JPH0930857A - 石炭灰からなる焼結体とその製造方法 - Google Patents
石炭灰からなる焼結体とその製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 未然カーボンを含む石炭灰について、従来の
ブレーン比表面積や強熱減量値などでは焼結体原料とし
ての物性を十分に把握できず、かかる石炭灰を用いた場
合に良質な焼結体を得ることができない問題を解決し
た。 【解決手段】 空気分級ないし粉砕あるいはこれらの処
理と共に加熱処理を行うことによりＢＥＴ比表面積６．
０ｍ2 /g以下および８０μm フルイ上残分５重量％以下
に調製した石炭灰を原料とした焼結体。
ブレーン比表面積や強熱減量値などでは焼結体原料とし
ての物性を十分に把握できず、かかる石炭灰を用いた場
合に良質な焼結体を得ることができない問題を解決し
た。 【解決手段】 空気分級ないし粉砕あるいはこれらの処
理と共に加熱処理を行うことによりＢＥＴ比表面積６．
０ｍ2 /g以下および８０μm フルイ上残分５重量％以下
に調製した石炭灰を原料とした焼結体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭火力発電所等
から排出される石炭灰を有効に利用した焼結体とその製
造方法に関する。より詳しくは、石炭火力発電所等から
排出される石炭灰から焼結体を製造する際、その未燃カ
ーボン量を効果的に管理することにより、ひび割れが無
く、強度の大きな焼結体を製造する方法とその焼結体に
関する。
から排出される石炭灰を有効に利用した焼結体とその製
造方法に関する。より詳しくは、石炭火力発電所等から
排出される石炭灰から焼結体を製造する際、その未燃カ
ーボン量を効果的に管理することにより、ひび割れが無
く、強度の大きな焼結体を製造する方法とその焼結体に
関する。
【０００２】
【従来技術】エネルギー源としての石炭の利用を見直す
うえで、発生する石炭灰の処理が問題になる。この石炭
灰の有効利用を図る用途として、セメント、コンクリー
ト混和材等としての大量利用やタイル、レンガや人工骨
材等のいわゆるセラミックス原料としての高度利用が注
目を集めている。
うえで、発生する石炭灰の処理が問題になる。この石炭
灰の有効利用を図る用途として、セメント、コンクリー
ト混和材等としての大量利用やタイル、レンガや人工骨
材等のいわゆるセラミックス原料としての高度利用が注
目を集めている。
【０００３】一般にセラミックスの製造工程は、原料調
整→成形→焼結に大別されるが、高度に管理されたファ
インセラミックス原料と異なり、産業廃棄物たる石炭灰
を焼結体の原料に用いる場合、原料の調整が製品の性状
を大きく左右する。なかでも石炭灰に含まれる未燃カー
ボンの存在は、焼結時における酸化還元雰囲気および熱
伝導性に影響して、焼結体にヒビ割れや膨脹を生じるば
かりでなく、炭素の燃焼により内部に空孔が生じ、機械
的強度など製品の物性を低下させる原因になり、安定し
た品質の焼結体が得られない問題がある。とくに、近
年、着火性の悪い海外炭の使用や煤煙中の窒素酸化物を
低減する必要から、未燃カーボン量の高い石炭灰が多く
なりつつあり、その対応が求められている。
整→成形→焼結に大別されるが、高度に管理されたファ
インセラミックス原料と異なり、産業廃棄物たる石炭灰
を焼結体の原料に用いる場合、原料の調整が製品の性状
を大きく左右する。なかでも石炭灰に含まれる未燃カー
ボンの存在は、焼結時における酸化還元雰囲気および熱
伝導性に影響して、焼結体にヒビ割れや膨脹を生じるば
かりでなく、炭素の燃焼により内部に空孔が生じ、機械
的強度など製品の物性を低下させる原因になり、安定し
た品質の焼結体が得られない問題がある。とくに、近
年、着火性の悪い海外炭の使用や煤煙中の窒素酸化物を
低減する必要から、未燃カーボン量の高い石炭灰が多く
なりつつあり、その対応が求められている。
【０００４】一方、セラミックス焼結体の性状は原料の
化学的性質や鉱物組成が同一であれば原料粒径によって
左右されるため、従来、原料の粒度管理が行なわれてき
た。特にセメントコンクリート分野では、空気透過式に
