JP4011277B2

JP4011277B2 - Production facilities for artificial lightweight aggregate

Info

Publication number: JP4011277B2
Application number: JP2000303153A
Authority: JP
Inventors: 二郎照喜名; 和信出口; 匡司阿部; 恭弥田村; 徳二秋葉; 正已加藤
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2020-10-03
Also published as: JP2002114545A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭灰から軽量コンクリートの骨材に適用される人工軽量骨材の製造設備に関し、特には頁岩を原料とする人工軽量骨材よりも軽量な絶乾比重が１．２５以下の人工軽量骨材の製造設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石炭焚ボイラから排出される石炭灰の有効利用技術の一つとして軽量コンクリートの骨材に適用される人工軽量骨材がある。この石炭灰を利用した人工軽量骨材は、ＪＩＳ−Ａ５００２に規定されており、軽量化の指標となる絶乾比重がＭ種で１．０〜１．５に設定されている。しかし、現在、市販されている人工軽量骨材の主体は、頁岩を原料とするものであり、その絶乾比重は１．２７〜１．３５である。従って、石炭灰から製造する人工軽量骨材は、頁岩を原料とするもの以上の品質となるように、絶乾比重が１．２５以下であることが要望されている。
【０００３】
そこで、特開平１１−９２１９１号公報には、石炭灰を分級することによって、粒径１０μｍ以下の微粒子の占める重量割合が１５％以下となる粗粉を形成した後、この粗粉の造粒物を焼成して人工軽量骨材とすることにより１．２５以下の絶乾比重を達成する製造方法が開示されている。さらに、このような粒径の調整だけでは１．２５以下の絶乾比重にならない石炭灰に対しては、粒径の調整後に低比重剤や発泡剤からなる添加剤を加えてから人工軽量骨材とする製造方法も開示されている。これにより、性状の異なる各種の石炭灰を用いた場合でも、絶乾比重が１．２５以下の人工軽量骨材を確実に製造することが可能になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の製造方法では、充填剤が石炭灰に比較して高価であるため、充填剤を加えて製造された人工軽量骨材の製造原価が高騰し易いという問題がある。そこで、石炭灰に対する充填剤の使用量を少なくすれば、製造原価を容易に抑えることができるが、単純に充填剤の使用量を少なくしただけでは、人工軽量骨材の絶乾比重を１．２５以下にできない。
【０００５】
従って、本発明は、１．２５以下の絶乾比重を維持しながら充填剤の使用量の抑制により製造コストを低減することができる人工軽量骨材の製造設備を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、人工軽量骨材の製造設備であって、石炭灰を分級して、粒径１０μｍ以下の微粒子の占める重量割合が１５％以下である粗粉とする分級機と、前記粗粉に、絶乾比重を低下させる充填剤を混合および混練して解砕することにより核造粒物を形成する核造粒系と、前記粗粉を混練して解砕することにより石炭灰造粒物を形成する石炭灰造粒系と、前記核造粒物に石炭灰造粒物をコーティングして所定粒径の生ペレットを形成するパン型造粒機と、前記生ペレットを焼成して絶乾比重が１．２５以下の人工軽量骨材を形成する焼成機とを有する。そして、前記パン型造粒機は、前記核造粒系の最下流に位置され、前記核造粒物を造粒する造粒部と、前記石炭灰造粒系の最下流に位置され、前記石炭灰造粒物を造粒しながら、前記造粒部から送給された核造粒物に石炭灰造粒物をコーティングして生ペレットを形成するコーティング部とを備えていることを特徴としている。
上記の構成によれば、生ペレットを構成する核造粒物にのみ充填剤が使用されているため、１．２５以下の絶乾比重を維持しながら充填剤の使用量の抑制により製造コストを低減することができる。
【００１０】
また、上記の構成によれば、パン型造粒機が核造粒系と石炭灰造粒系とに共用されているため、それぞれの造粒系にパン型造粒機を設けた場合よりも製造設備に要する装置コストを低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１ないし図４に基づいて以下に説明する。
本実施の形態に係る人工軽量骨材の製造設備は、図１に示すように、発電所から排出された石炭灰を風選により分級する分級機１１を有している。分級機１１は、石炭灰の各粒子を回転させて各粒子に回転流による遠心力と空気流による抗力を与える回転体を備えており、粗粒子を遠心力により回転体の外周方向へ飛ばし、微粒子を空気とともに回転体の内周方向に送り込むことによって、両粒子を選別するように構成されている。そして、分級機１１は、石炭灰を粒径１０μｍ以下の微粒子の占める重量割合が１５％以下である粗粉と、その他の細粉とに分級するように、回転体の回転速度やサイズ等が設定されている。
【００１２】
