用于回收灰的装置和方法

申请号 CN200980134194.1 申请日 2009-07-03 公开(公告)号 CN102164685A 公开(公告)日 2011-08-24
申请人 世乐格林株式会社; 发明人 郑荣镐;
摘要 本 发明 涉及一种用于回收 煤 灰的装置和方法,尤其涉及一种回收煤灰的装置和方法,其中用于回收煤灰的该装置包括未燃烧煤灰收集单元和轻 骨料 制造单元,设置在现有的热电厂中,且在其中使用煤灰回收装置将热电厂生成的煤灰完全回收并用于特定用途。根据本发明,可以在废物运输到回收工厂时阻止周边环境受到污染,还可以减少运输 费用 。此外,煤灰完全回收用于特定用途,这样可以利用煤灰中含有的未燃烧 碳 。此外,煤灰可以回收作为具有严格标准的 混凝土 混合物。此外,本发明可以阻止填埋废物和回收废物导致的环境污染,从而减少土地损失和资源浪费。
权利要求

1.一种用于回收灰的装置,该装置包括:
未燃烧煤灰回收单元,用于选择性地回收,从通过燃烧煤产生电的热电厂生成的煤灰中具有2mm或更大粒度的未燃烧煤灰;以及
骨料制造单元,用于使用通过未燃烧煤灰回收单元回收未燃烧的煤灰后残余的煤灰制造骨料。
2.根据权利要求1的用于回收煤灰的装置,其特征在于,未燃烧煤灰回收单元还包括装置用于回收灰池中回收的煤灰,从回收的煤灰去除杂质并筛选具有2mm或更大粒度的未燃烧煤灰。
3.根据权利要求1的用于回收煤灰的装置,其特征在于,未燃烧煤灰回收单元包括装置用于通过颗粒和磁力分离步骤回收具有2mm或更大粒度的未燃烧煤灰,并输送该未燃烧煤灰到热电厂。
4.根据权利要求1的用于回收煤灰的装置,其特征在于,未燃烧煤灰回收单元包括:
筛选器(20)用于筛选在热电厂生成的煤灰,根据粒度使用多种筛;
多个第一供给筒(21)用于分别存储筛选器(20)筛选的煤灰;
磁力分离器(22)使用电磁石将存储在第一供给筒(21)中的煤灰分离为燃烧部分和未燃烧部分;
多个第二供给筒(23)用于分别回收被磁力分离器(22)分离的煤灰部分;
未燃烧煤灰筒(24)用于回收来自第二供给筒(23)的具有特定粒度或更大粒度的未燃烧煤灰并存储回收的未燃烧煤灰;以及
底灰筒(25)用于回收来自第一供给筒(21)和第二供给筒(23)的燃烧的煤灰或具有小于特定粒度的煤灰,并存储回收的煤灰。
5.根据权利要求1的用于回收煤灰的装置,其特征在于,骨料制造单元包括:
研磨机(26)用于回收存储在未燃烧煤灰回收单元III的底灰筒(25)中的煤灰并研磨回收的煤灰;
第一煤灰筒(27),用于存储通过研磨机(26)的研磨的煤灰;
第二煤灰筒(28),用于存储从热电厂Ⅰ生成的飞灰;
计量给煤机(29)用于以适合用于特定混合比率的重量和容量来计量存储在第一煤灰筒(27)和第二煤灰筒(28)中的煤灰;
捏合机(34),用于将通过计量给煤机(29)计量的煤灰与用于骨料的原料混合并捏炼;
成型单元(100),用于通过捏合机(34)将混合捏炼的混合物成型为骨料形式;
旋转烘干室(39),用于烘干成型单元(100)中的混合物形成的骨料形式;
回转炉(41),用于煅烧在旋转烘干室(39)中干燥的混合物并制造骨料。
6.根据权利要求5的用于回收煤灰的装置,其特征在于,旋转烘干室(39)与热电厂连接并使用该热电厂的余热。
7.一种用于回收煤灰的方法,其特征在于,通过使用权利要求1到6任一项所述的用于回收煤灰的装置,从飞灰、底灰、回收灰以及它们的混合物组成的组中选择回收煤灰,以用于特定用途。
