JPS62256746A

JPS62256746A - 軽量骨材の製造方法

Info

Publication number: JPS62256746A
Application number: JP61101439A
Authority: JP
Inventors: 脩土屋; 明若林; 照喜名　二郎; 大河内　勝也
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1986-05-01
Filing date: 1986-05-01
Publication date: 1987-11-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、石炭のフライ７−２シユを原料としてこれ
を造粒、焼結して軽量骨材を製造する方法に関し、より
詳しくは、石炭のフライアッシュを原料とした場合にも
、より軽量な骨材が得られるようにする方法に関する。

（従来の技術）従来より、発電所では熱源の一つとして石炭が用いられ
ている。そして、これの燃焼により多量の石炭灰が排出
されている。この石炭灰はボトムアッシュ、シンダーア
ッシュ、および排ガス中に多量に含まれる粉塵（フライ
アッシュ）とに分類され、このフライアッシュはマルチ
サイクロン捕集機や電気集塵機にて捕集される。

上記フライアッシュは多量であるため、近時、これを利
用して軽量骨材を製造することが行われている。

第３図により、従来の上記製造方法につき説明する。

図において、Ｓはサイロで、このサイロＳには電気集塵
機等で捕集したプライアッシュＦ１石炭やコークス微粉
等の可燃性炭素材Ｃおよび、工程で発生した回収ダスト
Ｄが区分けして収容される。

また、ｌはｉ＆！Ｉ！ｍで、この混練機１に上記フライ
アッシュＦや添加剤としての水Ｗを投入する。

また、この場合、上記フライアッシュ層中には若干の未
燃炭材が含まれているが、必要により上記炭素材Ｃを加
える。そして、これによる混練物を公知のパン型ペレタ
イザー２に供給し、ここで。

生ペレット３を成形する。

次に、この生ペレット３をホッパー４に投入する。この
ホッパー４に隣接して他のホッパー５が設けられ、この
ホッパー５には焼結ずみで製品となるべき軽量骨材６が
装入されている。また、これらホッパー４．５の下方に
は焼成機７が設けられている。この焼成機７は水平方向
に移動（図中矢印Ａ）する火格子８と、この火格子８の
中途部でその上方に設けられる乾燥、予熱炉９、着火炉
１０および焼結、保熱炉１１を有している。また、上端
が上記火格子８の下面に向って開口するウィンドボック
ス１４が設けられ、このウィンドボックス１４の下端は
排気ダク）１５を通してブロワ−１６の吸込側に連結さ
れている。上記の場合、ウィンドボックス１４の下端に
は図示しない風量調整用のダンパが設けられている。ま
た、ウィンドボックス１４の下端は火格子８の戻り側に
干渉しないように折り曲げられている。上記６炉９，１
０．１１にはこれらに高熱空気を送り込、む熱風管１７
が接続されている。

上記装置により生ペレット３を焼結して軽量骨材６を得
ようとする場合には、まず、上記各ホッパー４．５から
火格子８上に生ペレット３と軽量骨材６とを供給する。

この場合、軽量骨材６は床敷として供給されるもので、
この軽量骨材６が下層、生ベレット３が上層である原料
層が火格子８上に積層される。

上記原料層が火格子８に伴って移動し、６炉９．１０．
１１を通過するときに、熱風管１７から高熱空気が供給
され、これがブロワ−１６により原料層の下方に向って
吸引される（図中矢印Ｂ）、そして、この高熱空気によ
り焼結が行われる。即ち、乾燥、予熱炉９により生ペレ
ット３が乾燥されて乾燥ペレット１８となる０次いで、
着火炉１０により上層の乾燥ペレット１８における未燃
炭材が着火される。更に、焼結、保熱炉１１により、乾
燥ペレット１８の層中の燃焼が下方へ移行して層全体の
焼結が完了し、ここに焼結ペレット１９が成形される。

上記焼結、保熱炉１１の下流側が冷却ゾーン２０とされ
ている。この冷却ゾーン２０では、ブロワ−１６の吸入
空気の一部が上記焼結ペレット１９の層中を下方に向っ
て通過するのであり（図中矢印Ｃ）、これにより焼結ペ
レット１９が冷却される。この後、この冷却されたペレ
ットはシュート２１によりクラッシャ２２に送り込まれ
て、ここで解砕される。また、解砕されたペレットは篩
機２３にかけられ、所定形状のものが製品としての軽量
骨材６となる。