よるブレーン比表面積が多用されている。例えば、特開
昭61-163152 号には、ブレーン比表面積によって粒径を
管理した石炭灰を原料とした人工骨材の製造方法が記載
されており、この方法では、原料の石炭灰はブレーン比
表面積が４０００cm2 /g以上の微粉であるほど焼結体の
強度が高いとしている。
化学的性質や鉱物組成が同一であれば原料粒径によって
左右されるため、従来、原料の粒度管理が行なわれてき
た。特にセメントコンクリート分野では、空気透過式に
よるブレーン比表面積が多用されている。例えば、特開
昭61-163152 号には、ブレーン比表面積によって粒径を
管理した石炭灰を原料とした人工骨材の製造方法が記載
されており、この方法では、原料の石炭灰はブレーン比
表面積が４０００cm2 /g以上の微粉であるほど焼結体の
強度が高いとしている。
【０００５】
【発明の解決課題】ところが、近年の未燃カーボン量の
多い石炭灰の中には、ブレーン比表面積が５０００cm2
/gに達するものでも平均粒径が８０μm 以上と大きく、
このため成形性が悪く、焼結体の強度や吸水率等の点か
ら全く使用に耐えないものが多くなりつつある。この理
由は、未燃カーボンを含むものは、比較的粗粒であって
も、未然カーボン表面の多孔性により粉体の比表面積が
著く増加するためである。しかも流動床ボイラーにおい
ては、微粉炭ボイラーに比べ石炭を粗砕、低温燃焼する
ため未燃カーボン量がさらに増加し、また粒径が粗くな
る傾向があり、従来の粒度管理では石炭灰を焼結体原料
に有効利用するうえで問題が大きい。さらに、ブレーン
比表面積は測定する粉体の比重などが普通ポルトランド
セメントと同様であることを前提としているが、石炭灰
の物性値はセメントとかなり異なるので、この点からも
問題が多い。
多い石炭灰の中には、ブレーン比表面積が５０００cm2
/gに達するものでも平均粒径が８０μm 以上と大きく、
このため成形性が悪く、焼結体の強度や吸水率等の点か
ら全く使用に耐えないものが多くなりつつある。この理
由は、未燃カーボンを含むものは、比較的粗粒であって
も、未然カーボン表面の多孔性により粉体の比表面積が
著く増加するためである。しかも流動床ボイラーにおい
ては、微粉炭ボイラーに比べ石炭を粗砕、低温燃焼する
ため未燃カーボン量がさらに増加し、また粒径が粗くな
る傾向があり、従来の粒度管理では石炭灰を焼結体原料
に有効利用するうえで問題が大きい。さらに、ブレーン
比表面積は測定する粉体の比重などが普通ポルトランド
セメントと同様であることを前提としているが、石炭灰
の物性値はセメントとかなり異なるので、この点からも
問題が多い。
【０００６】一方、従来、石炭灰中の未燃カーボン量は
７５０℃加熱による強熱減量値(Ig.Loss) によって管理
しているが、未然カーボンは少量でも焼結体の物性に大
きな影響を与えるので強熱減量値が小さくても製品性状
が損なわれる場合がある。従って、未然カーボンを含む
石炭灰は強熱減量値による管理では不十分であり、実際
に石炭灰を成形して燃焼してみなければ焼結体の性状を
把握できないのが現状である。また、石炭灰の未燃分の
代用測定項目として、コンクリート分野ではメチレンブ
ルー色素の吸着量を測定することが多いが、未燃分が５
％以上になると差が不明瞭になり、この方法では適確な
把握ができない。
７５０℃加熱による強熱減量値(Ig.Loss) によって管理
しているが、未然カーボンは少量でも焼結体の物性に大
きな影響を与えるので強熱減量値が小さくても製品性状
が損なわれる場合がある。従って、未然カーボンを含む
石炭灰は強熱減量値による管理では不十分であり、実際
に石炭灰を成形して燃焼してみなければ焼結体の性状を
把握できないのが現状である。また、石炭灰の未燃分の
代用測定項目として、コンクリート分野ではメチレンブ
ルー色素の吸着量を測定することが多いが、未燃分が５
％以上になると差が不明瞭になり、この方法では適確な
把握ができない。
【０００７】
【課題の解決手段】以上のように、未然カーボンを含む
石炭灰について、従来のブレーン比表面積や強熱減量値
などでは焼結体原料としての物性を十分に把握できな
