DE2406373A1

DE2406373A1 - Leichtzuschlag zur herstellung von leichtbeton aus vorbehandelter flugasche der zechenkraftwerke unter einbeziehung der abfall- und nebenprodukte der zechen und huetten

Info

Publication number: DE2406373A1
Application number: DE19742406373
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-02-11
Filing date: 1974-02-11
Publication date: 1975-08-14

Description

Leicht zuschlag zur Herstellung von Leichtbeton aus vorbehandelter Flugasc-he der Zechenkraftwerke unter Einbeziehung der Abfall- und Nebenprodukte der Zechen und Hütten Die vorliegende Erfindung betrifft einen leichten Zuschlag unterschiedlicher Rohdichte zur Herstellung von Leichtbeton und ein Verfahren ur Fertigung dieses Zuschlages aus Plugaschen der Zechenkraftwerke unter der möglichen Einbeziehung der Abnall- und Nebenprodukte der Zechen und Hütten.
Bei der Gewinnung der Bodenschätze und deren intensive Weiterverarbeitung, fallen in großen Mengen Neben- und Abfall-produkte an. Als Abfallprodukte können diese, den Aufbau und der Zusammensetzung nach, nur in geringem Umfane im natürlichen Zustande einer Veredelung zugeführt werden. Große Haldenbildungen liegen daher in diesen Industrien überall vor.
Dieses gilt auch für die mit Kohle unterschiedlicher Art -beheizten El- und anders gearteten Kraftwerke, bei welchen in großen Mengen Flaschen anfallen, die nur zum geringen Teil einer Verwertung zugeführt werden können.
Je nach Aufbau und Anteil der noch eingebauten Kohle,werden Flugaschen für Herstellung von Zement oder für Verbesserung der Eigenschaften des Betons eingesetzt.
Eine weitere Verwendung sieht man in der Herstellung yon leichtem Zuschlag i'n Verfahren der Sinterung auf Bändern.
Zu diesem Zwecke wird der Flugasche noch zusätzlich Kohle beigefügt, um über den Ausbrand der organischen Bestandteile, in Verbindung mit hoher Hitzeeinwirkung die Porigkeit des Granulates zu erzielen.
Die Praxis hat gezeigt, daß das in dieser Verfahrensweise gefertigte Material, unabhängig von der Art der Granulatbildung, einen sehr schweren Leichtzuschlag ergibt.
Neben Sinterbildungen beim Kohleausbrand bei hohen Temperaturen im kern des Granulates, kommt es zu Zusammenpackungen er Granulate und zu Traubenbildungen, so daß das Fertigerzeugnis gebrochen werden muB.
Die Schüttdichten des Sinterporites, die aus Flugasche gefertigt werden, liegen im allgemeinen bei 700 oder bei 8oo kg/ cbm.
Dem Granulat aus Flugasche wird von den Fachleuten die Grünstandfestigkeit im vorgetrockneten Zustande abgesprochen, so daß eine Herstellung im Drenrohrofen stets in Frage gestellt wird, wodurch die Verwendung des Sinterbandes eine Rechtfertigung erhält.
Leichter Zuschlag aus Flugasche auf dem Sinterband geber tigt,gibt beim Aufbau von Leichtbeton Rohdichten für den Beton von 1600 kg/cbm bis 2000 kg/cbm.
Leichtbeton mit diesen Rohdichten rechtfertigen die Anwendung leichter Zuschläge nicht, da keine wirtschaftlichen Vorteile erbracht werden.
Leicht zuschlag und Herstellung Erfindungsgemäß wird hier nun ein Verfahren aufgezeigt, nach welchem die Flugaschen aus den Kohle-Kraftwerken, allein oder mit Bergeschlämme und/oder Wasenserben angereichert, im Wege einer mechanischen und thermischen Vorbehandlung so umgewandelt werden, daß ein Rohstoff anfällt, welcher,mit oder ohne Zusatz von Rotschlamm, sic1r eignet zur Herstellung von geblähtem porigem Zuschlag mit definierter Form und Eigenschaften.
Der Erfindung wird zugrunde gelegt, daß Flugaschen sich im Werdegang als feines Einzelkorn aufbauen, die mit einer glasigen Oberfläche ausgestattet sind. Die hoch Kieselsäuere angereicherte glasige Oberfläche wirkt sowohl dem frühen Schmelzvorgang, als auch infolge der glatten glasigen Oberfläche, dem Verbund der Granulation entgegen.