なお、上記火格子８を通過して排気ダク）１５内に落下
する生ペレット３の崩壊物等はシュート２４を通してコ
ンベア２５上に集められ、前記ダストＤとしてサイロＳ
に返送される。このダストＤは一般には生ペレット３の
造粒原料として再刊用される。

一方、人工軽量骨材（粗骨材）の白木工業規格（ＪＩＳ
）には、軽量化の度合を示す絶乾比重として１．０〜１
．５の値が設定されている。また、現在市販の頁岩を原
料とする人工軽量骨材の絶乾比重は１．４（望ましくは
１．３８）以下で、標準値としては１．２５〜１．３０
　（±ｏ、ｏｅ）である、このため、上記したようなフ
ライアッシュから製造する製品たる軽量骨材６の比重も
この値を満足させることが要求される。

ここで、上記頁岩や粘土を原料とした場合の軽量骨材の
製造について説明する。まず、加熱すると、　９００°
Ｃ内外で融液を生成し始める。更に、温度が上昇すると
ガス圧は高まり膨張を起こして原料が発泡しこれによっ
て軽量骨材が得られる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、軽量骨材を製造する場合、石炭灰は頁岩に比
較して５ｉ０２が低く、　１２０３が高く、高融点（１
３００〜１５００℃）であり、また、ボイラー等で一度
加熱されたものであるため、その粒子は安定化しており
、石炭灰を原料として、上記従来方法により軽量骨材を
製造しようとしても、前記したような絶乾比重が１．４
（望ましくは１．３８）以下であって十分に軽量である
所望の骨材を得ることは極めて困難である。

（発明の目的）この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、石炭のフライアッシュを原料とした場合にも、所定
の値よりも小さい絶乾比重を有する軽量骨材が得られる
ようにすることを目的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするところ
は１石炭のフライアッシュを原料とし。

これの造粒で得られたペレットを焼結して軽量骨材を製
造する方法において、日本工業規格（ＪＩＳ）のプレー
ン法による比表面積が２０００〜３８００ｃｍ２／ｇで
ある粗粉が上記原料に占める重量比を６０％以上とし、
生ペレットの空隙率を高くすることにより、製品骨材が
軽量となるようにする点にあり、また、焼成機の着火炉
内に蹟層したペレット層直上のガス温度を１０００〜１
１５０℃としてペレット中の未燃炭材に着火し焼結する
点にある。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

この実施例は前記従来例の方法と基本構成は同様であり
、その方法を実施するための装置も第３図で示したもの
とほぼ同様である。そこで、従来構成と異なる構成につ
き上記第３図を利用して説明する。

まず、フライアッシュＦをサイクロン等の分級機で粗粉
と細粉とに分離し、これを原料サイロＳ内に区分けした
状態で貯蔵する。そして、生ペレット３を成形するため
の原料をこのフライアッシュＦとする。

なお、フライアッシュＦを原料とし、パン型ペレタイザ
ー２により造粒実験をすることにより次のことが判明し
た。即ち、上記原料における粗粉と細粉の混合比を種々
採用した場合、粗粉の混合量を多くして原料の粒度を粗
くすると、成形された生ベレット３の空隙率が高くなる
。逆に、原料を細粉のみとしたときには生ペレット３の
空隙率は低くなる。そして、焼成中における体積収縮を
出来るだけ抑える焼結条件を設定すれば、軽量骨材６の
比重は生ペレット３の空隙率の高いものほど低くなるは
ずである。このことから、実験を繰り返し、粗粉と細粉
の混合比に対する生ペレット３の空隙率や軽量骨材６の
絶乾比重の関係を明らかにした。

ここで、粗粉とは日本工業規格（ＪＩＳ）のプレーン法
による比表面積（プレーン指数）が２０００〜３８００
ｃｍ２／ｇであり、細粉とは同上プレーン指数が４２０
０〜８０００ｃｍ２／ｇである。

そして、上記粗粉が原料中に占める重量比を６０％以上
とすると、焼成機７での焼結後の軽量骨材６の絶乾比重
が１．４以下のものを得ることができる。また、焼成機
７での焼成時の体積収縮を抑えるための条件として着火
炉１０内でのペレット層の直上へ達するガス温度（着火
温度）を１０００〜１１５０℃（望ましくは１１００℃
）以内に制御することにより、絶乾比重を低い値に抑え
ることが可能である。

従って、従来では、頁岩を原料としてこの原料の発泡性
を利用して軽量骨材を製造したのに対し、この発明では
、原料の粒度を粗目に設定して、多孔質の生ペレット３
を成形し、低温度の着火により軽量骨材６を得るように
している。

