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1、粉煤灰生产工艺,甘立雪201104002黎永凤201104004,主要内容。,1 粉煤灰生产工艺 1.1粉煤灰基本性质 1.2 粉煤灰的矿物来源 1.3 粉煤灰的形成 1.4 粉煤灰的收集 1.5 粉煤灰的应用 2 矿渣生产工艺 3 火山灰生产工艺,1.1 粉煤灰基本性质,外观特性（1）粉煤灰外观类似水泥，颜色在乳白色到灰黑色之间变化。（2）粉煤灰颜色越深粉煤灰粒度越细，含碳量越高。（3）高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰。（10%）结构（1）粉煤灰是晶体、玻璃体及少量未燃炭组成的一个复合结构的混合体（2）结晶体包括石英、莫来石、磁铁矿等；（3）玻璃体包括光滑的球体形玻璃体粒子、形状不
2、规则孔隙少的小颗粒、疏松多孔且形状不规则的玻璃体球等；未燃炭多呈疏松多孔形式。,化学组成（1）粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、MgO、K2O、Na2O、SO3、MnO2等，此外还有P2O5等（2）粉煤灰活性来源*活性SiO2*活性Al2O3*游离CaO*可溶性石膏(CaSO4）,。成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2O 烧失量平均值 50.6 27.2 7.0 2.8 1.2 0.3 0.5 1.3 8.2,1.2 煤中灰分矿物来源,粉煤灰中含有硅 铝 铁 碳等矿物质，其来源如下：（1）内在矿物质，
3、内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在 灰分只能用化学的方法才能将其从煤中分离出去。不 适用于大量的工业生产，因此内 灰分越高，煤的可 选性越差。（2）外来矿物质，外在矿物质形成的灰分叫外在灰分。外在灰分是在采煤和运输过程中混入煤中的顶、底 板和夹石层的矸石。它与采煤方法的合理与否有很 大关系。外在灰分通过分选大部分可用洗选的方法 将其从煤中分离出去,1.3 粉煤灰的形成（1）粉煤灰的燃烧大约分为以下几个阶段：第一阶段 界面挥发分的挥发 第二阶段 多孔玻璃体的形成 第三阶段 密实球体的形成（2）粉煤灰成品分类 在锅炉中燃烧后有两种固态残留物灰和渣。*随
4、烟气从锅炉尾部排的，主要经除尘器收集下来的 固体颗粒即为粉煤灰，简称灰或飞灰;*颗粒较大或呈块状的，从炉膛底部收集出来的称为 炉底渣，简称渣或大渣。*不同的炉型、燃料品种和粒度，所产生的灰、渣比 例不同。,（3）锅炉的类型及特性 按燃烧方式，锅炉可分为层燃炉、煤粉炉、流化床炉、旋风炉等。按燃烧方式分类的锅炉，对燃煤的要求及其 所形成的灰渣均有所不同。*层燃炉 层燃炉显著的结构特点是具有一个金属栅、格 炉排（或炉箅），燃料置于其上，形成均匀的、有一定厚度的燃料层并燃烧，故亦称火床炉。*煤粉炉 是煤悬浮燃烧的锅炉。煤经磨煤机磨成粉 状之后，随空气一起喷入炉膛空间进行燃烧。*流化床锅炉 亦称沸腾炉。