ここで、石炭灰の分級に際して、粒径１０μｍ以下の微粒子に着目したのは、粗粉中の細粉が多いと、細粉が粗粉の間に入り込んで、空隙を埋めるからである。また、粒径１０μｍ以内の細粉の量が絶乾比重に大きな影響を及ぼし、粒径１０μｍを越える細粉の量を規定しても絶乾比重はそれほど変化しないからである。さらに、石炭灰を分級する際の分級効率は粒径１０μｍを越えると粗粉回収効率が低下し、細粉と粗粉とを分けられなくなるからである。特に石炭灰の場合、細粉はＪＩＳ灰として販売できるので、粗粉と細粉との選別比率は、５割±２割以内とするためには、粒径１０μｍ以下の微粒子で分ける必要がある。
【００１３】
また、粒径１０μｍ以下の微粒子を１５％以下としたのは、粗粉の間の空間を細粉が埋めるのを阻止して、絶乾比重の低下に寄与するためには、１５％以下にする必要があるからである。尚、１５％以下、好ましくは１０％以下に制限すると、絶乾比重の低下が認められる。
【００１４】
上記のように石炭灰を分級する分級機１１は、図４の核造粒物６３（シード）を形成する核造粒系６１と、図４の核造粒物６３の表面に石炭灰からなる石炭灰造粒物６４をコーティングする石炭灰造粒系６２とに連絡されている。核造粒系６１は、並列配置された第１〜第４ホッパー１〜４と混練機５と解砕機６とベルトフィーダー７とパン型造粒機８とを処理の上流側から下流側にかけてこの順に備えている。
【００１５】
核造粒系６１の最上流に配設された第１ホッパー１は、上述の分級機１１で粒径が調整された石炭灰を収容している。また、第２〜第４ホッパー２〜４は、低比重剤、発泡化剤および微粉炭をそれぞれ充填剤として収容している。尚、充填剤とは、絶乾比重を低下させる材料を意味する。そして、これらの第１〜第４ホッパー１〜４は、下端部の供給口が相互に連絡されており、石炭灰、低比重剤、発泡化剤および微粉炭を任意の割合で混合し、この混合物を後段の混練機５に供給可能にされている。
【００１６】
ここで、低比重剤には、真比重または見掛比重が主原料である石炭灰よりも軽い物質あるいは燃焼して焼失する成分が含有されている全ての物質を用いることができる。普通の低比重剤には、もみがら、おがくず、シュートくず、バカス、石炭粒、コークス粒、木炭粒、木屑、破砕紙が知られている。尚、低比重剤は、これらの低比重剤が入手の安定性に欠けること、および入手にコストが掛かることから、廃棄物として埋め立て処分される流動床ボイラー灰や下水汚泥焼却灰、建設泥土、重油灰のいずれか一つ以上であって残留炭素を含むものを有効利用することが好ましい。
【００１７】
また、下水汚泥焼却灰は、下水処理場で発生する汚泥物を燃焼した際に発生する残留物であり、建設泥土は、建設および土木工事で発生する土砂を主体とする廃棄物である。流動床ボイラー灰は、流動床ボイラー灰で燃焼された石炭の残留物であり、重油灰は重油を燃焼した際に発生する残留物である。特に流動床ボイラー灰はそれ単独では軽量骨材にならず、石炭灰より残留炭素が多いことから、石炭灰を混ぜて絶乾比重を下げるのに適している。ただし、石炭灰１００重量部に混ぜる流動床ボイラー灰等の廃棄物系低比重剤は、４０重量部を限度として混合する。４０重量部を越えると、圧潰強度の低下によって焼成時の歩止まり率が悪化するとともに、絶乾比重の低下が少なくなるからである。
【００１８】
また、発泡化剤には、パーライトやシラス、ゼオライト等の発泡性を有する鉱物および石膏の少なくとも何れか１つ以上を用いることができる。シラス、パーライト、ゼオライトは天然に産する鉱物であり、石膏は工業製品または脱硫工程で発生する何れを用いてもよい。尚、発泡化剤は、上記材料に限定されるものではなく、８００℃以上の高温域において発泡性を発現するものであればよい。但し、石炭灰に混ぜる発泡化剤は、石炭灰または石炭灰と低比重剤の１００重量部に対して２０重量部を限度とする。２０重量部を越えても、絶乾比重の低下が認められなくなるからである。
【００１９】
上記のような各種の添加剤や石炭灰を収容した第１〜第４ホッパー１〜４の後段に配設された混練機５は、石炭灰もしくは石炭灰と微粉炭、または、石炭灰と微粉炭および低比重剤と発泡化剤の少なくとも何れか一方との混合物に水５’を加えて混練するように構成されている。そして、混練機５は、混合物を解砕して核造粒物６３とする解砕機６に連絡されており、解砕機６は、核造粒物６３を所定の送給量でもって搬送するベルトフィーダー７を介して後述のパン型造粒機８に連絡されている。
【００２０】
一方、石炭灰造粒系６２は、分級機１１で粒径が調整された石炭灰を収容する第５ホッパー５１を備えている。第５ホッパー５１は、核造粒系６１の最上流に配設されており、この第５ホッパー５１の後段には、石炭灰からなる石炭灰造粒物を形成するように混練機５５と解砕機５６とベルトフィーダー５７とがこの順に配設されている。そして、ベルトフィーダー５７の後段には、パン型造粒機８が配設されている。
【００２１】
上記のパン型造粒機８は、核造粒系６１と石炭灰造粒系６２とに共用されている。パン型造粒機８は、図２に示すように、処理台の下部を階段状に加工することにより形成された造粒部８ａとコーティング部８ｂとを備えている。造粒部８ａは、核造粒系６１の最下流に配置されており、核造粒物６３を所定粒径の範囲内に造粒するように設定されている。尚、造粒部８ａは、生ペレット６５の目標粒径に対して０．８〜０．６５の粒径範囲に核造粒物６３の造粒を行うように設定されていることが望ましい。これは、この粒径範囲の核造粒物６３であれば、生ペレット６５の絶乾比重を確実に１．２５以下に抑えることができるからである。一方、パン型造粒機８のコーティング部８ｂは、石炭灰造粒系６２の最下流に位置されており、石炭灰造粒物６４を造粒しながら、造粒部８ａから送給された核造粒物６３に石炭灰造粒物６４をコーティングすることによって、所定粒径の生ペレット６５を形成するように設定されている。
【００２２】