次に、本発明の具体的実施例を示す。

（第１具体的実施例）粗粉と細粉の混合比が１００１０　、８７．５／１２．
５．７５／２５　、６５／３５　、　Ｏ／８０である種
々の原料を採用した。これら各原料に対し、混合機ｌ中
で水分を２０〜２７％添加して調湿した後、６ｆｆｉφ
パン型ペレタイザー２に供給し、　５〜２５ｍｍφの生
ペレット３を成形した０次に、　１．２ｍ幅で２８ｍ長
さの焼成機７に層高３０ｃｍとなるように生ペレット３
を供給し焼成した。この場合、着火温度は約１０００−
１＋５０°Ｃ（望ましくは１１００℃）、火格子８の移
動速度は１．０５ｍ／ｗｉｎとした。

第１図により、上記のようにして得られた軽量骨材６の
絶乾比重を粗粉と細粉の各混合比に対応させて示す０図
によれば、粗粉の混合比が増大するにつれて絶乾比重は
低下しており、絶乾比重を１．４以下にするにはその混
合比を６０％以上にする必要があると判断される。

第２図により、生ペレット３の空隙率に対する軽量骨材
６の絶乾比重の関係を示す０図によれば、生ベレット３
の空隙率の増大に伴って絶乾比重は低下しており、絶乾
比重を１．４以下にするには生ペレット３の空隙率を約
４１．５％以上にする必要があると判断される。

（第２具体的実施例）原料の粒度および粗粉と細粉の混合比は前述の第１具体
的実施例と同じである。この原料を用い、生ペレット３
を４５ｈｓφＸ　１５０ｍ■文のタイヤ型ペレタイザー
２で成形した。また、焼成には電気炉を用いた。この焼
成方法は電気炉内に５０ケ装入した／ヘスケラトを降下
させ、着火は電気炉の温度をバスケット装入前に所定温
度に昇温保持することによって実施した０着火温度は１
０００．１１５０．１２００℃の３水準を選択した。

製品骨材６の絶乾比重に及ぼす粗粉／細粉の混合比の影
響を下記表にて着火温度別に示す。

（表）上記表において、混合比は回収ダスト２０％一定配台し
ている。圧潰強度の単位はＫｇ／ｐであり、絶乾比重の
単位はｇ／ｃｃである。軽量骨材６の絶乾比重は粗粉／
細粉の混合比の増大に伴って低下する０着火温度の絶乾
比重への影響も著しく１着火温度１２００℃では絶乾比
１１．４以下のものは得られていない。

（発明の効果）この発明によれば、石炭のフライアッシュを原料とし、
これの造粒で得られたペレットを焼結して軽量骨材を製
造する方法において、日本工業規格（ＪＩＳ）のプレー
ン法による比表面積が２０００〜３８００ｃｍ２／ｇで
ある粗粉が上記原料に占める重量比を６０％以上とした
ため、空隙率の大きい生ペレットが得られ、これを焼結
することにより、所定の値よりも小さい絶乾比重を有す
る軽量骨材が得られることとなる。

また、焼成機の着火炉内に積層したペレット層直上のガ
ス温度を１０００〜１１５０℃としてペレット中の未燃
炭材に着火し焼結することにより、焼成時の体積収縮が
効果的に抑えられ、これによって、より小さい絶乾比重
を有する軽量骨材が得られる。即ち、この発明によれば
、石灰のフライアッシュを原料とした場合でも、所望の
軽量骨材を得ることができ有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はこの発明の実施例を示し、第１図は生
ベレット用の原料における粗粉／細粉の混合比と製品骨
材の絶乾比重との関係を示すグラフ図、第２図は生ペレ
ットの空隙率と同上製品骨材の絶乾比重の関係を示すグ
ラフ図、８３図は軽量骨材の製造方法を実施するための
装置を示すフロー図である。３・°・生ペレット、７拳・焼成機、１０−−着火炉、
１８・・乾燥ペレット、Ｆ・・フライアッシュ。

Claims

【特許請求の範囲】１、石炭のフライアッシュを原料とし、これの造粒で得
られたペレットを焼結して軽量骨材を製造する方法にお
いて、日本工業規格（ＪＩＳ）のプレーン法による比表
面積が２０００〜３８００ｃｍ＾２／ｇである粗粉が上
記原料に占める重量比を８０％以上としたことを特徴と
する軽量骨材の製造方法。２、焼成機の着火炉内に積層したペレット層直上のガス
温度を１０００〜１１５０℃としてペレット中の未燃炭
材に着火し焼結することを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の軽量骨材の製造方法。