JPWO2007052464A1 - 湿灰のセメント添加装置及び添加方法 - Google Patents

湿灰のセメント添加装置及び添加方法 Download PDF

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Abstract

【課題】湿灰をセメントミルに供給する際に、乾燥コストが発生せず、ミル入口部近傍に新たな設置スペースを必要としない湿灰のセメント添加装置等を提供する。【解決手段】湿灰を脱水する脱水機と、脱水機によって脱水した湿灰をクリンカとの混合粉砕物の一つと混合する混合設備７と、混合設備によって混合された湿灰と、クリンカとの混合粉砕物の一つとの混合物をセメントミル１４に供給する供給機１１とを備える湿灰のセメント添加装置等。湿灰を脱水した後、ミルへ添加する混合粉砕物へ所定の量を混合し、混合した湿灰及び混合粉砕物をミルへ添加する。湿灰の脱水後の水分を２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下とする。脱水機として遠心分離機等を、混合設備としてパッグミル等を用いる。フライアッシュ脱炭設備からの改質灰（フライアッシュスラリー）を湿灰としてセメントミルに添加して有効利用できる。【選択図】図１

Description

本発明は、湿灰のセメント添加装置及び添加方法に関し、特に、石炭焚き火力発電所等で発生するフライアッシュから未燃カーボンを除去した後の改質灰等をセメントミルに添加して有効利用するためなどに用いることのできる装置及び方法に関する。
石炭焚き火力発電所等で発生したフライアッシュは、セメントや人工軽量骨材の原料、及びコンクリート用混和材等に利用されているが、コンクリートの混和材として使用すると、フライアッシュ中の未燃カーボンがＡＥ減水剤等を吸収し、コンクリートの作業性を低下させる。また、コンクリートの打設時には、未燃カーボンが浮き上がり、コンクリートの打継部に黒色部が発生するなどの弊害がある。さらに、フライアッシュ中に未燃カーボンが多いと、人工軽量骨材の品質が低下するという問題もあった。
そこで、未燃カーボン含有率の高いフライアッシュから未燃カーボンを除去して有効に利用するため、例えば、特許文献１には、浮選工程の前に、捕集剤を加えた未燃カーボンを含む原フライアッシュスラリーに剪断力を付与することにより、大幅に未燃カーボン分を低下させることができるフライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法が記載されている。
特許第３６１３３４７号公報
しかし、上記特許文献１に記載の方法等によって得られた湿灰（フライアッシュスラリー）をセメントミルに添加するには、セメントミルに添加する前に湿灰を乾燥状態とするか、湿灰を低水分とした後セメントミルに添加して粉砕熱で乾燥する必要がある。そこで、湿灰を乾燥状態とすると、湿灰の乾燥コストが発生するという問題があった。一方、湿灰を低水分とした後セメントミルに添加することを考えると、セメントミルにはクリンカ、石膏及び石灰石、スラグ等の混合材を供給しているため、セメントミル入口部近傍は、既にこれらの供給設備が所狭しと設置され、さらに湿灰をセメントミルに供給するための装置の設置スペースを確保することが困難であるという問題があった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、湿灰をセメントミルに供給するにあたって、乾燥コストが発生することなく、セメントミル入口部近傍に新たな設置スペースを必要としない湿灰のセメント添加装置及び添加方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、湿灰のセメント添加装置であって、湿灰を脱水する脱水機と、該脱水機によって脱水した湿灰を、クリンカとの混合粉砕物の一つと混合する混合設備と、該混合設備によって混合された湿灰と、クリンカとの混合粉砕物の一つとの混合物をセメントミルに供給する供給機とを備えることを特徴とする。ここで、湿灰とは、フライアッシュスラリー等、含有する灰分が５質量％以上、水分が１％以上の物質をいう。また、クリンカとの混合粉砕物の一つとは、クリンカと一緒にセメントミルに供給して粉砕される石膏、又は石灰石、スラグ等の混合材をいう。
そして、本発明によれば、脱水機によって湿灰を脱水し、混合設備によってクリンカとの混合粉砕物の一つと混合し、供給機によって混合された湿灰と、クリンカとの混合粉砕物の一つとの混合物をセメントミルに供給するため、セメントミルの粉砕熱によって湿灰を乾燥することができ、湿灰をセメントミルに供給するにあたって乾燥コストが発生しない。また、湿灰を、クリンカとの混合粉砕物の一つとともに１台の供給機でセメントミルに供給することができるため、湿灰専用の供給機を設置する必要もなく、セメントミル入口部近傍に新たな設置スペースを必要としない。
