬い出しコンベヤ ９……乾燥炉、10……搬送コンベヤ 11……熱ガス供給口、12……フード 13……吸引ダクト、14……製品ヤード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炭材を含有するフライアッシュを、水をバ
   インダとして生ペレットに混練造粒し、この生ペレット
   を移動火格子上に装入して搬送しながら焼結後、この造
   粒物の表面層に固化剤の水溶液を含浸させ、次いで、乾
   燥することを特徴とする人工軽量骨材の製造方法