5、它的优点是：对燃料的 适应性很强,燃料中加入石灰石可以进行炉内脱硫；燃烧 温度低,NOx排放量小；灰渣活性高，利于综合利用。其 缺点是目前单台锅炉容量小,设备的磨损问题也有待于解 决。,1.4 粉煤灰的收集从锅炉含尘烟气中将粉尘分离出来并加以捕集的装置称为除尘装置或除尘器。一、除尘器的类型按作用于除尘器的外力和除尘器 的作用机理，可将除尘器分为四大类型。1、机械力除尘器2、过滤除尘器3、电除尘器4、湿式除尘器,二、除尘器的选用排烟性质、状况及其变化，各种除尘器的特性及适用范围是选择除尘器的两个基本因素。分散度-指粉煤灰中各种粒级的质量百分组成。含尘浓度-指单位体积烟气内含有的烟尘质量。尘粒密度
6、。尘粒比电阻。,尘粒的粘附性-尘粒间的凝聚或尘粒对器壁粘附堆积的附着力。烟气量-锅炉燃烧过程中所产生的废气流量。烟气温度和露点。三、几种常见的除尘器1、袋式除尘器袋式除尘器属于织物过滤器类，是利用棉、毛或人造纤维（化学与玻璃纤维）等加工制成滤袋进行过滤除尘的。,粉尘通过滤布时，产生筛滤、碰撞、拦截、扩散、静电和重力沉降等作用，粗尘粒首先被阻留，并在网孔之间产生“架桥”现象，形成粉尘初层。之后形成粉尘过滤层，相应地，过滤效率和阻力都增大了。当阻力达一定程度时，需清除积存的灰尘。经过一段周期性的过滤和清灰，剩余的积灰趋于稳定，可保持比较高的除尘效率。不同结构的袋式过滤器的主要区别是过滤元件的形状和
7、清灰方法,袋式除尘器的除尘效率高，设备结构简单，投资比电除尘器低。袋式除尘器收集的是干状灰，有利于灰的综合利用且无废水处理问题。袋式除尘器的缺点是过滤速度低，过滤面积大，设备庞大。目前国产滤袋易损，检修和维护滤袋的工作量较大，劳动条件较差，因而限制了其推广和使用。,2、电除尘器电除尘器是一种高效干式除尘器，处理烟气量大，目前新建的大中型电站锅炉基本上采用此种除尘器。对产生电晕的放电极和接地收尘的集尘极施加高压直流电，在其间就会产生一个不均匀电场。电晕线周围的电场强度很大，使空气电离，产生大量电子和正、负离子。,正离子驱向放电极后被中和，负离子和电子在电场力作用下向集尘极运动。当含尘烟气通过电场
8、时，固体尘粒与这些电子、负离子相碰撞而带电。荷电尘粒在电场力作用下向集尘极运动，到达极板后释放出电荷。沉积在集尘极上的粉尘经过周期性的振打，在重力和惯性作用下，掉落至灰斗，由卸灰器排走。,电厂除灰系统火力发电厂除灰（含渣）系统，就是将炉底渣和粉煤灰收集、输送、储灰（或综合利用）的工艺系统，通常分为厂内、厂外两部分。厂内除灰系统是将锅炉的灰渣集中到储灰设施内待运；厂外除灰系统指由输送设备、管道或车船等将灰渣运至储灰场储存或运往灰渣用户。,一、除灰系统的类型1、气力除灰系统以空气为输送介质和动力，将锅炉各集灰斗的干灰输送到指定地点。适于中短距离定点输送，既保持了灰的活性，又没有灰水污染等问题。根据
9、系统压力的不同，可分为负压（真空式）和正压（压力式）两大类。,2、埋刮板输送机和螺旋输送机埋刮板输送机是一种在封闭的矩形断面的壳体中，借助于运动着的刮板，输送粉状、小颗粒等物料的输送设备。螺旋输送机是一种常用于水平或小于20。倾角的粉粒状物料输送设备，俗称铰笼。,此外粉煤灰还要经过优化加工，包括分级，细化，脱碳等处理,1.5 粉煤灰的应用,一 粉煤灰在水泥中的应用 1.工作性和用水量 粉煤灰对新拌混凝土性能正效应是改善混凝土的工作性。在粉煤灰混凝土与基准混凝土工作性相等的条件下，粉煤灰混凝土单位用水量有可能降低。2.凝结时间 与基准混凝土对比，掺加低钙粉煤灰能延缓新拌混凝土的凝结时间。,3.泌
