Durante la combustione del carburante si producono prodotti di scarto, chiamati ceneri volanti. Dispositivi speciali sono installati accanto ai forni per intrappolare queste particelle. Sono un materiale di dispersione con componenti inferiori a 0,3 mm.
Cos'è la cenere volante?
La cenere volante è un materiale fine con piccole dimensioni delle particelle. Si forma durante la combustione di combustibili solidi a temperature elevate (+800 gradi). Contiene fino al 6% di sostanza incombusta e ferro.
Le ceneri volanti si formano bruciando le impurità minerali che si trovano nel carburante. Per sostanze diverse, il suo contenuto non è lo stesso. Ad esempio, nella legna da ardere, il contenuto di ceneri volanti è solo dello 0,5-2%, nella torba da combustibile del 2-30% e nella lignite e del carbone fossile 1 - 45%.
Ricevi
Le ceneri volanti si formano durante la combustione del carburante. Le proprietà della sostanza ottenuta nelle caldaie differiscono da quelle create in laboratorio. Queste differenze influenzano le caratteristiche fisico-chimichee composizione. In particolare, durante la combustione in una fornace, le sostanze minerali del combustibile si sciolgono, il che porta alla comparsa di componenti di un composito incombusto. Tale processo, chiamato sottocombustione meccanica, è associato ad un aumento della temperatura nel forno fino a 800 gradi e oltre.
Per catturare le ceneri volanti sono necessari dispositivi speciali, che possono essere di due tipi: meccanici ed elettrici. Durante il funzionamento della GZU viene consumata una grande quantità di acqua (10-50 m3 di acqua per 1 tonnellata di cenere e scorie). Questo è uno svantaggio significativo. Per uscire da questa situazione si usa un sistema inverso: l'acqua, dopo essere stata purificata dalle particelle di cenere, rientra nel meccanismo principale.
Caratteristiche principali
- Lavorabilità. Più fini sono le particelle, maggiore è l'effetto delle ceneri volanti. L'aggiunta di cenere aumenta l'omogeneità dell'impasto di calcestruzzo e la sua densità, migliora la posa e riduce anche la quantità di acqua di impasto a parità di lavorabilità.
- Ridurre il calore dell'idratazione, che è particolarmente importante nella stagione calda. Il contenuto di ceneri della soluzione è proporzionale alla diminuzione del calore di idratazione.
- Assorbimento capillare. L'aggiunta del 10% di cenere volante al cemento aumenta l'assorbimento capillare dell'acqua del 10-20%. Questo, a sua volta, riduce la resistenza al gelo. Per eliminare questa mancanza, è necessario aumentare leggermente il trascinamento dell'aria grazie a speciali additivi.
- Stabilità in acque aggressive. I cementi, che contengono il 20% di ceneri, sono più resistenti all'immersione in ambienti aggressiviacqua.
Pro e contro dell'utilizzo di ceneri volanti
L'aggiunta di ceneri volanti al mix ha una serie di vantaggi:
- Il consumo di clinker è ridotto.
- La macinatura migliora.
- Aumenta la durata.
- Migliora la lavorabilità per una rimozione più facile.
- Il restringimento è ridotto.
- Riduce la generazione di calore durante l'idratazione.
- Aumenta il tempo di crack.
- Migliora la resistenza all'acqua (sia pulita che aggressiva).
- La massa della soluzione diminuisce.
- Aumenta la resistenza al fuoco.
Oltre ai vantaggi, ci sono anche alcuni svantaggi:
- L'aggiunta di ceneri ad alto contenuto di underburning cambia il colore della m alta cementizia.
- Diminuisce la forza iniziale alle basse temperature.
- Riduce la resistenza al gelo.
- Aumenta il numero di ingredienti nella miscela che devono essere controllati.
Tipi di ceneri volanti
Ci sono diverse classificazioni in base alle quali le ceneri volanti possono essere classificate.
Secondo il tipo di combustibile che viene bruciato, la cenere può essere:
- Antracite.
- Carbone.
- Carbone marrone.
Secondo la loro composizione, la cenere è:
- Acido (con fino al 10% di ossido di calcio).
- Base (ossido di calcio superiore al 10%).
A seconda della qualità e dell'ulteriore utilizzo, si distinguono 4 tipi di cenere - da I a IV. E l'ultimo tipo di cenereutilizzato per strutture in calcestruzzo utilizzate in ambienti difficili.