い。本発明は従来の製造方法における上記問題を解決し
たものであって、従来、強熱減量値によって管理してい
た未然カーボン量をＢＥＴ比表面積を指標として把握
し、これをフルイ上残分量で表される粒度と共に管理指
標とすることにより焼結体原料として良質な石炭灰を選
別し、高強度でヒビ割れの無い焼結体を得たものであ
る。
石炭灰について、従来のブレーン比表面積や強熱減量値
などでは焼結体原料としての物性を十分に把握できな
い。本発明は従来の製造方法における上記問題を解決し
たものであって、従来、強熱減量値によって管理してい
た未然カーボン量をＢＥＴ比表面積を指標として把握
し、これをフルイ上残分量で表される粒度と共に管理指
標とすることにより焼結体原料として良質な石炭灰を選
別し、高強度でヒビ割れの無い焼結体を得たものであ
る。
【０００８】すなわち、本発明によれば以下の構成から
なる焼結体およびその製造方法が提供される。 （１）ＢＥＴ比表面積６．０ｍ2 /g以下および８０μm
フルイ上残分５重量％以下の石炭灰を成形後、焼結して
なる焼結体。 （２）石炭灰が微粉炭燃焼石炭火力ボイラーより発生し
たフライアッシュ、シンダーアッシュ、ボトムアッシュ
である請求項１に記載の焼結体。 （３）石炭灰が固定床燃焼ボイラーあるいは流動床ボイ
ラーより発生した石炭灰である請求項１に記載の焼結
体。 （４）空気分級ないし粉砕あるいはこれらの処理と共に
加熱処理を行うことによりＢＥＴ比表面積６．０ｍ2 /g
以下および８０μm フルイ上残分５重量％以下に調製し
た石炭灰を原料とする上記(1) に記載の焼結体。 （５）ＢＥＴ比表面積６．０ｍ2 /g以下および８０μm
フルイ上残分５重量％以下の石炭灰を原料として比重
３．０以下の成形体を製造し、該成形体を１２５０〜１
４５０℃で焼結することにより比重１．５以下の焼結体
を製造する方法。
なる焼結体およびその製造方法が提供される。 （１）ＢＥＴ比表面積６．０ｍ2 /g以下および８０μm
フルイ上残分５重量％以下の石炭灰を成形後、焼結して
なる焼結体。 （２）石炭灰が微粉炭燃焼石炭火力ボイラーより発生し
たフライアッシュ、シンダーアッシュ、ボトムアッシュ
である請求項１に記載の焼結体。 （３）石炭灰が固定床燃焼ボイラーあるいは流動床ボイ
ラーより発生した石炭灰である請求項１に記載の焼結
体。 （４）空気分級ないし粉砕あるいはこれらの処理と共に
加熱処理を行うことによりＢＥＴ比表面積６．０ｍ2 /g
以下および８０μm フルイ上残分５重量％以下に調製し
た石炭灰を原料とする上記(1) に記載の焼結体。 （５）ＢＥＴ比表面積６．０ｍ2 /g以下および８０μm
フルイ上残分５重量％以下の石炭灰を原料として比重
３．０以下の成形体を製造し、該成形体を１２５０〜１
４５０℃で焼結することにより比重１．５以下の焼結体
を製造する方法。
【０００９】本発明は、従来のブレーン比表面積による
粒度管理に代えてＢＥＴ比表面積を指標として未然カー
ボン量を管理する。ブレーン比表面積は一定量の空気が
粉体層を通過して吸収される時間によって粉体の比表面
積を測定する方法であるが、未然カーボンは多孔質であ
るため比表面積が高く、この方法では誤差が大きい。一
方、ＢＥＴ比表面積は、活性炭の評価などに用いられる
方法であり、窒素ガスを吸脱着させその差により表面空
孔を含めた比表面積を測定する方法であり、未然カーボ
ンについて正確な比表面積を表す。
粒度管理に代えてＢＥＴ比表面積を指標として未然カー
ボン量を管理する。ブレーン比表面積は一定量の空気が
粉体層を通過して吸収される時間によって粉体の比表面
積を測定する方法であるが、未然カーボンは多孔質であ
るため比表面積が高く、この方法では誤差が大きい。一
方、ＢＥＴ比表面積は、活性炭の評価などに用いられる
方法であり、窒素ガスを吸脱着させその差により表面空
孔を含めた比表面積を測定する方法であり、未然カーボ
ンについて正確な比表面積を表す。
【００１０】各種石炭灰について、その組成および強熱
減量値等の物性値と共にブレーン比表面積とＢＥＴ比表
面積とを対比して表１に示す。この結果に示すように、
概ねＢＥＴ値はブレーン値の２〜２０倍程高い値になる