上記のパン型造粒機８は、図１に示すように、火格子を用いる自燃焼成式の直線型移動焼成機１２に連絡されている。直線型移動焼成機１２は、乾燥−着火−焼成−冷却処理を連続運転により行うことによって、パン型造粒機８から供給された生ペレット６５を焼結するように構成されている。
【００２３】
即ち、焼成機１２は、水平方向（図中矢印Ａ）に移動する無端状の火格子２１と、この火格子２１の上方に設けられた乾燥・予熱炉２２、着火炉２３および焼結・保熱炉２４と、各炉２２・２３・２４に高熱空気を送り込む熱風管２８と、焼結・保熱炉２４の下流側に設けられた冷却ゾーン２９とを備えている。また、火格子２１の下方には、上端が火格子２１に向かって開口されたウインドボックス２５が設けられており、このウインドボックス２５の下端は、排気ダクト２６を通してブロアー２７の吸い込み側に連結されている。そして、このように構成された直線型移動焼成機１２の後段には、焼成機１２で生成された生ペレット６５の焼結体を導出するシュート３０と、焼結体を分離するクラッシャ３１と、分離された焼結体を所定形状の製品ペレットにふるい分ける篩機３２とがこの順に配設されている。
【００２４】
尚、本実施形態においては、パン型造粒機８に造粒部８ａとコーティング部８ｂとを設けることによって、パン型造粒機８を核造粒系６１と石炭灰造粒系６２とに共用しているが、これに限定されるものではない。即ち、図３に示すように、各処理系６１・６２に専用のパン型造粒機８' ・８''を設け、石炭灰造粒系６２の造粒機８''で石炭灰造粒物６４を形成した後、核造粒系６１のパン型造粒機８' で核造粒物６３を造粒すると共に、この核造粒物６３に石炭灰造粒物６４をコーティングするようになっていても良い。
【００２５】
上記の構成において、製造設備の動作を通じて人工軽量骨材の製造方法を説明する。
先ず、分級機１１において、発電所から排出された石炭灰が回転されることによって、石炭灰の各粒子に回転流による遠心力と空気流による抗力とが付与される。これにより、石炭灰の粗粒子が遠心力によって外周方向へ飛ばされる一方、石炭灰の微粒子が空気とともに内周方向に送り込まれることによって、石炭灰が選別される（分級工程）。そして、粒径１０μｍ以下の微粒子の占める重量割合が１５％以下である石炭灰の粗粉が分級により得られると、後段の核造粒系６１の第１ホッパー１および石炭灰造粒系６２の第５ホッパー５１に送給される。
【００２６】
次に、核造粒系６１において、第１ホッパー１から石炭灰が混練機５に供給されると共に、第２〜第４ホッパー２〜４から必要に応じて低比重剤や発泡化剤、微粉炭が添加剤として混練機５に供給される。そして、混練機５で水５’が注水されて石炭灰もしくは石炭灰と微粉炭、または、石炭灰と微粉炭および低比重剤と発泡化剤の少なくとも何れか一方との混合物が混練される。この混合物は、解砕機６において解砕されて核造粒物６３とされる。この後、核造粒物６３がベルトフィーダー７により一定の供給量でパン型造粒機８の造粒部８ａに供給される（核造粒工程）。
【００２７】
造粒部８ａに供給された核造粒物６３は、生ペレット６５の目標粒径に対して０．８〜０．６５倍の粒径範囲となるように造粒された後、コーティング部８ｂに送り出される（石炭灰造粒工程）。この際、コーティング部８ｂには、石炭灰造粒系６２における混練機５５での混練処理および解砕機５６での解砕処理により形成された石炭灰造粒物６４が供給されている。従って、コーティング部８ｂに送給された核造粒物６３は、石炭灰造粒物６４と混合され、表面に石炭灰造粒物６４がコーティングされることによって、例えば粒径が１２．５μｍの生ペレット６５として形成される（生ペレット形成工程）。
【００２８】
上記のパン型造粒機８で生ペレット６５が形成されると、直線型移動焼成機１２において乾燥−着火−焼成−冷却処理を経て焼結が行われる。即ち、火格子２１の上に生ペレット６５が定量供給され、この生ペレット６５が火格子２１に伴って移動し、各炉２２，２３，２４を通過するときに、熱風管２８から高熱空気が供給され、これがブロアー２７により生ペレットの下方に向かって吸引される（図中矢印Ｂ）。尚、生ペレットの床用として焼結ペレットが敷かれる。そして、この高熱空気により焼成が行われる。詳しくは、乾燥・予熱炉２２により生ペレット６５の乾燥が行われ、次いで、着火炉２３で乾燥ペレット６５’中の未燃炭が着火する。更に、焼結・保熱炉２４により乾燥ペレット６５’中の未燃炭の燃焼が下方へ移行し、全体の焼結が完了し、焼結ペレット６５''が形成される（焼成工程）。
【００２９】
この後、焼結ペレット６５''が冷却ゾーン２９に搬送され、ブロアー２７の吸い込み空気の一部が焼結ペレット６５''の層中を下方（図中矢印Ｃ）に向かって通過されることによって、焼結ペレット６５''の冷却が行われる。冷却された焼結ペレット６５''のペレット塊は、シュート３０を経てクラッシャ３１に送り込まれて分離される。そして、分離された焼結ペレット６５''が篩機３２で所定形状の製品ペレットにふるい分けられ、軽量骨材とされる。
【００３０】
次に、本実施形態の製造方法による製造された生ペレット６５が絶乾比重を１．２５以下に維持しながら添加剤をどの程度低減できるかを調査した。
【００３１】
尚、調査方法は、生ペレット６５の粒径Ｄを１２．５ｍｍ、核造粒物６３の粒径ｄを８．０〜９．５２ｍｍの第１粒径範囲および６．５〜８．０ｍｍの第２粒径範囲に設定した。そして、第１粒径範囲の核造粒物６３が添加剤を８％および１０％含有している場合（実施例１・２）と、第２粒径範囲の核造粒物６３が添加剤を１０％含有している場合（実施例３）とにおいて、全体添加率と絶乾比重とを調査した。
