Sarvtor.ru

SarVtor.Ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Купить в интернет-магазине, лучшие цены, недорогая доставка

Купить в интернет-магазине, лучшие цены, недорогая доставка

  • Просмотр
  • Характеристики
  • Оборудование
  • Своими руками
  • Советы
  • Фирмы

Сегодня при производстве строительных работ широко применяются материалы из железобетона. Однако издавна в сельской местности были в ходу постройки из экологически чистых местных материалов. К ним относится и строительный кирпич, который можно изготовить своими руками. Такой материал может быть использован при возведении дачного домика, гаража, хозяйственных построек.

Самый простой способ изготовления кирпича – безобжиговое прессование. Преимущество его в том, что он является экологически чистым и безвредным. Кроме кирпича, прессованием без обжига можно сделать черепицу, брусчатку, плитку для облицовки поверхностей.

Для качественного изготовления кирпича путем безобжигового прессования требуется обеспечить низкое содержание влаги и значительное предварительное обжатие материала.

Процесс высушивания кирпича длится около недели, при этом готовое изделие обладает способностью к самопрогреву, поэтому в некоторых случаях кирпич белый готов к использованию в кладке уже через один-два дня. В качестве вяжущих материалов используется цемент или известь.

Количество воды должно быть достаточным для обеспечения прочности кирпича. Влажность смеси определяется сжатием ее в кулаке. Она должна скатываться в комки, но рук не пачкать. При использовании для изготовления кирпича грунтов с большим содержанием глины в смесь добавляют золу или песок.

Для испытания грунта возьмите ведро без донышка и поместите его на ровную поверхность. Грунт следует насыпать в ведро несколькими слоями, каждый слой предварительно трамбуется. Заполненное ведро переворачивают на ровную поверхность. Если выдержанный таким образом в течение десяти суток конус не разобьется, упав с высоты одного метра, то грунт следует признать хорошим.

Появление трещин на таком образце свидетельствует о жирности грунта, а рассыпание грунта говорит о том, что он тощий. К жирному грунту для корректировки добавляют золу, стружку или шлак. Тощий грунт обогащают глиной. Теплопроводность грунта снижается добавлением волокнистых добавок.

Смесь доводится до тестообразного состояния и укладывается в формы. Консистенция должна быть такой, чтобы форма опалубки сохранялась. Самый распространенный метод сушки – естественный. При соответствующих погодных условиях длительность сушки составляет от одной недели до месяца. Лучшие условия для сушки – сквозняк при наличии кровли.

Возможные технологии утилизации золы

Л. М. Делицын, доктор геолого-минерал. наук, заведующий лабораторией экологических проблем энергетики, Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)

Ю. В. Рябов, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, ОИВТ РАН

А. С. Власов, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, ОИВТ РАН

В России много действующих тепловых электростанций, работающих на угольном топливе, в результате сжигания которого, помимо прочего, образуется огромное количество золы. Складирование золошлаковых отходов занимает большие площади. Однако золу можно использовать в строительстве и других отраслях промышленности. Рассмотрим возможности утилизации золы на примере московской ТЭЦ-22, являющейся одной из крупнейших в Европе тепловых электростанций и единственной на территории столицы, использующей в качестве топлива уголь (см. справку).

Читайте так же:
Размеры кирпича по высоте таблица

Характеристика золы ТЭЦ 22

По химическому составу основными компонентами золы ТЭЦ 22 являются оксиды кремния, алюминия и железа. Помимо этого, в ней содержится большое количество углерода, так называемого недожога угля (табл. 1). Высокое содержание в золе углерода и оксидов железа снижает ее качество и препятствует широкому использованию в строительной и других отраслях промышленности.

Рассчитанные по данным химического анализа золы значения модуля основности (гидросиликатный) Мо = 0,068, силикатного (кремнеземистый) модуля Мс = 1,744 и коэффициента качества К = 0,493 1 показали, что зольные отходы ТЭЦ 22 по этим показателям относятся к инертным материалам. Летучая зола – материал пылящий и характеризуется большим количеством (около 40 %) тонких классов, размер частиц которых меньше 10 мкм (табл. 2).

Утилизация золошлаковых отвалов

Вопросы об отработке золоотвалов и снижении водопотребления ТЭЦ 22 стоят как никогда актуально, если принять во внимание следующие факторы:

  • близость золоотвалов к городским застройкам, местами не превышающая 1,5 км,
  • ограниченность площадей для расширения золоотвалов,
  • возрастающие нагрузки на окружающую среду (проникновение загрязненной твердыми частицами и нефтепродуктами жидкой фазы в грунтовые воды, загрязнение воздуха пылевыми выбросами и др.).

Дальше речь пойдет как об отработке заскладированных ЗШО, так и о возможностях отбора образующейся котельной и летучей золы для последующего обогащения и утилизации полученных при этом полезных продуктов.

В настоящее время часть золоотвалов уже используется для нужд дорожного строительства. Заявлено также и о строительстве двух накопительных силосов сухой золы из электрофильтров емкостью 6 000 м 3 . Однако в результате полной утилизации золы ТЭЦ 22 достигается несколько целей: экономия топливных и минеральных ресурсов, освобождение площадей, занимаемых золошлакоотвалами, и улучшение экологической ситуации в районе расположения электростанции.

Предлагаем пути полной утилизации котельной и летучей золы ТЭЦ 22, как заскладированной в золоотвалах, так и текущей.

Установленная тепловая мощность ТЭЦ 22 составляет 3 606 Гкал, а установленная электрическая мощность – 1 310 МВт. Для производства электроэнергии на ТЭЦ 22 используются газ и тощие каменные угли Кузнецкого бассейна.

Обогащение котельной золы

Установку для обогащения котельной золы ТЭЦ 22 из золоотвала или непосредственно после узла мокрого золоудаления предложила немецкая фирма Schauenburg MAB (далее – МАВ). Данная установка должна решать задачу получения различных фракций золы размером 16–32, 8–16, 3–8 и 0–3 мм. В Европе самая мелкая фракция 0–3 мм используется в проектах гражданского строительства, фракция 3–8 мм – в производстве полого кирпича, фракции 8–16 и 16–32 мм – для сооружения фундаментов 2 .

Содержание несгоревшего угля (недожога) в золе может достигать 25 % и более, что делает его извлечение экономически выгодным. По опыту специалистов МАВ недожог сосредотачивается в основном во фракции 0–3 мм.

Принцип работы установки

Погрузчик извлекает золу из золоотвала и направляет ее на установку (рис. 1). Ленточный конвейер поставляет ЗШО на виброгрохот 3, где выделяется фракция крупнее 75 мм, направляемая на склад. На следующем виброгрохоте 6а из подрешетной фракции 0–75 мм отсевается фракция 25–75 мм, которая затем направляется в дробилку 12. Дробленый материал вместе с подрешетным продуктом грохота 6а поступает на виброгрохот 6, где происходит деление фракции 0–25 мм на надрешетную фракцию 3–25 мм, которая, в свою очередь, подвергается доизмельчению в дробилке 13, и подрешетную фракцию 0–3 мм. Разгрузка дробилки и подрешетный продукт грохота 6 поступают в зумпф 1, откуда центробежным насосом 2 перекачиваются на батарейные гидроциклоны 14.

Читайте так же:
Как можно делать кирпичи

Слив гидроциклонов, в значительной мере свободный от твердых частиц, поступает в водооборот и используется для нужд ТЭЦ и самой обогатительной установки.

Нижний продукт (пески) гидроциклонов служит питанием гидроклассификатора 4 (Гидросорт I). В данном аппарате происходит разделение частиц по плотности и по крупности за счет образования кипящего слоя в надрешетном пространстве с помощью потоков воды, подаваемой в нижнюю часть гидроклассификатора.

Наличие системы датчиков, отслеживающих высоту кипящего слоя, позволяет автоматически поддерживать крупность частиц, удаляемых в слив гидроклассификатора, и регулировать концентрацию и крупность частиц, разгружаемых с решетки через пневматически регулируемые задвижки. Слив гидроклассификатора, содержащий мелкие частицы угля и золы, из зумпфа подается насосом 2 на гидроциклон 15.

Нижний продукт гидроклассификатора (0–3 мм) представлен в основном зольными частицами. После удаления из него воды на вибро-обезвоживателе 6 и он направляется на склад. Сгущенный продукт гидроциклона, содержащий углерод (недожог) и мелкие частицы золы, после фильтрации на ленточном вакуум-фильтре 5 готов для использования в качестве топлива на действующей ТЭЦ.

Предполагается, что после полной отработки существующего золоотвала установка может быть размещена непосредственно на ТЭЦ, что позволило бы существенно сэкономить электроэнергию, затрачиваемую для перекачки золы на большое расстояние до золоотвала, и вернуть воду в замкнутый контур.

Обогащение летучей золы

С целью получения из золы угольных теплоэлектростанций полезной промышленной продукции и прекращения образования золошлакоотвалов в ОИВТ РАН была выдвинута концепция 100 %-ного использования золы уноса [1]. На основании результатов исследования процессов обогащения и переработки летучей золы ряда российских угольных ТЭС разработана технологическая схема, позволяющая в значительной мере извлечь несгоревший уголь и железосодержащие частицы и получить алюмосиликатный продукт для производства ряда стройматериалов.

