Золу ТЭС при производстве глинозольного керамзита используют в качестве добавки, вводимой в глину (в количестве 10-30%), и в качестве компонента сырьевой смеси (50% и более). В качестве добавки, снижающей насыпную плотность керамзита, используют в первую очередь золы с содержанием оксидов железа 12-20%, оксидов алюминия 20-35%, при этом удельная поверхность золы должна находиться в пределах 1000-3000 см2/г. Если же зола служит компонентом сырьевой смеси, то содержание отдельных оксидов может изменяться в более широких пределах.

Максимально допустимое содержание остатков топлива в золе, используемой в производстве глинозольного керамзита, не должно превышать 17%, при этом предпочтение отдают золам из отвалов гидроудаления, так как при применении сухой золы-уноса не удаётся достичь требуемой гомогенности глинозольной шихты даже при интенсивном и длительном перемешивании.

Технологическая схема производства глинозольного керамзита принципиально не отличается от схемы производства керамзита. Основная её особенность помимо усреднения золы – более тщательная подготовка сырьевой смеси. Сначала смесь перемешивают в глиномешалке с пароувлажнением, затем в другой глиномешалке без пароувлажнения, а затем в дырчатых вальцах. При этом глинистый компонент предварительно обрабатывают на вальцах тонкого помола. Исследования НИИ керамзита показали, что введение в глинистую шихту золы ТЭС позволяет снизить насыпную плотность керамзита на одну-две марки. Влияние количества вводимой золы на прочность глинозольного цемента показывают следующие данные:

Производство глинозольного керамзита экономически выгодно, так как стоимость золы ниже стоимости природного сырья, а наличие в ней остаточного топлива обеспечивает снижение общего расхода теплоты на обжиг.

Зольным гравием называют искусственный пористый заполнитель с зёрнами округлой формы, получаемый обжигом сырцовых гранул золы-уноса сухого или гидроудаления в коротких прямоточных вращающихся печах. В качестве добавок используют глину (для улучшения грануляции), пиритные огарки (для снижения температуры размягчения) и кварцевый песок (для повышения прочностных показателей готового продукта).

Зола должна содержать не более 10% несгоревших углистых частиц, не менее 7% оксидов железа и не более 8% оксидов кальция и магния. При более высоком содержании несгоревших остатков угля в золу добавляют глину.

Для изготовления зольного гравия золошлаковая смесь отбирается из отвала гидрозолоудаления ТЭС. Мокрой она поступает в ящичный подаватель, оттуда – в сушильный барабан, через который пропускают отходящие от вращающейся печи газы. Высушенная золошлаковая смесь транспортируется в шаровую мельницу, где измельчается до нужной дисперсности, после чего подаётся в тарельчатый гранулятор. В нём она непрерывно смачивается водой и закатывается в гранулы требуемого размера. Размеры шариков, в которые агрегатируются смоченные частицы во время перемещения во вращающейся тарелке, зависят от угла наклона гранулятора и скорости вращения. Для большего упрочнения зольные гранулы пропускают через сушильный барабан, откуда они поступают в прямоточную вращающуюся печь, где спекаются и вспучиваются при температуре 1150-1200*С. Затем полученная масса охлаждается, сортируется на фракции и поступает на склад готовой продукции.

Насыпная плотность и прочность зольного гравия, полученного гранулированием зол ТЭС с последующим спеканием и вспучиванием гранул, представлены в таблице 6.

Таблица 6.

Зольный гравий не должен содержать включений свободной извести. Потери в массе при прокаливании допускаются не выше 5%, а после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания потери в массе не должны превышать 10%. Максимальная отпускная влажность 5%. В сортовом зольном гравии не должно быть больше 5% дробленых кусков.

К искусственным неорганическим заполнителям для лёгких бетонов относят также аглопоритовый гравий, изготовляемый из золы ТЭС или золошлаковой смеси отвалов путём окомкования и последующей термической обработки сырцовых гранул со вспучиванием на агломерационных обжиговых машинах.

Аглопорит получают спеканием при обжиге в слое подготовленных гранул песчаноглинистых пород, а также отходов переработки и сжигания твёрдых видов топлива (отходы углеобогащения и золы ТЭС).

1.2 Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций.

Щебень и песок ТЭС образуются при сжигании углей в топках котлов с жидким и твёрдым шлакоудалением и применяются в качестве заполнителя для тяжёлых и лёгких бетонов сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций, кроме бетонов гидротехнических сооружений, конструкций мостов, тоннелей и эстокад, дорожных покрытий, труб, шпал, опор ЛЭП и конструкций из специальных бетонов.

По виду сжигаемых углей шлак разделяют на каменноугольный и буроугольный, по средней плотности – на плотный (со средней плотностью зёрен свыше 2,0 г/см3), образующийся в топках котлоагрегатов с жидким шлакоудалением, и пористый ( со средней плотностью зёрен до 2,0 г/см3), образующийся в топках котлоагрегатов с твёрдым шлакоудалением. Щебень и песок характеризуются зерновым составом, насыпной плотностью, химическим составом, а также устойчивостью структуры и морозостойкостью.

По зёрновому составу щебень и песок разделяют на:

- фракционированный с размерами зёрен 5 -10; 10 - 20; 5 -20 мм;

- шлаковый песок с размером зёрен до 5 мм;