【００３２】
また、比較のため、粒径Ｄが１２．５ｍｍの生ペレットを核造粒物６３のみで形成し、添加剤が０％、１０％、８％、６％含有されている場合（比較例１〜４）について、同様に調査した。この調査結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】

【００３４】
これにより、本実施形態の製造方法より製造された生ペレット６５は、全実施例１〜３において１．２５以下の絶乾比重を実現しながら、全体添加率が３．５〜２．１％の範囲に抑えられていることが確認された。これに対し、比較例のように生ペレット全体を核造粒物６３のみで形成した場合には、１．２５以下の絶乾比重を実現しようとすると、全体添加率を６〜１０％にまで増加させる必要があることが確認された。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、人工軽量骨材の製造設備であって、石炭灰を分級して、粒径１０μｍ以下の微粒子の占める重量割合が１５％以下である粗粉とする分級機と、前記粗粉に、絶乾比重を低下させる充填剤を混合および混練して解砕することにより核造粒物を形成する核造粒系と、前記粗粉を混練して解砕することにより石炭灰造粒物を形成する石炭灰造粒系と、前記核造粒物に石炭灰造粒物をコーティングして所定粒径の生ペレットを形成するパン型造粒機と、前記生ペレットを焼成して絶乾比重が１．２５以下の人工軽量骨材を形成する焼成機とを有する構成である。そして、パン型造粒機は、前記核造粒系の最下流に位置され、前記核造粒物を造粒する造粒部と、前記石炭灰造粒系の最下流に位置され、前記石炭灰造粒物を造粒しながら、前記造粒部から送給された核造粒物に石炭灰造粒物をコーティングして生ペレットを形成するコーティング部とを備えている。
上記の構成によれば、生ペレットを構成する核造粒物にのみ充填剤が使用されているため、１．２５以下の絶乾比重を維持しながら充填剤の使用量の抑制により製造コストを低減することができる。
【００３９】
また、上記の構成によれば、パン型造粒機が核造粒系と石炭灰造粒系とに共用されているため、それぞれの造粒系にパン型造粒機を設けた場合よりも製造設備に要する装置コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】人工軽量骨材の製造設備の工程図である。
【図２】パン型造粒機における生ペレットの形成状態を示す説明図である。
【図３】人工軽量骨材の製造設備の工程図である。
【図４】生ペレットの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１〜４第１〜第４ホッパー
５混練機
６解砕機
７ベルトフィーダー
８パン型造粒機
８ａ造粒部
８ｂコーティング部
１１分級機
１２直線型移動焼成機
５１第５ホッパー
６３核造粒物
６４石炭灰造粒物
６５生ペレット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to manufacturing equipment of the artificial lightweight aggregate is applied from coal ash aggregate of lightweight concrete, in particular shale lightweight absolute dry specific gravity than artificial lightweight aggregate as a raw material is 1.25 or less It related to manufacturing facilities of the artificial lightweight aggregate.
[0002]
[Prior art]
One of the effective utilization techniques of coal ash discharged from coal fired boilers is artificial lightweight aggregate applied to lightweight concrete aggregate. The artificial lightweight aggregate using this coal ash is prescribed | regulated to JIS-A5002, and the absolute dry specific gravity used as the parameter | index of weight reduction is set to 1.0-1.5 by M class. However, the main component of artificial lightweight aggregate currently on the market is shale as a raw material, and its absolute dry specific gravity is 1.27 to 1.35. Therefore, the artificial lightweight aggregate produced from coal ash is required to have an absolute dry specific gravity of 1.25 or less so as to have a quality higher than that obtained from shale.
[0003]
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-92191 discloses a method of classifying coal ash to form coarse powder in which the weight ratio of fine particles having a particle size of 10 μm or less is 15% or less, and then granulating the coarse powder. The manufacturing method which achieves the absolute dry specific gravity of 1.25 or less by baking this into an artificial lightweight aggregate is disclosed. Furthermore, for coal ash that does not have an absolute dry specific gravity of 1.25 or less just by adjusting the particle size, an artificial light bone is added after adding the additive consisting of a low specific gravity agent and a foaming agent after adjusting the particle size. A manufacturing method using the material is also disclosed. Thereby, even when various types of coal ash having different properties are used, it is possible to reliably produce an artificial lightweight aggregate having an absolute dry specific gravity of 1.25 or less.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional manufacturing method, since the filler is more expensive than coal ash, there is a problem that the manufacturing cost of the artificial lightweight aggregate manufactured by adding the filler is likely to increase. Therefore, if the amount of the filler used for the coal ash is reduced, the manufacturing cost can be easily suppressed. However, if the amount of the filler used is simply reduced, the absolute specific gravity of the artificial lightweight aggregate is reduced to 1. Cannot be 25 or less.
[0005]
Accordingly, the present invention is to provide a manufacturing equipment of the artificial lightweight aggregate can reduce the manufacturing cost by suppressing the used amount of the filler while maintaining the absolute dry specific gravity of 1.25 or less.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a manufacturing facility for artificial lightweight aggregates, which classifies coal ash into a coarse powder in which the weight ratio of fine particles having a particle size of 10 μm or less is 15% or less, and the coarse powder A nuclear granulation system that forms a nuclear granulated material by mixing, kneading and pulverizing a filler that lowers the absolute dry specific gravity, and a coal ash granulated material by kneading and pulverizing the coarse powder A coal ash granulation system that forms a core granule, a pan-type granulator that coats the core granulation product with a coal ash granulation product to form a raw pellet of a predetermined particle size, and the raw pellet is fired and completely dried And a firing machine for forming an artificial lightweight aggregate having a specific gravity of 1.25 or less. And the bread type granulator is located at the most downstream of the nuclear granulation system, is located at the most downstream of the coal ash granulation system, It comprises a coating unit that forms a raw pellet by coating coal ash granulated material on the nuclear granulated material fed from the granulating unit while granulating coal ash granulated material Yes.
According to said structure, since a filler is used only for the nuclear granulated material which comprises a raw pellet, manufacturing cost is reduced by suppression of the usage-amount of a filler, maintaining the absolute dry specific gravity of 1.25 or less. Can be reduced.
[0010]
Moreover, according to said structure, since a bread type granulator is shared by the nuclear granulation type | system | group and a coal ash granulation type | system | group, compared with the case where a bread type granulator is provided in each granulation type | system | group. The apparatus cost required for the manufacturing facility can be reduced.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the artificial lightweight aggregate manufacturing facility according to the present embodiment has a classifier 11 that classifies coal ash discharged from a power plant by wind selection. The classifier 11 includes a rotating body that rotates each particle of coal ash to give each particle a drag force caused by a rotating flow and an air flow, and blows coarse particles toward the outer periphery of the rotating body by a centrifugal force. Both particles are selected by sending fine particles together with air in the inner circumferential direction of the rotating body. And the classifier 11 has the rotational speed, size, etc. of a rotary body so that coal ash may be classified into coarse powder in which the weight ratio of fine particles having a particle size of 10 μm or less is 15% or less and other fine powder. Is set.
[0012]
Here, when classifying coal ash, attention was paid to fine particles having a particle diameter of 10 μm or less because if there are many fine powders in the coarse powder, the fine powder enters between the coarse powders and fills the gaps. Further, the amount of fine powder having a particle size of 10 μm or less has a great influence on the absolute density, and even if the amount of fine powder having a particle size exceeding 10 μm is defined, the absolute dry gravity does not change so much. Furthermore, if the classification efficiency when classifying coal ash exceeds the particle size of 10 μm, the coarse powder recovery efficiency decreases, and the fine powder and the coarse powder cannot be separated. In particular, in the case of coal ash, fine powder can be sold as JIS ash. Therefore, in order to make the selection ratio between coarse powder and fine powder within 50% ± 20%, it is necessary to separate the fine powder with a particle size of 10μm or less. .
[0013]
Moreover, the reason why the fine particles having a particle diameter of 10 μm or less are made 15% or less is to prevent the fine powder from filling the space between the coarse powders, and to contribute to the reduction of the absolute dry specific gravity, it is made 15% or less. Because it is necessary to do. In addition, when it restrict | limits to 15% or less, Preferably it is 10% or less, the fall of absolute dry specific gravity is recognized.
