Научная статья на тему 'Перспективы использования вторичного сырья угольной золы тепловых электростанций в строительстве'

Перспективы использования вторичного сырья угольной золы тепловых электростанций в строительстве Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
980
121
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ШЛАКИ / ЗОЛА / ЦЕМЕНТ / ЦЕМЕНТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО / ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ОТХОДЫ / РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ / SLAG / FLY ASH / CEMENT / CEMENT PRODUCTION / INDUSTRIAL WASTE / RESOURCE CONSERVATION

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Кошмамат Уулу Калысбек

В настоящей статье рассмотрены актуальные проблемы использования производственных отходов (шлаков) ТЭС. Дан краткий обзор применения золы и шлаков как сырья для производства цемента и повышения его качества. Приводятся технологические схемы и пути их оптимизации, а также технологические требования к золошлаковым отходам, используемым в производстве цемента.I

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

n this article the current problems of industrial waste (slag) TPP. A brief overview of the use of fly ash and slag as a raw material for cement production and improve their quality. Driven technological schemes and ways to optimize and technological requirements for ash waste used in cement production.

Текст научной работы на тему «Перспективы использования вторичного сырья угольной золы тепловых электростанций в строительстве»

Список литературы

1. Зулпуев А.М., Бактыгулов К. Дискретная расчетная модель для нормальных сечений железобетонных стержней несущих систем многоэтажных зданий // Синергия. 2016. № 2. С. 63-72.

2. Зулпуев А.М., Ганыев А.М. Расчет по методу сосредоточенных деформаций железобетонных стержневых систем с учетом физической нелинейности // Синергия. 2016. № 5. С. 100-107.

3. Клюев С.В. Высокопрочный мелкозернистый фибробетон на техногенном сырье и композиционных вяжущих с использованием нанодисперсного порошка // Бетон и железобетон. 2014. №4. С. 14 -16.

4. Клюев С.В., Клюев А.В. Исследование физико-механических свойств композиционных вяжущих // Успехи современной науки. 2015. №1. С. 21 - 24.

5. Клюев С.В., Нетребенко А.В., Дураченко А.В., Пикалова Е.К. Фиброармированные композиты на техногенном сырье // Сборник научных трудов Sworld. 2014. Т. 19. №1. С. 34 - 36.

6. Наумов В.А. Статистический анализ результатов экспериментального исследования характеристик бетонных смесей // Синергия. 2016. № 3. С. 80-87.

Кошмамат уулу Калысбек

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ УГОЛЬНОЙ ЗОЛЫ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Ошский технологический университет

Ключевые слова: шлаки, зола, цемент, цементное производство, производственные отходы, ресурсосбережение.

Аннотация: в настоящей статье рассмотрены актуальные проблемы использования производственных отходов (шлаков) ТЭС. Дан краткий обзор применения золы и шлаков как сырья для производства цемента и повышения его качества. Приводятся технологические схемы и пути их оптимизации, а также технологические требования к золошлаковым отходам, используемым в производстве цемента.

Keywords: slag, fly ash, cement, cement production, industrial waste, resource conservation.

Abstract: In this article the current problems of industrial waste (slag) TPP. A brief overview of the use of fly ash and slag as a raw material for cement production and improve their quality. Driven technological schemes

and ways to optimize and technological requirements for ash waste used in cement production.

В настоящее время за рубежом для выпуска низкомарочных цементов используется зола уноса теплоэлектростанций (ТЭС). Использование зол уноса в качестве компонента вяжущих веществ началось в конце 20-х годов, когда стали применять сжигание топлива в мелкодисперсном состоянии. В течение XX века средняя марка цемента значительно возросла. Однако высокомарочных вяжущих материалов все еще недостаточно. Это объясняется тем, что повышение средней марки часто достигается не столько благодаря увеличению выпуска высокомарочных цементов, сколько за счет сокращения производства вяжущих средних и низких марок, нужных для приготовления низкомарочных бетонов и растворов. Это приводит к неэффективному использованию высокомарочных цементов.

В последние 30 лет Сланцевский цементный завод ежегодно использует 250-300 тыс. т золы, что позволяет экономить до 100 тыс. т Российской Федерации известняка и до 50 тыс. т глины. Благодаря широкому применению отходов переработки горючих сланцев, расход условного топлива на этом заводе снижен со 165 кг/т клинкера в 1966 г. до 133 кг/т в 1981 г.

