TECHNOLOGIE VÝROBY UMĚLÉHO POPÍLKOVÉHO KAMENIVA VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ Ústav technologie stavebních hmot a dílců TECHNOLOGIE VÝROBY UMĚLÉHO POPÍLKOVÉHO KAMENIVA Ing. Vít Černý, Ph.D.

Způsoby spalování uhlí Klasický Fluidní „Klasický“ vysokoteplotní způsob Vysoké teploty – 1200°C, odsíření vápennou suspenzí, struska, popílek, energosádrovec, kulovitá zrna, minimum síry a vápna. Only for a short reapeating I would like to describe you a technology of coal combustion in a energy equipment. Most used are fly ashes from classical combustion technology, where the milling coal is burned in the boiler at temperatures 1100 - 1300 degreese of Celsius. First by-product from classical combustion technology is Slug which is taken from buttom of boiler. Gas and solid emission go into the separators. Fly ash is separating by mechanical and elektrostatic separators. There is often one silo for mix of these ashes. Gas emissions are cleaned by lime solution, to produced energo-gypsum. The second technology of coal combustion is based on co-combusting milling coal with milled limestone by temperatures about 850 degrees of Celsius. There is minimum sulfur dioxide in the emisions. Sulfure and lime are contained in bed ash and fly ash. Main differences of these two types of fly ashes are based on combustion and desulfurization technology. Classical fly ash has some content of amorphous phase and minimal content of lime and sulfur. Fluidní způsob Teploty – 850°C, odsíření vápencem ve fluidním loži, ložový popel, fluidní popílek, porézní zrna, obsah síry a vápna.

VEP = vedlejší energetický produkt Produkce a využití VEP VEP = vedlejší energetický produkt Největší podíl popílků z vysokoteplotního spalování, současné využití především pro rekultivace, minimum popílků odpadem (max. 3 %). Největší podíl popílků z vysokoteplotního spalování. Využití hlavně jako stabilizátů pro rekultivace. Pro spékané kamenivo využitelné popílky, které jsou méně vhodné do betonu. Minimum popílků ukládáno jako odpad.

Využitelnost popílků při výrobě Cementu, betonu, malt, pórobetonu, asfaltových výrobků, pozemních komunikací, cihlářských výrobků, jílovo-popílkových těsnících injektáží, solidifikace odpadů, umělého kameniva za studena a urychleně vytvrzovaného, umělého kameniva spékáním.

Umělá popílková kameniva Kamenivo za studena vytvrzované: Popílek (min. 90%) + pojivo (max. 10%) + voda mísení – granulace – vytvrzení – třídění Aardelite, Kabet, Karit. Spékané kamenivo: Popílek (min. 90%) + palivo (max. 10%) + voda mísení – granulace – samovýpal – drcení – třídění Lytag, Pollytag, Agloporit.

Možnosti sbalkování popílků Granulační talíře

Technologie výroby sbalkovaných kameniv Pollytag - Granulační talíře

Možnosti sbalkování popílků Granulační válce

Princip samovýpalu sbalkovaných kameniv Legenda: 1 – Pohyblivý článkový rošt 7 – Odtahové komory 2 – Násypka roštoviny 8 – Vyklápění spečenců 3 – Násypka syrové vsázky 9 – Kapotovaný drtič spečenců 4 – Plynová zapalovací hlava 10 – Nasávání spalovacího vzduchu 5 – Přívod plynu a přídavného vzduchu 11 – Odtah spalin 6 – Pevné bočnice 12 – Odprášení Drtiče

Technologie výroby sbalkovaných kameniv Zapalování vsázky Pollytag - Ukládání sbalků na rošt

Technologie výroby sbalkovaných kameniv Pollytag - Samovýpal kameniva Segment roštu Konec roštu a doprava kameniva k drtiči

Zkušební výpaly Průběh výpalu: zapálení, samovýpal, chlazení. Příměs fluidního popílku: vyšší spotřeba záměsové vody, delší doba samovýpalu.

Vliv podtlaku na průběh výpalu Propad vsázky při podtlaku 1100 Pa (granulace na válcích) Propad vsázky při podtlaku 1100 Pa (granulace na talíři) Podlimitní množství spalovacího vzduchu (podtlaku) Podtlak pod roštem velmi důležitý. Nutné zajistit dostatečný průchod vzduchu a současně nezatěžovat pelety. 1100 Pa vysoké. Dochází k drcení pelet, uzavření střední části a prohoření krajní části. Vznik velkých spečenců s nevypálenou částí vsázky. 550 Pa mnohem příznivější. 1100 Pa nadlimitní = drcení pelet, = neprodyšnost, = nevypáleno, 550 Pa vyhovující. Propad vsázky během výpalu při snížení podtlaku za pecí na 550 Pa

Výpaly v horizontální peci – aglomerační rošt Zapalování Naplnění horizontálního roštu vsázkou Zapálená vsázka Umístění zapalovací hlavy na ZP Vypálená vsázka Umělé kamenivo s mírným spečencem

Vlastnosti vyrobeného kameniva Klasický Fluidní

Využití lehkých popílkových kameniv Do betonu, násypy, zásypy, filtrační vrstvy, betonové zdící prvky apod. Náhrada přírodních kameniv, snížení hmotnosti konstrukcí při zachování pevnosti, možné využití při stavbě mrakodrapů, mostů apod. Kameniva agloporit, Aardelite, Lytag, kavitit, keramzit jsou díky svým vlastnostem vhodná k využití do betonů. Vermikulit s expanditem jsou díky extrémní termoizolační schopnosti vhodná do žáruvzdorných betonů. K výrobě speciálních termoizolačních malt se používá perlit a expandit. Lytag a keramzit slouží také jako vynikající filtrační médium.