JPS6214356B2 - - Google Patents

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JPS6214356B2
JPS6214356B2 JP56191376A JP19137681A JPS6214356B2 JP S6214356 B2 JPS6214356 B2 JP S6214356B2 JP 56191376 A JP56191376 A JP 56191376A JP 19137681 A JP19137681 A JP 19137681A JP S6214356 B2 JPS6214356 B2 JP S6214356B2
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JP
Japan
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coal ash
unburned carbon
coal
amount
weight
Prior art date
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Expired
Application number
JP56191376A
Other languages
English (en)
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JPS5892490A (ja
Inventor
Yoshio Furusawa
Yukio Kubo
Susumu Ueda
Masashi Kawabe
Michihiro Washimi
Takeshi Majima
Yoshihiko Kurashima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Electric Power Co Inc
Chubu Electric Power Co Inc
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Kansai Denryoku KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chubu Electric Power Co Inc, Kansai Denryoku KK filed Critical Chubu Electric Power Co Inc
Priority to JP56191376A priority Critical patent/JPS5892490A/ja
Publication of JPS5892490A publication Critical patent/JPS5892490A/ja
Publication of JPS6214356B2 publication Critical patent/JPS6214356B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02Treatment
    • C04B20/04Heat treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は石炭焚火力発電所等において発生する
未燃炭素を含有する石炭灰の焼結法に関するもの
である。 石油価格の高騰、石油資源の枯渇等の理由から
燃料としての石炭が見直され、近年石炭使用量が
増加する傾向にあるが、これに伴つて発生する多
量の石炭灰の処分が問題となり早急に対処するこ
とが求められている。 石炭燃焼排ガス中より捕集された石炭灰はこれ
を粒径44μ以下の石炭灰細粉と粒径44μ以上の石
炭灰粗粉とに分級し、そのうちJIS規格において
フライアツシユと呼ばれている未燃炭素量が5重
量%以下の石炭灰細粉をフライアツシユセメント
の原料として有効利用し、それ以外の石炭灰粗粉
は多くの場合埋立処分等の処理が行われている。
また、石炭灰の他の有効利用法としては分級され
た石炭灰細粉に対し燃料として2〜4重量%の微
粉炭を添加混合し、これを焼結させて軽量骨材を
製造する方法が知られているが、石炭灰と少量の
微粉炭とを均一に混合することが難かしく、さら
に、燃焼速度の遅い石炭灰と揮発分が多くて燃焼
速度が早い微粉炭とは燃焼特性が異なるので、安
定した焼結の為の1100〜1300℃の温度維持しがた
く、均質で高強度の軽量骨材を製造できなかつた
り、微粉炭の過剰部分が異常に温度上昇して熔融
し、クリンカーが生成されたりする欠点があり、
この処理法においても石炭灰粗粉は有効に利用さ
れていない。さらに、石炭灰に粘土やベントナイ
ト等の添加剤を添加して造粒したのちロータリー
キルン等により高温焼結することにより軽量骨材
を製造する方法もあるが、高温を得るためには多
量の燃料たとえば軽量骨材1m2製造するのに重油
90〜100を必要とすることや添加剤を必要とす
ること等から製品コストが上昇するという問題点
がある。 本発明は前記のような問題点を解決して石炭灰
を有効利用できるようにした未燃炭素を含有する
石炭灰の焼結法に関するもので、石炭燃焼排ガス
中より捕集された石炭灰中から未燃炭素量が多い
