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第 54 卷第 12 期2023 年 12 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.12Dec. 2023烧失量对循环流化床粉煤灰高强陶粒烧结的影响王继蕊，王旭旭，秦育红，贺冲，卫月星，李晓姣，曹昉(太原理工大学 环境科学与工程学院，山西 太原，030024)摘要：首先，对烧失量为3%和28%的2种循环流化床粉煤灰(CFB 灰)进行混配，得到7种不同烧失量的粉煤灰，与水造粒成生料球，并于1 250 ℃下烧结制备陶粒；其次，采用压力测试机等设备测试陶粒的抗压强度等物理性能；最后，通过自行搭建的高温原位观察装置，采用SEM 、XRD 和TG-DSC 等方法分析CFB 灰烧结过程的固液转变温度、矿相变化及挥发分释放特性等，并总结烧失量对CFB 灰陶粒烧结的影响。
研究结果表明：当烧失量为5%~8%时，其在CFB 灰烧结过程中所提供的热量和气体恰好能使高温陶粒气、液相达到平衡，陶粒表现为先收缩后膨胀；当烧失量为5%时，陶粒内部液相包裹气体，出现均匀微小的闭孔，表面形成光滑釉质层，结构致密，陶粒的抗压强度达到最大值11.6 MPa ，属于高强陶粒。
当烧失量低于5%时，液相生成较少，陶粒内部松散，外部粗糙，抗压强度低；当烧失量高于8%时，烧结过程中产生过量气体，液相包裹作用弱，导致陶粒内部孔隙过大，且莫来石含量减少，骨架支撑作用弱，陶粒强度降低。
关键词：循环流化床粉煤灰；陶粒；烧失量；抗压强度；原位观察；烧结机理中图分类号：X705 文献标志码：A 开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2023）12-4662-11Effect of loss on ignition on sintering of high-strength ceramsitemade from CFB fly ashWANG Jirui, WANG Xuxu, QIN Yuhong, HE Chong, WEI Yuexing, LI Xiaojiao, CAO Fang(College of Environmental Science and Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)Abstract: Firstly, seven coal fly ashes with different loss on ignition(LOI) were obtained by mixing two circulating fluidized bed(CFB) fly ash with LOI of 3% and 28%. The CFB fly ash was granulated into raw balls with water and then was sintered at 1 250 ℃ to prepare ceramsite . Secondly, the physical properties of ceramsite, such as the compressive strength et al., were tested by an electronic universal tester. Finally, the solid-liquid transition temperature, mineral phase change and volatile release characteristics of sintering CFB fly ashwere收稿日期： 2023 −02 −20； 修回日期： 2023 −05 −15基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(21975172，22108190)；山西省重点研发计划项目(201903D321073)(Projects(21975172, 22108190) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(201903D321073) supported by the Key Research and Development Project of Shanxi Province)通信作者：秦育红，博士，教授，从事固废资源化利用研究；E-mail ：******************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.12.006引用格式： 王继蕊, 王旭旭, 秦育红, 等. 烧失量对循环流化床粉煤灰高强陶粒烧结的影响[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(12): 4662−4672.Citation: WANG Jirui, WANG Xuxu, QIN Yuhong, et al. Effect of loss on ignition on sintering of high-strength ceramsite made from CFB fly ash[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(12): 4662−4672.第 12 期王继蕊，等：烧失量对循环流化床粉煤灰高强陶粒烧结的影响analyzed by using the self-built high-temperature in-situ observation device, SEM, XRD and TG-DSC, etc. The effect of LOI on sintering of CFB fly ash high strength ceramsite was summarized. The results show that when LOI of CFB fly ash is between 5%−8%, the heat and gas provided during CFB fly ash sintering process can precisely achieve the gas-liquid equilibrium of high-temperature ceramsite. The ceramsite shrinks and then expands moderately. Specifically, at LOI of 5%, the liquid phase wraps the gas inside the ceramsite, producing the uniform and tiny closed pores in the internal and the smooth external surface. It has a dense