燃煤锅炉灰渣在水泥上的利用.pdf

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1、应用研究燃煤锅炉灰渣在水泥上的利用12孙立刚　季海龙（1.山东电力工程咨询院有限公司，山东济南250013；2.山东省鑫峰工程设计有限公司，山东济南250101）摘要：流化床燃煤锅炉产生的固硫灰渣包括烟道收集到的固硫灰和炉底排出的固硫渣。目前固硫灰渣的适用应用技术很少，导致其没有得到利用。前期研究表明，固硫灰渣的火山灰活性明显高于粉煤灰，反应的阻力也较小，因此将固硫灰渣作为水泥混合材是一种值得关注的利用途径。关键词：固硫灰渣；膨胀特性；水泥中图分类号：TU-9文献标志码：A文章编号：1674—3024（2013）10—120—02表2水泥基本性能引言与粉煤灰相比，固硫灰渣含有较多的无水

2、石膏和f-CaO，常温下具有水化膨胀特性，且其在水中溶解缓慢，后期可能生成延迟性钙矾石，对基体造成破坏，导致水泥表3固硫灰渣细度/（m²/kg）基体安定性不良。同时，固硫灰渣的生成温度较低，为850～900℃，难以形成液相，颗粒形状极不规则，表面疏松多孔，其需水量约为颗粒形貌相对规则的粉煤灰的21.2试验方法倍，可能引起硬化体的密实度降低，对耐久性不利。因此，水泥标准稠度用水量和凝结时间测试参照《水泥固硫灰渣的膨胀特性和需水性严重制约了其在水泥中的应标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB/用。研究表明，提高固硫灰细度可以加快固硫灰中f-CaOT1346—2001），强度测试参

3、照《水泥胶沙强度试验方法》和无水石膏的溶解水化速率，而且固硫渣作为混合材使用（GB17671—1999）进行，水泥膨胀性测试参照《水泥胶也需粉磨。粉磨还可改变固硫灰渣的多孔形态，从而减少沙干缩试验方法》（JC/T603—2004）进行，试件尺寸为需水量，因此固硫灰渣粉磨将有利于作为水泥混合材利用。25mm×25mm×280mm，胶沙比为1：2，需水量按照胶沙本实验通过控制固硫灰渣掺量，将固硫灰渣中SO3含流动度达到130～140mm确定，采用市售中沙，细度模量控制在标准允许的范围内，通过粉磨获得不同细度的固数为2.6。试件成型脱模后，测试其初始长度记为L0，然硫灰渣。要研究不同细度的固

4、硫灰渣对水泥性能的影响，后将试件进行自然养护，温度（20±3）℃、湿度（50±4）%，以期为固硫灰渣作为水泥混合材利用提供参考。或水中浸没养护至相应龄期，温度（20±3）℃，测试其长度记为Li。砂浆线性膨胀率计算公式如下：1实验部分1.1原料2结果与讨论试验用原料化学组成见表1，水泥基本性能见表2。水泥熟料粉磨2h，比表面积为320m²/kg，过80μm方孔2.1标准稠度需水量和凝结时间筛筛余为3.1%，用S表示。水泥为市售P·O42.5水泥，由标准稠度需水量和凝结时间测试结果可知，固硫灰用C表示。固硫灰渣为高硫型灰渣，粉磨至不同细度，渣作为水泥混合材其需水量和凝结时间都能满足要求。还

5、固硫灰有原灰（OF）、中细灰（MF）和高细灰（HF），将可看出，随着固硫灰渣的细度增加，水泥标准稠度需水量固硫渣粉磨成粗磨渣（OB）、中细渣（MB）、高细渣（HB），都有所降低，固硫灰降低非常明显。这是由于煤炭中有机固硫灰渣细度值见表3。成分的燃烧和固硫剂石灰石的分解会留下空隙，同时固硫试验配制的水泥为磨细固硫灰渣与磨细熟料混合后灰渣形成温度在1000℃以下，不可能形成液相，多保持得到，考虑到固硫灰渣SO3含量较高，为控制最终水泥总原有的疏松多孔状态，使得固硫灰渣需水量较大，粉磨后SO3含量，掺量均确定为所配制水泥的20%。固硫灰渣多孔结构被破坏，降低了固硫灰渣的吸水性，因表1原料化学

6、组成/%此固硫灰渣需水量随着细度的增加而减少。固硫渣需水量降低相对较小，因为固硫渣从毫米粒径的原状粉磨至粗磨渣已基本消除了多孔结构的影响。随着固硫灰渣的细度增加，水泥凝结时间有所延长，一方面固硫灰渣细度提高后填充在水泥颗粒孔隙中，减少了水泥颗粒与水之间以及水泥颗粒之间的接触；另一方面固硫灰渣颗粒细度增加，也120建筑建材装饰2013年第10期应用研究降低了其中无水石膏的粒径，有利于早期参与水化反应生3结语成较多的钙矾石（AFt）相，因此延长了凝结时间。随着固硫灰渣细度的增加，自然养护下水泥胶沙试件随着固硫灰渣的细度增加，固硫灰渣疏松多孔形貌被的收缩值也有所增加。韦迎春等对自然养护后的固

7、硫灰破坏，掺加固硫灰渣的水泥标准稠度需水量减少，凝结时——熟料试件水化产物进行SEM分析，发现其结晶产物间有所延长。细度增加对掺加固硫灰渣水泥干燥收缩没有不明显，以絮状水化产物为主，有少量块状和针状的结晶明显影响，但在进行潮湿养护时膨胀增加明显，主要是早产物，说明自然养护下缺少足够的水分使得二水石膏和钙期膨胀的增加。粉磨使固硫灰渣的膨胀提前释放，膨胀量矾石形成良好的结晶态，同时胶凝材料的干燥收缩和化学远低于破坏膨胀高限且在一定程度上有利于补偿水