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公開番号2024144892
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023057061
出願日2023-03-31
発明の名称改質フライアッシュの製造方法及び改質フライアッシュ製造装置
出願人株式会社トクヤマ
代理人
主分類C04B 18/08 20060101AFI20241004BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】原料フライアッシュの供給量が一定であって、かつ加熱炉内の温度が一定であり、改質フライアッシュの安定的な生産が可能であって、未燃カーボン量の少ない改質フライアッシュを安定的に得る製造方法を提供すること。
【解決手段】原料フライアッシュの未燃カーボン量を測定しておき、原料フライアッシュを定量供給しつつ、該測定値に応じて、燃料の加熱炉への供給量を決定することで、加熱炉の温度が一定となるよう制御する改質フライアッシュの製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
原料フライアッシュを加熱炉へ供給して加熱することにより、原料フライアッシュ中の未燃カーボンを低減して、未燃カーボン量の少ない改質フライアッシュを製造するための方法であって、原料フライアッシュを定量供給しつつ、原料フライアッシュの未燃カーボン量に応じて加熱炉に供給する燃料の供給量を決定することで、加熱炉の温度を一定に制御することを特徴とする改質フライアッシュの製造方法。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
加熱炉が流動層式加熱炉である請求項１記載の改質フライアッシュの製造方法。
【請求項３】
定量供給が、定容量の定量供給であり、原料フライアッシュの未燃カーボン量が単位体積あたりの未燃カーボン量である請求項１又は２記載の改質フライアッシュの製造方法。
【請求項４】
原料フライアッシュを加熱することにより、原料フライアッシュ中の未燃カーボンを低減して、未燃カーボン量の少ない改質フライアッシュを製造するための装置であって、加熱炉に供給する原料フライアッシュの未燃カーボン量を測定するための未燃カーボン量測定装置と、原料フライアッシュを加熱炉に供給するための定量供給装置と、燃料の供給手段を備えた加熱炉と、未燃カーボン量の測定値に対して燃料の加熱炉への供給量を調整するための制御装置とを備えることを特徴とする改質フライアッシュ製造装置。
【請求項５】
加熱炉が流動層式加熱炉である請求項４記載の改質フライアッシュ製造装置。
【請求項６】
定量供給装置が、容積式定量供給装置であり、未燃カーボン量測定装置が単位体積あたりの未燃カーボン量を測定する未燃カーボン量測定装置である請求項４又は５記載の改質フライアッシュ製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、未燃カーボン量が低減された改質フライアッシュの製造方法に係わる。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
セメント混合材、コンクリート混合材、モルタル混合材等としてフライアッシュが使用されているが、このフライアッシュは、一般に炭素分の燃え残りとされる未燃カーボン量が少ないものが好適とされている。例えば、フライアッシュ中の未燃カーボン量が多いと、モルタルやコンクリートの表面に未燃カーボンが浮き出し、黒色部が発生することがある。また、モルタルやコンクリートに添加される化学混和剤などの薬剤が、未燃カーボンに吸着されるといった問題がある。
【０００３】
しかしながら、一般に、火力発電所から発生するフライアッシュは、その未燃カーボン量が一様ではなく、多いもので１５質量％ほど存在するものもあり、セメント混合材等として好適なものは、一部に限られているのが現状である。
【０００４】
このような状況下、フライアッシュに含まれる未燃カーボンを低減する方法が種々提案されおり、例えば、燃焼法、分級法、浮遊選鉱法などが提案されている。
【０００５】
燃焼法は、フライアッシュ中の未燃カーボンを効率的に除去できる方法の一つであり、加熱炉内にて未燃カーボンが燃焼・ガス化することにより、フライアッシュから除去される。この燃焼法においては、加熱炉の温度を一定に制御することが、未燃カーボン量の少ない改質フライアッシュを安定的に得るために重要である。なぜなら、加熱炉内の温度変動が大きい場合、加熱炉の温度が低すぎると未燃カーボンが効率的に燃焼せず、加熱炉の温度が高すぎるとフライアッシュが溶融して付着しあうことで粒状化したり、高温で結晶化したりして、フライアッシュの反応性が低下する問題を生じ、一定の品質の改質フライアッシュを得られないためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－２９９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
燃焼法において加熱炉の温度を一定に保つには、加熱炉内の熱バランスを一定に制御することが重要である。ここで問題となるのが、原料フライアッシュ中の未燃カーボン量の変動である。前述の通り、フライアッシュ中の未燃カーボン量は一様ではない。即ち、原料フライアッシュの供給速度が一定であると、未燃カーボン量が変動した際に加熱炉内での発熱量も変動してしまうため、熱バランスが一定に保てない。
【０００８】
特許文献１には未燃カーボンを確実かつ効率的に燃焼除去する技術として、フライアッシュに含まれる未燃カーボン量をＣとし、外熱式ロータリーキルンに供給する大気又は／及び酸素濃度調整ガス中の酸素量をＯ
2
とした場合に、Ｏ
2
／Ｃをモル比で１以上７以下に調整して、フライアッシュを効率よく改質することが記載されている。また、Ｏ
2
／Ｃを制御するために、フライアッシュの供給量、大気又は／及び酸素濃度調整ガスの供給量、あるいはこれら両供給量を制御することが記載されている。
【０００９】
しかしながら、原料フライアッシュの供給量を制御しながらＯ
2
／Ｃを制御する場合、原料フライアッシュ中の未燃カーボン量が多い時は原料フライアッシュ供給量を減らし、未燃カーボン量が少ない時には原料フライアッシュ供給量を増やす必要があるため、未燃カーボン量の変動に連動して生産量が変動してしまい、安定的な生産ができなくなるという問題がある。さらには、加熱炉の規模が一定であるのに対して、原料の供給量が大きく変動することは、品質変動を生じるリスクが高い。例えば、ロータリーキルンには加熱炉の内容積に占める原料体積の割合を示す充填率という指標がある。充填率は加熱炉において品質を左右する重要な指標である。
【００１０】
また、大気又は／及び酸素濃度調整ガスの供給量を変えてＯ
2
／Ｃを制御する方法は、未燃カーボンが十分に燃焼するだけの酸素量を常時供給するために有効であるが、原料フライアッシュ由来の発熱量は一定とならないので、加熱炉内の温度変動が大きくなってしまうという問題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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