structure and its compressive strength reaches a maximum value of 11.6 MPa, belonging to high-strength ceramsite. However, when LOI is less than 5%, the liquid phase is not enough. The ceramsite is loose inside and rough outside, leading to low compressive strength. When LOI is higher than 8%, excessive gas is generated during the sintering process, and the liquid phase wrapping effect is weak. This results in excessively large pores inside the ceramsite. In addition, the mullite content decreases, which means the skeleton support effect is weak, leading to a decrease in the strength of ceramsite.Key words: circulating fluidized bed fly ash; ceramsite; loss on ignition; compressive strength; in-situ observation; sintering mechanism循环流化床(circulating fluidized bed, CFB)锅炉燃煤发电产生的主要副产物之一为循环流化床粉煤灰(CFB灰)[1]。
粉煤灰陶粒回转窑技术
引言概述：
粉煤灰陶粒回转窑技术是一种有效利用粉煤灰资源的方法，通过回转窑的热处理过程，将粉煤灰转化为陶粒，实现了资源的再利用和环境的保护。
本文将从五个大点来详细阐述粉煤灰陶粒回转窑技术的相关内容。
正文内容：
1. 粉煤灰陶粒回转窑技术的原理
1.1 粉煤灰的性质及其影响因素
1.2 回转窑的工作原理及其优势
2. 粉煤灰陶粒回转窑技术的工艺流程
2.1 粉煤灰的预处理
2.2 粉煤灰陶粒的制备过程
2.3 陶粒的成型与烧结
3. 粉煤灰陶粒回转窑技术的应用领域
3.1 建筑材料领域
3.2 路基工程领域
3.3 环境治理领域
4. 粉煤灰陶粒回转窑技术的优势和挑战
4.1 资源利用的优势
4.2 环境保护的优势
4.3 技术挑战及解决方案
5. 粉煤灰陶粒回转窑技术的发展前景
5.1 国内外应用情况
5.2 发展趋势与前景展望
5.3 推广应用的建议
总结：
粉煤灰陶粒回转窑技术通过将粉煤灰转化为陶粒，实现了粉煤灰资源的再利用和环境的保护。
本文从粉煤灰陶粒回转窑技术的原理、工艺流程、应用领域、优势和挑战以及发展前景等五个大点进行了详细阐述。
通过对该技术的研究和应用，可以有效促进粉煤灰资源的可持续利用，为环境保护和可持续发展做出贡献。
黑龙江省双达电力设备集团有限公司简介黑龙江省双达电力设备集团是民营股份制企业，原双达公司始建于1993年，经过多年拼博，现有员工1200人，注册资金4000万元，2006年产值1.2亿，年纳税近千万元，集团下设四个子公司：哈尔滨三发新型建材有限公司、黑龙江龙源电力技术开发有限公司、黑龙江省双达防腐保温工程有限公司、哈尔滨双达钢构彩板有限公司。
五个分公司：省双达集团粉煤灰制品分公司、省双达集团空心砖制造分公司、省双达集团塑料制品分公司、省双达集团新型防腐保温材料厂、哈尔滨发电设备安装检修工程有限公司第一分公司。
主要有四大产业：一、电力工程：围绕电力系统电厂大修工程，先后在省内外十几家大中型电厂的保温大修、水塔大修等工程项目。
二、钢构彩板工程：拥有国内先进的PRL-5B金属隔热夹芯板生产线，可生产聚苯（EPS）岩棉、玻璃丝绵、隐藏式墙板及屋面板等等十多种产品。
产品质量达到国内先进水平。
并以轻质度强、造型美观、价格低廉、施工期短而深受广大用户青睐。
同时承接工厂厂房、冷库设施、楼房建筑、活动房屋等轻钢结构的设计、制造及安装。
承揽了华能伊敏煤电公司、大庆新华电厂、哈尔滨轴承厂、齐齐哈尔、哈尔滨热电厂、双鸭山矸石电厂、等十几家主厂房及相关附属工程。
三、粉煤灰综合利用产业：结合国家提倡的节能环保、废物利用的主题，集团开发了粉煤灰综合利用产业，利用哈尔滨第三发电厂原灰，经贮运、加工生产粉煤灰砌块、烧结多孔砖、陶粒、外加剂等建材产品。
年利用粉煤灰70多万吨，为进一步提高粉煤灰综合利用，与哈尔滨第三发电厂、黑龙江省辰能电力开发公司合资兴建了年产30万吨的水泥粉磨站一座，年生产水泥30万吨，混凝土外加剂25万吨，大小贮灰库20余座。
集团在抓好生产经营的同时，牢固树立既要生存又要发展的观念，每年投入大量资金与哈尔滨工业大学、黑龙江省建材研究院等科研院所共同对相关产品进行技术改革创新，围绕粉煤灰综合利用大力发展国家节能、减排、利废政策鼓励的相关产业。
黑龙江省双达电力设备集团有限公司粉煤灰烧结陶粒项目项目建议书(生产能力：10万立方米/年)I.第一章概述一、项目建设单位基本情况（一）项目名称及承办单位1、项目名称黑龙江省双达电力设备集团有限公司年产10万m3粉煤灰烧结陶粒项目2、项目建设单位黑龙江省双达电力设备集团有限公司法人代表：张杰法定地址：哈尔滨市呼兰区双井镇劳动村3、项目建设地址：哈尔滨市呼兰区腰堡镇东岗村（二）企业基本情况黑龙江省双达电力设备集团是民营股份制企业，原双达公司始建于1993年，经过多年拼博，现有员工1200人，注册资金4000万元，2008年产值2.1亿元，纳税1300万元，集团下设六个子公司：哈尔滨三发新型节能建材有限责任公司、黑龙江龙源电力技术开发有限公司、黑龙江省双达防腐保温工程有限公司、哈尔滨双达钢构彩板有限公司、哈尔滨粉煤灰制品有限公司、黑龙江省双达市政工程有限公司。
三个分公司：省双达集团空心砖制造分公司、省双达集团塑料制品分公司、省双达集团新型防腐保温材料厂。
主要有四大产业：电力工程：围绕电力系统电厂大修工程，先后在省内外十几家大中型电厂的保温大修、水塔大修等工程项目。
钢构彩板工程：承揽了华能伊敏煤电公司、大庆新化电厂、哈尔滨轴承厂、齐齐哈尔、哈尔滨热电厂、双鸭山矸石电厂、等十几家主厂房及相关附属工程。
粉煤灰综合利用产业：结合国家提倡的节能环保、废物利用的主题，集团开发了粉煤灰综合利用产业，利用哈尔滨第三发电厂原灰，经贮运、加工生产粉煤灰砌块、烧结多孔砖、陶粒、外加剂等建材产品。
年利用粉煤灰70多万吨，为进一步提高粉煤灰综合利用，与哈尔滨第三发电厂、黑龙江省晨能电力开发公司合资兴建了年产60万吨的水泥粉磨站一座，大小贮灰库20余座。
集团在抓好生产经营的同时，牢固树立既要生存又要发展的观念，年年投入大量资金与科研院所共同对相关产品进行技术改革创新，围绕粉煤灰综合利用大力发展国家节能、减排、利废政策鼓励的相关产业。