8.一种用于制造轻骨料的方法,该方法包括以下步骤:
(a)研磨燃烧的煤灰或具有小于2mm粒度的煤灰,煤灰通过未燃烧煤灰回收单元回收,回收单元包括筛选器(20),用于筛选在热电厂生成的煤灰,根据粒度使用多种筛;多个第一供给筒(21),用于分别存储筛选器(20)筛选的煤灰;磁力分离器(22),使用电磁石将存储在第一供给筒(21)中的煤灰分离为燃烧部分和未燃烧部分;多个第二供给筒(23),用于分别回收被磁力分离器(22)分离的煤灰部分;未燃烧煤灰筒(24),用于回收来自第二供给筒(23)的具有特定粒度或更大粒度的未燃烧煤灰并存储回收的未燃烧煤灰;以及底灰筒(25),用于回收来自第一供给筒(21)和第二供给筒(23)的燃烧的煤灰或具有小于2mm粒度的煤灰;
(b)通过将研磨的煤灰和用于骨料的原料混合并捏炼来制备骨料混合物;
(c)通过将制备的骨料混合物成型为骨料形式制造骨料形式的材料;以及(d)通过煅烧骨料形式的材料制造骨料。
9.根据权利要求8的用于制造轻骨料的方法,其特征在于,用于骨料的原料是粘土或疏浚沙。

说明书全文

用于回收灰的装置和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于回收煤灰的装置和方法,尤其涉及一种用于回收煤灰的装置和方法,其中用于回收煤灰的装置包括未燃烧煤灰回收单元和轻骨料制造单元且该装置设置在现有的热电厂,且其中在热电厂生成的煤灰完全通过煤灰回收装置用于特定用途。

背景技术

[0002] 如图1所示,在使用煤发电的热电厂,通常通过将煤粉碎到特定尺寸以促进煤的燃烧来发电,就是说,准备粉碎的煤粉,并将粉碎的煤粉送入煤燃烧的锅炉,与此同时,产生高温和高压的蒸汽,并将生成的蒸汽送入蒸汽轮机中。
[0003] 特别地,煤通常含有大约2-15%的不可燃灰分,也就是煤灰。因此,当粉碎的煤粉送入锅炉,大约占粉碎煤粉20%比率的煤灰被燃烧的高温热量溶解,大量颗粒压缩并落入锅炉的底部,粉碎煤粉的大约80%燃烧并随同废气的流动而分散,而含在分散的煤粉中的煤灰通过灰尘收集单元如静电集尘器收集。
[0004] 这种落入锅炉底部的煤灰叫做“底灰”。在粘附到炉壁、过热器、回热器或类似装置后,底灰颗粒由于其重落入锅炉底部,并具有大约1-5mm的粒度。底灰颗粒在锅炉底部收集并用研磨器研磨,然后送入灰转运柜。转运柜中的底灰颗粒通常以填埋方式处理。因为底灰具有不规则粒度和分布以及次质量,它完全填埋到建到海里的防波堤内。
[0005] 另外,这种从流化床锅炉分散并通过静电集尘器收集的煤灰被称为“飞灰”,其在省煤器或空气预热器下的漏斗中收集并被静电集尘器捕获且在静电集尘器下的漏斗中收集。这种在省煤器或空气预热器下的漏斗中收集的飞灰具有0.3-0.1 �的粒度且大约占产生的煤灰的5%,这种被静电集尘器捕获且在静电集尘器下的漏斗中收集的飞灰具有各种粒度,这取决于煤的种类或燃烧状况,大约占生成的煤灰的75-80%,且大部分被回收。没有回收的飞灰送入灰转运柜并在灰填埋场处理,像底灰的处理方式一样。
[0006] 在填埋场处理的包含飞灰和底灰的不均匀混合物的煤灰被称为“回收灰”,而取决于回收灰填埋处理的地点和时间,回收灰的物理性质有很大差别。由于该缺点,为了将回收灰用于混凝土骨料和类似物,储存在灰池的回收灰根据粒度筛选并经过洗步骤和类似步骤。即使回收灰以这种方式回收,仍然存在以下问题,即经过筛选步骤的残留煤灰应当经过处理。
