DE3325936A1 - - Google Patents

Description

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Anmelder: Dipl. Ing. Helmut Pieper Lohr/MainApplicant: Dipl. Ing. Helmut Pieper Lohr / Main

Titel; Verfahren zum Aufschäumen von FlugascheTitle; Process for foaming fly ash

Vertreter; PatentanwälteRepresentative; Patent attorneys

Dipl. Ing. S, Schulze Horn M. Sc. Dr. H. Hoffmeister Goldstraße 36 4400 MünsterDipl. Ing. S, Schulze Horn M. Sc. Dr. H. Hoffmeister Goldstrasse 36 4400 Munster

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Verfahren zum Aufschäumen von FlugascheProcess for foaming fly ash

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufschäumen von Flugasche.The invention relates to a method for foaming 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 und 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. One use This fly ash as an aggregate in concrete production is only possible to a limited extent and otherwise The necessary landfill of this fly ash is associated with high costs. Overall, it can even be said that the recovery or disposal of fly ash with considerable, environmentally harmful problems connected is.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung _r 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 verwendbarIt is in contrast to create an object of the invention _r a method which can feed the fly ash as a valuable raw material for further use. The method according to the invention should also be able to create structural bodies from the fly ash that can be used for building purposes or as concrete aggregate, which are light, can be produced economically and which can be used, in particular, as insulation bodies even at very 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.This object is achieved according to the invention in that ferrosilicon nitrite is added to the fly ash and the mixture at the softening temperature of the fly ash is foamed.

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 Schaumstrukturkörper eine sehr geringe Dichte aufweisen, die zwischen 0,25 xtnd 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 betonverträglich 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 structure bodies produced have a very low density, which can be between 0.25 xtnd 0.50 g / cm. Surprisingly for the person skilled in the art, according to the invention Structural bodies produced a very high compressive strength and since they have practically no alkali content, they are particularly suitable as concrete aggregates, as they can be described as concrete-compatible.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen VerfahrenFurther 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 Flugasche, 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 inventive method is carried out in such a way that after mixing of fly ash, in particular 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 foamed at temperatures of more than 1250 ° C will.

Es hat sich gezeigt, daß Flugasche aus der letzten Stufe der Filterung besonders 3eicht zu schäumen ist, die Flugasche aus anderen Stufen der Filterung bzw. Mischungen der Flugasche aus verschiedenen Filterungsstufen sind ebenfalls, wenn auch unter Umständen bei 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 .1340° C,It has been shown that fly ash from the last stage of filtering is particularly easy to foam, the fly ash from other stages of filtering or mixtures of the fly ash from different filter stages are also included, even if under certain circumstances slightly different temperatures, foamable. The foam temperature depends on the type of fly ash that is in Depending on the charcoal used, it has different compositions. But it lies generally above 1250 and below 1400 ° C, e.g. B. between 1330 and 1340 ° 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. The fly ash is not yet below the foaming temperature sufficiently softened, but the fly ash is already above the very small range of the foam temperature so liquid that the foaming agent escapes without forming the desired pores.

Das Gemisch von Flugasche und den genannten 2-3 Gew.-% Ferrosiliziumnitrit (je nach Art der Flugasche können auch abweichende Gewichtsanteile des Schäummittels 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 mentioned 2-3 wt .-% ferrosilicon nitrite (depending on the type of fly ash can different weight proportions of the foaming agent can also be used) is filled into or on molds abandoned a sintering belt and then briefly exposed to the determined foaming temperature. After frothing the temperature is lowered very quickly and then the foam or structural body produced is isolated and left to its own devices to cool off slowly. Cooling down in a special cooling furnace is not necessary in contrast to foam glass, since the structural body produced is very low Has expansion coefficients.

Die erzeugten Strukturkörper können nach Schneiden in jede gewünschte Form (Platte) gebracht werden und als Baumaterial, als Isolationsmaterial, z. B. von Flach-·The structural bodies produced can be brought into any desired shape (plate) after cutting and as Building material, as an insulation material, e.g. B. from flat

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dächern und Passaden verwendet werden, sie können aber auch als Isolationsmittel bei technischen Gegenständen, z. B. Industrieöfen auch bei recht hohen Temperaturen bis zu 1200° C Verwendung finden.roofs and passages 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 z. B. auch die Form von Kügelchen haben können, fast keinen Alkaligehalt aufweisen, sind sie als betonverträglich auch als Betonzuschlagstoff verwendbar.Since the structural bodies produced, the z. B. can also be in the form of beads, almost no alkali content have, they can also be used as concrete aggregates as they are compatible with concrete.

Die Wichte der erzeugten Strukturkörper kann durch die Schäumtemperatur sowie den Anteil des Ferrosiliziumnitrits eingestellt werden, sie liegt zwischen 0,2 und 0,5 g/cm .The specific gravity of the structural bodies produced can be determined by the foaming temperature and the proportion of ferrosilicon nitrite can be set, it is between 0.2 and 0.5 g / cm.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es besonders vorteilhaft, daß ein Oxidationsmittel wie MnO- nicht verwendet zu werden braucht und daß aus dem scheinbaren Abfallstoff Flugasche ein hochwertiger Isolationskörper bzw. 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 Filtrations* stufen.In the method according to the invention, it is particularly advantageous that an oxidizing agent such as MnO- not needs to be used and that the apparent waste material fly ash is turned into a high-quality insulation body or building material can be obtained. Not only fly ashes from the can be used in this context last stages of the filtration, but also, surprisingly for those 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 hochwertic 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 a current waste material in a high quality Able to convert building material, one can speak of an ideal solution to the problems at hand.

Claims (8)

3324936 Patentansprüche :3324936 claims: 1. Verfahren zum Aufschäumen von Flugasche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugasche Ferrosiliziumnitrit beigemischt und die Mischung bei der Erweichungstemperatur der Flugasche aufgeschäumt wird.1. A method for foaming fly ash, characterized in that the fly ash is ferrosilicon nitrite added and the mixture is foamed at the softening temperature of the fly ash. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Ferrosiliziumnitrits an der Mischung 2 bis 3 Gew.-% beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the proportion of ferrosilicon nitrite on the Mixture is 2 to 3 wt .-%. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäumtemperatur über 1250 und unter 1400° C liegt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the foaming temperature is above 1250 and below 1400 ° C. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäumtemperatur ca. 1330 - 1340° C beträgt .4. The method according to claim 3, characterized in that the foaming temperature is approximately 1330-1340 ° C . 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäumung in einer Form oder auf einem Sinterband erfolgt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the foaming in one Form or on a sintered belt. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized 33249363324936 gekennzeichnet, daß der erzeugte Schaumkörper gegen Wärmeverlust isoliert in einer Umgebung von Raumtemperatur ohne Wärmeeinwirkung abkühlt.characterized in that the foam body produced against Heat loss insulates cools in an environment of room temperature without exposure to heat. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Flugasche die der letzten Stufe der Flugaschefilterung verwendet wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fly ash is the last stage of fly ash filtering is used. 8. Verwendung der Flugasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Einsatz als Betonzuschlagstoff. 8. Use of the fly ash according to one of the preceding claims, characterized by its use as a concrete aggregate.