Trattamento ceneri volanti
Per scopi industriali, viene spesso utilizzata la cenere volante non trattata (senza macinazione, setacciatura, ecc.).
Quando il carburante viene bruciato, viene prodotta cenere. Le particelle leggere e di piccole dimensioni vengono allontanate dal forno a causa del movimento dei fumi e vengono catturate da speciali filtri nei collettori di cenere. Queste particelle sono ceneri volanti. Il resto è chiamato cenere di selezione secca.
Il rapporto tra le frazioni indicate dipende dal tipo di combustibile e dalle caratteristiche progettuali del forno stesso:
- con rimozione del solido, il 10-20% di cenere rimane nelle scorie;
- con rimozione delle scorie liquide - 20-40%;
- in forni a ciclone - fino al 90%.
Durante la lavorazione, particelle di scorie, fuliggine e cenere possono entrare nell'aria.
Le ceneri volanti dalla selezione secca vengono sempre smistate in frazioni sotto l'influenza dei campi elettrici che si creano nei filtri. Pertanto, è il più adatto per l'applicazione.
Per ridurre la perdita di materia durante la calcinazione (fino al 5%), le ceneri volanti vengono necessariamente omogeneizzate e smistate in frazioni. La cenere che si forma dopo la combustione di carboni a bassa reattività contiene fino al 25% della miscela combustibile. Pertanto, viene ulteriormente arricchito e utilizzato come combustibile energetico.
Dove viene usata la cenere volante?
Le ceneri sono ampiamente utilizzate in vari settori della vita. Può essere edilizia, agricoltura, industria, servizi igienico-sanitari
Le ceneri volanti vengono utilizzate nella produzione di alcuni tipi di calcestruzzo. L'applicazione dipende dal tipo. La cenere granulare viene utilizzata nella costruzione di strade per la fondazione di parcheggi, depositi di rifiuti solidi, piste ciclabili, terrapieni.
La cenere volante secca viene utilizzata per rafforzare i terreni come legante indipendente e sostanza a rapido indurimento. Può essere utilizzato anche per costruire dighe, dighe e altre strutture idrauliche.
Per la produzione del calcestruzzo idraulico, la cenere viene utilizzata come sostituto del cemento (fino al 25%). Come aggregato (fine e grossolano), la cenere è inclusa nel processo nella produzione di calcestruzzo e blocchi utilizzati nella costruzione delle pareti.
Ampiamente usato nella produzione di calcestruzzo espanso. L'aggiunta di cenere alla miscela di calcestruzzo espanso ne aumenta la stabilità aggregativa.
Le ceneri in agricoltura sono usate come fertilizzanti di potassio. Contengono potassio sotto forma di potassio, che è facilmente solubile in acqua e disponibile per le piante. Inoltre la cenere è ricca di altre sostanze utili: fosforo, magnesio, zolfo, calcio, manganese, boro, micro e macro elementi. La presenza di carbonato di calcio consente l'utilizzo della cenere per ridurre l'acidità del suolo. La cenere può essere applicata per varie colture in giardino dopo l'aratura, può essere utilizzata per fertilizzare i cerchi di alberi e arbusti attorno ai tronchi, nonché per cospargere prati e pascoli. Si sconsiglia di utilizzare la cenere contemporaneamente ad altri fertilizzanti organici o minerali (soprattutto fosforo).
Ash è usato persanificazione in assenza di acqua. Aumenta il livello di pH e uccide i microrganismi. È usato nelle latrine, così come nei luoghi dei fanghi di depurazione.
Da tutto quanto sopra, possiamo concludere che una sostanza come la cenere volante è ampiamente utilizzata. Il prezzo varia da 500 r. per tonnellata (con grande commercio all'ingrosso) fino a 850 rubli. Va notato che quando si utilizza l'autoconsegna da regioni lontane, il costo può variare in modo significativo.
GOST
Sono stati sviluppati e sono in vigore documenti che controllano la produzione e la lavorazione delle ceneri volanti:
- GOST 25818-91 "Ceneri volanti da centrali termoelettriche per calcestruzzo".
- GOST 25592-91 "Miscele di cenere e scorie nei TPP per calcestruzzo".
Per controllare la qualità della cenere prodotta e delle miscele con il suo utilizzo, vengono utilizzati altri standard aggiuntivi. Allo stesso tempo, anche il campionamento e tutti i tipi di misurazioni vengono eseguiti in conformità con i requisiti dei GOST.
