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粉煤灰分选系统

周敏

粉煤灰分选系统概述

灰分选系统

分选下来的粗灰经下部的电动锁气器落入粗灰库;细灰在负压气流的作用下,通过分选机后进入细灰库顶部的高效旋风分离器,分离下来的细灰经下部电动锁气器落入成品细灰库。含有微量粉尘的尾气通过耐磨高压离心风机大部分经回风管回到原状灰输送管道,形成闭式循环;有少部分多余的尾气经乏气管排入细灰库经库顶收尘器净化排空。

分选系统特点:

1、方大分选机采用机械强制涡流灰气旋转,加二次旋风调节,调节手段灵活方便,设备运行稳定可靠.

2、采用PLC控制,自动化程度高,系统操作简单,工艺适应性强.

3、分选系统采用负压、闭路循环的运行方式,无粉尘外逸,无二次污染.

4、处理量大,每小时10-80T均可,因采用强制涡流离心分离技术,特别在大处理量上有着较大的优势。可为多种装机容量的电厂匹配。.

5、由于采用可调强制涡流装置分选,分级效率级效率高,分级效率可在85%以上,旋风分离器效率≥95%

6、分级精度高,45μm筛余量可在3-25%任意位置可调

7、系统耐磨性能高,各易磨损部位均采取了可靠的耐磨措施。所有易损部件均按最佳气固流不磨损设计,同时均涂复耐高温、防腐耐磨材料,从而大大延长了设备使用寿命.

8、投资省,涡轮式分级机分选系统,不需要在主风机和旋风分离器之间设置电除尘器与其它除尘设备,因而省却不少投资。

9、系统布置方式灵活,根据用户要求可采用离散布置、库侧集中布置和库顶集中布置等方式。

型号

处理量

系统能耗

调节

分级效率

(t/h)

(Kw)

WFX-15

10-15

110

3~25%

(45μm筛余)

≥85%

WFX-20

15-20

135

WFX-30

20-30

160

WFX-40

30-40

185

WFX-50

40-50

220

WFX-60

50-60

250

WFX-70

60-70

280

WFX-80

70-80

315

粉煤灰分选系统造价信息

市场价 信息价 询价

粉煤灰分选系统常见问题

粉煤灰是什么?粉煤灰有哪些性能?粉煤灰有哪些用途

煤燃烧后剩下的一部分未烧尽的电厂废料,经过干式粉煤灰球磨机研磨后,即为粉煤灰。电厂粉煤灰一般用在建筑建材,混凝土搅拌站等一些对颜色没有严格要求的建筑行业,作为胶粘剂适当添加,以降低产品成本改善性能,...

粉煤灰问题?

1、粉煤灰主要是烟囱壁上沾的那些很轻微的比表面积很大的粉尘;2、可以改善混凝土的流动性、和易性和保水性,使混凝土拌和料易于送、浇筑成型;3、掺加粉煤灰后可减少水泥用量,掺加粉煤灰在等...

液态粉粉煤灰

130元左右

粉煤灰的理论重量

1350kg/m3

粉煤灰细度的分级

粉煤灰按细度可以分为一级、二级和三级,他们的细度都是一样的,都是325目左右,只是因为使用325目细度的筛网进行筛分的时候通过的概率不同,所以分为了一级、二级和三级。能够通过88%以上的是一级粉煤灰,...

粉煤灰分选技术日臻成熟应用广泛

一、概述

随着科学技术的发展和现代工业建设的需要,我国在粉煤灰的综合利用方面有了很大发展。目前,粉煤灰广泛应用于建筑工业领域,水泥、砖块、混凝土等建筑材料,高速铁路、公路、桥梁隧道的建设都需要大量使用粉煤灰,对粉煤灰的需求与日俱增。影响粉煤灰高效利用的关键技术是粉煤灰的分选技术。

对于直接掺入水泥的粉煤灰,其细度必须符合国家标准BG1591-91规定的Ⅰ级灰(45μm方孔筛筛余量不大于12%)及Ⅱ级灰(45μm方孔筛筛余量不大于25%)的要求,但发电厂的一电场原状灰通常为Ⅲ级灰(45μm方孔筛筛余量不大于45%),达不到国标规定的Ⅰ级、Ⅱ级灰标准。为了使粉煤灰达到规定的细度,目前采用两种方法:一种使用球磨机的磨细灰。第二种方法是采用分选技术把原状灰分选成细灰和粗灰。其中粉煤灰分选设备,由于投资省、效率高、二次污染小而倍受人们的青昧。

二、分选粉煤灰的市场需求及选用分选的前提

随着国家建设工程大量使用分选粉煤灰。尤其水利工程和高速公路建设需要大量分选粉煤灰,从而带动了分选粉煤灰的广泛使用,分选粉煤灰需求量大幅度的增加。分选粉煤灰的市场需求,使得燃煤发电厂对粉煤灰分选技术和设备予以关注和高度重视。同时也促进了粉煤灰分选技术和设备的迅速发展。所谓分选即将电除尘器或布袋收尘器第一电场分离下来的粗灰进行筛选,将掺混在粗灰内的部分一、二级细灰分离出来进入细灰库,将分离后残留的粗灰进入粗灰库。再按质销售。所以在选用分选分案时应首先将原灰进行检测。若原灰中一、二级细灰的含量低于20%,烧失量大于8%,则选用分选方案意义不大,即效益太低。若接近40%,烧失量小于8%则可选用。