Принцип работы установки

Согласно схеме цепи аппаратов, позволяющей получить из летучей золы магнитный (Fe-содержащий), углеродный и алюмосиликатный продукт (рис. 2), зольная суспензия поступает в приемный чан 1 с мешалкой, предназначенный для сглаживания колебаний потока. Из чана через пульподелитель 2 зола подается на два параллельно (или последовательно) стоящих ленточных электродинамических сепаратора (ЭДС) 3 и 4. В одном из вращающихся барабанов сепараторов размещен вращающийся ротор из постоянных магнитов. В токопроводящих частицах золы под воздействием вращающегося магнитного поля возникают вихревые токи, приводящие к образованию магнитных полей вокруг этих частиц. Взаимодействие индуцирующего и индуцируемых полей приводит к разделению железосодержащих частиц и частиц золы. Опыты обогащения золы показали, что в ЭДС более эффективно выделяются мелкие слабомагнитные частицы, чем в магнитных сепараторах известных конструкций. Магнитная фракция с сепараторов направляется на дренажный склад с дренажным насосом 7. Насос качает дренажные воды на сброс, а концентрат, содержащий 65–72 % Fe2O3, направляется потребителю, например для использования в качестве утяжелителя тяжелых суспензий при гравитационном обогащении минерального сырья, или может быть дополнительно обработан с получением специальных продуктов, например магнитных шариков [2].

Читайте так же:
Виды кладок полуторного кирпича

Немагнитная фракция, содержащая алюмосиликаты и частицы углерода, направляется в контактный чан 5, где происходит обработка суспензии реагентами (собирателем и вспенивателем), подаваемыми через питатель 6. Из чана 5 пульпа поступает во флотационную машину 8, где в пену выделяется так называемый черновой углеродный концентрат, поступающий затем во флотационную машину 9, в которой осуществляется операция перечистки. Камерный продукт из флотомашины возвращается в голову основной флотации. Полученный углеродный концентрат, содержащий 68–80 % углерода (зольность 20–32 %), может быть использован в качестве дополнительного топлива к поступающему на ТЭЦ углю [3].

Камерный (алюмосиликатный) продукт флотомашины 8 насосом 11 перекачивается на обезвоживание, затем в хранилища и далее используется по разным направлениям. Содержание углерода в алюмосиликатном продукте в среднем составляет 2–4 %, а Fe2O3 – 3–4 %. В случае дополнительных требований к его качеству содержание углерода можно снизить до 0,5–0,6 %.

Применение полученных продуктов

Очищенный от примесей углерода и железа алюмосиликатный продукт может быть использован в качестве высококачественного компонента бетонных смесей, при производстве глинозольного кирпича и других строительных материалов и изделий.

Одним из новых перспективных направлений его использования является получение на его основе сверхлегкого пористого стеклокристаллического материала – пенозола. Кроме того, он может быть использован в качестве сырья для глубокой переработки на глинозем и белитовый шлам, при производстве керамических изделий и др.

Установка МАВ предназначена для обработки заскладированных на золоотвалах и текущих золошлаковых отходов, представленных частицами широкого диапазона крупности. При прохождении ЗШО через цепь аппаратов (рис. 1) могут быть получены следующие компоненты: крупная фракция (более 75 мм) для дорожного строительства; зольный продукт крупностью 0–3 мм для использования в гражданском строительстве; обезвоженный мелкий уголь с частично присутствующей мелкой золой, который может быть использован в качестве дополнительного топлива на ТЭЦ.

Предлагаемая технология позволяет существенно снизить расход воды и тем самым расход электроэнергии на перекачку зольной пульпы в золоотвал.

Установка ОИВТ РАН предназначена для обогащения мелких фракций золы (менее 250 мкм), которые в основном представлены летучей золой, поступающей вместе с котельной золой в золоотвал.

Технология позволяет эффективно извлечь несгоревший уголь с получением дополнительного топлива для ТЭЦ и железосодержащие минералы с получением магнитных продуктов, востребованных рынком. Эта установка может дополнить схему, предложенную фирмой MAB, с целью извлечения железосодержащих минералов, углерода из фракции 0–3 мм и получения чистого алюмосиликатного продукта для дальнейшего использования в производстве компонента строительных материалов либо использования в качестве сырья для термохимической переработки на белитовый шлам и глинозем.

Технология ОИВТ РАН может быть использована также для обогащения непосредственно летучей золы, поступающей из электрофильтров.

Читайте так же:
Кирпич б у киевская обл

Очищенный от углерода и железосодержащих минералов алюмосиликатный продукт имеет высокое качество, удовлетворяет требованиям ГОСТ 25818–91 к золе-уноса и может применяться в следующих сферах: добавка минерального порошка: в асфальтобетон, битумные гидроизоляционные изделия, строительные растворы и бетоны; минеральная добавка в другие вяжущие: ГЦПВ, цуцолановые и др.; компонент высокоэффективных цементов типа ВНВ, сырья для легких эффективных поробетонных изделий: стеновых с плотностью 700–900 кг/м 3 , теплозвукоизоляционных; минеральная добавка в керамические материалы; наполнитель и добавки в шпаклевочные и грунтовочные смеси, красочные составы, гидроизоляционные и проклеивающие мастики и клеи, полимерные материалы, резинотехнические изделия.

