JPS5892490A - 未燃炭素を含有する石炭灰の焼結法 - Google Patents

未燃炭素を含有する石炭灰の焼結法

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JPS5892490A
JPS5892490A JP56191376A JP19137681A JPS5892490A JP S5892490 A JPS5892490 A JP S5892490A JP 56191376 A JP56191376 A JP 56191376A JP 19137681 A JP19137681 A JP 19137681A JP S5892490 A JPS5892490 A JP S5892490A
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coal ash
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古沢 義夫
Yukio Kubo
幸雄 久保
Han Ueda
上田 ▲あ▼
Masashi Kawabe
川邊 允志
Michihiro Washimi
鷲見 迪寛
Takeshi Majima
馬島 剛
Yoshihiko Kurashima
吉彦 蔵島
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Kansai Electric Power Co Inc
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Kansai Electric Power Co Inc
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    • 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

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

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】 未燃炭素を含有する石炭灰の焼結法に関するものである
。
石油価格の高騰、石油資源の枯sea理由から燃料とし
ての石炭が見直され,近年石炭使用量が増加する傾向に
あるが、これに伴って発生する多皺の石炭灰の処分が問
題となシ早急に対処するこ径<<+μ以下の石炭灰細粉
と粒径ltμ以上の石炭灰粗粉とに分級し、そのうちJ
I8規格においてフライアッシュと呼ばれている未燃炭
素量がS重量%以下の石炭灰細粉をフライアッシュセメ
ントの原料として有効利用し、それ以外の石炭灰粗粉は
多くの場合埋立処分等の処理が行われている。また、石
炭灰の他の有効利用法としては分級された石炭灰細粉に
対し燃料として2〜を重量%の微粉炭を添加混合し、こ
れを焼結させて軽量骨材を製造する方法が知られている
が、石炭灰と少量の微粉炭とを均一に混合することが難
かしく、さらに、燃焼速度の遅い石炭灰と揮発分が多く
て燃焼速度が早い微粉炭とは燃焼特性が異なるので、安
定した焼結の為の/100−l300℃の温度維持しか
たく、均質で高強度の軽量骨材を製造できなかったシ、
微粉炭の過剰部分が異常に温度上昇して熔融し、クリン
カーが生成されたシする欠点があル、この処理法におい
ても石炭灰粗粉は有効に利用されていない。さらに、石
炭灰に粘土やベントナイト等の添加剤を添加して造粒し
たのちロータリーキルン等によシ高濃焼結することにょ
夛軽量骨材を製造する方法もあるが、高st得るために
は多臘の燃料たとえば軽量骨材/I/II造するのに重
油90−1004を必要とすることや添加剤を必要とす
ること等から製品コストが上昇するという問題点がある
。
本発明は前記のような問題点を解決して石炭灰を有効利
用できるようにした未燃炭素を含有する分を除去して未
燃炭*SをよjNlr、0重量%に調整し、次いで前記
調整後の石炭灰に水を加えて造粒し、後齢記造粒石炭灰
を焼結炉内に積重して種火により表面部に着火したうえ
下方から吸引しつつ通気して未燃炭素を自己燃焼させて
焼結させることを特徴とするものであマて、以下、本発
明を図面に示したフローシートに基いて詳細に説明する
。
(1)は石炭灰のボイラーで、該ボイラー(1)の排ガ
ス中から排出されてマルチクロン(2)や電気集塵機(
3)等の各種集塵機によシ捕集された含有未燃炭素置が
lO0重量%シ多い通常の石炭灰は輸送プロワ(4)に
よシ気流分級機等の分級機(δ)に送られ、ピトー管(
6)Kよる流速の測定結果にもとづいて発せられる制御
器(8)の制御信号によシダンバー(7)の制御下に粗
粒分が分級除去されて未燃炭素量をjj〜lO重量囁に
調整後サイロ(9)K貯留する。なお、粗粒分とは特に
粒度が限定されるものではなく、ボイラー(1)から排