前記湿灰のセメント添加装置において、前記脱水機を、遠心分離機、真空脱水機、吸湿材式脱水機、電気浸透式脱水機、空気置換式脱水機、又は圧搾濾過式脱水機とすることができる。また、前記湿灰のセメント添加装置において、前記混合設備を、パッグミル、静止型混合機、回転胴型混合機、又はクレーン及びホッパとすることができる。ここで、クレーン及びホッパは、クレーンのバケットによって湿灰と、クリンカとの混合粉砕物の一つとを所定の割合で配合するために用いるものである。
さらに、本発明は、湿灰のセメント添加方法であって、湿灰を脱水した後、セメントミルへ添加するクリンカとの混合粉砕物の一つへ所定の量を混合し、混合した湿灰、及びクリンカとの混合粉砕物の一つをセメントミルへ添加することを特徴とする。これによって、上述のように、湿灰をセメントミルに供給するにあたって乾燥コストが発生せず、湿灰専用の供給機も不要で、セメントミル入口部近傍に新たな設置スペースを必要としない。
前記湿灰のセメント添加方法において、前記湿灰の脱水後の水分を、２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下とすることができる。これによって、脱水後の湿灰をセメントミルの粉砕熱によって確実に乾燥することができる。
また、前記湿灰のセメント添加方法において、前記湿灰をフライアッシュ脱炭設備からの改質灰とすることができる。フライアッシュ脱炭設備とは、特許文献１に記載のような浮選工程を介してフライアッシュスラリーから未燃カーボン分を分離させる設備等をいい、このような設備によって得られた、未燃カーボン分含有率の低い湿灰を改質灰という。
以上のように、本発明にかかる湿灰のセメント添加装置及び添加方法によれば、湿灰をセメントミルに供給するにあたって、乾燥コストが発生せず、セメントミル入口部近傍に新たな設置スペースを必要としないという効果を奏する。また、湿灰は、輸送機やセパレータに添加するのではなく、セメントミル前に添加してセメントミルを通過するため、セパレータに添加した場合のように、湿灰の粒度が変化した際に湿灰がセメントミルへ戻ったり製品へ混ざったりしてセメントへの混合率が変動するおそれがなく、安定した均一な混合が可能となる。
図１は、本発明にかかる湿灰のセメント添加装置及び添加方法を適用したセメント粉砕設備の構成例を示し、このセメント粉砕設備１は、石膏ホッパ３及び湿灰ホッパ４に石膏及び湿灰を供給するクレーン２と、石膏供給機５及び湿灰供給機６によって供給された湿灰と石膏とを混合する混合機としてのパッグミル７と、ボールミル１４へクリンカ、石灰石、及び石膏と湿灰との混合物を供給するための各ホッパ８〜１０及び供給機１１〜１３と、クリンカ等を微粉砕するボールミル１４と、ボールミル１４の精粉をセパレータ１６に輸送するバケットエレベータ１５と、微粉砕されたクリンカ等を分級するセパレータ１６と、セパレータ１６の出口ガスからセメント成分を回収するサイクロン１７及びバグフィルタ１８と、排ガスを大気に放出する排気ファン１９とで構成される。
次に、上記セメント粉砕設備１を用いた、本発明にかかる湿灰のセメント添加方法について説明する。
クレーン２で湿灰ホッパ４に供給する湿灰は、予め図示しない遠心分離機等の脱水機で脱水する。この際、湿灰をボールミル１４で十分乾燥することのできる水分２０質量％、好ましくは１５質量％以下とする。
脱水した湿灰を、クレーン２によって湿灰ホッパ４に投入する。次に、湿灰ホッパ４に一時的に貯蔵された湿灰を、石膏ホッパ３内の石膏とともに、石膏供給機５及び湿灰供給機６を介してパッグミル７に供給して混合する。この際、湿灰及び石膏は、ある程度の水分を有するため、両者が互いに分離され難く、目標とするセメントのＳＯ3、及びボールミル１４への湿灰添加率を安定させることができる。パッグミル７から排出された石膏と湿灰との混合物は、輸送機を介して石膏・湿灰ホッパ８に供給され、一時的に貯蔵される。
次に、ボールミル１４を運転し、クリンカホッパ１０内のクリンカ、石灰石ホッパ９内の石灰石と、石膏・湿灰ホッパ８内の石膏と湿灰との混合物とを所定の比率でボールミル１４に供給し、微粉砕する。湿灰は、ボールミル１４の中で粉砕熱によって乾燥される。ボールミル１４以降の動作については、従来のセメント粉砕設備と同様であるため、詳細説明を省略するが、湿灰は、ボールミル１４によって微粉砕され、セパレータ１６等を介して最終的にセメントの一部を構成する。
尚、上記実施の形態においては、脱水した湿灰を、クリンカとの混合粉砕物としての石膏と混合してセメントミルに供給する場合を例にとって説明したが、石膏の代わりに、石灰石、スラグ等の混合材と混合して、セメントミルに供給することもできる。
本発明にかかる湿灰のセメント添加装置及び添加方法を適用したセメント粉砕設備の一例を示すフローチャートである。
符号の説明
１ セメント粉砕設備
２ クレーン
３ 石膏ホッパ
４ 湿灰ホッパ
５ 石膏供給機
６ 湿灰供給機
７ パッグミル
８ 石膏・湿灰ホッパ
９ 石灰石ホッパ
１０ クリンカホッパ
１１ 石膏・湿灰供給機
１２ 石灰石供給機
１３ クリンカ供給機
１４ ボールミル
１５ バケットエレベータ
１６ セパレータ
１７ サイクロン
１８ バグフィルタ
１９ 排気ファン