Внедрение ресурсосберегающей технологии полной утилизации золошлаковых отходов ТЭЦ 22 должно осуществляться в два этапа.

Первый этап – создание опытно-промышленной установки производительностью 1,2–1,5 т/ч (5–6 тыс. т в год) по сухому на входе в технологическую линию с целью отработки технологических параметров процесса.

На втором этапе должно быть создано промышленное пред-приятие, перерабатывающее 100 тыс. т золы в год. По экспертной оценке, из 100 тыс. т летучей золы может быть получено 18–19 тыс. т углеродного концентрата, 8–9 тыс. т магнитного (Fe) концентрата и 72–74 тыс. т высококачественного алюмосиликатного продукта.

В связи с существующей острой проблемой переполнения действующих золошлакоотвалов и дефицитом свободных земельных отводов для строительства новых золонакопителей предложенная технология может быть тиражирована на многих угольных ТЭС Центрального региона РФ: Каширской, Рязанской, Шатурской, Черепетской и др.

Литература:

  1. Делицын Л. М., Власов А. С. Необходимость новых подходов к использованию золы угольных ТЭС // Теплоэнергетика. – 2010. – № 4.
  2. Рябов Ю. В., Делицын Л. М., Власов А. С., Голубев Ю. Н. Получение магнитных продуктов из золы уноса Каширской ГРЭС // Обогащение руд. – 2013. – № 6.
  3. Рябов Ю. В., Делицын Л. М., Власов А. С., Бородина Т. И. Флотация углерода из золы уноса Каширской ГРЭС // Обогащение руд. – 2013. – № 4.

1 Определялись по формулам:
Мо = (СаО + MgO + К2О + Na2O) / (SiO2 + Аl2О3);
Мс = SiO2 / (Al2O3 + Fe2O3);
К = (СаО + Аl2О3 + MgO) / (SiO2 + TiO2).

2 Что касается фракций, получаемых из золошлаковых отходов и используемых в строительстве и производстве стройматериалов, то в России они имеют значения, близкие к европейским, однако использование ЗШО у нас не превышает 10 %.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “Энергосбережение” за №2’2014

распечатать статью —> pdf версия

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 310.2 Цементы. Методы определения тонкости помола

ГОСТ 8269.1 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа

ГОСТ 9758 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 10538 Топливо твердое. Методы определения химического состава золы

ГОСТ 21216-2014 Сырье глинистое. Методы испытаний

Читайте так же:
Как отрезать шамотный кирпич

ГОСТ 25214 Бетон силикатный плотный. Технические условия

ГОСТ 25592 Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов. Технические условия

ГОСТ 25818 Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия

ГОСТ 25820 Бетоны легкие. Технические условия

ГОСТ 26644 Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетона. Технические условия

ГОСТ 30108 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 32026 Сырье глинистое для производства керамзитовых гравия, щебня и песка. Технические условия

ГОСТ 33928 Заполнители искусственные пористые на основе зол и шлаков ТЭС. Технические условия

ГОСТ Р 55661 Топливо твердое минеральное. Определение зольности

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

Особенности нефтяного кокса

Исходным сырьём в данном случае служат отходы от термической переработки основного продукта. В зависимости от содержания серы выделяют:

  • малосернистый;
  • сернистый;
  • высокосернистый (более 2%) кокс.

Отличительной чертой нефтяных коксов служит наличие четкой маркировки для каждого типа топлива, которая определяет назначение материала.

Кокс, предназначенный для изготовления анодов и анодной массы, отмечен маркировкой КЗА. При его производстве применяется технология медленного коксования, а размер фракций на выходе колеблется в пределах от 8 до 250 мм. Топливо необходимо для технологического цикла в производстве алюминия.

Важной сферой применения нефтяного кокса служит производство карбидов кальция и кремния, востребованных в машиностроительной отрасли, строительном производстве, изготовлении защитных пленок.

При производстве нефтяного кокса применяют замедленный процесс в условиях низкого давления с границами рабочих температур от 480 до 560 градусов. На выходе помимо основного продукта (нефтяного кокса) получают:

  • углеводородный газ;
  • бензины;
  • керосино-газойлевые элементы.

Сложная технология предполагает применение трех разных типов рабочих установок. В мировой практике чаще всего используют замедленное (полунепрерывное) коксование в специальных установках, функционирующих в условиях атмосферного давления. Востребованность кокса различных типов в металлургии, химической промышленности и других отраслях предполагает рост объемов производства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector