ВСТУП
Зольна пил є найбільш важливим з продуктів згорання вугілля, складаючи майже 70% від їх загального кількість. У Європі кожен рік близько 6 млн. тонн кременистої зольної пилу використовується в якості добавки до цементу, замінюючи частину цементу для виробництва бетону. Така велика кількість пояснюється більш ніж 50-річним досвідом використання зольної пилу у виробництві бетону в деяких європейських країнах.
Глава 1. ОСНОВНІ НАПРЯМКИ ВИКОРИСТАННЯ зольних ПИЛУ
1.1 Використання зольної пилу у виробництві бетону
Зольна пил є найбільш важливим з продуктів згорання вугілля, складаючи майже 70% від їх загального кількість. У Європі кожен рік близько 6 млн. тонн кременистої зольної пилу використовується в якості добавки до цементу, замінюючи частину цементу для виробництва бетону. Така велика кількість пояснюється більш ніж 50-річним досвідом використання зольної пилу у виробництві бетону в деяких європейських країнах.
Технічні переваги, особливо у відношенні оброблюваності і довговічності, а також тривалий досвід привели до визнання цього матеріалу в якості будівельного сировини. Головною умовою для такого визнання було доступність зольної пилу постійного якість. Щоб задовольнити зростаючий попит але зольную пил але ринку бетону в сезон будівництво, були встановлені бункери для зберігання та системи збагачення. Для використання в якості добавки до бетону зольна пил повинна відповідати вимогам європейського стандарту EN 450 "Зольна пил для бетону ". Цей стандарт, який вперше був опублікований в 1994 р. і виправлений у 2005 р., відноситься до кременистої зольної пилу, одержуваної при спалюванні пилоподібного вугілля.
1.2 Виробництво і характеристики кременистої зольної пилу
Зольна пил виходить але електростанціях, що працюють на спалюванні вугільного пилу. Вугілля, подрібнений на вугільних млинах до пилоподібного стану, подається за допомогою стисненого повітря але пиловугільні пальника і спалюється в повністю контрольованому процесі при високій температурі до 14000С (котли з сухим золовидалення). В деяких країнах використовуються також котли з водяним золовидалення, де при температурі спалювання, що досягає 16000С, утворюються сферичні частинки з великою кількістю аморфного матеріалу. Отримане тепло нагріває воду в пароводяному тракті, і вироблюваний пір приводить в дію турбіну.
Під час спалювання менша частина вугільної золи падає на дно печі, звідки воно видаляється як зольний залишок. Велика частина, приблизно 90% дрібної золи, несеться димовими газами і проходить через каталізатор DENOX до електростатичного фільтра, де більше 99,9% золи відділяється від димових газів і за допомогою стисненого повітря направляється в бункер. Топковий газ після цього пропускається через установку десульфуризації димових газів (FGD), де виробляється гіпс FGD, і надходить в трубу. Чистий 'газ, вже не містить азоту, пилу і десульфурізованний, виходить через трубу в атмосферу.
Для визначення можливості використання зольної пилу в пов'язаних з цементом застосуваннях визначаються характеристики золи, тобто фізичні характеристики - Гранулометричний склад, щільність і об'ємна щільність, і мінералогічний, про також хімічний склад.
Зольна пил з котлів з сухим золовидалення являє собою надзвичайно дрібнозернистий матеріал від світло-сірого до середньо-сірого кольору.
Його щільність зазвичай знаходиться в діапазоні між 2,0 і 2,6 кг/дм ', об'ємна щільність - від 0,7 до 1,1 кг/дм '. За мінералогічним складом зольна пил містить алюмосилікатні скло з вкрапленнями кварцу, муллита, гематиту і магнетиту. Кристалічна частка становить від 5 до 25% маси.
За хімічним складом зольна пил містить більше 80% за масою 5Si02, АI2Оз і Fе20з. Кількість СаО менше 1 0% за масою. У відношенні змісту незгорілих матеріалів (<5 - 7% по масі) повинні виконуватися вимоги стандарту EN 450 по граничному змістом вільного вапна (<1% по масі), сірки (<3% за масою, як S03) і хлору (<о, 1% по масі).