[0014]
The classifier 11 for classifying the coal ash as described above includes a nuclear granulation system 61 that forms the nuclear granulated product 63 (seed) of FIG. 4 and coal ash on the surface of the nuclear granulated product 63 of FIG. A coal ash granulation system 62 that coats the coal ash granulation 64 is communicated. The nuclear granulation system 61 is configured such that the first to fourth hoppers 1 to 4, the kneader 5, the crusher 6, the belt feeder 7, and the bread granulator 8 arranged in parallel are arranged from the upstream side to the downstream side of the process. In order.
[0015]
The first hopper 1 disposed in the uppermost stream of the nuclear granulation system 61 contains coal ash whose particle size is adjusted by the classifier 11 described above. The second to fourth hoppers 2 to 4 contain a low specific gravity agent, a foaming agent and pulverized coal as fillers, respectively. In addition, a filler means the material which reduces absolute dry specific gravity. And as for these 1st-4th hoppers 1-4, the supply port of a lower end part is mutually connected, coal ash, a low specific gravity agent, a foaming agent, and pulverized coal are mixed in arbitrary ratios, and this The mixture can be supplied to the subsequent kneader 5.
[0016]
Here, as the low specific gravity agent, any substance having a true specific gravity or apparent specific gravity that is lighter than coal ash as a main raw material or a component that burns and burns down can be used. Common low specific gravity agents include rice husk, sawdust, shoot waste, bacas, coal grains, coke grains, charcoal grains, wood chips, and crushed paper. In addition, low specific gravity agents, because these low specific gravity agents are not stable and costly to obtain, fluidized bed boiler ash, sewage sludge incineration ash, construction mud, It is preferable to effectively use at least one of heavy oil ash containing residual carbon.
[0017]
The sewage sludge incineration ash is a residue generated when the sludge generated at the sewage treatment plant is burned, and the construction mud is a waste mainly composed of earth and sand generated in construction and civil engineering work. Fluidized bed boiler ash is a residue of coal burned with fluidized bed boiler ash, and heavy oil ash is a residue generated when burning heavy oil. In particular, fluidized bed boiler ash is not a lightweight aggregate by itself, and has more carbon residue than coal ash, so it is suitable for mixing the coal ash to lower the absolute dry gravity. However, waste low specific gravity agents such as fluidized bed boiler ash mixed with 100 parts by weight of coal ash are mixed up to 40 parts by weight. If the amount exceeds 40 parts by weight, the yield rate during firing deteriorates due to a decrease in crushing strength, and the decrease in absolute dry specific gravity decreases.
[0018]
As the foaming agent, at least one of foaming minerals such as perlite, shirasu, and zeolite, and gypsum can be used. Shirasu, pearlite, and zeolite are naturally occurring minerals, and gypsum may be any industrial product or one generated in the desulfurization process. The foaming agent is not limited to the above materials, and any foaming agent may be used as long as it exhibits foamability in a high temperature range of 800 ° C. or higher. However, the foaming agent mixed with coal ash is limited to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of coal ash or coal ash and low specific gravity agent. This is because even if the amount exceeds 20 parts by weight, a decrease in absolute dry specific gravity is not recognized.
[0019]
The kneading machine 5 disposed in the subsequent stage of the first to fourth hoppers 1 to 4 containing various additives and coal ash as described above is coal ash or coal ash and pulverized coal, or coal ash and pulverized powder. Water 5 ′ is added to a mixture of charcoal and / or a low specific gravity agent and at least one of a foaming agent and kneaded. The kneading machine 5 is in communication with a crusher 6 that crushes the mixture into a nuclear granulated product 63, and the crusher 6 conveys the nuclear granulated product 63 with a predetermined feeding amount. It communicates with a bread granulator 8 described later via a feeder 7.
[0020]
On the other hand, the coal ash granulation system 62 includes a fifth hopper 51 that accommodates coal ash whose particle size is adjusted by the classifier 11. The fifth hopper 51 is disposed in the uppermost stream of the nuclear granulation system 61. The fifth hopper 51 is separated from the kneader 55 so as to form a coal ash granulated product made of coal ash at the subsequent stage of the fifth hopper 51. A crusher 56 and a belt feeder 57 are arranged in this order. A bread type granulator 8 is disposed downstream of the belt feeder 57.
[0021]
The bread granulator 8 is commonly used for the nuclear granulation system 61 and the coal ash granulation system 62. As shown in FIG. 2, the bread granulator 8 includes a granulating part 8a and a coating part 8b formed by processing the lower part of the processing table into a step shape. The granulation part 8a is arranged on the most downstream side of the nuclear granulation system 61, and is set so as to granulate the nuclear granulated product 63 within a predetermined particle size range. The granulated portion 8a is desirably set so as to granulate the core granulated product 63 in a particle size range of 0.8 to 0.65 with respect to the target particle size of the raw pellet 65. This is because the absolutely dry specific gravity of the raw pellet 65 can be surely suppressed to 1.25 or less with the nuclear granulated product 63 in this particle size range. On the other hand, the coating part 8b of the bread granulator 8 is located at the most downstream side of the coal ash granulation system 62 and fed from the granulation part 8a while granulating the coal ash granulation product 64. It is set so that raw pellets 65 having a predetermined particle diameter are formed by coating the nuclear granulated material 63 with the coal ash granulated material 64.
