Особенности процесса механоактивации золошлаковых отходов теплоэлектростаций

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Строительство. Архитектура


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

------------------------------------ © В. В. Власова, А. И. Власов,
2009
В. В. Власова, А.И. Власов
ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАЦИЙ
Приведены результаты исследования гранулометрического состава золошлаковых отходов ТЭС, используемых в качестве наполнителей при производстве строительных материалов.
Ключевые слова: золошлаковые отходы, полигоны длительного хранения, гранулометрический состав.
ЖЖ звестно, что применение золошлаковых отходов взамен
-«-Ж части вяжущего в бетонах и цементных растворах в строительстве существенно снижает затраты на их производство, повышает коррозионную стойкость железобетона в агрессивных средах, способствует улучшению воздухообмена (за счет пористой структуры зерна) и создает хорошую основу для нанесения внутренней отделки в жилых помещениях. Однако, широкому практическому использованию отходов теплоэнергетики при производстве строительных материалов мешает тот факт, что при длительном хранении в гидрозолоотвалах они становятся прогидратированным, иначе говоря инертными. Вследствие чего, эти продукты не могут быть эффективно использованы без дополнительной технологической обработки, приводящей к выводу их из установившегося состояния «покоя».
Новым направлением интенсификации физико-химических и технологических свойств золошлаковых отходов, находящихся на полигонах длительного хранения, может служить механохимиче-ская обработка входящих в них компонентов, становящаяся одним из доступных инструментов нанотехнологического преобразования внутренней структуры и улучшения свойств материалов.
Самым доступным способом механохимической обработки является активация измельчением, или механоактивация, в основе которой лежит изменение реакционной способности твердых веществ под действием механических сил, сопровождающееся образованием новой поверхности.
Известно, что для эффективного использования золошлаковых отходов ТЭС в качестве наполнителей при производстве строительных материалов необходима стабилизация их гранулометрического состава и наличие развитой удельной поверхности, что достигается в процессе измельчения в мельницах или дезинтеграторах.
Подбор оптимального режима измельчения проводили на примере золошлаковых отходов ТЭЦ-9 и золы-уноса Н-Ир ТЭЦ в мельницах барабанного типа с учетом требований ГОСТ 25 592–91 «Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов». В связи с чем, исходный золошлаковый материал разрушали до крупности -0,10 мм. При этом следили, чтобы полный остаток на сите № 008 не превышал 30%, а удельная поверхность составляла не менее 1500 см2/г.
Исследование гранулометрического состава было выполнено с помощью лазерного гранулометра, а величина удельной поверхности оценивалась на приборе ПСХ-10 по тестированным методикам. Результаты исследований по изменению грансостава представлены в табл. 1 и на рис. 1−2. Изменение величины удельной поверхности представлено в табл. 2.
Анализируя полученные результаты можно предположить, что золошлаковые отходы, не смотря на небольшую исходную крупность, сложно подвергаются процессу измельчения. Данное явление можно обосновать тем, что в процессе окислительного обжига природные минералы меняют свои структурные характеристики, происходит их упрочнение за счет эффекта сплавления. В целом можно сделать вывод, что оптимальным временем измельчения для золошлаковых отходов ТЭЦ-9 можно считать 20 мин, а Н-Ир ТЭЦ -15 мин. Дальнейшее измельчение не целесообразно, так как изменение гранулометрического состава минимально, а энергозатраты могут быть значительны.
Проведенные исследования доказывают, что процесс механоактивации позволяет увеличить удельную поверхность золошлаковых отходов ТЭЦ-9 от 2837 см2/г до 3442 см2/г при времени измельчения 5 минут, однако при этом требуемый гранулометрический состав не достигнут. Далее наблюдается снижение величины удельной поверхности, возможно за счет процесса агрегатирования тонких фракций измельченного продукта. Для золы-уноса Н-Ир ТЭЦ характерно увеличение величины удельной поверхности от
3129,00 см /г до 3300 см /г при времени измельчения 10 мин, при этом повышение
Таблица 1
Изменение фракционного состава ЗШО ТЭЦ-9 и Н-Ир ТЭЦ в процессе измельчения
Класс Время измельчения, мин
крупности 0 5 | 10 | 15 | 20 25
ТЭЦ-9
-1+0,5 4,81 2,31 1,2 — - -
-0,5+0,25 5,02 3,46 1,72 1,51 — -
-0,25+0,1 25,25 18,03 9,30 4,85 2,12 2,0
-0,1+0,08 9,42 21,51 27,13 24,37 15,50 18,6
-0,08+0,04 43,16 36,15 39,5 33,97 30,38 25,50
-0,04+0,02 9,50 10,54 10,85 15,70 20,0 17,40
-0,02+0,01 1,35 3,50 4,10 6,50 20,0 14,00
-0,01 +0,005 0,56 2,50 3,40 7,30 12,50 13,50
-0,005+0 0,93 2,00 2,80 5,80 9,50 9,50
Класс Время измельчения, мин
крупности 0 5 10 15 20 25
Итого 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Н-Ир ТЭЦ
-1+0,5 0,03 — - - -
-0,5+0,25 1. 41 — - - -
-0,25+0,1 18,01 5,85 1,21 1,00 0,80
-0,1+0,08 7,15 15,25 14,20 12,80 11,50
-0,08+0,04 61,77 54,10 40,50 35,50 26,20
-0,04+0,02 8,91 14,60 20,59 18,50 20,00
-0,02+0,01 0,75 4,70 7,80 10,50 16,50
-0,01 +0,005 0,62 3,15 8,50 12,16 13,50
-0,005+0 1,35 2,35 7,20 10,00 11,50
353
Итого І 100,0 І 100,0 І 100,0 | 100,0 | 100~, 0
Диаметр зерна, м Рисунок 1 — Характеристики крупности золошлаковых отходов ТЭЦ-9 (время измельчения 0, 5, 10 и 20 мин)
Диаметр зерна, мм
Рисунок 2 — Характеристики крупности золы-уноса Н-Ир ТЭЦ (время измельчение 0, 5, 10, 20 мин)
Таблица 2
Измерение величины удельной поверхности ЗШО ТЭЦ-9 и Н-Ир ТЭЦ в процессе измельчения
Продукт Время измельчения, мин Плотность, г/см3 Удельная поверхность, см2/г
0 2,27 2837
Золошлаковые от- 5 2,28 3442,0
ходы ТЭЦ-9 10 2,41 3060,0
20 2,04 2581,0
0 2,42 3129
Зола-уноса Н-Ир 5 2,35 3079,0
ТЭЦ 10 2,47 3300,0
20 2,38 2960,0
времени измельчения имеет также обратный эффект по приращению удельной поверхности. Можно предположить, что для повышения показателей качества золошлаковых отходов посредством измельчения необходимо использование определенных поверхностно-активных веществ, что требует продолжения исследований в данном направлении, птш
Vlasova V.V., Vlasov A.I.
THE MAIN FEATURES OF PROCESSES OF MECHANICAL ACTIVATION OF ASHES AND SLAG WASTE FROM THERMOELECTRIC PLANTS
The results of studies on the compound of ashes and slag waste of thermoelectric plants used as fillings during production of building materials are given.
Key words: ashes and slag waste, polygons of long-term storage, granulometric compound.
— Коротко об авторах -------------------------------------------
Власова В. В., Власов А. И. — Иркутский государственный технический университет, e-mail: cpk@istu. edu
А

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой