[发明专利]制造含炉底灰的人造轻质骨料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造含有炉底灰的人造轻质骨料的方法，更特别 地，涉及一种含有炉底灰的人造轻质骨料的制造方法，该方法包括以下 步骤：(a)将100重量份的粘土和10-100重量份的炉底灰混合获得混 合物；(b)通过使用挤压机挤压-模制混合物并将挤压模制的混合物切 割成所需的形状；(c)通过使用旋转干燥器干燥模制的制品；和(d) 在1050-1150℃烧结干燥的制品15-45分钟，制造出人造轻质骨料。

背景技术

随着工业的快速发展，由于近年来电能使用的增加，作为热电厂副 产品而产生的煤灰的数量也在增加。在2000年韩国产生的煤灰数量约为 4,500,000吨，预计在2010年，将会产生约6,000,000吨的煤灰。

通常，术语“煤灰”指代粉状固体物质，是煤炭燃烧后或焚烧后留下 的剩余物。大部分煤灰产生在热电厂中。除了这些发电厂、废物焚烧炉、 热电联产机组(CHP)及其他工业领域在燃烧过程中也产生煤灰。因为 煤灰是来自燃烧后煤碳的剩余物，作为无机物例如SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃， 它是一种可循环的材料。然而，煤灰经历了燃烧过程，因此它另外总是 包含有未燃烧的碳，这会引起技术应用的问题。

根据其产生位置，煤灰大体上分成飞灰、煤渣灰和炉底灰。其中， 炉底灰是收集在燃烧室底部的灰，它也称为“渣灰”，炉底灰在产生的煤 灰总量中占了约10-15％。

炉底灰的制造方法包括使通过在燃烧炉内烧结形成的粒子下落到锅 炉的底部形成固形物，然后使用粉碎机将固形物粉碎成小于25mm的粒 子尺寸。通常，通过粉碎机粉碎制造的炉底灰具有1-20mm左右的粒子 直径并包含SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O和K₂O的主要化学 成份。炉底灰粒子形成非常不规则粒子的骨料，其包含具有多孔面并在 煤灰燃烧时保持未燃尽的粒子和类似沙粒并具有超过5mm直径的粒子。 此外，已知的是，炉底灰根据灰产生的位置具有各种粒子形状或化学组 份，具有2.1-2.7左右的比重，具有720-1600kg/m³干重，不具有塑性且 具有2.0-30.0％左右大范围的吸水率。大部分炉底灰显示出灰色并可根据 其产生的环境显示出各种颜色，例如黄色、黑色和白灰色。未燃尽的碳 粒子显示出黑色，含有大量显示有白灰色和黄色的氧化硅和氧化铝组份 的炉底灰。

炉底灰处理系统的实例包括直接冲灰系统、脱水箱保存系统、水再 循环系统、链式传送系统等等。

直接冲灰系统是以下一种系统，其中从设置在锅炉底部的料仓中排 放的炉底灰和水一起通过灰传送线直接传送到灰池中。进行直接冲灰过 程以使与水混合的煤渣形式的炉底灰通过设置在料仓出口处的粉碎机进 行粉碎，随后用喷射泵传送到灰池中。这种直接冲灰系统在发电厂与灰 池的距离很短且由于灰处理需要大量的水而通常使用海水时非常有用。 此外，为了防止因用水进行灰处理产生的水污染和减少使用的水量，使 用了一种再循环用于炉底灰料仓的水的方法。

脱水箱保存系统是以下一种系统，其中，炉底灰和水一起通过灰传 送线传送到脱水箱中并保存在脱水箱中24小时以便脱水。之后，使用皮 带运输机、卡车等将灰传输到灰池中以便于填埋在灰池中或者用于其他 目的。这种系统适用于将炉底灰用作水泥制造中的路基材料或原材料的 场合。

水再循环系统是以下一种系统，其中和水混合的炉底灰被传送到脱 水箱中以便于用与脱水箱储存系统中的相同方法对混合物脱水。特别独 特的是，从脱水箱中排出的水传送到沉淀池或沉淀箱中并沉淀进行再循 环。该系统广泛用于大容量煤热电厂中，并能够降低炉底灰处理中使用 的水量。

此外，链式运输机系统是以下一种系统，其中浸水型链式运输机可 安装在置于锅炉底部的灰渣料仓上，使得收集在锅炉底部的炉底灰通过 使用料仓中容纳的水快速冷却并粉碎，随后使用传输机排出到料仓的外 面。这种系统广泛用于以德国为中心的欧洲，因为它允许低的驱动能量 和小的安装空间并在炉底灰处理中使用少量的水。