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分选粉煤灰和磨细粉煤灰的比较研究 2007年第4期水电勘测设Ct总第64期 分选粉煤灰和磨细粉煤灰的比较研究 王学勋 (中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院,贵州贵阳550002) 摘要:粉煤灰在大体积混凝土中被广泛的使用,一般来讲,分选粉煤灰生产成本高,利用率低.我们不能单纯的追求 产品的局部性能,应该从经济,资源利用率及产品性价比去确定所需的工程产品.本文从分选,磨细粉煤灰的生产,自 身特性及掺入粉煤灰后混凝土的性能对比出发,简要介绍了分选,磨细粉煤灰的区别,可供工程建设中确定使用粉煤灰 时借鉴参考. 关键词:粉煤灰;分选;磨细;需水量比;和易性 0概述 粉煤灰是从煤粉炉烟道气中收集到的粉末,是火 力发电厂燃煤锅炉排出的一种工业废渣.它是煤粉 在特定的条件下受热,燃烧后,经过冷却到一定的温 度,即形成粉状,球状的硅酸盐物质等. 1粉煤灰的矿物成分与组成 粉煤灰是含有以硅铝为主的烧成黏土质人工火 山灰的无机粉体材料.粉煤灰中的主要矿物为硅铝 质玻璃体,未燃尽的炭粒,莫来石,石英,赤铁矿,磁铁 矿等,粉煤灰的颗粒成分主要组成见图1. 图1粉煤灰的主要颗粒组成 2粉煤灰的化学成分 我国粉煤灰物理化学性质波动比较大,这主要是 煤质的不同,锅炉技术参数不同,技术管理水平不同 等造成的.粉煤灰的主要化学成分为:SiO:33%～ 63%;A1203:16%～4O%;Fe203:1.5%～6%;CaO:2% ～ 8%;MgO:1.5%～4%;Na20:0.5%～2.5%;K20: 0.3%-2%;TiO2:O.3%～1.6%. 3粉煤灰掺入混凝土后的反应机理 大量研究表明,粉煤灰在混凝土中通过各种化学 和物理效应来发挥作用,这些效应主要包括形态效 应,活性效应和微集料效应. 3.1磨细粉煤灰 3.1.1磨细粉煤灰的反应机理 由于粉煤灰玻璃体颗粒在水化过程中,不会象水 泥熟料颗粒发生解体分散,反应只能通过颗粒表面层 进行.据此理由,粉煤灰专家认为:用磨细的方法来 增大颗粒比表面,从而增加界面的反应能力,提高了 其活性效应. 在磨细过程中,多孔玻璃体被打碎,改善了颗粒 级配,原来的多孔玻璃体,多孔炭粒及组合粒子的开 放孔洞中,可以储存大量的水份,磨细后,蓄水孔腔减 少,标准稠度需水量有了明显的降低.在磨细过程 中,原来包裹住细小玻璃体的颗粒被释放出来,多孔 颗粒少,极大地改变了颗粒的表面形貌. 作者简介:王学勋(1979一),男,甘肃省临洮县人,助理工程 师,从事水利水电工程试验,监理等工作. 2007年第4期水电勘测设计总第64期 3.1.2粉煤灰粉磨过程 粉煤灰磨细实质上是一种机械力粉磨,粉磨时间 与比重曲线关系表明:一般在粉磨的开始阶段,碳粒 和多孔颗粒以及薄壁空心微珠的细度得到改善,比表 面积和密度增加比较迅速.粉磨一定时间后,开始厚 壁空心珠和实心珠的粉磨,但这些物质不易粉磨,短 时间粉磨仅擦伤其表面,所以会出现一个粉磨细度变 缓的平台.粉煤灰磨细的过程也是各种微珠被打破 的过程,随着微珠破碎的比例增大,粉煤灰的密度会 逐渐增大因而会出现密度随粉磨时间延长而逐渐增 大的变化规律.当粉磨过程中不以微珠打破为主要 形式时,密度则不再增加. 3.2分选粉煤灰 3.2.1分选粉煤灰的反应机理 为了更好的发挥粉煤灰拌制混凝土应用的滚珠 效果,需对粉煤灰进行分选.其分离是根据各类颗粒 或微珠在物理化学,电性,磁性及矿物组分的差异进 行分离.利源粉煤灰分选就是利用风力分选的一种 干分法.就分离实质来看:对粉煤灰颗粒本身不进行 破坏,在风流中利用旋转离心力对粉煤灰原灰中不同 比重的粒组进行分离,得到理想的颗粒组成. 3.2.2粉煤灰分选过程 从原灰库由稳料装置给料,经过气灰混合器的 (原灰+气)被负压经输灰管输送到分级机进料口进 入分级室,在分级室中颗粒由于受到离心力Fc(与颗 粒直径的立方成正比)与气动阻力Fd两种力的作用, 较细颗粒由于Fgt;F.而向涡轮靠拢,并由涡轮导向到 出料口(细灰+气),经旋风收集器收集成为用户要求 的成品细灰. 4分选粉煤灰与磨细粉煤灰的比较 4.1电镜观察比较 以四川省攀枝花市504电厂生产的粉煤灰为原 料,委托攀枝花钢铁研究检测中心,对细度基本相同 的分选粉煤灰和磨细粉煤灰进行了2组不同放大倍数 的电镜观察,形态对比见检验结果图2. 从电镜观察结果对比来看,细度相近的分选粉煤 灰其球形颗粒稍多,且呈规则性球体.少部分微珠被 破碎,磨细粉煤灰所含的玻璃微珠相对较少.说明分 选粉煤灰较磨细粉煤灰更容易发挥粉煤灰的形态效 应,由于磨细粉煤灰部分微珠的表面有破损,则微珠 体现的活性效应要优于分选粉煤灰. 4.2粉煤灰细度与需水量比的关系 对四川省攀枝花市504电厂生产的粉煤灰取样送 昆明院试验中心,攀枝花市产品质量监督检