В соответствии с ТУ 34-70-10347-81 «Золы ТЭС. Отходы золошлаковые для производства цемента» золошлаковые отходы, служащие добавкой к портландцементу, должны отвечать следующим требованиям: конец схватывания не позднее 7 суток после затворения теста, состоящего из золовой смеси и извести-пушонки; сохранение водостойкости теста в течение 3 суток после конца схватывания; содержание SO3 не более 2%; горючих остатков - не более 2%; свободного СаО - не более 10%; потери при прокаливании (ППП) - не более 5%.

В строительной практике золами называют твердые очаговые остатки с частицами крупностью 0,15 мм, образующиеся при сжигании твердого топлива. Частицы большего размера относятся к шлаковому песку и щебню. Свойства золы зависят, главным образом, от вида сжигаемого топлива, условия сжигания и способа удаления золы за пределы котельной или ТЭС. Так как зола является продуктом обжига минеральной части топлива, то состав последнего, в первую очередь, и обуславливает свойства золы.

Обычно золы классифицируют по виду и качеству топлива. По этому признаку золы подразделяются на угольные, сланцевые и торфяные. Угольные, в свою очередь, подразделяются на

антрацитовые, каменные и золы бурых углей. По этой классификации зола-унос Бишкекской ТЭС является каменно- и буроугольной, так как она получается из 60% карагандинских каменных углей и 40% местных ташкумырских бурых углей. В зависимости от вида подготовки и условий сжигания топлива различают золы пылевидного сжигания и слоевого. По этому признаку зола- унос Бишкекской ТЭС относится к золам пылевидного сжигания.

В зависимости от принятого способа удаления очажных остатков золы могут быть сухими или влажными. Сухая зола по сравнению с влажной более активна, содержит меньше несгоревших частиц и зимой не смерзается. Вместе с тем она имеет серьезные недостатки: пыление, возможное содержание частиц непогасившейся извести, а также относительно большое количество свободной серы. На современных тепловых электростанциях наибольшее распространение получили системы гидроудаления с золо- отстойниками. По гранулометрическому и химическому составу золы из отвалов гидроудаления, по данным отечественных исследований, крайне неоднородны. На некоторых электростанциях осуществлено сухое золоулавливание в электрофильтрах и пневматическое золоудаление. Потребитель в этом случае получает для своих нужд тонкодисперсную золу в сухом виде. На Бишкекской ТЭС зола в основном улавливается в электрофильтрах, а транспортирование в отвалы производится пневматическим и гидравлическим способами.

Высокая дисперсность, соответствующий минералогический состав и гидравлическая активность золы-унос делают ее одним из наиболее эффективных и удобных видов активной минеральной добавки при производстве цемента, местных вяжущих веществ, а также строительных растворов и бетонов. Пригодность для применения золошлаковых отходов в промышленности строительных материалов и изделий зависит от их химического, минералогического состава, а также от физических свойств. Физические и химические свойства золы-унос, в свою очередь, зависят от вида сжигаемого топлива, а также способа и конструкции золоулавливающих устройств.

Технология приготовления бетона с добавкой золы-унос аналогична приготовлению обычного тяжелого бетона. В расходных бункерах бетоносмесительных установок для золы выделяется один из отсеков или дополнительно строится новый. Зола вводится в смеситель в сухом виде через отдельный дозатор. Как минеральная добавка она используется в пределах 50-200 кг на 1 м3 бетона. Введение золы в состав легкого конструкционно-теплоизоляционного бетона позволяет экономить 20-30 кг цемента на 1м3. Технология

приготовления конструкционно-теплоизоляционного бетона с добавкой золы аналогична технологии приготовления бетона без добавления ее. Поэтому при приготовлении указанного бетона следует руководствоваться «инструкцией по изготовлению конструкций и изделий из бетонов, приготавливаемых на пористых заполнителях СНиП 493-76 .Бетонные смеси подвижностью более 2 см могут приготавливаться в бетоносмесителях гравитационного действия, а жесткие и малоподвижные - в бетоносмесителях принудительного действия. Продолжительность перемешивания 3-5 минут.

Рисунок 1 - Принципиальная схема технологического режима

1 — приемное устройство; 2 — золоприемник; 3 — распределительное устройство; 4 — силосный склад золы; 5 — пневмонасосы; 6 — золоприемник БСУ; 7 — батарейный циклон; 8 — рукавный циклон; 9 — вентилятор; 10 — бункера; 11 — циклон; 12 — распределитель; 13 — фильтр

На рис. 1 приведена схема механизированного склада сухой золы-унос и способ ее транспортирования и подачи в бетоносмесительный узел.