が、試料Ｅのようにブレーン値が他の試料より小さくて
もＢＥＴ値は大きく、また試料Ｃ，Ｇのようにブレーン
値は近似するがＢＥＴ値は大幅に異なるものもあり、ブ
レーン値とＢＥＴ値との間に特定の相関はみられない。
また試料Ｂと試料Ａ，Ｇに対比されるように強熱減量値
は小さいがＢＥＴ値は高いものもある。すなわち、各種
石炭灰を焼成体原料に用いる場合には、ブレーン比表面
積を基準とした粒度管理や強熱減量による管理では原料
物性を適確に把握できない。
減量値等の物性値と共にブレーン比表面積とＢＥＴ比表
面積とを対比して表１に示す。この結果に示すように、
概ねＢＥＴ値はブレーン値の２〜２０倍程高い値になる
が、試料Ｅのようにブレーン値が他の試料より小さくて
もＢＥＴ値は大きく、また試料Ｃ，Ｇのようにブレーン
値は近似するがＢＥＴ値は大幅に異なるものもあり、ブ
レーン値とＢＥＴ値との間に特定の相関はみられない。
また試料Ｂと試料Ａ，Ｇに対比されるように強熱減量値
は小さいがＢＥＴ値は高いものもある。すなわち、各種
石炭灰を焼成体原料に用いる場合には、ブレーン比表面
積を基準とした粒度管理や強熱減量による管理では原料
物性を適確に把握できない。
【００１１】このＢＥＴ値に関し、試料Ｂ，Ｇについ
て，焼成後(B1,G1) および粒度調整後(B2,B3,G2,G3) の
ＢＥＴ値をみると、空気分級および粉砕処理したものの
ＢＥＴ値は高いが、焼成したもののＢＥＴ値は著しく小
さい。この焼成後のＢＥＴ値は未燃カーボン以外の無機
質部分、例えばフライアッシュバルーン等の比表面積で
あり、従って、焼成前の石炭灰全体の比表面積は大部分
が未燃カーボンによるものと考えられる。
て，焼成後(B1,G1) および粒度調整後(B2,B3,G2,G3) の
ＢＥＴ値をみると、空気分級および粉砕処理したものの
ＢＥＴ値は高いが、焼成したもののＢＥＴ値は著しく小
さい。この焼成後のＢＥＴ値は未燃カーボン以外の無機
質部分、例えばフライアッシュバルーン等の比表面積で
あり、従って、焼成前の石炭灰全体の比表面積は大部分
が未燃カーボンによるものと考えられる。
【００１２】因みに、粉砕処理したものは粉砕によりガ
ラス固化等により閉じ込められていた未燃カーボンが表
面に出るために比表面積および強熱減量値が高くなる。
また空気分級したものは未燃カーボンが粉砕などにより
軽量化するため微粉部分のために原粉よりも比表面積及
び強熱減量が増加する。
ラス固化等により閉じ込められていた未燃カーボンが表
面に出るために比表面積および強熱減量値が高くなる。
また空気分級したものは未燃カーボンが粉砕などにより
軽量化するため微粉部分のために原粉よりも比表面積及
び強熱減量が増加する。
【００１３】本発明は、ＢＥＴ比表面積６．０ｍ2 /g以
下であって、８０μm フルイ上残分５重量％以下の石炭
灰を焼結体の原料として用いる。ＢＥＴ値が上記範囲を
超えるものは未燃カーボンを多量に含有しており焼結体
原料として適さない。即ち、未然カーボンは第１に燃焼
により空孔を生じて焼結体物性に影響を与え、また第２
に多孔面に空気を連行して加熱時にそれらの空気が膨
張、脱気するため焼結体のヒビ割れ等を招く、さらに第
３に酸化雰囲気下での焼結がカーボン燃焼のために部分
的に還元雰囲気になり、焼結不良を生じるなどの問題が
あり、ＢＥＴ値が上記範囲を超えるものはこれが著しく
なる。
下であって、８０μm フルイ上残分５重量％以下の石炭
灰を焼結体の原料として用いる。ＢＥＴ値が上記範囲を
超えるものは未燃カーボンを多量に含有しており焼結体
原料として適さない。即ち、未然カーボンは第１に燃焼
により空孔を生じて焼結体物性に影響を与え、また第２
に多孔面に空気を連行して加熱時にそれらの空気が膨
張、脱気するため焼結体のヒビ割れ等を招く、さらに第
３に酸化雰囲気下での焼結がカーボン燃焼のために部分
的に還元雰囲気になり、焼結不良を生じるなどの問題が
あり、ＢＥＴ値が上記範囲を超えるものはこれが著しく
なる。
【００１４】さらに原料として用いる石炭灰は８０μm
フルイ上残分５重量％以下の粒度のものである。粒径が
これより大きいと、焼結が遅れるばかりでなく、粒子周