三、分选系统工作原理

涡轮式分选机的工作原理:

气灰混合物进入涡轮式分选机的分级筒后,受到两种力量的作用,一种是分级筒由旋流产生的离心力,这种力量将粗颗粒甩向筒壁并掉入粗灰库;另一种力量是由涡轮旋转产生的气动阻力,将细灰从涡轮叶片之间提取向上,经过旋风分离器掉入细灰库。同时二次风在分级筒内将下降的气灰混合物再次向上托举,使一部分介于粗细之间的气灰混合物再次进入分选程序,这就是涡轮式分级机分级精度高、效率高的原因。

与涡壳式分选机对比

以美国GE公司为代表的涡壳式分选机,属于惯性分离,(它是介于重力分离和离心分离之间的一种分离技术。其原理是物料随气体流动时突然改变流动方向,使颗粒获得惯性离心力而分离,它可以通过一系列档板来调节物料与气流的方向,从而获得大小不同的惯性离心力。但由于惯性分离介于重力分离和离心分离之间,从数学模型看,颗粒在重力分离状况下的沉降速度Vg:

Vg= ds2(ps-p) g /18μ

其中ds为粒径,ps为密度较小的颗粒,p为介密度, μ为介质的动力粘性系数,而颗粒在离心力分离状况下的分离速度Vc:

Vc= ds2 (ρs-ρ)Vt /18μR = Vg Vt2/ Rg

其中R为叶轮半径,Vt为叶轮轮旋转时产生的切向速度。

由数学模式得知,离心分离速度要比重力分离速度大Vt2/Rg倍。而涡壳式分选机介入重力分离与离心分离之间,因此其分离效率必然大于重力分离而小于离心分离。

综上所述,目前能广泛用于粉煤灰分选的装置,就是涡壳式(涡流+挡板式)的分选机和涡轮式(涡流+旋转叶轮式)的分选机。很显然涡轮式分选机具有优越性,特别是在提高粉煤灰应用的档次上,调节手段方式上更方便灵活,而且大处理量是其他分选方式无法比拟的。

四、分选系统技术特点

1、调节手段灵活:主风机、主风阀开度、分级机叶轮转速、二次风阀开度、调节管(布袋除尘器)调节正负零点位置。

2、分级精度高,45μm筛余量可在3—25%任意位置可调。

3、分级效率高,分级效率可在85%以上,旋风分离器效率≥95%。

4、适用性强,原灰状况细度不均匀,下灰量不均匀对成品灰品质没有影响。

5、处理量大,每小时10—100T均可,因采用强制涡流离心分离技术,特别在大处理量上有着较大的优势。可为多种装机容量的电厂匹配。

6、操作简单,全部可在操作盘上用数字控制,一般工人只需培训一天,只要严格按照程序操作,即可熟练上岗。

7、系统磨性能高,各易磨损部位均采取了可靠的耐磨措施。涡流分离器:除采用低速气流分级技术以外,还对设备内易磨通流部分采用喷或内衬刚玉出口涡流壳喷涂磨处理,使用寿命≥25000小时。旋内外分离器:采用耐磨陶瓷旋风子,HRC硬度高达70以上,使用寿命≥35000小时。耐磨风机:在壳体内衬刚玉,叶轮采用喷涂,易损件寿命≥20000小时。管路:弯头部位采用内衬刚玉等方法耐磨处理。

8、投资省,涡轮式分级机分选系统,不需要在主风机和旋风分离器之间设置电除尘器与其它除尘设备,因而省却不少投资。

9、采用负压、闭式循环,无二次污染。系统乏气进入独立布袋式除尘器或送入细灰库并利用库顶布袋除尘器过滤,避免环境污染。由于采用了闭式循环,管路中热灰不受外界条件影响、吸湿量小,大大减少了空气湿度对分选效率的影响。

10、系统布置方式灵活,根据用户要求可采用离散布置、库侧集中布置和库顶集中布置等方式。

五、系统主要设备

涡轮式分选机

可调强制涡轮式气流分级机是我国独立研制、自主开发的专利产品,该分级机采用了先进的涡轮分级结构,创造性的设计了调速、控制装置,实现了运行参数的适时调整,从而使涡轮形成精确的强制涡流,干灰在分选室中随涡流绕2-3圈后,细灰随气流从分级机上部进入旋风分离器,粗灰经二次风托举再分选后落人粗灰库,分选室为可控有序流场(不同于一般传统的涡壳式分级机中的紊流,干灰在分选室中停留时间过短,分级效率较低),受外界因素影响小,使成品灰品质波动小,精度范围可控制在1%以内,调节更加灵活方便,适用多种粒径的分级要求(3-25%任意无级可调),因干灰在分选室中停留时间较长,能充分分离粗、细灰,大大减少了粗细灰包裹现象,提高了分选机的分选效率。