[0007] 此外,在为回收利用回收灰而附加的步骤中,回收灰的仅一部分的使用导致骨料制造成本的增加,且由于资源回收的效率而不符合要求。
[0008] 在韩国,在2002年生成了大约110万吨的煤灰,而煤灰的回收有确保并维持填埋场困难的问题,由于灰尘排放以及回收的煤灰在雨季流出而污染周边环境,填埋场附近的居民忍受着不便。
[0009] 美国专利号5992336揭示了通过再燃烧底灰和煤的混合物以减少煤的费用和浪费。然而,存在以下问题,即生成的煤灰应当在再燃烧步骤后处理。
[0010] 此外,韩国专利登记号0447739揭示了一种包含底灰的混凝土合成物及其制备方法,其中底灰分为粗骨料和细骨料,用作混凝土骨料的替代品。此外,韩国专利登记号0470676揭示了一种使用底灰的混凝土合成物,作为用于混凝土混合的骨料的替代品,且韩国专利登记号0668953揭示了一种使用回收煤灰修正混凝土的精确度、压缩强度和衰变(slump)的方法。
[0011] 然而,当回收的煤灰或底灰如上所述作为混凝土骨料替代品回收时,回收的煤灰和底灰在作为混凝土骨料使用时,取决于粒度而具有不同的含水量,这对于确保由煤灰和底灰制得的混凝土的衰变(slump)和强度是困难的,因为它们包含不同比率的未提炼的飞灰并具有非常不一致的粒度分布,并且底灰的强度不同取决于粒度和形态。因此,在混凝土中实际使用回收的煤灰是相当困难的。此外,为了以稳定方式用回收灰或底灰制造混凝土,有必要在水洗步骤后执行将回收灰或底灰分为粗骨料和细骨料的步骤,但这些额外的步骤如粒度分离步骤会增加骨料的制造成本且由于资源回收的效率而不符合需要。由于这些原因,在经济和技术上,回收灰的使用没有提供满意的结果。
[0012] 因此,本发明做出许多尝试以解决上述在背景技术中存在的问题,结果发现当一种包含未燃烧煤灰回收单元和轻骨料制造单元的煤灰回收装置设置在热电厂并用于回收在热电厂生成的各种类型的煤灰(飞灰,底灰,回收灰等)时,在热电厂生成的每种类型的煤灰可以完全回收以用于特定用途,而不像背景技术中每种类型的煤灰部分回收,从而完成本发明。

发明内容

[0013] 本发明的目的是提供一种用于回收煤灰的装置和方法,其使得在热电厂生成的每种类型的煤灰完全回收以用于特定用途,而不像背景技术中每种类型的煤灰部分回收。
[0014] 为了达到上述目标,本发明提供一种用于回收煤灰的装置,该装置包括:未燃烧煤灰收集单元,用于选择性地回收未燃烧的具有2mm或更大的粒度的煤灰,煤灰从通过燃烧煤产生电力的热电厂生成;以及骨料制造单元,用于使用煤灰制造骨料,煤灰是在通过未燃烧煤灰回收单元回收未燃烧煤灰后的剩余。
[0015] 本发明还提供一种用于回收煤灰的方法,其中通过用于回收煤灰的装置回收煤灰以用于特定用途,煤灰从包含飞灰、底灰、回收灰以及它们的混合物的组中选择。
[0016] 本发明还提供一种用于制造轻骨料的方法,该方法包括以下步骤:(a)研磨燃烧过的煤灰或具有小于2mm粒度的煤灰,煤灰通过未燃烧煤灰回收单元回收,回收单元包括:筛选器20用于筛选在热电厂生成的煤灰,根据粒度使用多种筛;多个第一供给筒21用于分别存储筛选器20筛选的煤灰;磁力分离器22使用电磁石将存储在第一供给筒21中的煤灰分离为燃烧部分和未燃烧部分;多个第二供给筒23用于分别回收被磁力分离器22分离的煤灰部分;未燃烧煤灰筒24用于回收具有特定粒度或更大粒度的来自第二供给筒23的未燃烧煤灰并存储回收的未燃烧煤灰;以及底灰筒25用于回收燃烧的煤灰或来自第一供给筒21和第二供给筒23的具有小于2mm粒度的煤灰;(b)通过将磨成的煤灰和用于骨料的原料混合并捏炼来制备骨料混合物;(c)通过将制备的骨料混合物成型为骨料形式制造骨料形式的材料以及(d)通过煅烧骨料形式的材料来制造骨料。