[0022]
As shown in FIG. 1, the bread type granulator 8 is in communication with a self-combustion type linear moving baking machine 12 using a grate. The linear moving calciner 12 is configured to sinter the raw pellets 65 supplied from the bread granulator 8 by performing a drying-ignition-firing-cooling process in a continuous operation.
[0023]
That is, the firing machine 12 includes an endless grate 21 that moves in a horizontal direction (arrow A in the figure), a drying / preheating furnace 22, an ignition furnace 23, and a sintering / preservation furnace provided above the grate 21. A heating furnace 24, a hot air tube 28 for sending hot air into each

furnace

22, 23, 24, and a cooling zone 29 provided on the downstream side of the sintering / heating furnace 24 are provided. A wind box 25 having an upper end opened toward the grate 21 is provided below the grate 21, and the lower end of the wind box 25 is connected to the suction side of the blower 27 through the exhaust duct 26. ing. And in the subsequent stage of the linear moving calciner 12 configured in this way, a chute 30 for deriving a sintered body of the raw pellet 65 generated by the calciner 12, a crusher 31 for separating the sintered body, A sieve 32 for sieving the separated sintered body into product pellets of a predetermined shape is arranged in this order.
[0024]
In the present embodiment, the bread granulator 8 is provided with a granulating part 8a and a coating part 8b so that the bread granulator 8 is divided into a nuclear granulating system 61 and a coal ash granulating system 62. It is shared, but it is not limited to this. That is, as shown in FIG. 3, each processing system 61/62 is provided with a dedicated bread granulator 8 ′ · 8 ″ and the coal ash granulator 8 ″ of the coal ash granulation system 62 is used. After forming the product 64, the nuclear granulated product 63 is granulated by the bread granulator 8 ′ of the nuclear granulation system 61, and the nuclear granulated product 63 is coated with the coal ash granulated product 64. It may be.
[0025]
In the above configuration, a method for manufacturing an artificial lightweight aggregate will be described through the operation of the manufacturing facility.
First, in the classifier 11, by rotating the coal ash discharged from the power plant, centrifugal force due to the rotational flow and drag force due to the air flow are imparted to each particle of the coal ash. As a result, the coarse particles of coal ash are blown in the outer peripheral direction by centrifugal force, while the coal ash is selected by sending the fine particles of coal ash together with the air in the inner peripheral direction (classification step). And if the coarse particle | grains of the coal ash which the weight ratio for which the particle size of 10 micrometers or less occupies is 15% or less are obtained by classification, the 1st hopper 1 of the latter nuclear granulation system 61 and the coal ash granulation system 62 It is fed to the fifth hopper 51.
[0026]
Next, in the nuclear granulation system 61, coal ash is supplied from the first hopper 1 to the kneader 5, and a low specific gravity agent, foaming agent, fine powder is optionally supplied from the second to fourth hoppers 2-4. Charcoal is supplied to the kneader 5 as an additive. Then, water 5 'is poured into the kneader 5 to knead coal ash or coal ash and pulverized coal, or a mixture of coal ash and pulverized coal, a low specific gravity agent, and a foaming agent. This mixture is crushed by the pulverizer 6 to form a nuclear granulated product 63. Thereafter, the nuclear granulated material 63 is supplied to the granulating part 8a of the bread granulator 8 by the belt feeder 7 at a constant supply amount (nuclear granulating step).
[0027]
The core granulated product 63 supplied to the granulated part 8a is granulated so as to have a particle size range of 0.8 to 0.65 times the target particle size of the raw pellet 65, and then the coating part 8b. (Coal ash granulation process). At this time, the coal ash granulated material 64 formed by the kneading process in the kneader 55 and the crushing process in the crusher 56 in the coal ash granulation system 62 is supplied to the coating unit 8b. Therefore, the nuclear granulated material 63 fed to the coating unit 8b is mixed with the coal ash granulated material 64 and coated with the coal ash granulated material 64 on the surface, for example, a particle size of 12.5 μm. It is formed as a raw pellet 65 (raw pellet forming step).
[0028]
When the raw pellets 65 are formed by the bread type granulator 8 described above, sintering is performed in the linear moving calciner 12 through a drying-ignition-firing-cooling process. That is, raw pellets 65 are supplied in a fixed amount on the grate 21, and when the raw pellets 65 are moved along with the grate 21 and pass through the

furnaces

22, 23, 24, hot air is supplied from the hot air tubes 28. This is supplied and sucked by the blower 27 toward the lower side of the raw pellet (arrow B in the figure). Sintered pellets are laid for the raw pellet floor. And baking is performed by this hot air. Specifically, the raw pellet 65 is dried by the drying / preheating furnace 22, and then the unburned coal in the dried pellet 65 ′ is ignited by the ignition furnace 23. Further, the combustion of the unburned coal in the dried pellet 65 ′ is shifted downward by the sintering / heat-retaining furnace 24, the entire sintering is completed, and a sintered pellet 65 ″ is formed (firing step).
