Летучая зола - это мелкодисперсная зола, образующаяся из дымовых газов после сжигания угля, а также основные твёрдые отходы, сбрасываемые с угольных электростанций. Её основными компонентами являются оксиды кремния, алюминия, железа, кальция и магния.
С развитием электроэнергетики выбросы летучей золы на угольных электростанциях увеличивались из года в год. Если не обработать большое количество летучей золы, то образуется пыль и загрязняется атмосфера. Но теперь летучую золу также можно использовать для утилизации ресурсов.
Характеристики летучей золы
Внешний вид: По внешнему виду летучая зола похожа на цемент, а цвет находится между молочно-белым и серо-черным. Цвет золы является важным показателем качества, который может отражать содержание углерода и, в определенной степени, тонкость золы. Чем темнее цвет, тем мельче размер частиц летучей золы и тем выше содержание углерода.
Классификация: Летучая зола подразделяется на летучую золу с низким содержанием кальция и летучую золу с высоким содержанием кальция. Обычно цвет золы с высоким содержанием кальция красноватый, а цвет золы с низким содержанием кальция серый. Частицы летучей золы имеют пористую ячеистую структуру с большой удельной поверхностью и высокими адсорбционными свойствами.
Градация частиц: градацию летучей золы можно условно разделить на три формы. Первый — светло-серый. Градация частиц мелкой золы более мелкая, чем у цемента, и она в основном используется для замены цемента или цементной смеси в железобетоне. Второй тип – крупнозернистая зола. Градация частиц крупной золы более грубая, чем у цемента, и она в основном используется в строительных материалах, таких как раствор, для замены заполнителей. Третий - смешанный пепел. Летучая зола, смешанная с топочной золой, может использоваться в качестве заполнителя или для наполнителей.
Плотность: Плотность обычной летучей золы составляет 1,8-2,3 г/см3, что составляет около двух третей плотности портландцемента. Диапазон изменения насыпной плотности золы составляет 0,6-0,9 г/см3, а насыпной плотности после вибрации 1,0-1,3 г/см3. Плотность летучей золы с высоким содержанием кальция несколько выше.
Как образуется летучая зола?
Процесс сжигания летучей золы заключается в следующем：
Измельченный уголь сгорает в печи во взвешенном состоянии. Большая часть горючих веществ в процессе сжигания угля может быть сожжена в печи, в то время как негорючие вещества, содержащиеся в измельченном угле, в больших количествах смешиваются с высокотемпературными дымовыми газами. Эти негорючие вещества (в основном зола) частично расплавляются из-за высокой температуры. В то же время, благодаря действию его поверхностного натяжения, образуется большое количество мелких сферических частиц.
Под действием нагнетания вентилятора с принудительной тягой в хвостовой части котла дымовой газ, содержащий большое количество золы, поступает в хвостовую часть топки. По мере снижения температуры дымовых газов часть расплавленных мелких частиц переходит в стекловидное состояние из-за определенной степени замедленного охлаждения, что обладает высокой потенциальной активностью. Прежде чем вентилятор с принудительной тягой выпустит дымовые газы в атмосферу, эти мелкие сферические частицы отделяются и собираются через пылеуловитель, представляющий собой летучую золу.
Преимущества и недостатки использования летучей золы
Преимущества
1. Энергосбережение. Переработка и утилизация летучей золы позволяет эффективно реализовать повторное использование ресурсов и избежать растраты ресурсов впустую. В то же время, снижая спрос на сырьё, это также снижает загрязнение отходящими газами и сточными водами, образующимися при добыче полезных ископаемых и других производственных процессах. Таким образом, использование золы может привести к экономии энергии и сокращению выбросов.
2. Сокращение затрат. Летучая зола может заменить некоторое количество цемента в качестве более доступной цементной смеси, тем самым снижая стоимость строительных материалов. Во время использования летучая зола также может сократить время приготовления раствора и содержание цемента в бетоне, а также повысить скорость строительства и качество бетонных проектов.
3. Улучшить окружающую среду. Летучая зола - очень стабильный материал, который со временем не разлагается и не гниет. В то же время, благодаря относительно небольшому весу самой летучей золы, её транспортировка и хранение также более удобны. Все эти факторы могут облегчить переработку летучей золы и уменьшить вызываемое ею загрязнение окружающей среды.