附图说明
[0017] 图1显示流程,其中在传统的热电厂生成煤灰。
[0018] 图2大略地显示流程,其中在热电厂回收煤灰,热电厂包括根据本发明的用于回收煤灰的装置。
[0019] <附图主要部分的附图标记说明>Ⅰ:热电厂
Ⅱ:回收灰回收单元
Ⅲ:未燃烧煤灰回收单元
Ⅳ:轻骨料制造单元
1:煤仓 2:精磨机
3:锅炉燃烧室 4:漏斗
5:省煤器 6:飞灰
7:空气预热器 8:静电集尘器
9:飞灰 10:水塔
11:烟囱 12:底灰
13:灰转运柜 14:飞灰存储槽
15:精炼单元 16:精炼灰筒
17:非精炼灰存储槽 18:灰池
19:洗涤器 20:筛选器
21:第一供给筒 22:磁力分离器
23:第二供给筒 24:未燃烧煤灰筒
25:底灰筒 26:研磨机
27:第一煤灰筒 28:第二煤灰筒
29:计量给煤机 30:粘土和疏浚沙筒
31:烘干机 32:高速磨粉机
33:原料筒/计量给煤机 34:捏合机
35:真空挤压机 36:制粒机
37:挤压材料存储筒
38:成型材料存储筒
39:旋转烘干室 40:仓库
41:回转炉 42:废热供给管
43:排管 44:冷却器
45:骨料 100:成型单元。

具体实施方式

[0020] 一方面,本发明提供一种用于回收煤灰的装置,该装置包括:未燃烧煤灰收集单元,用于选择性地回收未燃烧的具有2mm或更大的粒度的煤灰,煤灰从通过燃烧煤产生电力的热电厂生成;以及骨料制造单元,用于使用煤灰制造骨料,煤灰是在通过未燃烧煤灰回收单元回收未燃烧煤灰后的残余。
[0021] 另一方面,本发明提供一种用于回收煤灰的方法,其通过使用用于回收煤灰的装置,从包含飞灰、底灰、回收灰以及它们的混合物的组中选择回收煤灰,以用于特定用途。
[0022] 在另一方面,本发明还提供一种用于制造轻骨料的方法,该方法包括以下步骤:(a)研磨燃烧过的煤灰或具有小于2mm粒度的煤灰,煤灰通过未燃烧煤灰回收单元回收,回收单元包括筛选器20用于筛选在热电厂生成的煤灰,根据粒度使用多种筛;多个第一供给筒21用于分别存储筛选器20筛选的煤灰;磁力分离器22使用电磁石将存储在第一供给筒
21中的煤灰分离为燃烧部分和未燃烧部分;多个第二供给筒23用于分别回收被磁力分离器22分离的煤灰部分;未燃烧煤灰筒24用于回收来自第二供给筒23的具有特定粒度或更大粒度的未燃烧煤灰并存储回收的未燃烧煤灰;以及底灰筒25用于回收来自第一供给筒
21和第二供给筒23的燃烧的煤灰或具有小于2mm粒度的煤灰;
(b)通过将研磨的煤灰和用于骨料的原料混合并捏炼来制备骨料混合物;
(c)通过将制备的骨料混合物成型为骨料形式制造骨料形式的材料:
(d)通过煅烧骨料形式的材料制造骨料。
[0023] 在下文中,将结合附图标记详细描述本发明。