[0029]
Thereafter, the sintered pellet 65 ″ is conveyed to the cooling zone 29, and a part of the suction air of the blower 27 is passed through the layer of the sintered pellet 65 ″ downward (arrow C in the figure). As a result, the sintered pellet 65 ″ is cooled. The pellet mass of the cooled sintered pellet 65 ″ is sent to the crusher 31 via the chute 30 and separated. Then, the separated sintered pellets 65 ″ are sieved into product pellets of a predetermined shape by the sieving machine 32 to obtain lightweight aggregates.
[0030]
Next, it was investigated how much the additive can be reduced while the raw pellet 65 manufactured by the manufacturing method of the present embodiment maintains an absolute dry specific gravity of 1.25 or less.
[0031]
The investigation method is as follows. The particle size D of the raw pellet 65 is 12.5 mm, the particle size d of the core granulated product 63 is 8.0 to 9.52 mm, the first particle size range is 6.5 to 8.0 mm. The second particle size range was set. And when the 1st particle size range nucleus granulated material 63 contains 8% and 10% of the additive (Examples 1 and 2), the 2nd particle size range nuclear granulated material 63 is the additive. In the case of containing 10% (Example 3), the total addition rate and the absolute dry specific gravity were investigated.
[0032]
In addition, for comparison, a raw pellet having a particle diameter D of 12.5 mm is formed only from the nuclear granulated material 63 and the additive is contained in 0%, 10%, 8%, and 6% (Comparative Example 1). About 4), it investigated similarly. The survey results are shown in Table 1.
[0033]
[Table 1]

[0034]
Thereby, the raw pellet 65 manufactured by the manufacturing method of the present embodiment achieves an absolute dry specific gravity of 1.25 or less in all Examples 1 to 3, while the total addition rate is 3.5 to 2.1%. It was confirmed that it was kept within the range. On the other hand, when the whole raw pellet is formed only by the nuclear granulated material 63 as in the comparative example, the total addition rate is up to 6 to 10% in order to achieve an absolute dry specific gravity of 1.25 or less. It was confirmed that it was necessary to increase.
[0038]
【The invention's effect】
The present invention is a manufacturing facility for artificial lightweight aggregates, which classifies coal ash into a coarse powder in which the weight ratio of fine particles having a particle size of 10 μm or less is 15% or less, and the coarse powder A nuclear granulation system that forms a nuclear granulated material by mixing, kneading and pulverizing a filler that lowers the absolute dry specific gravity, and a coal ash granulated material by kneading and pulverizing the coarse powder A coal ash granulation system that forms a core granule, a pan-type granulator that coats the core granulation product with a coal ash granulation product to form a raw pellet of a predetermined particle size, and the raw pellet is fired and completely dried And a firing machine that forms an artificial lightweight aggregate having a specific gravity of 1.25 or less. And the bread type granulator is located at the most downstream of the nuclear granulation system, is located at the most downstream of the coal ash granulation system, And a coating unit that forms a raw pellet by coating the coal granulated ash granulated product on the core granulated product fed from the granulating unit while granulating the ash granulated product.
According to said structure, since a filler is used only for the nuclear granulated material which comprises a raw pellet, manufacturing cost is reduced by suppression of the usage-amount of a filler, maintaining the absolute dry specific gravity of 1.25 or less. Can be reduced.
[0039]
Moreover, according to said structure, since a bread type granulator is shared by the nuclear granulation type | system | group and a coal ash granulation type | system | group, compared with the case where a bread type granulator is provided in each granulation type | system | group. The apparatus cost required for the manufacturing facility can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram of a manufacturing facility for artificial lightweight aggregates.
FIG. 2 is an explanatory view showing a formation state of raw pellets in a bread granulator.
FIG. 3 is a process diagram of a manufacturing facility for artificial lightweight aggregate.
FIG. 4 is an explanatory view showing the structure of raw pellets.
[Explanation of symbols]
1 to 4 1st to 4th hoppers 5 Kneading machine 6 Crusher 7 Belt feeder 8 Bread granulator 8a Granulating part 8b Coating part 11 Classifier 12 Linear transfer firing machine 51 Fifth hopper 63 Nuclear granulated material 64 Coal ash granulation 65 Raw pellet

Claims

  A classifier for classifying coal ash and making it a coarse powder in which the weight ratio of fine particles having a particle size of 10 μm or less is 15% or less;
  A nuclear granulation system that forms a nuclear granulated product by mixing and kneading the coarse powder with a filler that reduces the absolute dry specific gravity, and kneading;
  A coal ash granulation system that forms coal ash granulation by kneading and crushing the coarse powder;
  A bread-type granulator that coats the nuclear granulated material with coal ash granulated material to form raw pellets of a predetermined particle size;
  A firing machine for firing the raw pellets to form an artificial lightweight aggregate having an absolute dry specific gravity of 1.25 or less;
Have
  The bread granulator
  A granulation part located at the most downstream of the nuclear granulation system and granulating the nuclear granulated product;
  A raw pellet which is located at the most downstream of the coal ash granulation system, coats the coal ash granule on the nuclear granule fed from the granulation unit while granulating the coal ash granule. Forming the coating part and
An artificial lightweight aggregate manufacturing facility characterized by comprising: