JPS62256747A - 軽量骨材の製造方法 - Google Patents

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、石炭灰を原料としてこれを造れ、焼結して
軽量骨材を製造する方法に関し、より詳しくは１石炭灰
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ｍ（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？ｌ！ｌ集気機にて捕集される。

上記石炭灰は多量であるため、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１図により、従来の上記製造方法につき説［５′Ｉ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
機等で捕集したフライアッシュＦ、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）
Ｄが区分けして収容される。

また、１は混練機で、この混練機ｌ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へき軽量骨材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Ｗｈ（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
は排気ダクト１５を通してプロロー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、ウィントポｉ・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
，１０．１１にはこれらに高熱空気を送り込な熱風管１
７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、生ペレツト３が上層である原料
層が火格子８上に積層される。

上記原本−１層が火格子８に伴って移動し、６炉９．１
０．１１を通過するときに、熱風管１７から高熱空気が
供給され、これがプロワ−１６は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）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、ここに焼結ベレフト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）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ト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）の日本工業規格（Ｊｒ！
ｌｉ）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　（±０．０１３）である、このため、上記したよ
うなフライアッシュＦから製造する軽量骨材、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℃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。

上記のように、原料を加熱してこれを軽量（軽石状構造
）にするための条件としては、第１に、加熱により生成
する融液（ガラス相）は、ガスを保有するのに十分な量
があり、かつ、高粘性を有することでおり、また、第２
しこ、融液が軟化する温度で、ガスを発生するガス発生
剤（ガス発泡剤）を含有することである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、軽量骨材６を製造する場合、石炭灰は頁岩に
比較してＳ　ｉ０２が低く、　　Ａ文２０３が高く、高
融点（１３００〜１５００℃）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１石炭灰を原料として、上記従来方法により製
造したような絶乾比重が１．４以下であって十分に軽量
である所望の骨材を得ようとする場合には、添加剤を配
合するか、または、焼成温度を石炭灰の融点よりも若干
低い温度（例えば１２５０℃以上）まで上昇させること
が考えられる。しかし、焼成温度の上昇は生成するペレ
ット同士を融着させてブロック化する原因となるもので
あり、この場合には、焼結機からの排出産物が解砕不能
となる不都合を生ずるおそれがある。

（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、石炭灰を原料とした場合にも、所定の値よりも小さ
い絶乾比重の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４８′６！１．と
するところは、石炭灰を原料とし、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であって
、上記石炭灰に玉ｊ％で微粉の石灰石１〜６％、ポルト
ランドセメント１〜１０％および消石灰０．５％以上を
添加剤として配合し、かつ、所定水分を添加すると共に
これを混練し、この混練物を造粒してペレットを成形す
る点にあり、また、焼成機の着火炉内に積層したペレッ
ト居直上のガス温度を１０００〜１１５０℃としてペレ
ット中の未燃炭材に若人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盾も第１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１図を利用して説明する。

この発明は、加熱中に結晶水やＣ０２ガス等と解離する
物質を石炭灰中に含有させることにより。

主にこのガスの解離した部分を空洞化して気孔を形成し
、これによって製品骨材６の軽量化を図ろうとするもの
である。また、この操作とともに、着火炉１０内に積層
されている乾燥ペレット１８直上のガス温度（Ｍ大温度
）を１０００〜＋　１５０℃（望ましくは１１００℃）
する、即ち、頁岩の焼成の場合の１２００℃以上に比較
してより低い温度に制御し。

融液が必要以上に生成されることを防止し、これによっ
て、生ペレット６を加熱焼成する際の体積収１ｉｉ（気
孔の消滅）をできるだけ阻止せんとするものである。

次に、本発明の具体的実施例を示す。

原料とする石炭灰の配合比は、粗粉、細粉および回収粉
が５２／２Ｂ／２０である。

ここで、粗粉とは日本工業規格（ＪＩＳ）のブレーンノ
尖によるＬ＋−表面蹟（ブレーン指殻）が約２０００〜
３８００ｃｍ２／ｇであり、細粉とは同上ブレーン指数
が約４２００〜８０００ｃｍ２／ｇのものをいう。