根据摩擦学原理和冲刷磨损的特点,该分选系统采用切向进料,涡轮转速与风向相同,相对速度仅为5-7M/S,使粉体与设备磨损相对较小,分选室耐磨块采用螺栓连接,并设检修门,能非常方便的进行耐磨块的更换,经过多年实践,和设备的不断改进,涡轮式气流分级机的使用寿命可达到10年以上,成功地解决了该行业的一个重要难题-----分级机磨损问题,大大的提高了设备的使用寿命。

高效旋风分离器

高效旋风分离器是在原有技术基础上研制的新一代产品,在粉煤灰气固分离中,采用双旋风分离技术,取消了旋风分离器与主风机入口之间的除尘器,既节省了除尘器的投资成本,也减少了其维护费用,其原理是利用含尘气体沿切线方向进入旋风筒时所产生的离心力,使粉尘从气体中分离出来,下料口设高效电动锁气器并加装锁气阀,可有效的防止卸灰时漏气,保证了旋风分离器的分离效率达到95%以上,同时,有效隔离分选系统与库內之間的气流互串,保证分选系统不受灰库內气压影响使灰順利排入灰库。我公司对旋风分离器采用了加厚等耐磨处理,在易磨损部位,加衬耐磨陶瓷片,使用寿命大大延长。

气灰混合器

气灰混合器是分选系统气灰混合装置,它能使系统需要进行分选的原灰充分均匀地与输送灰的气体混合成雾状,由于需要分选的原灰被充分的均匀雾化后,因此能较大的提高系统的分级效率。

系统的气灰混合器是装在原灰库下灰口,原灰通过原灰库底定量锁气卸料装置将原灰输送到气灰混合器,其雾化过程是这样的:气灰混合器内的结构是由规格不一的导流板组成,成梯形状,系统内的空气运行到此位置时,由于受到梯形板的阻力,系统的流速陡增,形成一股较强的气流,再加上导流板的作用,产生一种有序流,引导进入混合器的原灰成气灰幕状分布,从而使气灰能均匀成雾状混合并经系统的管道输送至分级机进行粗细分离。

六、系统调节

分选主要调节手段:

1).分选机涡轮转速可通过变频器对分级机电机实现无级调速;

2).系统风量可通过高压离心风机进口调节风门进行调节;

3).可通过分级机的二次风门进行调节;

4).可通过系统设置的调节门进行调节;

系统在正常运行时,只需通过对分级机涡轮转速的调节,即可确保成品灰细度(45μm方孔筛筛余)达到在3~25%范围内的任意粒级要求。

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粉煤灰分选分级综合再利用对电厂好处的调研

在火力发电厂级大型工矿企业生产过程中产生的粉煤灰,不加处理会污染大气,危害人体健康,排入河道会对水系造成污染,淤塞河道,填埋出力会对地下水、土壤造成污染。采取堆放方式会造成土地资源的浪费,不符合国家环保要求。

依照国务院,<<关于进一步开展资源综合利用的意见>>的文件精神,对发电企业产生的废渣进行回收和合理利用,既提高资源利用率保护环境,又能为企业创造良好的经济效益。为此,国家建设部,各地方政府对粉煤灰的综合利用都出台相关政策,鼓励在建筑建材、公路工程等项目中使用粉煤灰,国家质检总局为此制定了粉煤灰标准。

经过分选处理后的粉煤灰可以用于建筑工程或作为水泥原料及混合料使用,可降低水泥浆体中CH结晶指数,对混凝土界面结构有改善作用,用于道路工程,可稳定路面基层,用于护坡,护堤水库大坝,可增加坝体强度。因此,高质量的粉煤灰,现已广泛应用与大面积混凝土灌浆工程。

长沙方大电力辅机有限公司开发的粉煤灰分选设备,在的几十家电厂运行良好。给发电企业带来可观的经济效益,同时解决的粉尘排放问题,大面积混凝土工程增加强度和使用寿命等技术问题。

粉煤灰分选装置的基本工艺流程为:系统单点供料负压闭路循环式气力分选系统。原灰库的粉煤灰经变频电动锁气器进入分选系统负压管道。与管内负压气流混合成气固两相流进入粗灰库顶部的强制涡轮式分选机。分选下来的粗灰经下部的电动锁气器落入粗灰库;细灰在负压气流的作用下,通过分选机后进入细灰库顶部的高效旋风分离器,分离下来的细灰经下部电动锁气器落入成品细灰库。含有微量粉尘的尾气通过耐磨高压离心风机大部分经回风管回到原状灰输送管道,形成闭式循环;有少部分多余的尾气经乏气管排入细灰库经库顶收尘器净化排空。

年产50万吨粉煤灰,增加分选装置前后经济评价:

