DE3324936A1 - Process for foaming fly ash - Google Patents
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Abstract
Description
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Anmelder: Dipl. ing. Helmut Pieper 8770 Lohr/MainApplicant: Dipl. Ing. Helmut Pieper 8770 Lohr / Main
Titel; Verfahren zum Aufschäumen von FlugascheTitle; Process for foaming fly ash
Vertreter; Patentanwälte Dipl. ing. S, Schulze Horn M. Sc, Dr, H. Hoffmeister Goldstra£e 36 4400 MünsterRepresentative; Patent Attorneys Dipl. Ing. S, Schulze Horn M. Sc, Dr, H. Hoffmeister Goldstra £ e 36 4400 Munster
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufschäumen von Flugasche.The invention relates to a method for foaming of fly ash.
Flugasche fällt bei modernen Kohlekraftwerken, die staubgefeuert sind, in großen Mengen an. Eine Verwendung dieser Flugasche als Zuschlagstoff bei der Betonherstellung ist nur begrenzt möglich vnd die sonst erforderliche Deponie dieser Flugasche ist mit hohen Aufwendungen verbunden. Insgesamt kann sogar gesagt werden, daß die Verwertung bzw. Beseitigung der Flugasche mit erheblichen, umweltbelastenden Problemen verbunden ist.Fly ash occurs in large quantities in modern coal-fired power plants that are dust-fired. This fly ash can only be used to a limited extent as an aggregate in the manufacture of concrete and the otherwise necessary landfill of this fly ash is associated with high costs. Overall, it can even be said that the recycling or disposal of fly ash is associated with considerable, environmentally harmful problems.
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, welches die Flugasche als wertvollen Grundstoff einer Weiterverwendung zuführen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren soll weiterhin imstande sein, aus der Flugasche zu Bauzwecken oder als Betonzuschlagstoff verwendbare Strukturkörper zu schaffen, die leicht sind, wirtschaftlich herstellbar sein sollen und die insbesondere als Isolationskörper auch bei sehr hohen Temperaturen von mehr als 1000° C verwendbarIn contrast, the object of the invention is to provide a method to create which fly ash can be reused as a valuable raw material. The method according to the invention should also be able to create structural bodies that can be used for construction purposes or as concrete aggregate from the fly ash, that are light, should be economical to manufacture and, in particular, as insulation bodies, even with very usable at high temperatures of more than 1000 ° C
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sein können.could be.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flugasche Ferrosiliziumnitrit zugemischt wird und das Gemisch bei Erweichungstemperatur der Flugasche aufgeschäumt wird.According to the invention, this object is achieved in that ferrosilicon nitrite is mixed with the fly ash and the mixture is foamed at the softening temperature of the fly ash.
Diese Erweichungstemperatur liegt über 1250 und unter 1400° C, vorteilhaft beträgt sie ca. 1330 - 1340° C.This softening temperature is above 1250 and below 1400 ° C, advantageously it is approx. 1330 - 1340 ° C.
Es ist für den Fachmann überraschend, daß nicht nur das Aufschäumen von Flugasche zu Strukturkörpern möglich ist, wobei diese Strukturkörper nachträglich durch Schneiden in jede gewünschte Form gebracht werden können, sondern insbesondere, daß die erzeugten Schaum-Strukturkörper eine sehr geringe Dichte aufweisen, die zwischen 0,25 -und 0,50 g/cm liegen kann. Für den Fachmann überraschend weisen die erfindungsgemäß erzeugten Strukturkörper eine sehr hohe Druckfestigkeit auf und da sie praktisch, keinen Alkaligehalt aufweisen, sind sie als Betonzuschlagstoffe besonders geeignet, da sie als betonyerträglich bezeichnet werden können.It is surprising to the person skilled in the art that it is not only possible to foam fly ash to give structural bodies is, these structural bodies are subsequently brought into any desired shape by cutting can, but in particular that the foam structural body produced have a very low density, which can be between 0.25 and 0.50 g / cm. For Surprisingly for the person skilled in the art, the structural bodies produced according to the invention have a very high compressive strength and since they are practically free of alkali, they are particularly suitable as concrete aggregates, because they can be described as concrete-friendly.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen VerfahrensFurther refinements of the method according to the invention
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sind in den Unteransprüchen genannt.are mentioned in the subclaims.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird derart ausgeführt, daß nach Mischung von Plugasche, insbesondere der letzten Stufe der Filterung, mit 2-4 Gew.-% Ferrosiliziumnitrit die Mischung in Formen oder auf einem Sinterband oder in anderen, geeigneten Behältern oder öfen bei Temperaturen von mehr als 1250° C aufgeschäumt wird.The method according to the invention is carried out in such a way that that after mixing plug ash, especially the last stage of filtering, with 2-4% by weight ferrosilicon nitrite the mixture in molds or on a sintering belt or in other suitable containers or oven is foamed at temperatures of more than 1250 ° C.
Es hat sich gezeigt, daß Flugasche aus der letzten Stufe der Filterung besonders Deicht zu schäumen ist, die Flugasche aus anderen Stufen der Filterung bzw. Mischungen der Flugasche aus verschiedenen Filterungsstufen sind ebenfalls, wenn auch unter Umständen boi leicht abweichenden Temperaturen, schäumbar. Die Schaumtemperatur ist je nach der Art der Flugasche, die in Abhängigkeit von der verwendeten Kohle verschiedene Zusammensetzung hat, einzustellen. Sie liegt aber generell über 1250 und unter 1400° C, z. B. zwischen 1330 und 3340° C.It has been shown that fly ash from the last stage of filtering is particularly dyke to foam, the fly ash from other stages of filtration or Mixtures of the fly ash from different filtration levels are also possible, albeit under certain circumstances slightly different temperatures, foamable. The foam temperature is different depending on the type of fly ash, which depends on the coal used Composition has to adjust. But it is generally above 1250 and below 1400 ° C, e.g. B. between 1330 and 3340 ° C.