[0024] 首先,如图1所示,在传统的热电厂,从煤仓供给的煤被研磨机压成粉,然后供给到锅炉燃烧室,煤粉在燃烧室燃烧。在该步骤生成的飞灰通过静电集尘器收集并存储在飞灰储存槽中,然后通过精炼单元精炼。精炼过的煤灰主要作为混凝土混合物在现成的混合混凝土工厂中使用。此外,一部分通过静电除尘器收集的飞灰和底灰一起送入灰池,在灰池填埋飞灰。因此,从传统的热电厂回收的煤灰具有以下问题,由于只选择应用了煤灰的部分特性,煤灰没有全部回收。
[0025] 为解决该问题,根据本发明,如图2所示,在传统热电厂中设置一种用于回收煤灰的装置。该用于回收煤灰的装置包括:回收未燃烧煤灰的未燃烧煤灰收集单元Ⅲ,从而回收的煤灰可以作为燃料回收;以及骨料制造单元Ⅳ,在其中使用回收的煤灰和其残余物制造骨料。当使用该用于回收煤灰的装置时,在热电厂中生成的煤灰完全回收,以用于燃料和骨料的用途。
[0026] 根据本发明的未燃烧煤灰回收单元Ⅲ是将未燃烧煤灰作为燃料回收的部分。在该未燃烧煤灰回收单元,在热电厂的锅炉3的底部生成的煤灰(底灰)和在静电集尘器8中生成的煤灰(飞灰)可以通过包括多个筛网(未图示)的筛选器20根据粒度分离。在此,煤灰的分离根据粒度优选地通过将煤灰分离为5mm或更大尺寸,2-5mm以及小于2mm实现。在粒度分离步骤后,具有5mm或更大粒度的煤灰被回收为粗骨料,而具有2-5mm粒度的煤灰被回收为细骨料,这样它们可以根据用于路面基层材料(road base materials)或混凝土次级产物(secondary products)需要的粒度供给。具有2mm或更小粒度的煤灰颗粒含有大量的细粉,且由于该原因,回收这样的煤颗粒用在路面基层材料是困难的。因此,具有2mm或更小粒度的煤灰颗粒被完全回收为轻骨料。
[0027] 然而,煤灰根据粒度分离并不局限在上述粒度,煤灰可以分离为各种粒度。使用上述方法根据粒度分离的煤灰通过磁力分离器22分离为包含未燃烧过的煤灰的煤灰部分以及包含几乎没有或没有未燃烧过的煤灰的煤灰部分。包含未燃烧的煤灰的煤灰部分输送到未燃烧煤灰筒24, 从而它可以随后和煤燃料混合作为发电燃料使用。同时,含有几乎没有或没有未燃烧的煤灰的烧过的煤灰部分存储在底灰筒25中。
[0028] 同时,根据本发明的未燃烧煤灰回收单元Ⅲ还可以包括煤灰回收单元Ⅱ用于回收在灰池中回收的煤灰,从回收的回收煤灰去除杂质并筛选具有特定粒度或更大粒度的未燃烧煤灰。在此,该特定粒度优选是2mm或更大,但不限于此。
[0029] 在本发明,煤灰回收单元Ⅱ从灰池18中回收回收灰(包括飞灰和底灰),从回收灰中去除盐,污染物,杂质和类似物并将回收灰输送到灰转运柜13。在此,可以通过使用洗涤器19洗涤和脱水回收灰去除回收灰中的盐、污染物、杂质和类似物。
[0030] 在根据本发明的骨料制造单元Ⅳ中,在未燃烧的煤灰通过未燃烧煤灰回收单元Ⅲ回收为发电燃料后残余的煤灰可以回收用于特定用途。尤其地,可以使用残余的煤灰制造轻骨料。
[0031] 在根据本发明的骨料制造单元Ⅳ中,在上述未燃烧煤灰回收单元Ⅲ中回收为发电燃料,其残余的煤灰使用研磨机26研磨为大约300-600 �的粒度。这是因为,如果在制造骨料时构成成型材料的颗粒不一致或过大,骨料在干燥或煅烧步骤将很有可能破裂或损坏,且最终的骨料产品的物理性能如强度或吸水率会受到不利影响。上述研磨的煤灰存储在第一煤灰筒27中,且收集在热电厂的静电集尘器8中的煤灰(飞灰)通过精炼单元15输送到第二煤灰筒28中。然后,存储在第一煤灰筒27中的煤灰和存储在第二煤灰筒28中的煤灰可以通过计量给煤机(metering feeder)29以适合用于特定用途的重量和容量计量。