4. Улучшение характеристик существующих материалов. В качестве смеси для бетона летучая зола может повысить долговечность, морозостойкость, прочность на сжатие и другие характеристики бетона. Этих характеристик трудно достичь с помощью традиционного бетона. Таким образом, добавление летучей золы может не только сэкономить ресурсы, но и улучшить эксплуатационные характеристики бетона, что очень помогает в практическом применении.
5. Открыть рынок. Переработка летучей золы может открыть новые рынки. В некоторых регионах, таких как Европа, Америка и Азия, летучая зола стала одним из широко используемых строительных материалов. По мере совершенствования национальных требований к охране окружающей среды и энергоэффективности летучая зола будет привлекать все больше внимания.
Недостатки
1.Вам нужно освоить правильные пропорции. При использовании золы в качестве сырья необходимо строго контролировать соотношение бетона и золы, чтобы не повлиять на качество бетона.
2.Подходит не для всех типов бетона. Хотя летучая зола может улучшить эксплуатационные характеристики бетона, она подходит не для всех типов бетона. Вам нужно обратить внимание на строгое различие при его использовании.
3.Оценить качество гораздо сложнее. Если в бетон попадет слишком много летучей золы, это может привести к таким проблемам, как снижение прочности бетона. Однако оценить количество летучей золы сложнее, поэтому при ее использовании необходимо соблюдать осторожность, в противном случае это может повлиять на качество бетона.
Использование летучей золы
Летучая зола богата ресурсами, имеет низкую цену и содержит большое количество активных ингредиентов. После переработки её можно использовать для вторичного использования в производстве строительных материалов, бетона, химической промышленности и других областях.
1. Производство бетона и цемента. После сортировки и измельчения летучей золы её можно использовать в качестве частичной замены бетонного сырья. Различные добавки будут влиять на уровень твердения, прочность, усадку и другие характеристики бетона. Технология производства цемента из летучей золы является относительно зрелой, поэтому количество добавляемого цемента может достигать 75%.
2. Производство изделий из кирпича. После обработки сырья, такого как зола-унос, с помощью ряда технологических процессов могут быть изготовлены различные блочные кирпичи, такие как пустотелые кирпичи из золы-уноса, цельные кирпичи и т.д.
3. Используется в химической промышленности. Из летучей золы могут быть извлечены квасцы высокой чистоты, которые могут быть использованы для синтеза бокситов, а также может быть получен порошок неоксидного керамического материала SiC. После определенной очистки и переработки летучей золы из неё можно сделать полимерный наполнитель, а синтетический материал можно модифицировать.
4. Производите сельскохозяйственные удобрения. Летучая зола богата микроэлементами, такими как кремний, бор, сера, цинк, медь, кальций, магний, железо и т.д., и имеет рыхлую текстуру, что может значительно улучшить структуру почвы. Комплексное удобрение можно приготовить, добавив соответствующее количество добавок к летучей золе в соответствии с научной формулой.
5. Производство керамики. Керамические частицы изготавливаются из золы-уноса в качестве основного сырья, добавляются вода и цементированные материалы, которые перерабатываются в шарики и спекаются в искусственные заполнители. Доля летучей золы, используемой при производстве керамики, может достигать 80%, которая обладает легким качеством, хорошими теплоизоляционными характеристиками, сильной теплоизоляционной функцией, высокой прочностью и ударопрочностью. Использование керамики из летучей золы в высотных зданиях и длиннопролетных элементах может снизить качество конструкции на 33%, а показатели теплоизоляции могут быть значительно улучшены.
Кроме того, летучая зола также может быть использована для производства строительного раствора, легких перегородочных панелей, теплоизоляционного кирпича и других изделий.
Летучая зола - это своего рода строительный материал с широкими перспективами применения. Её применение может не только улучшить качество и эффективность строительства, но и защитить окружающую среду, сэкономить энергию и уменьшить загрязнение окружающей среды. Как новый строительный материал, мы должны тщательно изучить его природу, область применения и технологию обработки, чтобы реализовать её больший потенциал применения.