囲の空隙が大きくなり、焼結体の組織に欠陥を生じる。
因みに、８０μm フルイ上残分が５重量％を超えるもの
は、φ５０径の人工骨材や大型レンガ（100 ×100 ×10
mm）において著しい物性の低下を招き易く、一例とし
て、機械的強度が５０％以上低下し、またヒビ割れや反
り等の発生率が３０％以上になり、色むら等が生じる。
なお、８０μm フルイ上残分は、８０μm ±２μm の網
目を有するフルイに、測定する粉体を一定量入れ、空気
や水を流し、あるいは振動を加えて強制的にフルイ目を
通過させ、フルイ上に残った粉体量により測定すること
ができる。
フルイ上残分５重量％以下の粒度のものである。粒径が
これより大きいと、焼結が遅れるばかりでなく、粒子周
囲の空隙が大きくなり、焼結体の組織に欠陥を生じる。
因みに、８０μm フルイ上残分が５重量％を超えるもの
は、φ５０径の人工骨材や大型レンガ（100 ×100 ×10
mm）において著しい物性の低下を招き易く、一例とし
て、機械的強度が５０％以上低下し、またヒビ割れや反
り等の発生率が３０％以上になり、色むら等が生じる。
なお、８０μm フルイ上残分は、８０μm ±２μm の網
目を有するフルイに、測定する粉体を一定量入れ、空気
や水を流し、あるいは振動を加えて強制的にフルイ目を
通過させ、フルイ上に残った粉体量により測定すること
ができる。
【００１５】ＢＥＴ値６．０ｍ2 /g以下であって、８０
μm フルイ上残分５重量％以下の石炭灰は、火力発電所
などから排出される石炭灰を空気分級や機械粉砕などに
より粒度調整し、さらには必要に応じて加熱処理するこ
とにより得られる。
μm フルイ上残分５重量％以下の石炭灰は、火力発電所
などから排出される石炭灰を空気分級や機械粉砕などに
より粒度調整し、さらには必要に応じて加熱処理するこ
とにより得られる。
【００１６】上記石炭灰を成形後、焼結するが、成形の
際に一般の可塑剤、粘着剤ないし溶融剤を２０重量％以
下添加して成形することができる。これらの添加量が２
０重量％を超えると、これらの燃焼により焼結体の密度
が低下し、強度が損なわれるので好ましくない。また、
成形体の密度は焼成後の気孔率が５．５％以下となるよ
うに成形するのが好ましい。焼結体の気孔率が５．５％
を上回ると吸水率が高くなり、また強度が低下するので
好ましくない。
際に一般の可塑剤、粘着剤ないし溶融剤を２０重量％以
下添加して成形することができる。これらの添加量が２
０重量％を超えると、これらの燃焼により焼結体の密度
が低下し、強度が損なわれるので好ましくない。また、
成形体の密度は焼成後の気孔率が５．５％以下となるよ
うに成形するのが好ましい。焼結体の気孔率が５．５％
を上回ると吸水率が高くなり、また強度が低下するので
好ましくない。
【００１７】上記石炭灰を用いて人工軽量骨材を得るに
は、成形体の比重を３．０以下に調整し、１２００〜１
４５０℃の温度範囲で焼成するのが好ましい。本発明の
範囲から外れる石炭灰を原料とするものは、焼結温度を
高めても比重はあまり低下せず、比重１．５以下の軽量
焼成体を得るのが難しい。
は、成形体の比重を３．０以下に調整し、１２００〜１
４５０℃の温度範囲で焼成するのが好ましい。本発明の
範囲から外れる石炭灰を原料とするものは、焼結温度を
高めても比重はあまり低下せず、比重１．５以下の軽量
焼成体を得るのが難しい。
【００１８】
【発明の実施形態】以下に本発明の実施例を示す。なお
本実施例は例示であり発明の範囲を限定するものではな
い。
本実施例は例示であり発明の範囲を限定するものではな
い。
【００１９】実施例１ 一般に入手される各種の石炭灰について、その主な成分
と物性値、およびブレーン比表面積と共にＢＥＴ比表面
積を測定した。この結果を表１に示した。また試料Ｂ，
Ｇについて加熱処理（試料B1,G1 ）、空気分級（試料B
2,G2 ）、機械粉砕処理（試料B3,G3 ）および加熱処理
と機械粉砕とを行ったもの（試料B4,G4 ）の物性値、ブ
レーン比表面積およびＢＥＴ比表面積を表２に示した。
なお、比較のためポルトランドセメントの上記物性値を
表１に対比して示した。こられの石炭灰に水道水を１０