[0032] 同时,粘土或疏浚的沙存储在粘土/疏浚沙筒30中,然后在烘干机31中干燥以维持成型材料的可塑性。然后,它通过高速磨粉机32研磨并可以通过原料筒/计量给煤机33计量和存储合适的重量和容量以用于特定用途。
[0033] 如上述计量的煤灰和粘土或疏浚的沙输送到捏合机34中,在其中混合并捏炼它们从而它们可以容易地与用于骨料的原料混合。
[0034] 经过上述混合步骤的煤灰的混合物和添加剂可以通过如真空挤出机35和制粒机36的成型单元100形成为骨料形式,但本发明的范围并不局限为该成型方法,轻骨料可以通过各种成型方法成型。真空挤出机35可以用于形成需要高比重和强度的骨料或者用于构建需要耐用性的建筑构造的骨料。制粒机36可以用于制造特定用途的具有低比重或小粒度的骨料产品。
[0035] 通过该成型方法制造的骨料存储在成型材料存储筒37和38中,然后其需要的量输送到旋转烘干室39烘干。烘干的骨料存储在仓库40中。煤燃料发电后残留的余热可以作为热源在旋转烘干室39中使用。在上述成型步骤后,存储在仓库中的烘干的骨料可以在合适的用于特定用途的温度和时间状态下在回转炉41中煅烧,从而制造骨料45。
[0036] 根据用于回收煤灰的该方法,其中可以通过使用本发明的回收煤灰的装置从包含飞灰、底灰、回收灰以及它们的混合物的组中选择回收煤灰,以用于特定用途,这可以阻止当废物输送到回收工厂时周边环境发生的污染,可以减少运输花费,可以完全回收在热电厂中生成的煤灰,而不像背景技术,其中部分地回收煤灰用于有限的用途。
[0037] 根据本发明的用于制造轻骨料的方法,可以通过回收并研磨燃烧过的煤灰制造轻骨料,且煤灰具有小于2mm的粒度,存储在未燃烧煤灰回收单元Ⅱ的底灰筒25中,将研磨的煤灰与用于骨料的原料混合并捏炼以制备骨料混合物,通过将制备的骨料混合物成型为骨料形式制造骨料形式的材料,并通过煅烧成型的骨料形式的材料制造骨料。
[0038] 在本发明,用于骨料的原料可以是粘土或疏浚的沙。实施例
[0039] 在下文,本发明将结合实施例的标记进一步详细描述。对于本领域技术人员来说,很明显的这些实施方式只是用于示意性目的,且本发明的范围不应当限制到以下实施方式。
[0040] 实施例1:测量化学物质并沥滤(leaching)原料的有害物质制 造 骨 料 所 需 的 红 粘 土(Asan Industrial Co., Ltd., Hongsung, Choongchungnam-do, 韩国),疏浚的沙(Young-Heung热电厂,韩国)和回收灰(Young-Heung热电厂,韩国)的化学成分根据韩国标准L4007(粘土的化学分析方法)的化学分析和测试方法测量。此外,包含在其中的沥滤的有害物质使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES instrument)(JOVINYVON 138 ultima2c, 荷兰)测量。
[0041] 结果,如下面表1所示,回收灰含有大量未燃烧,表明它可以作为发电燃料回收。疏浚沙显示和红粘土相似的化学成分,表明它可以用于增加与其混合的原料的成型性和塑料强度,并因此可以作为制造轻骨料的原料使用。然而,疏浚沙含盐,这样,当将它取出到外面并填埋时,导致(incurred)费用如运输费用,或者当它存储在发电厂后丢弃在海中时,它会带来环境问题。因此,当疏浚沙作为制造轻骨料的原料用在发电厂时,原料成本可以减少,而且由疏浚沙所导致的环境污染同样会减少。