また、上記原料の化学組成は下記第１表に示す通りであ
る。

（以下余白） 第１表（そのｌ） 第１表（その２） 添加剤としては微粉の石灰石、ポルトランドセメントお
よび消石灰を使用した。この混合原料を用いて４５０ｍ
ｍφＸ　１５ｈ文のタイヤ型ペレタイザー２により＋１
．１１ＩＩ＋１１φ〜１２．７＋ｍφの生ペレット３を
成形した。焼成機７には竪型電気炉（燃焼管内径４３ｃ
ｍφ）を用いた。焼成方法としては、まず、電気炉の中
心部温度を所定の着火温度に設定しくこの実施例では、
１０００℃、１１００℃、１２００℃）、ステンレス製
バスケット中に約５０ケ装入した生ペレット３を電気炉
の上部から電気炉中へ降下させる。

電気炉中心部で、１分間保持した後、バスケットを上Ａ
させる。そして、この焼成されたペレットを冷却すれば
軽量骨材６の生成が終了する。

上記のようにして得られた軽量骨材６の性状を示すもの
として、圧潰強度と絶乾比重の値を下記第２表に示す。

（以下余白） （第２表） 上記第２表において、セメントはポルトランドセメント
、添加量の単位は重ｆｉ（％）、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。そして
、この第２表によれば、軽量骨材６の絶乾比重へ及ぼす
着火温度及び添加剤の影！が理解される。即ち、添加剤
を使用しない場合には、着火温度の上昇に伴って絶乾比
重は増大し、着火温度を約１１２５±２５℃以下とする
ことにより、絶乾比重が所望の　１．４以下の軽量骨材
６を得ることができる。また１着火部度が約１０００℃
以上では、圧潰強度が５０Ｋｇ／ｐ以上であるが、着火
温度が９００℃では５０Ｋｇ／ｐ以下となり、軽量骨材
６は脆弱なものとなる。従って、着火温度は９５０±５
０〜１１２５±２５℃の範囲に制御することが望ましい
。

次に、添加剤が絶乾比重に与える影響をみると、石灰石
、ポルトランドセメントおよび消石灰は共に絶乾比重を
低下させる効果がある。また、消石灰以外には上限があ
り、石灰石では６％（望ましくは４％）、ポルトランド
セメントでは１０％（望ましくは８％）である。

（発明の効果） この発明によれば、原料たる石炭灰に石灰石等の添加剤
を加えることにより、焼成時にペレット内に気孔を形成
してこれを軽量化できる。また、ペレットを焼成する際
のガス温度を１０００〜１１５０℃として従来の焼成温
度よりも低い温度に抑えるため、融液が必要以上に生成
されることを防止できる。よって、ペレットを焼成する
際の気孔の消滅が抑制されることから、所定の値よりも
小さい絶乾比重の製品骨材を得ることができる。即ち、
この発明によれば、石炭灰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、６・・軽量骨材、７１１・焼成機、
１０・・着火炉、１８・・乾燥ペレット。 手続補正書 昭和６２年１月２３日 昭和６１年特許１１ｊ第１０１４４０号２　発明の名称 軽量骨材の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所（居所）兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番１８
号氏名（名称）　　（１１９）　　株式会社　神戸製鋼
所４、代　　　理　　　人　　　　〒５３１住所　　　
　　　大阪市大淀区豊崎３丁目２０番９号詳細な説明の
欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書第８頁第９行目に「０．５％以上」とある
を「０．５％以上の内の少なくともいずれか１つ」　と
補゛正する。 （３）同上第９頁第１０行目に「する、」とあるを「と
する、」に補正する。 （４）同上第１４頁第２０行目の後に次の文を加入する
。 「なお、以上は石炭灰に添加剤として石灰石、ポルトラ
ンドセメント、および消石灰を共に配合するものを示し
たが、石炭灰に配合する添加剤はこれらの内の少なくと
もいずれか１つであればよい、」 ２、特許請求の範囲 １、石炭灰を原料とし、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であって、上記石炭
灰に重量％で微粉の石灰石１〜６％、ポルトランドセメ
ント１−１０％および消石灰０．５％以上の　の７なく
　　い”れか１つを添加剤として配合し、かつ、所定水
分を添加すると共にこれを混練し、この混線物を造粒し
てペレットを成形する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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石炭灰を原料とし、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であって、上記石炭
   灰に重量％で微粉の石灰石１〜６％、ポルトランドセメ
   ント１〜１０％および消石灰０．５％以上を添加剤とし
   て配合し、かつ、所定水分を添加すると共にこれを混練
   し、この混練物を造粒してペレットを成形することを特
   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。