重量％添加して、粒径約１０mmに造粒した。この成形体
のJIS Z 8841による圧壊強度を表３に示した。
と物性値、およびブレーン比表面積と共にＢＥＴ比表面
積を測定した。この結果を表１に示した。また試料Ｂ，
Ｇについて加熱処理（試料B1,G1 ）、空気分級（試料B
2,G2 ）、機械粉砕処理（試料B3,G3 ）および加熱処理
と機械粉砕とを行ったもの（試料B4,G4 ）の物性値、ブ
レーン比表面積およびＢＥＴ比表面積を表２に示した。
なお、比較のためポルトランドセメントの上記物性値を
表１に対比して示した。こられの石炭灰に水道水を１０
重量％添加して、粒径約１０mmに造粒した。この成形体
のJIS Z 8841による圧壊強度を表３に示した。
【００２０】また上記石炭灰にＰＶＡ液１％を添加して
よく混合し、金型プレスに装入し、１ t/m2 の圧力を加
えて大型レンガ(115× 115×15mm) に成形し、この成形
体を１３５０℃まで５℃/minの昇温度速度で加熱し、１
３５０℃に１時間保持した後に室温まで放冷した。得ら
れた焼成体の外観を赤色色素で着色し、ヒビ、亀裂、反
り等の不良品数を調べた。また、外観に異常が見られな
い試料について供試片(3 ×4 ×40mm) を切出し、JIS R
6201に従って３点曲げ強度、ビッカース硬度および気
孔率を測定した。これらの結果を表３に纏めて示した。
なお、各測定値は各１０個の試料の平均値であり、成形
体の比重は１．５±０．１に調製した。
よく混合し、金型プレスに装入し、１ t/m2 の圧力を加
えて大型レンガ(115× 115×15mm) に成形し、この成形
体を１３５０℃まで５℃/minの昇温度速度で加熱し、１
３５０℃に１時間保持した後に室温まで放冷した。得ら
れた焼成体の外観を赤色色素で着色し、ヒビ、亀裂、反
り等の不良品数を調べた。また、外観に異常が見られな
い試料について供試片(3 ×4 ×40mm) を切出し、JIS R
6201に従って３点曲げ強度、ビッカース硬度および気
孔率を測定した。これらの結果を表３に纏めて示した。
なお、各測定値は各１０個の試料の平均値であり、成形
体の比重は１．５±０．１に調製した。
【００２１】本発明の範囲に含まれる試料(A,B2,B3,G2,
G3) は何れも他の試料よりも圧壊強度が格段に高く、し
かも不良品が殆ど発生せず、曲げ強度および硬度も大幅
に高い。また気孔率も小さく、緻密な焼結体が得られ
る。
G3) は何れも他の試料よりも圧壊強度が格段に高く、し
かも不良品が殆ど発生せず、曲げ強度および硬度も大幅
に高い。また気孔率も小さく、緻密な焼結体が得られ
る。
【００２２】実施例２ 上記石炭灰に水道水を１０重量％添加し、比重２．９５
〜２．４５、粒径約１０mmの成形体を造粒した。この成
形体を電気炉で１１００〜１４５０℃に加熱して焼成し
た。得られた焼結体の比重を表４に示した。ここで、本
発明の範囲から外れる試料Ｅの石炭灰は強熱減量が２
５．５％であり、全試料中最も未然カーボン量が多い
が、この燃焼による減量は少なく焼結温度を高めても比
重はあまり低下せず、１２５０℃を超えるとむしろ高く
なる。一方、本発明の範囲に含まれる試料(A,B2,G2,G3)
は、比重を３．０以下に調整し、１２５０〜１４５０℃
で焼成することにより何れも比重１．５以下の軽量焼成
体が得られる。
〜２．４５、粒径約１０mmの成形体を造粒した。この成
形体を電気炉で１１００〜１４５０℃に加熱して焼成し
た。得られた焼結体の比重を表４に示した。ここで、本
発明の範囲から外れる試料Ｅの石炭灰は強熱減量が２
５．５％であり、全試料中最も未然カーボン量が多い
が、この燃焼による減量は少なく焼結温度を高めても比
重はあまり低下せず、１２５０℃を超えるとむしろ高く
なる。一方、本発明の範囲に含まれる試料(A,B2,G2,G3)
は、比重を３．０以下に調整し、１２５０〜１４５０℃
で焼成することにより何れも比重１．５以下の軽量焼成
体が得られる。
【００２３】実施例３ 試料Ｂ3 の石炭灰にＰＶＡ１重量％を添加し、スプレー
ドライヤーを用いて粒径０．６mmの顆粒に造粒した。こ
の顆粒をゴム型に詰め、静水圧プレス(CIP) で加圧（1.