Claims (6)

  1. 湿灰を脱水する脱水機と、
    該脱水機によって脱水した湿灰を、クリンカとの混合粉砕物の一つと混合する混合設備と、
    該混合設備によって混合された湿灰と、クリンカとの混合粉砕物の一つとの混合物をセメントミルに供給する供給機とを備えることを特徴とする湿灰のセメント添加装置。
  2. 前記脱水機は、遠心分離機、真空脱水機、吸湿材式脱水機、電気浸透式脱水機、空気置換式脱水機、又は圧搾濾過式脱水機であることを特徴とする請求項１に記載の湿灰のセメント添加装置。
  3. 前記混合設備は、パッグミル、静止型混合機、回転胴型混合機、又は、クレーン及びホッパであることを特徴とする請求項１又は２に記載の湿灰のセメント添加装置。
  4. 湿灰を脱水した後、セメントミルへ添加するクリンカとの混合粉砕物の一つへ所定の量を混合し、混合した湿灰及びクリンカとの混合粉砕物の一つをセメントミルへ添加することを特徴とする湿灰のセメント添加方法。
  5. 前記湿灰の脱水後の水分を、２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下とすることを特徴とする請求項４に記載の湿灰のセメント添加方法。
  6. 前記湿灰は、フライアッシュ脱炭設備からの改質灰であることを特徴とする請求項４又は５に記載の湿灰のセメント添加方法。
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