■ 增加分选装置后分选能力

·年分选运行24h×350天=8400h

·细灰44%,粗灰52%,每小时细灰17.6t

·细灰10万吨×80元=800万元

·粗灰12万吨×15元=180万元

·原灰16万吨×30元=480万元

·分选设备消耗电力大致在

·341.7kw×0.65(使用系数)×8400h×0.45元/kw=89.3万元

■增加分选装置后年实现销售收入1460万元。

■增加分选装置前不采用粉煤灰分选处理,50万吨粉煤灰市场原消耗在30万吨左右。

每吨售价30元,收入仅900万元。其余20万吨采用湿排式运输处理需要增加水、电、设备、灰厂、库容每吨需要26元左右,需支出520万元,实际收入仅380万元。

■增加分选装置后,按年产50万吨粉煤灰计算,企业实际收入比以前增加越1080万元。

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劣质粉煤灰与优质粉煤灰

粉煤灰是火力发电厂的煤粉在锅炉中燃烧后排出的一种具有活性的灰色人工火山灰质材料,其具有表面效应、填充效应和火山灰活性效应。表面效应是指粉煤灰表面可以吸附浆体中的某些离子,有利于粉煤灰固化混凝土中的某些有害离子以及可以作为晶核形成水化产物填充效应是指粉煤灰与水泥颗粒粒径的差异可以填充水泥和骨料孔隙中,能减小混凝土的孔隙率,增加混凝土密实性;火山灰活性效应是指粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应,生成C-S-H凝胶填充骨料——水泥浆体界面层孔隙,改善混凝土界面结构,提高强度和耐久性。因此,在混凝土中使用粉煤灰不仅可以降低成本获得良好的经济效益,同时粉煤灰的使用使得混凝土的各方面性能得到改善。

(一)劣质粉煤灰的特点

粉煤灰作为一种十分常见的矿物掺合料,其质量差别很大,经常有劣质粉煤灰混入,给生产和质量控制带来麻烦。这里所说的劣质粉煤灰主要包括分Ⅲ级灰和统灰以及假灰和不适合商品混凝土使用的粉煤灰。这些劣质粉煤灰的主要特点是:玻璃珠体少,需水量大,使用后易造成混凝土泌水或滞后泌水,不但不能改善混凝土和易性,反而降低混凝土的工作性能。此外,劣质粉煤灰的使用易导致混凝土28d强度不足,后期强度增长低,造成混凝土工程质量不合格。

(1)细度超标

采用45um方孔筛做筛析试验,劣质粉煤灰的细度通常在30%以上的粉煤灰。粉煤灰中粗颗粒较多,海绵体多,含炭量高,“两多一高”使粉煤灰的填充效应下降,吸水性和吸附外加剂能力增加,混凝土工作性能明显变差,28d活性也会随之下降。在加上玻璃体微珠少,起不到“滚珠轴承”润滑作用。

(2)烧失量超标

劣质粉煤灰的烧失量较高,颜色相对较黑,有的呈褐色。劣质粉煤灰中粗颗粒较多,炭粒较多,吸水量大,在吸水的同时也吸附溶解在水中的外加剂,造成与减水剂相容性差,而且坍落度损失快。增加工地加水的风险,降低混凝土强度,增加混凝土开裂风险。

(3)游离氧化超标

劣质粉煤灰中含量过多游离氧化钙水化生成氢氧化钙体积膨胀,不但还会造成安定性检验周期变长。当游离氧化钙超标时,应特别小心,先进行试验确定能否使用。

(4)三氧化硫超标

使用三氧化硫超标的粉煤灰,应注意其对混凝土的体积安定性和凝结时间的影响,一般会造成安定性不合格,混凝土凝结时间延长。遇到三氧化硫超标的粉煤灰应先做安定性试验和凝结时间试验,当然安定性和凝结时间不仅与三氧化硫的含量有关,也与所用的水泥品种有关系。

(5)颜色异常

一般粉煤灰的颜色为灰色或浅灰色,如果粉煤灰颜色偏黑、偏白、偏红或黄褐,有可能是不良成份超标,应进一步试验分析,慎重使用。

(6)掺有石灰石粉的粉煤灰

有部分供应商掺入石灰石粉对粉煤灰进行造假,灰石粉遇酸反应起气泡,检验时可以采取用稀冷盐酸滴定的方法,观察是否发生剧烈起泡,来鉴别粉煤灰是否含有石粉。但石灰岩中含有一种叫白垩石的白色、疏松的土状岩石,主要由粉末状的方解石组成,遇酸不起泡遇到这种情况,可以使用40倍以上放大镜或显微镜观察粉煤灰的玻璃珠体含量,若玻璃体偏少或无玻璃珠体,不规则白色发光晶体多,应检测粉煤灰活性指数后,再决定是否使用。

(二)优质粉煤灰对混凝土的性能影响

(1)粉煤灰的掺加对混凝土工作性能的影响

首先,粉煤灰“填充效应”可以改善水泥与粉煤灰组成的二元胶凝材料体系的颗粒级配,降低降凝材料的空隙率,进而使填充在水泥颗粒间的“填充水”释放出来,改善混凝土的工作性。其次,粉煤灰中含有大量的球形玻璃体,在混凝土中起到“滚珠、轴承”润滑效应,减少颗粒间的摩擦力,进而改善混凝土的工作性。再次,粉煤灰的活性大大低于水泥活性,可以降低混凝土坍落度损失。此外,粉煤灰对外加剂的吸附仅仅存在表面的物理吸附,优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥,混凝土中使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量,混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。最后,粉煤灰的密度小于水泥,等量取代水泥后,混凝土中的浆体量增加,改善混凝土的粘聚性,提高抗离析能力,减水泌水,从而改善了混凝土的工作性能,使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性,便于混凝土的施工。

实践应用过程中发现,质量优良的粉煤灰具有一定的减水作用,当掺量<50%时,需水量减小幅度较大;而当掺量>50%时,需水量减小幅度很小。粉煤灰有无减水性以及减水性的大小与其质量有很大的关系,因此应通过试验确定,不宜盲目偏信。

(2)粉煤灰的掺加对混凝土力学性能的影响

由于粉煤灰自身不能进行水化反应,其只能与水泥水化产物进行二次水化,因此,用粉煤灰等量替代水泥后,早期强度将会降低,随着二次水化的进行,中后期会达到甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。随着粉煤灰替代水泥量的增加,早期强度逐渐降低,当掺量小于20%左时,对混凝土7d强度影响不大;当掺量>30%时,混凝土早期强度明显降低。但掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快,而且在一定范围内(<50%)随粉煤灰掺量增加而增大。在混凝土中掺入粉煤灰替代水泥时,要进行反复实验,以确定其最佳掺量。此外,在施工中还要注意掺粉煤灰混凝土早期强度较低的特点。

(3)粉煤灰的掺加对混凝土耐久性能的影响

随着粉煤灰混凝土的广泛应用,其耐久性成为研究学者的重点研究对象。粉煤灰混凝土的耐久性主要包括混凝土的抗渗性、抗化能力、抗钢筋锈蚀和化学侵蚀性能等。

在混凝土抗渗性方面,以粉煤灰代替部分水泥,降低水灰比或在保持水灰比不变前提下提高粉煤灰用量,可以提高混凝土的抗渗性能。

在混凝土抗碳化能力方面,粉煤灰混凝土的碳化深度值随时间的延长而加大,其早期的碳化深度值增大较快,而碳化深度的后期增长相对较慢。随着粉煤灰掺量的增加,粉煤灰混凝土碳化速度增加,当粉煤灰掺量高于50%时,碳化速度增加的更为迅速。所以,应控制粉煤灰的掺量,设计合理的混凝土配合比,从而提高掺粉煤灰混凝土的耐久性能。由于粉煤灰用量的增加会增加碳化深度,降低混凝土内部碱度,会诱发诱发筋锈蚀,最终导致其钢筋锈蚀程度增加,因此应控制粉煤灰的掺量,设计合理的混凝土配合比。

请问电厂出的粉煤灰 一级 二级 和原灰 是什么意思 谢谢

粉煤灰按照粗细分为1级、2级、3级和粗灰,最粗的称之粗灰。

原灰指收尘直接得到的粉煤灰,即没有经过任何分选、粉磨或其它加工处理的粉煤灰。

为了得到 I 级粉煤灰,将粉煤灰进行分选,分选出 I 级灰(比较细部分),剩余的部分就是粗灰。与原灰相比,粗灰相对比较粗。

粉煤灰的燃烧过程:煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧,燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽,而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融,同时由于其表面张力的作用,形成大量细小的球形颗粒。

在锅炉尾部引风机的抽气作用下,含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低,一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态,从而具有较高的潜在活性。

扩展资料

用途

在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料;减少了用水量;改善了混凝土拌和物的和易性;增强混凝土的可泵性;减少了混凝土的徐变;减少水化热、热能膨胀性;提高混凝土抗渗能力;增加混凝土的修饰性。

国标一级混凝土:采用优质粉煤灰和高效减水剂复合技术生产高标号混凝土的现代混凝土新技术正在全国迅速发展。

国标二级混凝土:优质粉煤灰特别适用于配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐混凝土和抗软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混凝土。

国标三级混凝土:粉煤灰混凝土具有和易性好、可泵性强、终饰性改善、抗冲击能力提高、抗冻性增强等优点。

参考资料来源:百度百科-粉煤灰

粉煤灰的预处理效果

称量系统的电气原理如下:

三一搅拌站的称量系统通常包括水泥、粉煤灰、水等材料的称量装置。

1、水泥、粉煤灰称量系统一般采用压力式称量方式,即将材料通过气力传送进行称量。PLC控制系统接收传感器的信号,并控制执行器的开关状态,实现对气动阀门的控制,从而对水泥、粉煤灰进行精确的称量。

2、水称量系统电气原理是水泵将水输送到水计量器内,通过水计量器精确测量水的流量,并将数据传输给PLC控制系统。PLC控制系统再根据设定的参数,控制水泵的开关状态,实现对水流量的控制。

混凝土工程掺用粉煤灰时,如何选用相应等级的粉煤灰?