5t/m2 ）して内径 450mm、厚さ10mm、長さ 200mmのパイ
プを成形した。この成形体をガス炉に装入し、２℃/min
の昇温速度で１３５０℃に加熱焼結し、この温度に４時
間保持した後に、−２℃/min降温速度で放冷した。得ら
れたセラミックス管を１０ヶ接合し、セメント粉砕品圧
送パイプに配管した。この配管を用いて２kg/minのセメ
ント通過を１年間行なったところ、内部の磨耗量は１mm
であり、同条件の鋼管(SUS 304) の磨耗量１２mmより大
幅に少なかった。
ドライヤーを用いて粒径０．６mmの顆粒に造粒した。こ
の顆粒をゴム型に詰め、静水圧プレス(CIP) で加圧（1.
5t/m2 ）して内径 450mm、厚さ10mm、長さ 200mmのパイ
プを成形した。この成形体をガス炉に装入し、２℃/min
の昇温速度で１３５０℃に加熱焼結し、この温度に４時
間保持した後に、−２℃/min降温速度で放冷した。得ら
れたセラミックス管を１０ヶ接合し、セメント粉砕品圧
送パイプに配管した。この配管を用いて２kg/minのセメ
ント通過を１年間行なったところ、内部の磨耗量は１mm
であり、同条件の鋼管(SUS 304) の磨耗量１２mmより大
幅に少なかった。
【００２４】
【発明の効果】本発明の焼結体は、未然カーボンを含む
石炭灰について、ＢＥＴ比表面積を指標として未然カー
ボン量を把握し、これをフルイ上残分量で表される粒度
と共に管理指標とすることにより焼結体原料として良質
な石炭灰を選別して製造したものであり、高強度でヒビ
割れが無く、従って各種の用途に広く用いることができ
る。また、本発明によれば、石炭火力発電所などから大
量に排出される石炭灰を有効に利用することができる。
石炭灰について、ＢＥＴ比表面積を指標として未然カー
ボン量を把握し、これをフルイ上残分量で表される粒度
と共に管理指標とすることにより焼結体原料として良質
な石炭灰を選別して製造したものであり、高強度でヒビ
割れが無く、従って各種の用途に広く用いることができ
る。また、本発明によれば、石炭火力発電所などから大
量に排出される石炭灰を有効に利用することができる。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 賢二 千葉県佐倉市大作２丁目４番２号 秩父小 野田株式会社中央研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】ＢＥＴ比表面積６．０ｍ2 /g以下および８
０μm フルイ上残分５重量％以下の石炭灰を成形後、焼
結してなる焼結体。 - 【請求項２】石炭灰が微粉炭燃焼石炭火力ボイラーより
発生したフライアッシュ、シンダーアッシュ、ボトムア
ッシュである請求項１に記載の焼結体。 - 【請求項３】石炭灰が固定床燃焼ボイラーあるいは流動
床ボイラーより発生した石炭灰である請求項１に記載の
焼結体。 - 【請求項４】空気分級ないし粉砕あるいはこれらの処理
と共に加熱処理を行うことによりＢＥＴ比表面積６．０
ｍ2 /g以下および８０μm フルイ上残分５重量％以下に
調製した石炭灰を原料とする請求項１に記載の焼結体。 - 【請求項５】ＢＥＴ比表面積６．０ｍ2 /g以下および８
０μm フルイ上残分５重量％以下の石炭灰を原料として
比重３．０以下の成形体を製造し、該成形体を１２５０
〜１４５０℃で焼結することにより比重１．５以下の焼
結体を製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20285795A JPH0930857A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 石炭灰からなる焼結体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20285795A JPH0930857A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 石炭灰からなる焼結体とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0930857A true JPH0930857A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16464351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20285795A Pending JPH0930857A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 石炭灰からなる焼結体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0930857A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6695902B2 (en) | 2000-11-14 | 2004-02-24 | Boral Material Technologies, Inc. | Asphalt composites including fly ash fillers or filler blends, methods of making same, and methods for selecting or modifying a fly ash filler for use in asphalt composites |
| US6916863B2 (en) | 2000-11-14 | 2005-07-12 | Boral Material Technologies, Inc. | Filler comprising fly ash for use in polymer composites |
| JP2007131496A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 石炭灰粉末を原料とした石炭灰焼結体の製造方法 |
| US7462310B2 (en) | 2003-12-11 | 2008-12-09 | Ohonokaihatsu Co., Ltd. | Porous landscape pebble and method of manufacturing the same |
| US7655088B2 (en) | 2005-01-14 | 2010-02-02 | Alkemy, Ltd. | Synthetic aggregates comprising sewage sludge and other waste materials and methods for producing such aggregates |
| US7704317B2 (en) | 2005-01-14 | 2010-04-27 | Alkemy, Ltd. | Pyroprocessed aggregates comprising IBA and PFA and methods for producing such aggregates |
| US7780781B2 (en) | 2005-01-14 | 2010-08-24 | Alkemy, Ltd. | Pyroprocessed aggregates comprising IBA and low calcium silicoaluminous materials and methods for producing such aggregates |
| US9932457B2 (en) | 2013-04-12 | 2018-04-03 | Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited | Composites formed from an absorptive filler and a polyurethane |
| WO2020174592A1 (ja) * | 2019-02-26 | 2020-09-03 | 太平洋セメント株式会社 | フライアッシュ及びそれを含むセメント組成物 |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP20285795A patent/JPH0930857A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7879144B2 (en) | 2000-11-14 | 2011-02-01 | Boral Material Technologies Inc. | Filler comprising fly ash for use in polymer composites |
| US6916863B2 (en) | 2000-11-14 | 2005-07-12 | Boral Material Technologies, Inc. | Filler comprising fly ash for use in polymer composites |
| US6695902B2 (en) | 2000-11-14 | 2004-02-24 | Boral Material Technologies, Inc. | Asphalt composites including fly ash fillers or filler blends, methods of making same, and methods for selecting or modifying a fly ash filler for use in asphalt composites |
| US7241818B2 (en) | 2000-11-14 | 2007-07-10 | Boral Material Technologies, Inc. | Filler comprising fly ash for use in composites |
| US7462310B2 (en) | 2003-12-11 | 2008-12-09 | Ohonokaihatsu Co., Ltd. | Porous landscape pebble and method of manufacturing the same |
| EP1544183A3 (en) * | 2003-12-11 | 2009-10-07 | Ohonokaihatsu Co., Ltd. | Porous landscape pebble and method of manufacturing the same |
| US8206504B2 (en) | 2005-01-14 | 2012-06-26 | Alkemy, Ltd. | Synthetic aggregates comprising sewage sludge and other waste materials and methods for producing such aggregates |
| US7780781B2 (en) | 2005-01-14 | 2010-08-24 | Alkemy, Ltd. | Pyroprocessed aggregates comprising IBA and low calcium silicoaluminous materials and methods for producing such aggregates |
| US7655088B2 (en) | 2005-01-14 | 2010-02-02 | Alkemy, Ltd. | Synthetic aggregates comprising sewage sludge and other waste materials and methods for producing such aggregates |
| US7704317B2 (en) | 2005-01-14 | 2010-04-27 | Alkemy, Ltd. | Pyroprocessed aggregates comprising IBA and PFA and methods for producing such aggregates |
| US8349070B2 (en) | 2005-01-14 | 2013-01-08 | Alkemy, Ltd. | Pyroprocessed aggregates comprising IBA and low calcium silicoaluminous materials and methods for producing such aggregates |
| JP2007131496A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 石炭灰粉末を原料とした石炭灰焼結体の製造方法 |
| US9932457B2 (en) | 2013-04-12 | 2018-04-03 | Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited | Composites formed from an absorptive filler and a polyurethane |
| US10324978B2 (en) | 2013-04-12 | 2019-06-18 | Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited | Composites formed from an absorptive filler and a polyurethane |
| WO2020174592A1 (ja) * | 2019-02-26 | 2020-09-03 | 太平洋セメント株式会社 | フライアッシュ及びそれを含むセメント組成物 |
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