Введение тонкодисперсной золы-унос в цемент вне мельницы наиболее экономично, так как производительность возрастает пропорционально количеству использованной золы. Об этом свидетельствует опыт цементной промышленности Франции. Исследования, проведенные в «Гипроцементе», показали, что введение в клинкер золы-унос при помоле увеличивает удельную производительность мельницы на 9% при добавлении 15% золы и на

18% - при добавлении 30% золы.

Зола должна обеспечить равномерность изменения объема смеси цемента и золы при испытании образцов кипячением в воде. Утилизация промышленных отходов в последние годы становится особенно актуальной и у нас в стране. Уровень полезного применения угольной зол ТЭС Кыргызской Республики может составить около 100 тыс. тонн в год. Таким образом, большими потенциальными возможностями по их использованию располагают: цементная промышленность, производство строительных растворов и бетонов, производство легких заполнителей (аглопорита и глинозольного керамзита), строительной керамики, силикатного кирпича. При комплексном использовании угольной золы ТЭС как вторичные сырья повышается рентабельность в строительстве.

Успешное решение данной проблемы требует проведения научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ, а также оптимизации рецептурно-технологических режимов при производстве цемента.

Список литературы

1. Ахмедов А.Э., Ахмедова О.И., Шаталов М.А. Стратегии реализации политики энергосбережения в регионах // В сборнике: Концептуальные основы стратегического управления региональным развитием в условиях глобальных вызовов. Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации Чебоксарский филиал. 2015. С. 1618.

2. Клюев С.В., Клюев А.В. Техногенное сырье - эффективный заполнитель для фибробетонов // Успехи современной науки. 2015. №1. С. 33- 35.

3. Клюев С.В., Нетребенко А.В., Дураченко А.В., Пикалова Е.К. Фиброармированные композиты на техногенном сырье // Сборник научных трудов Sworld. 2014. Т. 19. №1. С. 34- 36.

4. Клюев С.В., Клюев А.В. Управление проектными параметрами в задачах оптимального проектирования // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2010. № 1. С. 15-19.

5. Маматалиева Ф.Т. Экологические проблемы кирпичного производства и пути их решения (на примере АО «Ош Ак-Таш») // Синергия. 2015. № 1. С. 79-84.

6. Мычка С.Ю., Шаталов М.А. Управление энергоэффективностью промышленного предприятия на современном этапе //

Фундаментальные и прикладные исследования в технических науках в условиях перехода предприятий на импортозамещение: проблемы и пути решения. Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. 2015. С. 472-474.

Романова И.П., Сабенина С.В., Суворова А.А.

ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫЕ ОКОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ СО СТЕКЛОПАКЕТАМИ ДЛЯ ГАЗИФИЦИРОВАННЫХ ЗДАНИЙ

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)

Ключевые слова: легкосбрасываемые оконные конструкции; защита газифицированных зданий от разрушения при взрыве.

Аннотация: В статье рассмотрены проблемы защиты зданий от разрушения при взрыве в газифицированных домах. Рассмотрены преимущества и недостатки применения легкосбрасываемых оконных конструкций при взрыве бытового газа.

Keywords: easyjettisonable window constructions; suggested protection of gasify buildings from destruction in the blast.

Abstract. The article deals with the problem of protecting buildings from destruction for gasify buildings. Discusses the advantages and disadvantages of using easyjettisonable window constructions from the explosion of domestic gas.

Иногда малейшая ошибка при использовании газового оборудования может стать причиной настоящей трагедии. Так, за 2015 год в разных регионах России 15 раз взрывался бытовой газ в жилых газифицированных домах. В подобных ЧП погибли 17 человек, были разрушены десятки квартир. Взрыв газопаровоздушной смеси, которая образовалась после утечки, произошел при наличии какого-то источника зажигания.

В стремлениях защитить здания от разрушений люди различными способами пытаются увеличить прочность его самого, либо прибегают за помощью к таким современным устройствам, как легкосбрасываемые конструкции (изделия, выполняющие функцию противовзрывных предохранительных конструкций, предназначенные для снижения избыточного давления, возникающего при внутренних взрывах парогазопылевоздушных горючих смесей в зданиях и сооружениях).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.