[0042] [表 1]
[0043] 实施例2:根据粒度分离回收灰并测量灼烧损失水洗然后使用筛网根据粒度分离实施例1的回收灰。分离的回收灰在3.8 ℃/min的加热速率、1150 ℃的峰值温度和1小时的维持时间的条件下在电炉中燃烧,并测量燃烧的回收灰的灼烧损失以确定根据粒度的回收灰中的未燃烧成分的含量。
[0044] 结果,如图2所示,具有5mm或更大粒度的回收灰显示最高24.6%的灼烧损失,而具有1.2-2mm粒度的回收灰和具有2-5mm粒度的回收灰显示第二和第三高的灼烧损失。具有小于1.2mm或更小粒度的回收灰显示可忽略等级的燃烧等级。
[0045] [表2]
[0046] 实施例3:磁力分离回收灰并测量灼烧损失实施例2中的根据粒度分离的回收灰通过磁力分离器(International Process System Co,美国;应用永磁体如Photo 3-10)而经受磁力分离,磁力分离器由稀土合金(Nd-Fe-B)制成并具有10000高斯的磁通量密度。为测量经受磁力分离的回收灰的灼烧损失,回收灰在3.8 ℃/min的加热速率、1150 ℃的峰值温度和1小时的维持时间的条件下在电炉中燃烧。
[0047] 结果,如下面表3中所示,经受磁力分离的编号1的煤灰显示黑色,因为它含有碳作为主要成分。没有经受磁力分离的编号2的煤灰,接近灰色并显示多孔颗粒构造。
[0048] 而且,如下面的表4所示,编号1的煤灰含有碳作为它的主要成分,且因此显示高于编号2的煤灰的灼烧损失。
[0049] [表 3]
[0050] [表 4]
[0051] 实施例4:制造人造轻骨料并测量沥滤的有害物质使用相同的轻骨料制造系统作为热电厂的骨料制造单元,热电厂包括图2显示的煤灰回收装置,通过将60重量%的实施例3的表4(除了Nos.1和3)的回收灰与20重量%的粘土及20重量%的疏浚沙混合制造人造轻骨料,使用真空挤出机和制粒机将混合物成型为骨料,在200 ℃或更低的温度将成型的骨料烘干到含水10%或更少,在1150 ℃峰值温度、
19 ℃/min加热速率将成型的骨料在回转炉中煅烧50分钟,将煅烧过的骨料在150 ℃/min的速率冷却,并在250℃的温度将冷却的骨料排出到空气中。测量制造的人造轻骨料的物理性能和其沥滤的有害物质。
[0052] 在人造轻骨料的物理性能中,根据韩国标准(KS) F 2503(粗骨料的密度和吸收速率测试)测量饱和的表面烘干密度(density in saturated surface-dry condition)和吸收速率,并根据韩国标准F2526(用于混凝土的骨料)测量细度模数。根据韩国标准F2545(用于骨料的潜在的反应性的测试方法)测量潜在的碱反应性,并根据官方废物测试方法测量有害物质的沥滤。
[0053] 结果,如下面的表5所示,使用制粒机制造的轻骨料1的物理性能显示16.29%的3
吸收速率,1.45 g/cm 的饱和表面烘干密度,和6.87%的细度模数(fineness modulus)。而且,如下面的表6显示,在轻骨料1中没有检测到有害物质。
[0054] 同时,使用真空挤出机制造的轻骨料2的物理性能显示15.26%的吸收速率,1.683
g/cm 的饱和表面烘干密度,以及6.76%的细度模数。而且,如表6显示,在轻骨料2中没有检测到有害物质。