Es ist erfindungswesentlich, daß die Schäumtemperatur, die empirisch je nach Art der verwendeten FlugascheIt is essential to the invention that the foaming temperature, empirically depending on the type of fly ash used
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zu bestimmen ist, genau eingehalten wird. Unterhalb der Schäumtemperatur ist die Flugasche noch nicht genügend erweicht, oberhalb der sehr kleinen Spanne der Schaumtemperatur ist die Flugasche aber bereits so flüssig, daß das Schäummittel entweicht, ohne die gewünschten Poren zu bilden.is to be determined, is strictly adhered to. Below The fly ash is not sufficiently softened at the foaming temperature, above the very small range At the foam temperature, however, the fly ash is already so liquid that the foaming agent escapes without the to form desired pores.
Das Gemisch von Flugasche und den genannten 2-3 Gew.-% Ferrosiliziumnitrit (je nach Art der Flugasche können auch abweichende Gewichtsanteile des Schäumraittsls verwendet werden) wird in Formen gefüllt oder auf ein Sinterband aufgegeben und dann kurzzeitig der ermittelten Schäumtemperatur ausgesetzt. Nach dem Aufschäumen wird sehr rasch die Temperatur erniedrigt und danach wird der erzeugte Schaum- oder Strukturkörper isoliert und sich selbst überlassen, um langsam abzukühlen. Eine Abkühlung in einem speziellen Kühlofen ist im Gegensatz zum Schaumglas nicht erforderlich, da der erzeugte Strukturkörper einen sehr niedrigen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.The mixture of fly ash and the said 2-3% by weight Ferrosilicon nitrite (depending on the type of fly ash, different weight proportions of the foaming agent can also be used are used) is filled into molds or placed on a sintering belt and then briefly the determined foaming temperature exposed. After the foaming, the temperature is lowered very quickly and then the foam or structural body produced is isolated and left to cool slowly. In contrast to foam glass, cooling in a special cooling furnace is not necessary because the structural body produced is very low Has expansion coefficients.
Die erzeugten Strukturkörper können nach Schneiden in jede gewünschte Form (Platte) gebracht werden xmd als Baumaterial, als Isolationsmaterial, z. B. von Flach—The structural bodies produced can be cut into any desired shape (plate) xmd as Building material, as an insulation material, e.g. B. from flat
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dächern und Fassaden verwendet werden, sie können aber auch als Isolationsmittel bei technischen Gegenständen, z. B. Industrieöfen auch bei recht hohen Teibperaturen bis zu 1200° C Verwendung finden.roofs and facades can be used, but they can also as an insulating means for technical objects, e.g. B. Industrial furnaces even at very high temperatures can be used up to 1200 ° C.
Da die erzeugten Strukturkörper, die ?.. B. auch die ΕΞSince the generated structural bodies, the? .. B. also the ΕΞ
Form von Kügelchen haben können, fast keinen Alkali- ^In the form of globules, almost no alkali ^
gehalt aufweisen, sind sie als betonverträglich auch ii als Betonzuschlagstoff verwendbar.having content, they are also useful as concrete ii tolerated as concrete aggregate.
Die Wichte der erzeugten Strukturkörper kann durch die Schäumtemperatur sowie den Anteil des Ferrosiliziumhitrits eingestellt werden, sie liegt zwischen 0,2 und 0,5 g/cm3.The density of the structural bodies produced can be adjusted by the foaming temperature and the proportion of ferrosilicon hitrite; it is between 0.2 and 0.5 g / cm 3 .
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es besonders vorteilhaft, daß ein Oxidationsmittel wie MnO2 nicht verwendet zu werden braucht und daß aus dem scheinbaren Abfallstoff Flugasche ein hochwertiger Isolationskörper bsw. Baustoff gewonnen werden kann«. Verwendbar sind in diesem Zusammenhang nicht nur Flugaschen aus den letzten Stufen der Filtration, sondern für den Fachmann überraschend auch solche aus den vorderen Filtrationsstufen. In the method according to the invention, it is particularly advantageous that an oxidizing agent such as MnO 2 does not need to be used and that a high-quality insulation body bsw from the apparent waste material fly ash. Building material can be obtained «. In this context, it is not only possible to use fly ashes from the last stages of the filtration, but also, surprisingly for the person skilled in the art, those from the front filtration stages.
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Da das erfindungsgemäße Verfahren einfach durchführbar ist und einen derzeitigen Abfallstoff in einen hochwertigen Baustoff umzuwandeln vermag, kann von einer idealen Lösung der anstehenden Probleme gesprochen werden.Since the method according to the invention is easy to carry out and converts a current waste material into a high-quality one Able to convert building material, one can speak of an ideal solution to the problems at hand.
Claims (8)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3700382A1 (en) * | 1987-01-08 | 1988-07-21 | Helmut Dipl Ing Pieper | Process for foaming glass-forming mineral materials, in particular waste materials such as fly ashes, mud, gravel sludge, flotation residues, ashes from waste etc. |
-
1983
- 1983-07-11 DE DE3324936A patent/DE3324936A1/en not_active Withdrawn
-
1984
- 1984-07-11 ZA ZA845350A patent/ZA845350B/en unknown
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DE3700382A1 (en) * | 1987-01-08 | 1988-07-21 | Helmut Dipl Ing Pieper | Process for foaming glass-forming mineral materials, in particular waste materials such as fly ashes, mud, gravel sludge, flotation residues, ashes from waste etc. |
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ZA845350B (en) | 1985-03-27 |
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