JPS6224370B2 - - Google Patents
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- JPS6224370B2 JPS6224370B2 JP57119021A JP11902182A JPS6224370B2 JP S6224370 B2 JPS6224370 B2 JP S6224370B2 JP 57119021 A JP57119021 A JP 57119021A JP 11902182 A JP11902182 A JP 11902182A JP S6224370 B2 JPS6224370 B2 JP S6224370B2
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- JP
- Japan
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- kiln
- rotary kiln
- artificial lightweight
- aggregate
- coal ash
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Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use 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
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/04—Heat treatment
- C04B20/06—Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials
- C04B20/061—Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials in rotary kilns
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)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Description
この発明は人工軽量骨材の製造方法に関し、特
に石炭灰とか頁岩粉末を原料とする人工軽量骨材
の製造方法に係わるものである。 主原料に頁岩とか石炭灰などを用いた人工軽量
骨材の製造には、従来から次のような各方法が知
られている。すなわち、 (a) 頁岩類を粗破砕したのち、その粒度を調整し
てから、これをロータリキルンにより焼成する
非造粒タイプの製造方法。 この方法は、原料としての頁岩類に対して、
微粉砕する工程、および造粒する工程が必要で
ないために、設備面では簡単であるが、製造さ
れる骨材製品の品質が原石成分に左右されるこ
とがある。 (b) 微粉状にされた頁岩に水等を加えて造粒し、
ロータリキルンにより焼成する造粒タイプの製
造方法。 この方法は、原料成分の均一混合が可能であ
つて、製造される骨材製品の品質は安定してい
るが、造粒工程を必要とし、また水を使用する
ために燃料消費が多くて割高となる。 (c) 石炭灰を原料とし、これに少量の微粉炭ある
いはコークス粉を添加し、これに水を用いて造
粒させ、トラベリンググレードで自燃焼成させ
る製造方法。 この方法は、添加する微粉炭あるいはコーク
スが自燃するために熱効率は良好であるが、造
粒設備が必要であり、かつ水を使用することか
ら焼成前に乾燥工程が要求される。また添加す
る微粉炭あるいはコークスから発生するガスに
より、骨材製品に開気孔ができ易く、吸水率も
かなり高いので、頁岩を原料とする骨材に比較
して、品質的にやゝ劣る欠点がある。 この発明は従来の製造方法のこのような現状に
鑑み、石炭灰、すなわち火力発電設備のボイラな
どから大量に得られるフライアツシユ、シンダー
アツシユ、ボトムアツシユとか、あるいは頁岩粉
末を原料に使用して、燃料原単位、品質および設
備の各点で従来法よりも優れた特長をもつ人工軽
量骨材の製造方法を提供するものである。 この発明においては、実質的に石炭灰、あるい
は頁岩粉末を、予じめ成形もしくは造粒せずに、
粉末状のまゝ、その原料粉末の種類、性状に対応
して焼成温度1100〜1400℃に制御されたロータリ
キルンに送入して造粒、焼結、発泡させるもので
ある。 この発明方法によると、送入される原料がロー
タリキルン内で転動造粒されるために、造粒設備
を必要とせず、また造粒水分を必要としないので
燃料消費が少ないほか、この転動造粒に際して、
その表面を緻密化、軟化するのに充分な熱履歴を
与えることにより、開気孔の極めて少ない骨材が
得られるもので、従来方法による骨材にみられる
ポンプ圧送時での閉塞、火災時におけるコンクリ
ート内での爆裂、および凍結融解に弱いなどの問
題を解決できると共に、転動造粒されながら発泡
されるために、内部に微細な独立気泡が均一に分
散された焼むらがなくて充分な強度をもつ高品質
の骨材を得られ、しかもキルン回転数、焼成温度
などの制御により粒度分布を自由に設定でき、か
つまた成分、形態の異なる石炭灰、頁岩粉末を適
当に乾式ブレンドして調整できるなどの特長を有
するものである。 さらに、この発明の方法によれば粉末原料をそ
のまま使用するので、ロータリキルンにサスペン
シヨンプレヒータを組合わせ、このプレヒータに
原料を送入することができ、その粉末原料をロー
タリキルンの排ガス中に浮遊熱交換させ、ロータ
リキルンに送入することも可能であり、したがつ
て、このようにすれば造粒物や粗砕頁岩を送入す
るため、サスペンシヨンプレヒータをこのような
形態で使用していない従来のロータリキルン焼成
方法に比較し、伝熱効率を高め、燃料消費量を著
しく低下させることができる。 次にこの発明製造方法の一実施例につき、添付
図面に示すサスペンシヨンプレヒータ付きロータ
リキルンを基にして説明する。 この実施例方法で使用する原料粉末は、カナダ
炭をボイラで焼結したときの排ガス中に浮遊して
いる石炭灰を電気集塵装置で捕集したものであつ
て、その成分を次に示す。
に石炭灰とか頁岩粉末を原料とする人工軽量骨材
の製造方法に係わるものである。 主原料に頁岩とか石炭灰などを用いた人工軽量
骨材の製造には、従来から次のような各方法が知
られている。すなわち、 (a) 頁岩類を粗破砕したのち、その粒度を調整し
てから、これをロータリキルンにより焼成する
非造粒タイプの製造方法。 この方法は、原料としての頁岩類に対して、
微粉砕する工程、および造粒する工程が必要で
ないために、設備面では簡単であるが、製造さ
れる骨材製品の品質が原石成分に左右されるこ
とがある。 (b) 微粉状にされた頁岩に水等を加えて造粒し、
ロータリキルンにより焼成する造粒タイプの製
造方法。 この方法は、原料成分の均一混合が可能であ
つて、製造される骨材製品の品質は安定してい
るが、造粒工程を必要とし、また水を使用する
ために燃料消費が多くて割高となる。 (c) 石炭灰を原料とし、これに少量の微粉炭ある
いはコークス粉を添加し、これに水を用いて造
粒させ、トラベリンググレードで自燃焼成させ
る製造方法。 この方法は、添加する微粉炭あるいはコーク
スが自燃するために熱効率は良好であるが、造
粒設備が必要であり、かつ水を使用することか
ら焼成前に乾燥工程が要求される。また添加す
る微粉炭あるいはコークスから発生するガスに
より、骨材製品に開気孔ができ易く、吸水率も
かなり高いので、頁岩を原料とする骨材に比較
して、品質的にやゝ劣る欠点がある。 この発明は従来の製造方法のこのような現状に
鑑み、石炭灰、すなわち火力発電設備のボイラな
どから大量に得られるフライアツシユ、シンダー
アツシユ、ボトムアツシユとか、あるいは頁岩粉
末を原料に使用して、燃料原単位、品質および設
備の各点で従来法よりも優れた特長をもつ人工軽
量骨材の製造方法を提供するものである。 この発明においては、実質的に石炭灰、あるい
は頁岩粉末を、予じめ成形もしくは造粒せずに、
粉末状のまゝ、その原料粉末の種類、性状に対応
して焼成温度1100〜1400℃に制御されたロータリ
キルンに送入して造粒、焼結、発泡させるもので
ある。 この発明方法によると、送入される原料がロー
タリキルン内で転動造粒されるために、造粒設備
を必要とせず、また造粒水分を必要としないので
燃料消費が少ないほか、この転動造粒に際して、
その表面を緻密化、軟化するのに充分な熱履歴を
与えることにより、開気孔の極めて少ない骨材が
得られるもので、従来方法による骨材にみられる
ポンプ圧送時での閉塞、火災時におけるコンクリ
ート内での爆裂、および凍結融解に弱いなどの問
題を解決できると共に、転動造粒されながら発泡
されるために、内部に微細な独立気泡が均一に分
散された焼むらがなくて充分な強度をもつ高品質
の骨材を得られ、しかもキルン回転数、焼成温度
などの制御により粒度分布を自由に設定でき、か
つまた成分、形態の異なる石炭灰、頁岩粉末を適
当に乾式ブレンドして調整できるなどの特長を有
するものである。 さらに、この発明の方法によれば粉末原料をそ
のまま使用するので、ロータリキルンにサスペン
シヨンプレヒータを組合わせ、このプレヒータに
原料を送入することができ、その粉末原料をロー
タリキルンの排ガス中に浮遊熱交換させ、ロータ
リキルンに送入することも可能であり、したがつ
て、このようにすれば造粒物や粗砕頁岩を送入す
るため、サスペンシヨンプレヒータをこのような
形態で使用していない従来のロータリキルン焼成
方法に比較し、伝熱効率を高め、燃料消費量を著
しく低下させることができる。 次にこの発明製造方法の一実施例につき、添付
図面に示すサスペンシヨンプレヒータ付きロータ
リキルンを基にして説明する。 この実施例方法で使用する原料粉末は、カナダ
炭をボイラで焼結したときの排ガス中に浮遊して
いる石炭灰を電気集塵装置で捕集したものであつ
て、その成分を次に示す。
【表】
前記原料粉末を符号１で示す部分より550Kg／
ｈ送入速度で定量供給させる。この送入された原
料粉末は、キルン排ガス中で浮遊、熱交換されな
がら、各サイクロン２，３，４および５の順に下
位へ流動してゆき、ロータリキルン６に送入さ
れ、このキルン内で転動造粒されながら焼結発泡
される。このときのロータリキルン６の運転条件
は焼成温度1200〜1250℃、滞留時間30分、キルン
フルネス３％とした。 ついでこのようにして焼成された人工軽量骨材
は、このロータリキルン６からこれに連接される
ロータリクーラー７に入つて冷却の上で取り出さ
れる。 なおこゝで使用したロータリキルン６およびロ
ータリクーラー７の仕様は次の通りである。 ロータリキルン 0.9m〓×20mL×3.5％ ロータリクーラー 1.1m〓×22mL×3.5％ しかして以上のようにして製造されたこの実施
例の人工軽量骨材の性状は、内部に微細な独立気
泡が均一に分散していて軽量であり、しかもその
表面は緻密化により強度が高く、開気孔の存在が
非常に少なくなつているので吸水率が低くなる。
この製造された人工軽量骨材の物性値の例を次に
示す。 絶乾比重；1.30（JISA1134，1135） 吸水率；2.3％（同 上） BS破砕値；38.2％（英国規格BS812） 各ふるい通過重量百分率 15mm 100％ 10mm 81％ ５mm 55％ 2.5mm 2.3％ また、前記実施例での方法において、その焼成
温度のみを1050℃として同様に実験したところ、
焼成された製品、人工軽量骨材は、表面が緻密化
されておらず、ポーラスになつていて、強度が低
く、かつ給水率が高くて実用に供し得るものでな
かつた。 さらに前記実施例での方法において、その焼成
温度のみを1450℃として同様に実験したところ、
ロータリキルン内で融着現象を生じて、製品、人
工軽量骨材が大塊化することが判明した。 続いて、前記実施例での方法において、滞留時
間40分、キルンフルネス４％として同様に実験し
たところ、焼成された製品、人工軽量骨材の物性
値は、次の通りであつた。 絶乾比重；1.25 吸水率；2.0％ BS破砕値；37.1％ 各ふるい通過重量百分率 15mm 100％ 10mm 76％ ５mm 51％ 2.5mm 12％ また、前記実施例での方法において、滞留時間
80分、キルンフルネス８％として同様に実験した
ところ、焼成された製品、人工軽量骨材の物性値
は、次の通りであつた。 絶乾比重；1.35 吸水率；1.5％ BS破砕値；25.2％ 各ふるい通過重量百分率 15mm 100％ 10mm 70％ ５mm 42％ 2.5mm ５％ さらに、前記実施例での方法において、原料粉
末として頁岩粉末を用い全く同様に実験した。 このときの頁岩粉末の化学成分比（％）は、 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 64.4 19.3 6.7 2.7 2.6 0.2 Na2O K2O 2.5 1.5 溶融点 1250℃ 軟化点 1200℃ 粒度ブレーン値 3500cm2／ｇ である。 そしてこのとき、焼成された製品、人工軽量骨
材の物性値は、次の通りであつた。 絶乾比重；1.28 吸水率；3.0％ BS破砕値；35.1％ 各ふるい通過重量百分率 15mm 100％ 10mm 75％ ５mm 48％ 2.5mm 15％ 以上の結果から、一般的には、すべての種類の
石炭灰あるいは頁岩粉末の焼成条件は、次に示す
範囲内にあることを実験的に確認できた。 焼成温度 1100〜1400℃ 滞留時間 20〜120分 キルンフルネス ２〜10％
ｈ送入速度で定量供給させる。この送入された原
料粉末は、キルン排ガス中で浮遊、熱交換されな
がら、各サイクロン２，３，４および５の順に下
位へ流動してゆき、ロータリキルン６に送入さ
れ、このキルン内で転動造粒されながら焼結発泡
される。このときのロータリキルン６の運転条件
は焼成温度1200〜1250℃、滞留時間30分、キルン
フルネス３％とした。 ついでこのようにして焼成された人工軽量骨材
は、このロータリキルン６からこれに連接される
ロータリクーラー７に入つて冷却の上で取り出さ
れる。 なおこゝで使用したロータリキルン６およびロ
ータリクーラー７の仕様は次の通りである。 ロータリキルン 0.9m〓×20mL×3.5％ ロータリクーラー 1.1m〓×22mL×3.5％ しかして以上のようにして製造されたこの実施
例の人工軽量骨材の性状は、内部に微細な独立気
泡が均一に分散していて軽量であり、しかもその
表面は緻密化により強度が高く、開気孔の存在が
非常に少なくなつているので吸水率が低くなる。
この製造された人工軽量骨材の物性値の例を次に
示す。 絶乾比重；1.30（JISA1134，1135） 吸水率；2.3％（同 上） BS破砕値；38.2％（英国規格BS812） 各ふるい通過重量百分率 15mm 100％ 10mm 81％ ５mm 55％ 2.5mm 2.3％ また、前記実施例での方法において、その焼成
温度のみを1050℃として同様に実験したところ、
焼成された製品、人工軽量骨材は、表面が緻密化
されておらず、ポーラスになつていて、強度が低
く、かつ給水率が高くて実用に供し得るものでな
かつた。 さらに前記実施例での方法において、その焼成
温度のみを1450℃として同様に実験したところ、
ロータリキルン内で融着現象を生じて、製品、人
工軽量骨材が大塊化することが判明した。 続いて、前記実施例での方法において、滞留時
間40分、キルンフルネス４％として同様に実験し
たところ、焼成された製品、人工軽量骨材の物性
値は、次の通りであつた。 絶乾比重；1.25 吸水率；2.0％ BS破砕値；37.1％ 各ふるい通過重量百分率 15mm 100％ 10mm 76％ ５mm 51％ 2.5mm 12％ また、前記実施例での方法において、滞留時間
80分、キルンフルネス８％として同様に実験した
ところ、焼成された製品、人工軽量骨材の物性値
は、次の通りであつた。 絶乾比重；1.35 吸水率；1.5％ BS破砕値；25.2％ 各ふるい通過重量百分率 15mm 100％ 10mm 70％ ５mm 42％ 2.5mm ５％ さらに、前記実施例での方法において、原料粉
末として頁岩粉末を用い全く同様に実験した。 このときの頁岩粉末の化学成分比（％）は、 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 64.4 19.3 6.7 2.7 2.6 0.2 Na2O K2O 2.5 1.5 溶融点 1250℃ 軟化点 1200℃ 粒度ブレーン値 3500cm2／ｇ である。 そしてこのとき、焼成された製品、人工軽量骨
材の物性値は、次の通りであつた。 絶乾比重；1.28 吸水率；3.0％ BS破砕値；35.1％ 各ふるい通過重量百分率 15mm 100％ 10mm 75％ ５mm 48％ 2.5mm 15％ 以上の結果から、一般的には、すべての種類の
石炭灰あるいは頁岩粉末の焼成条件は、次に示す
範囲内にあることを実験的に確認できた。 焼成温度 1100〜1400℃ 滞留時間 20〜120分 キルンフルネス ２〜10％
添付図面はこの発明方法に適用されるサスペン
シヨンプレヒータ付きロータリキルンを示す図で
ある。 １…原料送入部、２ないし５…サイクロン、６
…ロータリキルン、７…ロータリクーラー。
シヨンプレヒータ付きロータリキルンを示す図で
ある。 １…原料送入部、２ないし５…サイクロン、６
…ロータリキルン、７…ロータリクーラー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 石炭灰あるいは頁岩粉末を、その種類、性状
に対応して、焼成温度1100〜1400℃、滞留時間20
〜120分、キルンフルネス２〜10％の運転条件に
制御されたロータリキルンに送入し、転動造粒さ
せながら焼結、発泡膨張させることを特徴とする
人工軽量骨材の製造方法。 ２ ロータリキルンの排ガスダクトにサイクロン
などを組合わせたサスペンシヨンプレヒータに、
石炭灰あるいは頁岩粉末を供給して、これらの粉
末の予熱を行なつた後、焼成温度1100〜1400℃、
滞留時間20〜120分、キルンフルネス２〜10％の
運転条件に制御されたロータリキルンに送入し、
転動造粒させながら焼結、発泡膨張させることを
特徴とする人工軽量骨材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11902182A JPS5913660A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 人工軽量骨材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11902182A JPS5913660A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 人工軽量骨材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5913660A JPS5913660A (ja) | 1984-01-24 |
| JPS6224370B2 true JPS6224370B2 (ja) | 1987-05-28 |
Family
ID=14751016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11902182A Granted JPS5913660A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 人工軽量骨材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913660A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0187263U (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-08 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6212646A (ja) * | 1985-07-09 | 1987-01-21 | 宇部興産株式会社 | 微小無機質発泡体の製造法 |
| CH693484A5 (de) * | 2000-05-17 | 2003-08-29 | Memarco Ag | Betonmischung mit erhöhter Brandresistenz. |
| JP2006143556A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Taiheiyo Cement Corp | 人工骨材の製造方法及び人工骨材 |
| US7381261B1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-03 | United States Gypsum Company | Expanded perlite annealing process |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5252923A (en) * | 1975-08-27 | 1977-04-28 | Perlmooser Zementwerke Ag | Method of manufacturing mixture for manufacture of building materials |
-
1982
- 1982-07-08 JP JP11902182A patent/JPS5913660A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5252923A (en) * | 1975-08-27 | 1977-04-28 | Perlmooser Zementwerke Ag | Method of manufacturing mixture for manufacture of building materials |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0187263U (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5913660A (ja) | 1984-01-24 |
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