10、水性 泌水现象是由于新拌混凝土的组分中固体颗粒下沉而水分上升的结果。泌水影响混凝土上层表面的质量和损害混凝土耐久性。粉煤灰在混凝土中可以弥补混凝土中水泥用量和细集料中细粉部分的不足，有利保水性和堵截泌水的通道。4.易泵性 粉煤灰混凝土的易泵性可得到明显的改善。5.装饰性和抹面性能 粉煤灰混凝土的终饰性好，适用于浇筑艺术混凝土，且容易抹面。,6.早期强度 粉煤灰混凝土的早期强度降低，引起拆模时间延迟，工期延长，影响施工进度。7.养护温度和湿度 养护温度超过20就能够较好的发挥粉煤灰的活性效应，因此在温度较高的地区推广粉煤灰混凝土比较有利。粉煤灰早期的潮湿养护十分重要。温度提高下的养护 采用蒸汽养
11、护，以蒸汽养护恒温温度为70时经济效果最好。,8.抗渗性 抗渗性一般是指液体介质以渗透形式从混凝土表面沿着孔隙和贯穿的毛细孔向混凝土内部迁移。粉煤灰的抗渗性能够显著提高。9.抗硫酸盐侵蚀 硫酸盐侵蚀主要包括两个作用：一是可溶性氢氧化钙与硫酸盐作用生成硫酸钙，引起石膏膨胀；二是水泥矿物中的铝酸三钙与石膏反应生成钙矾石（水化硫铝酸钙），引起膨胀破坏。粉煤灰活性效应可以从化学作用上稳定氢氧化钙，又可以从结构密度上提高抗渗能力，所以能增强抗硫酸盐侵蚀。,10.抗碳化性能 混凝土的抗碳化性能是指大气中的碳酸气或含碳酸的水与混凝土中氢氧化钙作用生成碳酸钙。11.抗氯化物性能 氯化物与氢氧化钙反应生成可溶性
12、物质，导致混凝土孔隙增加，强度降低。由粉煤灰效应所产生的对毛细孔细化作用和堵截作用，能有效地阻止氯离子的侵蚀。,二 粉煤灰砖*粉煤灰砖是指以粉煤灰、石灰或水泥为主要原料，掺加适量石膏和集料经混合料制备、压制成型、高压或常压养护或自然养护而成的粉煤灰砖。蒸压粉煤灰砖的尺寸与普通实心粘土砖完全一致，为240mm x 115mm x 53mm，所以用蒸压砖可以直接代替实心粘土砖。,*粉煤灰砖有蒸压粉煤灰砖和蒸养粉煤灰砖两种。蒸压粉煤灰砖是指经高压蒸汽养护制成的粉煤灰砖。蒸养粉煤灰砖是指在常压下蒸汽养护制成的粉煤灰砖。这两种砖的原材料和制作过程基本一样，只是两者的养护工艺不同，同时有不同的性能。蒸压粉
13、煤灰砖是在保和蒸气压（蒸汽温度在174.5以上，工作压力在0.8MPa以上）中养护,使砖中的活性组成部分充分进行水热反应,因此砖的强度高,性能趋于稳定.而蒸养粉煤灰砖则可能有墙体易出现的开裂等现象产生。,*蒸压粉煤灰砖的抗压强度一般均较高,可达到20MPa或15MPa,至少可达到10MPa,能经受15次冻融循环的抗冻要求。另外,粉煤灰砖是一种有潜在活性的水硬性材料,在潮湿环境中能继续产生水化反应而使砖的内部结构更为密实,有利于强度的提高。,三 粉煤灰陶粒 粉煤灰陶粒是以粉煤灰为主要原料(85%)左右，掺入适量石灰(或电石渣)、石膏、外加剂等，经计量、配料、成型、水化和水热合成反应或自然水硬性反
14、应而制成的一种人造轻骨料。陶粒具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。特别由于陶粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性（保温、隔热、隔音、隔潮）等多功能特点。利用陶粒这些优异的性能，可以将它广泛应用与建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门，应用领域越来越广，还在继续扩大。,四 回收工业资源（1）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。（2）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。,谢谢观看,