粗粒分を除去して未燃炭素量を5.5〜8.0重量%に
調整し、次いで前記調整後の石炭灰に水を加えて
造粒し、後前記造粒石炭灰を下方吸引式炉内に積
重して種火により表面部に着火したうえ下方から
吸引しつつ通気して未燃炭素を自己燃焼させて焼
結し粒状の軽量骨材とすることを特徴とするもの
であつて、以下、本発明を図面に示したフローシ
ートに基いて詳細に説明する。 1は石炭灰のボイラーで、該ボイラー1の排ガ
ス中から排出されてマルチクロン2や電気集塵機
3等の各種集塵機により捕集された含有未燃炭素
量が8.0重量%より多い通常の石炭灰は輸送ブロ
ワ4により気流分級機等の分級機5に送られ、ピ
トー管6による流速の測定結果にもとづいて発せ
られる制御器8の制御信号によりダンパー7の制
御下に粗粒分が分級除去されて未燃炭素量を5.5
〜8.0重量%に調整後サイロ9に貯留する。な
お、粗粒分とは特に粒度が限定されるものではな
く、ボイラー1から排出捕集された石炭灰の中で
含有未燃炭素量が多い粒度の粗い分を指す。次い
で、未燃炭素量が5.5〜8.0重量%に調整された石
炭灰を計量機10から定量的にパグミキサー等の
加湿混練機11に投入し、この加湿混練機11に
より水分が10〜25重量%となるよう加湿混練して
造粒の為の1次凝集操作を行ない、さらに、パン
型ペレタイザー等の造粒機12で再度加湿して水
分15〜30重量%で粒径5〜20mmφの造粒石炭灰を
得る。次いで、底部に火格子21を有する箱形の
焼結台車18が多数のウインドボツクス19上を
移動するようにした下方吸引タイプの焼結炉13
の前記焼結台車18にこの造粒石炭灰イを厚さ
200〜250mmとなるよう積重する。そして、造粒石
炭灰イが積重された焼結台車18を駆動装置14
により着火室16に導き、積重された造粒石炭灰
イの表面部を着火バーナー17により初期着火
し、さらに着火室16より移行する間にウインド
ボツクス19から排ガスフアン22により下方に
吸引しつつ通気して造粒石炭灰イの未燃炭素を自
己燃焼して造粒物の充填による蓄熱効果と相俟ち
石炭灰焼結の為に必要な1100〜1300℃の高温を数
分間維持するとともに下方に向つて高温熱風を流
して下層の造粒石炭灰をも乾燥着火させ、この操
作を順次下方に向つて火格子21まで行つて焼結
台車18の全層焼結を完了する。なお、安定した
焼結操作を行う為には下方に吸引される空気量は
焼結台車18の炉床面積当り5〜15Nm3/m2
minという条件下で行うとよい。すなわち、この
吸引風量を15Nm3/m2.min以上とすると、焼結
高温層を冷却してしまつて1100〜1300℃の高温を
維持しがたく、逆に5Nm3/m2.min以下では焼結
高温層下層の乾燥、着火に対して特に充分な乾燥
が行えず燃焼が継続しない。また、この風量は積
重された焼結完了層の蓄熱量によつても制御され
なければならず、各ウインドボツクス間には図示
のようなシール板20を設けることが好ましい。
しかして、焼結を完了した造粒石炭灰は無端コン
ベヤ状に移行する焼結台車18が反転する際に排
出されて骨材サイロ23に貯留される。なお、調
整後の石炭灰中の未燃炭素量を5.5〜8.0重量%と
限定したのは、未燃炭素量が5.5重量%未満では
造粒石炭灰が自己燃焼して焼結するのに必要なエ
ネルギーが不足し、未焼結部分が多くなつて圧壊
強度が低下し、軽量骨材として不充分となり、ま
た、充分に焼結させるためには高温熱風等の外部
エネルギーを供給することが必要でこのための設
備及び燃費を必要として製品コストの増大をまね
くものであり、他方、未燃炭素量が8.0重量%以
上では造粒石炭灰に熔融が起つてクリンカーが生
成され、焼結石炭灰同志が融着して軽量骨材とし
て不適となるばかりでなく焼結台車からの排出も
困難となつて好ましくないからである。さらに、
石炭灰燃焼排ガス中より捕集された未燃炭素量
8.0重量%以上の石炭灰中から粗粒分を除去する
理由は、粗粒分が多いと水分を加えても造粒し難
いうえに粗粒分は未燃炭素量が10〜16重量%と多
いために石炭灰の未燃炭素量が8.0重量%を超
え、この石炭灰をそのまま造粒して焼結したので
は前記したように熔融が起つてクリンカーが生成
され、均質な軽量骨材は得られないからである。
なお、一般に石炭灰の粒度と未燃炭素量との間に
は、粒度が細かい石炭灰細粉中には未燃炭素量が
少なく、粒度の粗い石炭灰中には未燃炭素量が多
いという関係があり、現在石炭焚火力発電所の石
炭灰燃焼排ガス中より捕集される通常の石炭灰中
粒径が44μ以上のものが含有する未燃炭素量は
10.0〜16.0重量%程度が一般的であるが、炭質や
石炭の燃焼法、ボイラー型式により分級数値は異
り、これらの条件が決まれば分級操作と未燃炭素
量の測定とを繰り返すことによつて所定粒度例え
ば125μ以上または88μ以上或いは63μ以上の粗
粒分を分級除去すれば、未燃炭素量を5.5〜8.0重
量%に調整することが簡単にできる。さらに、造
粒石炭灰の粒径は構造用軽量コンクリート用骨材
として有効利用する為には5〜20mmφとするのが
好ましいが、これ以外の用途たとえば断熱材、防
音材、土質改良材として使用する場合については
他の粒径範囲でもよい。しかしながら、造粒石炭