出捕集された石炭灰の中で含有未燃炭素量が多い粒宝の
粗い分を指す。次いで、未燃炭素量が! ! −1: 
0重量%に調整された石炭灰を計量機■から定量的にバ
グミキサー等の加湿混線機Oηに投入し、この加湿混練
機(ロ)によシ水分が10−23重置%となるよう加湿
混練して造粒の為の1次凝集操作を行ない、さらに、パ
ン型ペレタイザー等の造粒機(財)で再度加湿して水分
lj〜30重量外で粒径!〜20MIIφの造粒石炭灰
を得る。次いで、底部に大格子なりt−有するII形り
焼結台車(ト)が多数のウィンドボックスQl上を移動
するようにした下方吸引タイプの焼結炉(2)の前記焼
結台車(ト)にこの造粒石炭灰(イ)を厚さ200〜.
BO酎となるよう積重する。そして、造粒石炭灰ωが1
重された焼結台車(ト)を駆動装置Q4によシ着火室Q
feに導き、積重された造粒石炭灰U)の表面部を着火
バーナー07)Kよシ初期着火し、さらに着火室α・よ
り移行する間にウィンドボックス0脅から排ガスファン
(イ)によシ下方に吸引緘しつつ通気して造粒石炭灰(
イ)の未燃炭素を自己燃焼して造粒物の充填による蓄熱
効果と相俟ち石炭灰焼結の為に必要な1ioo−i3o
o℃の高温を数分間維持するとともに下方に向って高温
熱風を流して下層の造粒石炭灰をも乾燥着火させ、この
操作を順次下方に向って火格子(ハ)まで行って焼結台
車(ト)の全層焼結を完了する。なお、安定した焼結操
作を行う為には下方に吸引される空気量は焼結台車(至
)の炉床面積当シ3−1!;”/  ・という条件下で
行うとよい。す御$、rrBn なわち、この吸引風量を/ j ”/d1mln以上と
すると、焼結高温層を冷却してしまって/ /QQ〜/
3oo″Cの高温を維持しがたく、逆に3 Nwl”y
、。tin以下では焼結高温層下層の乾燥、着火に対し
て特に充分な乾燥が行えず燃焼が継続しない。また、こ
の風量は積重され九焼結完了層の蓄熱量によっても制御
されなければならす、各ウィンドボックヌ間には図示の
ようなシール板翰を設けることが好ましい。しかして、
焼結を完了した造粒石炭灰は無端コンベヤ状に移行する
焼結台車(至)が反転する際に排出されて骨材サイロ(
2)に貯留される。なお、調整後の石炭灰中の未燃炭素
量を!;、 3− lr、0重量%と限定したのは、未
燃炭素量が左!重量%未溝で仁造粒石炭灰が自己燃焼し
て焼結するのに必要なエネルギーが不足し、未焼結部分
が多くなって圧壊強度が低下し、軽量骨材として不充分
とな勺、また、充分に焼結させるためには高温熱風等の
外部エネルギーを供給することが必要でこのための設備
及び燃費を必要として製品コストの増大をまねくもので
あシ、他方、未燃炭素量が10重量%以上では造粒石炭
灰に熔融が起ってクリンカーが生成され、焼結石炭灰同
志が融着して軽量骨材として不適となるばかシでなく焼
結台車からの排出も困麺となって好ましくないからであ
る。さらに、石炭灰燃焼排ガス中より捕集された未燃炭
素量にO重it%以上の石炭灰中から粗粒分を除去する
理由は、粗粒分が多いと水分を加えても造粒し難いうえ
に粗粒分は未燃炭素量がIQ−/、4重量%と多いため
に石炭灰の未燃炭素量がざ0重量%を超え、この石炭灰
をそのまま造粒して焼結したのでは前記したように熔融
が起ってクリンカーが生成され、均質な軽量骨材は得ら
れないからである。なお、一般に石炭灰の粒度と未燃炭
素量との間には、粒度が細かい石炭灰細粉中には未燃炭
素量が少なく、粒度の粗い石炭灰中には未燃炭素量が多
いという関係があシ、現在石炭焚火力発電所の石炭灰燃
焼排ガス中よシ捕集される通常の石炭灰中粒径が+<2
μ以上のものが含有する未燃炭素量はio、。
〜l乙O重量%程度が一般的であるが、炭質や石炭の儒
焼法、ボイラー型式によシ分級数値は異シ、これらの条
件が決まれば分級操作と未燃炭素量の測定とを繰シ返す
ことによって所定粒度例えは12jμ以上または81r
μ以上或いは63μ以上の粗粒分を分級除去すれは、未
燃炭素量をjj〜lr、0重量%に調整することが簡単
にできる。さらに、造粒石炭灰の粒径は構造用軽量コン
クリート用骨材として有効利用する為に番コj; −2
Q mφとするのが好ましいが、これ以外の用達たとえ
ば断熱材、防音材、土質改良材として使用する場合につ
いては他の粒径範囲でもよい。しかしながら、造粒石炭
灰の粒径を細かくしすぎたときには、通気抵抗が大きく
なり、空気との接触が不十分となるため自己燃焼が困■
となるうえ造粒石炭灰のまま火格子から落下する危険が
大きくなることから好ましくはなく、一方1粒径が極端
に大きいときには造粒石炭灰の中心部分が充分に燃焼せ
ずに未燃炭素がそのまま残留するため、エネルギーが不
足して適正な焼結石炭灰が形成されない危険が大きくて
好ましくない。
実施例 A、B、OおよびDの各石炭焚火力発電所において集島
機によシ捕集された第2表に示す組成を有し且つ粒度分
布を第3表に示すようにした石炭灰を準備し、この石炭
灰を気流分級機によシ第1表に示す粒度で分級して未燃
炭素量が多い粗粒分を除去した。すなわち、第19表に
おいて試料番号lは第3表に示したム石炭焚火力発電所
において捕集された石炭灰中63μ以上の粗粒分を除去
した石炭灰を使用した試験結果である。これらの石炭灰
をバグミキサーにおいて水分を1o−xt重量%加えて
加湿混合し、さらに、パン型造粒機において水分が15
〜30重置%となるよう加湿して造粒し、粒径j; −
,2Q waφの造粒石炭灰を得た。そしてこの造粒石
炭灰を車幅が05mで車長がo、 g + mの焼結台
車中に約200−2!;Onの高さに檀重し、吸引速度
を/ 0−72 ”/  ・とじW?やmxn て吸引泰剣しながら着火し、焼結潤度/100〜130
0°C1焼結時間35分、焼結台車速度0. / j 
mAntnの条件下で連続的に下方吸引タイプの焼結炉
で通気しつつ焼結して骨材を得た。そして、焼結台車内
の上中下ドから各段3個の骨材を採取し、その圧壊強度
、絶乾比重、計よび吸水率を測定し、それらO平均値を
第1表に試料番号l−jとして示した。一方、粒径が+
+μ以下で未燃炭素量が本発明の下限である!1..3
;重量−に達しない石炭灰細粉のみを使用した試験結果
と、粗粒分を分級除去しない未燃炭素量が本発明の上限
であるr、0重量−を超えた石炭灰を使用した参考例を
第1表に試料番号乙〜シとして示し、さらに、粒径がダ
ダμ以下で未燃炭素置も本発明の範囲に入らない石炭灰
細粉に微粉炭を/−4重量%混合して得られた石炭灰を
上記と同様な方法で造粒焼結して試験し、それらの結果
を従来例として一第1表に試料番号9〜/lとして示し
た。
第1表 石炭灰の焼結処理例 さらに、本発明で得られた骨材を用いてJI8j00 
Zに準じてコンクリートの圧縮試験を行ったところ、石
炭灰細粉に微粉炭を混合して得られた石炭灰を原料とし
た骨材を用いたコンクリートの圧縮強度+4!O〜に対
して、本発明法による骨材を用いたコンクリートの圧縮
強度は! 90 ’9/−であシ、強度が優っているこ
とが確認された。なお、前記実施例に示した石炭灰の組
成および石炭灰の粒度分布とその含有未燃炭素量は第2
表および第3表に示すとおりである。
第3表 石炭灰θ粒度分布と未燃炭素量本発明は以上の
説明によって明らかなように、火力発電所等から発生す
る石炭灰のうち粗粒分のみを除去して未燃炭素量をs、
t−to重量襲としたのち造粒し、自己蛤焼によシ焼結
することによって、石炭灰の大部分を軽量骨材として有
効利用できるようにした未燃炭素を含有する石炭灰0焼
結法として産業上極めて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明の実施例を示すフローシートである。 第1頁の続き ■出 願 人 中部電力株式会社 名古屋市東区東新町1番地

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 石炭燃焼排ガス中よシ捕集された石炭灰中がら未溶炭素
    量が多い粗粒分を除去して未燃炭素置を5S−lr、O
    重量外に調整し、次いで前記調整後の石炭灰に水を加え
    て造粒し、後前記造粒石炭灰を焼結炉内に積重して種火
    によシ表面部に着火したうλ下方から吸引しつつ通気し
    て未燃炭素を自己燻焼させて焼結させることを特徴とす
    る未燃炭素を含有する石炭灰の焼結法。
JP56191376A 1981-11-27 1981-11-27 未燃炭素を含有する石炭灰の焼結法 Granted JPS5892490A (ja)

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JPS6214356B2 JPS6214356B2 (ja) 1987-04-01

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5898146A (ja) * 1981-12-03 1983-06-10 Agency Of Ind Science & Technol 石炭灰の成形固化法
JP2014087755A (ja) * 2012-10-31 2014-05-15 Taiheiyo Cement Corp 建設材料の製造装置及び製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5898146A (ja) * 1981-12-03 1983-06-10 Agency Of Ind Science & Technol 石炭灰の成形固化法
JP2014087755A (ja) * 2012-10-31 2014-05-15 Taiheiyo Cement Corp 建設材料の製造装置及び製造方法

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