利用粉煤灰合成莫来石一般都要对粉煤灰进行预处理,包括除碳、除杂质、研磨等,以减少杂质含量对合成莫来石质量的影响,而研磨可以增加物料的反应活性以降低合成莫来石的烧结温度。

( 1) 除杂质效果

将粉煤灰手工除铁前后所做的化学成分分析进行对比不难看出,手工除铁效果并不明显,Fe2O3含量仅从 1 95%降至 1 84% ( 表 5 4) 。但在除铁过程中我们发现明显有磁性颗粒吸附于磁铁之上,颜色为灰黑色,说明粉煤灰中磁性颗粒 ( Fe3O4) 是存在的,FESEM-EDX 的分析也证实了粉煤灰中确实含有磁铁矿。这方面的分析说明: 一是粉煤灰中的铁含量本身就不高,而且多数以赤铁矿存在; 二是靠手工除铁效果不理想,磁场强度过低。工业化分选粉煤灰中的氧化铁通常都采用磁选机进行,用高梯度强磁场 ( 107Gs / cm 数量级) 磁选机不仅可以从粉煤灰中分选出强磁性矿物,而且还可以分选出弱磁性矿物。如果在除碳加热过程中营造还原性气氛,还可以将部分非磁性矿物如赤铁矿 ( Fe2O3) 转化为磁性矿物如磁铁矿 ( Fe3O4) ,然后再用磁选机分选。

表 5 4 粉煤灰除杂质前、后化学成分之对比 ( %)

粉煤灰在 800℃高温下恒温 2 h 可以达到良好的除碳效果,这一点可以从除碳前、后粉煤灰的烧失量 ( LOI) 加以判断,实验中粉煤灰的烧失量已经从原来的 2 10% 降至1 02% ( 表 5 4) 。如果粉煤灰中的碳含量较高,可以相应延长恒温时间以确保大部分残余炭粒被清除。否则炭粒的存在会在加热过程中与氧气结合产生二氧化碳,降低制品的物理性能。除碳前、后粉煤灰的粒度并没有发生明显变化 ( 图 5 7 ( a) 和 5 7 ( b) ) ,说明粉煤灰中的炭粒与无机颗粒大小相近,分布一致。但这一情况与底灰明显不同,底灰中的炭粒数量较多、粒度较大。

用 20%浓度的盐酸处理除碳研磨后的粉煤灰,去除杂质效果比较理想 ( 表 5 4) ,CaO 含量从 4 22% 降至 1% 以下,说明粉煤灰中的活性 CaO 含量较高,容易与盐酸反应形成可溶盐而被清除。对 Fe2O3的去除效果一般。但值得注意的是,用酸清洗后,其他杂质K2O、Na2O、MgO 的含量也有所降低,其中 K2O、Na2O 的存在会导致合成过程中已经形成的莫来石产生分解,形成霞石质液相。整体来看,准格尔电厂粉煤灰中的杂质含量并不高 ( 9 73%) ,经 20%盐酸处理后大部分有所降低 ( 5 65%) ,只有 TiO2含量基本保持不变。在合成莫来石过程中有少量的杂质存在也是允许的,它可以降低烧成温度,其中的钛、铁离子还可以部分进入莫来石晶格中去 ( Johnson 等,1982) 。由杂质产生的少量液相还能够进入制品的孔隙空间,增加密度,减少体积膨胀。然而,从高纯莫来石的质量要求来看,杂质含量越少越好。

高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用

图 5 7 粉煤灰、工业氧化铝及不同配料的粒度分布

( 2) 研磨效果

由于粉煤灰手工除铁效果不理想,而且粉煤灰中的 Fe2O3含量在烧结合成莫来石的允许范围内 ( 1% ~3%) ,所以在后面的实验过程中不再对粉煤灰进行除铁处理。直接将除碳粉煤灰和除碳并经酸洗的粉煤灰用于实验。经过除碳研磨的粉煤灰以 A 表示,除碳研磨后又经酸洗的粉煤灰以 B 表示,A50、A60、A70 和 B50、B60、B70 表示这两类粉煤灰中的 Al2O3含量分别为原始含量 ( 52 72%) 以及配比后达到 60%和 70%的含量。

用 ZJM-20 型周期式搅拌球磨机,以球∶灰∶水 =5∶1∶1 配比研磨 5 h 后,粉煤灰的粒度从原来的 1 ~100 μm 降至 0 3 ~30 μm,且 10 μm 以下的颗粒已经达到 95%以上,说明研磨效果相当理想 ( 图 5 7 ( c) 。研磨 5 h 并经 20%盐酸清洗后的粉煤灰粒度有所下降,从0 3 ~ 30 μm 变为 0 2 ~ 20 μm,而且主峰位置明显转向细颗粒方向一侧,从 4 89 μm 转至1 27 μm ( 图 5 7 ( d) ) ,说明粉煤灰经酸洗后粒度减小,这是因为盐酸会侵蚀粉煤灰颗粒的外表面。

工业氧化铝的原始粒度较粗,在 20 ~ 400 μm 之间 ( 图 5 7 ( e) ) ,并且以聚合体形式存在,经 5 h 研磨后粒度变为 0 3 ~20 μm,10 μm 以下的颗粒已经达到 98% 以上 ( 图5 7 ( f) ) ,优于粉煤灰研磨效果。其原因是工业氧化铝的脆性比粉煤灰大,研磨时刚玉质小球的快速运动与旋转使得工业氧化铝聚合体首先分离,在撞击力与剪切力的双重作用下,氧化铝比粉煤灰更容易遭到破坏。不管是粉煤灰还是工业氧化铝,经 5 h 研磨后的粒度均从原来的单峰分布转变为双峰分布,工业氧化铝的双峰分布特征更加明显。

将研磨后的粉煤灰 ( A 系列) 和研磨并经酸洗后的粉煤灰 ( B 系列) 与研磨后的工业氧化铝按 Al2O3含量分别为 60%和 70%进行配料,然后混磨 1 h ( 让粉煤灰与氧化铝充分混合) ,混磨后的粒度分布见图 5 7 ( g) 至 ( j) ,从图中可以看出: 混合后 A60 与 A70粒度分布基本一致,并且与未加氧化铝的粉煤灰 A50 相差也不大; B60 与未加氧化铝的B50 粒度分布基本一致,但 B70 的粒度分布不同于 B60,而与工业氧化铝研磨 5 h 后的粒度分布接近,说明 B70 的粒度受加入的工业氧化铝研磨粒度影响较大。总之,粉煤灰经5 h研磨后 10 μm 以下颗粒占 95% 以上,混磨 1 h 对配料粒度影响不大 ( 图 5 8) 。

( 3) 配料及试样成型

研磨5 h 和混磨1 h 后不同 Al2O3含量配比的粉煤灰化学成分见表5 5。然后按照前面设计的 3 因素 3 水平正交实验设计方案压制成型,共需成型54 个试样用于合成莫来石实验。成型时,将配置好的 A、B 系列粉煤灰分别称取相同质量的物料用塑料漏斗装入模具中,在 WE-30B 型液压式万能实验机上加压成型。成型试样在压力为 100、150 和200 MPa下的平均密度分别为 1 36、1 40 和 1 42 g/cm3。密度上的差异有两方面因素引起: 一是成型压力不同; 二是配料中 Al2O3的含量不同,随成型压力增大和 Al2O3含量的增高,试样的密度增大,但增加的幅度并不明显。试样的整体成型情况良好,仅有 3 个试样在出膜时出现轻微的破底现象,但这并不影响后面的合成莫来石实验。粉煤灰中 Fe2O3的存在使得成型试样呈现微弱的浅红色 ( 图 5 9) 。

图 5 8 工业氧化铝与粉煤灰粒度

表 5 5 工业氧化铝成分及合成 M50、M60、M70 莫来石样品配料

怎样处理粉煤灰使其不再污染环境

一般情况下,混凝土工程C30以下(含)可采用二级粉煤灰,C30以上可采用一级粉煤灰,三级粉煤灰原则上不要使用。

粉煤灰,是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。 中国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一,随着电力工业的发展,燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理,就会产生扬尘,污染大气;若排入水系会造成河流淤塞,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。另外粉煤灰可作为混凝土的掺合料。

粉煤灰的主要来源是以煤粉为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉,其中90%以上为湿排灰,活性较干灰低,且费水费电,污染环境,也不利于综合利用。为了更好地保护环境并有利于粉煤灰的综合利用,考虑到除尘和干灰输送技术的成熟,干灰收集已成为今后粉煤灰收集的发展趋势。

在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料;减少了用水量;改善了混凝土拌和物的和易性;增强混凝土的可泵性;减少了混凝土的徐变;减少水化热、热能膨胀性;提高混凝土抗渗能力;增加混凝土的修饰性。

国标一级:采用优质粉煤灰和高效减水剂复合技术生产高标号混凝土的现代混凝土新技术正在全国迅速发展。

国标二级:优质粉煤灰特别适用于配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐混凝土和抗软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混凝土。