Eine Einordnung des Aschenkornes in die üblichen Vorgänge beim Granulieren ist nur dann gegeben, wenn die Masse der Flugasche vor der Weiterverarbeitung im Einzelkorn über die Mahlvorgänge,der mechanischen Einwirkung über spezielle Aggregate, zerstört wird. Durch die Mahlcorgänge wird die Oberfläche als glasige Schicht zerstört und ein starker Flächenzuwachs erzielt. Die Granulation über Wasserzusatz mit oder ohne entsprechende und übliche Beimengungen, bei au@gebrochener und vergrößerter Oberfläche des Kornes, kann nun die notwendige Frisch- und Trokkenfestigkeit für den Fertigungsprozeß ergeben.
Erfindungsgemäß wird das vermahlene Rohgut, flugasche aller Art, als feines Rohmehl einer thermischen Vorbehandlung zugeführt. In dieser Stufe des Fertigungsporzesses wird aus dem Rohmehl die Kohle ausgebrannt. Die Temperaturbereiche dieser Arbeitsvorgänge bewegen sich in etwa bei goo°c und werden durch Überprüfungen dem vorhandenen Rohstoff und dem Kohleanteil angepaßt.
Die Dauer der thermischen Vorbehandlung entspricht dem vollständigen Ausbrand der Kohleanteile, die über eine entsprechende Analyse des Rohstoffes zu ermitteln ist.
In der Praxis ist es erwiesen, daß Flugaschen, die einer solchen Vorbehandlung nicht unterworfen werden, sich weder gut granulieren, noch im weiteren Prozeß der Fettigung die Eignung mitbringen, in den bisher bekannten und allgemein für Herstellung von Blähton verwendeten Aggregaten sieh blähen lassen. Die unbehandelten Plugaschen ergeben-keinen Leichtzuschlag, welcher in der Güte em Blähton entsprechen würde. Im allgemeinen ergibt sich ein gesintertes Material. Dieses wird auch im wesentlichen durch die Bezeichnung der aus Flugasche gefertigten Erzeugnisse, wie Sinterporit, Pluasint, Agloporit uam.
gekennzeichnet.
Durch den Vorgang der thermischen Vorbehandlung findet die in der Patentanmeldung P 25 51 788.6 gekennzeichnete indirekte Reduktion statt Außerdem wird aber durch den vorhergehenden Ausbrand der Kohle bei oxydierender Atmosphäre der Ausbrand der Kohle so vollzoen, daß der Sauerstoff dem mineralogischen Aufbau des Rohstoffes in keiner Weise entzogen wird.
Der Ausbrand der Kohle im fertigen Granulat, im Herstellprozeß des Fertigerzeugnisses, also in geschlossener Masse des Roherzeugnisses, ist nur mit einem hohen Aufwand an Sauerstoff zu bewerkstelligen. Diese Suaerstoffmenge kann von Außen, auch beim Fahren in oxydierender Atmosphäre nicht aufgegeben werden, so daß im späteren Ablauf der sich an den Fertigungsprozeß anschließenden pyroplastiseilen Möglichkeit einer Verf ormung, diese infolge des Entzuges der wesentlichen Bestandteile, die U diesem Vorgang erforderlich sind, nicht stattfinden kann.
Bei der thermischen Vorbehandlung ist der Kohleausbrand an freie Zufuhr der Luft gebunden und kann den späteren Ablauf der Reaktionen bei hoher Hitzeeinwirlung nicht behindern.
Vergleichende Überprüfungen mit nicht entkohlen und entkohlten, mit mechanisch vorbehandelten und nicht gemahlenen. Flugaschen, mit und ohne Zusätze wurden durchgeführt und die erfindungsmäßig'en Feststellungen bestätigt.
Die Ergebnisse der durchgeführten Überprüfungen wurden durch Anschliffe der gebrannten Granulate in Vergrößerungen fotografisch festgehalten.

Claims

A N S P R Ü C H E :

1. Leichter Zuschlag für Leichtb dadurch eekennzeichnet, daß der Rohstoff für die Herstellung der porigen geblähten Zuschläge FluÕaEchen aus den Zechenkraftwerken sind.

2. Leichter Zuschlag, dadurch gekennzeichnet, daß der in Pos. 1 genannten Rohstoff, erweitert oder ergänzt werden kann durch Einbeziehen von Bergeschlämme und Wasohbergen in den Rohstofl-Aufbau.

Leichter Zuschlag, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Pos.l und 2 verwendete Rohstof oder Rohstoff-Gemenge, aus Zechenkraftwerken oder anderen, gleichwertig im Rohstoff gelagerten El-Kraftwerken, mechanisch vorbehandelt wird, durch Vermahlen oder andere Arten der Zerkleinerung.

4. Leichter Zuschlag, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Pos.1,2 und 3 aufgebaute und mechanisch vorbehandelte Rohstoff, nach der genannten Aufbereitung im glasigen Aufbau der Nasse seines Kornes zerstört is.

5. Verfahren zur Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos. 1,2,3 und 4 gewählt und aufbereitet, dadurch gekennzeichnet,' daß der Kohleausbrand in loser Form durch eine thermische Vorbehandlung in Temperaturbereichen bis 860°C in oxydierender Atmosphäre erfolgt.

6. Verfahren der Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos.5,4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der thermischen Vorbehandlung des Rohstoffes so gewählt wird, daß im Zuge der einsetzenden Umwandlung, eine indirekte Anreicherung zelner Bestannteile, die über die chemische Analyse zu ermitteln ist, einsetzt.

7. Verfahren zur Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos. 1 bis 6 incl. dadurch gekennzeichnet, daß der Umgewandelte Rohstoff und oder/Gemenge, mit bekannten Zusätzen, wenn erforderlich, Abfallprodukte der Hützen und der Aluminiumindustrie, angereichert wird, dadurch im Blähverhalten re"uliert, der weiteren Verarbei£ung, den üblichen Verfahrenstechniken zugeleitet wird.

8. Verfahren zur Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos.1 bis 7 incl. dadurch gekennzeichnet, daß der mechanisch und thermisch vorbehandelte Rohstoff und oder Gemenge, sich mit Wasser oder Wasser und die gebräuchlichen Zusätze, in der üblichen Weise über die Granulieraggregate verarbeiten Iäßt, die Granulate die notwendige Standfestigkeit in dem Ablauf der Fertigung aufweisen.

9. Verfahren zur Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos. 1 bis 8 incl. dadurch gekennzeichnet, daß durch den Kohleausbrand über die thermische Vorbehandlung, im Rohgranulat bei Hitzeeinwirkung kein Sauerstoff-Entzug für Ausbrennen der organischen Beimengungen stattfinden kann, die Blähvorgänge im Granulat bei Aufheizen und Brennen sich infolge Hitzeeinwirkung gemäß der definierten und homogenisierten Zusammensetzung des Rohstoffes unbehindert entfalten können.

10. Verfahren zur Herstellung des leichten Zuschlages nach Pos. 1 bis 9 incl. dadurch gekannzeichnet, daß in den genannten vorgängen einer Rohstoff-Umwandlung und einer ausgewogenen vnreicherung des Rohstoffes mit eventuell erforderlichen Zusätzen, über die übliche Homogenisierung und Granulation, bei einer als normal bezeichnenden Hitzeeinwirkung der wirtschaftlich tragbaren Bereiche, geblähter poriger, somit leichter zuschlag, mit definierter form und Eigenschaften, erarbeitet wird.

11. Verfahren und leichter Zuschlag nach Anspruch Pos. 1 bis 10 incl. dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung und das Brennen die bekannten und gebräuchlichen Aggregate verwendet werden, wodurch die bekannten Erfahrungswerte der Fertigung von blähbaren Erzeugnissen auch für dieses Verfahren voll genutzt wer(en irönnen.

Höhere Investitionen als für Blänton bei der maschinellen Auslegung nicht erforderlich sind. Bei einer direkten Zuleitung der wluasche vom Kraftwerk zu der Produktionsstelle der leichten Zuschläge, eine Erschlie@ung der Tongrube, die Unterhaltung der TonZrusev der Transport des Tones von der Grube zu dem Werk, ein vorgeschaltetes Mischbett und die gesamten für die Aufbereitung des Tones erforderlichen Aggregate in Wegfall kommen.