1.3 Переваги використання зольної пилу в бетоні
Використання зольної пилу в якості добавки до бетону надає реологічне і заполняющее вплив на свіжоукладеному бетонну суміш. Крім того, міцність і довговічність затверділого бетону підвищуються завдяки пуццелановой реакції, веде до утворення більш щільної структури.
Винахід відноситься до способу обробки зольної пилу і шламу очищення стічних вод, способу отримання легкого заповнювача і легкому кулястому пористих заповнювачів.
Зольна пил є побічним продуктом, отриманим при спалюванні вугілля і особливо пилоподібного бітумінозного вугілля. Углесжігающіе електростанції зазвичай виробляють дуже велика кількість зольної пилу, яку необхідно видалити прийнятним для навколишнього середовища способом. В процесі обробки зольної пилу типовим прийомом є нагрів суміші зольної пилу, і цей нагрів часто здійснюється під обертається обпалювальної печі.
Шлами стічних вод є побічним продуктом очищення стічних вод. Шлам являє собою тверді щільні частинки осаду, накопичені і потім відокремлені від струменя рідини протягом різних етапів процесу очищення стічних вод. Шлам може бути від первинного або повторного осадження або активним мулом. Шлам може бути у вигляді необробленого каналізаційного мулу, вивареного шламу або зневодненого шламу. Характеристики шламу дуже залежать від стадії обробки, з якої їх витягують, а також від того чи проведена така обробка, як виварювання. Однак загальною характеристикою шламу є те, що він містить значну кількість органічної речовини.
Шлам зазвичай знищують спалюванням з подальшим захороненням інертною золи в грунті, освітою лагун і насипів, розкиданням по грунті як добриво або для кондиціонування грунту і скиданням в океан, там де це можливо. Економічне і нешкідливе для навколишнього середовища позбавлення як від зольної пилу, так і від шламу стічних вод представляє значну проблему.
Отримана маса спікають на проникному поле для утворення твердого пористого брикету, який було б зручно використовувати як заповнювач для бетону. Інший спосіб позбавлення від шламу очищення стічних вод був запропонований Бебстером (Webster et all) та ін, в пат. США N 4028130, від 07.06.77, в якому виваренний шлам стічних вод змішувався з вапном, зольної пилом і будь-яким лужноземельних металом, сульфатами або грунтом для утворення застигає на повітрі структури, яку можна розмістити на відкритому атмосфері ділянці, і яка через деякий час вулканізується, щоб працювати як земляний насип або як матеріал для фундаменту (підошви) доріг.
Патент США N 3600476 розкриває спосіб виробництва легковагих заповнювачів, які по суті утворюють окатиші з суміші зольної пилу і шламу стічних вод. У цьому патенті не розкривається обробка агломерованої суміші пропусканням через піч, використовуючи паралельний потік гарячого газу.
Найбільш близьким способом є спосіб обробки зольної пилу і шламу очищення стічних вод, що включає змішування зольної пилу і шламу очищення стічних вод, агломерування суміші, нагрів агломерованої суміш під обертається обпалювальної печі з отриманням кулястого продукту і охолодження отриманого продукту (ЕВ 2142006).
Основним завданням, розв'язуваної винаходом, є створення легковагої легкого заповнювача, утвореного з оброблених і нагрітих зольної пилу і шламу очищення стічних вод.
У суміш зольної пилу і шламу очищення стічних вод додатково вводять сполучна в кількості до 20 мас.% (на суху).
Агломерована суміш перед нагріванням її в обертовій печі може бути висушена до вмісту вологи менше 5 мас.%.
Сформульована задача вирішується також за рахунок того, що в способі обробки зольної пилу і шламу очищення стічних вод, агломерування суміші, нагрів агломерованої суміші в обертові...