国标三级:粉煤灰混凝土具有和易性好、可泵性强、终饰性改善、抗冲击能力提高、抗冻性增强等优点。

粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混合材料。它是燃烧煤的发电厂将煤磨成100微米以下的煤粉,用预热空气喷入炉膛成悬浮状态燃烧,产生混杂有大量不燃物的高温烟气,经集尘装置捕集就得到了粉煤灰。粉煤灰的化学组成与粘土质相似,主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽碳。粉煤灰主要用来生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰加气混凝土及其他建筑材料,还可用作农业肥料和土壤改良剂,回收工业原料和作环境材料。粉煤灰在水泥工业和混凝土工程中的应用:粉煤灰代替粘土原料生产水泥,由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰加入适量石膏磨细制成的水硬胶凝材料,水泥工业采用粉煤灰配料可利用其中的未燃尽炭;粉煤灰作水泥混合材;粉煤灰生产低温合成水泥,生产原理是将配合料先蒸汽养护生成水化物,然后经脱水和低温固相反应形成水泥矿物;粉煤灰制作无熟料水泥,包括石灰粉煤灰水泥和纯粉煤灰水泥,石灰粉煤灰水泥是将干燥的粉煤灰掺入10%—30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨,或分别磨细后再混合均匀制成的水硬性胶凝材料;粉煤灰作砂浆或混凝土的掺和料,在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥或细骨料,不仅能降低成本,而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热、改善混凝土的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象、减少混凝土的收缩和开裂以及抑制杂散电流对混凝土中钢筋的腐蚀。粉煤灰在建筑制品中的应用:蒸制粉煤灰砖,以电厂粉煤灰和生石灰或其他碱性激发剂为主要原料,也可掺入适量的石膏,并加入一定量的煤渣或水淬矿渣等骨料,经过加工、搅拌、消化、轮碾、压制成型、常压或高压蒸汽养护后而形成的一种墙体材料;烧结粉煤灰砖,以粉煤灰、粘土及其他工业废料为原料,经原料加工、搅拌、成型、干燥、培烧制成砖;蒸压生产泡沫粉煤灰保温砖,以粉煤灰为主要原料,加入一定量的石灰和泡沫剂,经过配料、搅拌、烧注成型和蒸压而成的一种新型保温砖;粉煤灰硅酸盐砌块,以粉煤灰、石灰、石膏为胶凝材料,煤渣、高炉矿渣等为骨料,加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而成的墙体材料;粉煤灰加气混凝土,以粉煤灰为原料,适量加入生石灰、水泥、石膏及铝粉,加水搅拌呈浆,注入模具蒸养而成的一种多孔轻质建筑材料;粉煤灰陶粒,以粉煤灰为主要原料,掺入少量粘结剂和固体燃料,经混合、成球、高温培烧而制的一种人造轻质骨料;粉煤灰轻质耐热保温砖,是用粉煤灰、烧石、软质土及木屑进行配料而成,具有保温效率高,耐火度搞,热导率小,能减轻炉墙厚度、缩短烧成时间、降低燃料消耗、提高热效率、降低成本。粉煤灰作农业肥料和土壤改良剂:粉煤灰具有良好的物理化学性质,能广泛应用于改造重粘土、生土、酸性土和盐碱土,弥补其酸瘦板粘的缺陷,粉煤灰中含有大量枸溶性硅钙镁磷等农作物所必需的营养元素,故可作农业肥料用。回收工业原料:回收煤炭资源,利用浮选法在含煤炭粉煤灰的灰浆水中加入浮选药剂,然后采用气浮技术,使煤粒粘附于气泡上浮与灰渣分离;回收金属物质粉煤灰中含有Fe2O3、Al2O3、和大量稀有金属;分选空心微珠,空心微珠具有质量小、高强度、耐高温和绝缘性好,可以用于塑料的理想填料,用于轻质耐火材料和高效保温材料,用于石油化学工业,用于军工领域,坦克刹车。作环保材料:利用粉煤灰可制造分子筛、絮凝剂和吸附材料等环保材料;粉煤灰还可用于处理含氟废水、电镀废水与含重金属例子废水和含油废水,粉煤灰中含有的Al2O3、CaO等活性组分,能与氟生产配合物或生产对氟有絮凝作用的胶体离子,还含有沸石、莫来石、炭粒和硅胶等,具有无机离子交换特性和吸附脱色作用。

可用作生产原料:粉煤灰是无机防火保温板保温板生产原料的一种,绿能无机防火保温板的原料为70%的普通水泥,30%的粉煤灰

可做造纸原料:在国外,一些研究将粉煤灰作为一种新的造纸原料,并通过电子显微镜分析粉煤灰提高纸张抗拉强度和内部粘结强度的原理。

粉煤灰综合利用管理办法 --- 第十一条新建电厂应综合考虑周边粉煤灰利用能力,以及节约土地、防止环境污染,避免建设永久性粉煤灰堆场(库),确需建设的,原则上占地规模按不超过3年储灰量设计,且粉煤灰堆场(库)选址、设计、建设及运行管理应当符合《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)等相关要求。

第十二条产灰单位灰渣处理工艺系统应按照干湿分排、粗细分排、灰渣分排的原则进行分类收集,并配备相应储灰设施。已投运的电厂要改造、完善粉煤灰储、装、运系统,包括加工分选、磨细和灰场综合治理等设施。

产灰单位既有湿排灰堆场(库),应制订粉煤灰综合利用专项方案和污染防治专项方案,并报所在地市级资源综合利用主管部门和环境保护部门备案。新建电厂应以便于利用为原则,不得湿排粉煤灰。

堆场(库)中的粉煤灰应按环境保护部门有关规定严格管理。

第十三条在堆场(库)提取粉煤灰,产灰单位应与用灰单位签订取灰安全及环保协议,产灰单位应对用灰单位从指定地点装运未经加工的粉煤灰(包括从湿排灰堆场(库)取灰点、电厂储装运设施中取原灰)提供装载方便,并维护灰场和生产现场的安全。

第十四条粉煤灰运输须使用专用封闭罐车,并严格遵守环境保护等有关部门规定和要求,避免二次污染。

第十五条粉煤灰建材产品和利用粉煤灰或制品建造的道路、港口、桥涵、大坝及其他建筑工程,必须符合国家或行业的有关质量标准,质量技术监督部门和工程质量管理部门应依法监督管理。

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