灰の粒径を細かくしすぎたときには、通気抵抗が
大きくなり、空気との接触が不十分となるため自
己燃焼が困難となるうえ造粒石炭灰のまま火格子
から落下する危険が大きくなることから好ましく
はなく、一方、粒径が極端に大きいときには造粒
石炭灰の中心部分が充分に燃焼せずに未燃炭素が
そのまま残留するため、エネルギーが不足して適
正な焼結石炭灰が形成されない危険が大きくて好
ましくない。 実施例 A、B、CおよびDの各石炭焚火力発電所にお
いて集塵機により捕集された第2表に示す組成を
有し且つ粒度分布を第3表に示すようにした石炭
灰を準備し、この石炭灰を気流分級機により第1
表に示す粒度で分級して未燃炭素量が多い粗粒分
を除去した。すなわち、第1表において試料番号
1は第3表に示したA石炭焚火力発電所において
捕集された石炭灰中63μ以上の粗粒分を除去した
石炭灰を使用した試験結果である。これらの石炭
灰をパグミキサーにおいて水分を10〜25重量%を
加えて加湿混合し、さらに、パン型造粒機におい
て水分が15〜30重量%となるよう加湿して造粒
し、粒径5〜20mmφの造粒石炭灰を得た。そして
この造粒石炭灰を車幅が0.5mで車長が0.64mの
焼結台車中に約200〜250mmの高さに積重し、吸引
速度を10〜12Nm3/m2.minとして吸引しながら
着火し、焼結温度1100〜1300℃、焼結時間35分、
焼結台車速度0.15m/minの条件下で連続的に下
方吸引タイプの焼結炉で通気しつつ焼結して骨材
を得た。そして、焼結台車内の上中下段から各段
3個の骨材を採取し、その圧壊強度、絶乾比重、
および吸水率を測定し、それらの平均値を第1表
に試料番号1〜5として示した。一方、粒径が44
μ以下で未燃炭素量が本発明の下限である5.5重
量%に達しない石炭灰細粉のみを使用した試験結
果と、粗粒分を分級除去しない未燃炭素量が本発
明の上限である8.0重量%を越えた石炭灰を使用
した参考例を第1表に試料番号6〜8として示
し、さらに、粒径が44μ以下で未燃炭素量も本発
明の範囲に入らない石炭灰細粉に微粉炭を1〜4
重量%混合して得られた石炭灰を上記と同様な方
法で造粒焼結して試験し、それらの結果を従来例
として第1表に試料番号9〜14として示した。
【表】
【表】 さらに、本発明で得られた骨材を用いて
JIS500Zに準じてコンクリートの圧縮試験を行つ
たところ、石炭灰細粉に微粉炭を混合して得られ
た石炭灰を原料とした骨材を用いたコンクリート
の圧縮強度440Kg/cm2に対して、本発明法による
骨材を用いたコンクリートの圧縮強度は490Kg/
cm2であり、強度が優つていることが確認された。
なお、前記実施例に示した石炭灰の組成および石
炭灰の粒度分布とその含有未燃炭素量は第2表お
よび第3表に示すとおりである。
【表】
【表】
【表】 本発明は以上の説明によつて明らかなように、
火力発電所等から発生する石炭灰のうち粗粒分の
みを除去して未燃炭素量を5.5〜8.0重量%とした
のち造粒し、自己燃焼により焼結することによつ
て、石炭灰の大部分を軽量骨材として有効利用で
きるようにした未燃炭素を含有する石炭灰の焼結
法として産業上極めて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明の実施例を示すフローシートで
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 石炭燃焼排ガス中より補集された石炭灰中か
    ら未燃炭素量が多い粗粒分を除去して未燃炭素量
    を5.5〜8.0重量%に調整し、次いで前記調整後の
    石炭灰に水を加えて造粒し、後前記造粒石炭灰を
    下方吸引式炉内に積重して種火により表面部に着
    火したうえ下方から吸引しつつ通気して未燃炭素
    を自己燃焼させて焼結し粒状の軽量骨材とするこ
    とを特徴とする未燃炭素を含有する石炭灰の焼結
    法。
JP56191376A 1981-11-27 1981-11-27 未燃炭素を含有する石炭灰の焼結法 Granted JPS5892490A (ja)

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JP56191376A JPS5892490A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 未燃炭素を含有する石炭灰の焼結法

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JPS5892490A JPS5892490A (ja) 1983-06-01
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5898146A (ja) * 1981-12-03 1983-06-10 Agency Of Ind Science & Technol 石炭灰の成形固化法
JP6061289B2 (ja) * 2012-10-31 2017-01-18 太平洋セメント株式会社 建設材料の製造装置及び製造方法

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