[0055] [表 5]
[0056] [表 6]
[0057] 实施例5:测量使用人造轻骨料制造的混凝土的压缩强度使用图4中的人造轻骨料制造混凝土,测量并比较其压缩强度。下面图7中的制备实施例2是使用表5的轻骨料1制造的混凝土,图7中的制备实施例1和3是使用表5的轻骨料2制造的混凝土。根据韩国标准F2403(用于制造样本以测试混凝土强度的方法)制造混凝土样本并固化(cured)28天,然后根据韩国标准F2405测量其压缩强度(用于混凝土压缩强度的测试方法)。
[0058] 为了和制备实施例比较,使用下面的骨料制造混凝土。图7中的比较实施例1通常是用在一般混凝土中的压碎的骨料(Gwangcheon-eup, Hongseong-gun, Chungcheongnam-do,韩国),比较实施例2是进口的人造轻骨料(Liapor,德国),以及比较实施例3和4使用国内的回收灰(Young-Heung热电厂,韩国)。以和制备实施例相同的方式,使用比较实施例的骨料制造混凝土,且以和制备实施例相同的方式测量其压缩强度。
[0059] 结果,如下面图7所示,当含有传统压碎骨料的比较实施例1的混凝土和含有回收灰的制备实施例1,2和3的轻骨料混凝土比较时,比较实施例1的碎骨料混凝土具有23.02
N/mm 的压缩强度,而含有回收灰的制备实施例1和2的人造轻骨料混凝土分别显示20.0
2 2
N/mm 和19.8 N/mm 的压缩强度,这和传统的碎骨料混凝土的压缩强度相似。尤其,制备
2
实施例3的混凝土显示26.6 N/mm 的压缩强度,这比压碎骨料混凝土的压缩强度高。此
2
外,比较实施例2的混凝土显示14.1 N/mm 的压缩强度,这显著低于制备实施例1,2和3的轻骨料混凝土的压缩强度。表明它需要在制造混凝土时增加强度加固如烟雾胶(fumed cilica)。比较实施例3和4的混凝土使用来自灰筒的未处理的回收灰制造并显示7.2 N/
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mm 和9.1 N/mm 的压缩强度,表明比较实施例3和4的回收灰明显不适用于混凝土,而且必须预先处理回收灰以在混凝土中使用回收灰。
[0060] [表 7]
[0061] 可以从上文表7的结果看到,含有回收灰的轻骨料混凝土和传统的粉碎混凝土相比具有优良的压缩强度。而且,可以看到轻骨料混凝土可以解决含有未处理回收灰的混凝土由于其低强度很难应用到混凝土产品的问题,或者解决以下问题,即在使用轻骨料制造混凝土时,由于轻骨料的低强度,增加了昂贵的强度增强,从而生产成本增加。
[0062] 工业实用性如上面详述,根据本发明的用于回收煤灰的装置和方法可以在废物运输到回收工厂时阻止周边环境受到污染,还可以减少运输费用。此外,本发明的装置和方法使得煤灰完全回收用于特定用途,从而可以利用煤灰中含有的未燃烧碳。此外,本发明的装置和方法使得煤灰回收为具有严格标准的混凝土混合物。此外,本发明可以阻止填埋废物和回收废物导致的环境污染,从而减少土地损失和资源浪费。
[0063] 尽管已经结合具体特征的附图标记详细描述本发明,对本领域技术人员很明显的是该描述只针对优选实施方式而并不限制本发明的范围。因此,本发明的实际范围将由从属权利要求和其等同物限定。
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