Durante a combustão do combustível, são produzidos resíduos, que são chamados de cinzas volantes. Dispositivos especiais são instalados próximos aos fornos para prender essas partículas. São um material de dispersão com componentes menores que 0,3 mm.
O que é cinza volante?
Cinza volante é um material fino com partículas pequenas. É formado durante a combustão de combustíveis sólidos a temperaturas elevadas (+800 graus). Contém até 6% da substância não queimada e ferro.
As cinzas volantes são formadas pela queima de impurezas minerais que estão no combustível. Para substâncias diferentes, seu conteúdo não é o mesmo. Por exemplo, na lenha, o teor de cinzas volantes é de apenas 0,5-2%, no combustível turfa 2-30% e no carvão marrom e duro 1 - 45%.
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As cinzas volantes são formadas durante a combustão do combustível. As propriedades da substância obtida em caldeiras diferem daquelas criadas em laboratório. Essas diferenças afetam as características físico-químicase composição. Em particular, ao queimar em um forno, as substâncias minerais do combustível derretem, o que leva ao aparecimento de componentes de um compósito não queimado. Tal processo, que é chamado de subcombustão mecânica, está associado a um aumento da temperatura no forno de até 800 graus e acima.
Para a captura de cinzas volantes são necessários dispositivos especiais, que podem ser de dois tipos: mecânicos e elétricos. Uma grande quantidade de água é consumida durante a operação do GZU (10-50 m3 de água por 1 tonelada de cinzas e escórias). Esta é uma desvantagem significativa. Para sair dessa situação, utiliza-se o sistema inverso: a água, depois de purificada das partículas de cinzas, volta a entrar no mecanismo principal.
Principais recursos
- Trabalhabilidade. Quanto mais finas as partículas, maior o efeito das cinzas volantes. A adição de cinzas aumenta a homogeneidade da mistura de concreto e sua densidade, melhora a colocação e também reduz a quantidade de água de amassamento com a mesma trabalhabilidade.
- Reduzindo o calor de hidratação, que é especialmente importante na estação quente. O teor de cinzas da solução é proporcional à diminuição do calor de hidratação.
- Absorção capilar. A adição de 10% de cinzas volantes ao cimento aumenta a absorção capilar de água em 10-20%. Isso, por sua vez, reduz a resistência ao gelo. Para eliminar esta deficiência, é necessário aumentar ligeiramente a entrada de ar devido a aditivos especiais.
- Estabilidade em águas agressivas. Os cimentos, com 20% de cinzas, são mais resistentes à imersão emágua.
Prós e contras do uso de cinzas volantes
A adição de cinzas volantes à mistura tem vários benefícios:
- O consumo de clínquer é reduzido.
- A moagem melhora.
- Aumenta a durabilidade.
- Melhora a trabalhabilidade para facilitar a decapagem.
- O encolhimento é reduzido.
- Reduz a geração de calor durante a hidratação.
- Aumenta o tempo para quebrar.
- Melhora a resistência à água (tanto limpa quanto agressiva).
- A massa da solução diminui.
- Aumenta a resistência ao fogo.
Além das vantagens, também existem algumas desvantagens:
- Adição de cinzas com alto teor de subqueima altera a cor da argamassa de cimento.
- Diminui a força inicial em baixas temperaturas.
- Reduz a resistência ao gelo.
- Aumenta o número de ingredientes na mistura que precisam ser controlados.
Tipos de cinza volante
Existem várias classificações pelas quais as cinzas volantes podem ser classificadas.
De acordo com o tipo de combustível que é queimado, a cinza pode ser:
- Antracite.
- Carvão.
- Carvão marrom.
De acordo com sua composição, o freixo é:
- Ácida (com até 10% de óxido de cálcio).
- Básico (óxido de cálcio acima de 10%).
Dependendo da qualidade e uso posterior, distinguem-se 4 tipos de cinzas - de I a IV. E o último tipo de cinzausado para estruturas de concreto que são usadas em ambientes agressivos.
Processamento de cinzas volantes
Para fins industriais, as cinzas volantes não tratadas são mais frequentemente usadas (sem triturar, peneirar, etc.).
Quando o combustível é queimado, as cinzas são produzidas. Partículas leves e pequenas são levadas para fora do forno devido ao movimento dos gases de combustão e são capturadas por filtros especiais nos coletores de cinzas. Essas partículas são cinzas volantes. O resto é chamado de cinza de seleção seca.
A relação entre as frações indicadas depende do tipo de combustível e das características de projeto do próprio forno:
- com remoção de sólidos, 10-20% de cinzas permanecem na escória;
- com remoção de escória líquida - 20-40%;
- em fornos tipo ciclone - até 90%.
Durante o processamento, partículas de escória, fuligem e cinzas podem entrar no ar.
As cinzas volantes da seleção seca são sempre classificadas em frações sob a influência de campos elétricos que são criados nos filtros. Portanto, é o mais indicado para aplicação.
Para reduzir a perda de matéria durante a calcinação (até 5%), as cinzas volantes são necessariamente homogeneizadas e classificadas em frações. A cinza que se forma após a combustão de carvões pouco reativos contém até 25% da mistura combustível. Portanto, é adicionalmente enriquecido e usado como combustível energético.
Onde é usada a cinza volante?
As cinzas são amplamente utilizadas em diversas áreas da vida. Pode ser construção, agricultura, indústria, saneamento
As cinzas volantes são usadas na produção de certos tipos de concreto. A aplicação depende do seu tipo. A cinza granulada é usada na construção de estradas para a fundação de estacionamentos, locais de armazenamento de resíduos sólidos, ciclovias, aterros.
As cinzas volantes secas são usadas para fortalecer os solos como um aglutinante independente e uma substância de endurecimento rápido. Também pode ser usado para construir barragens, barragens e outras estruturas hidráulicas.
Para a produção de concreto hidráulico, a cinza é utilizada como substituto do cimento (até 25%). Como agregado (fino e grosso), a cinza é incluída no processo de produção do concreto cimentício e dos blocos utilizados na construção de paredes.
Amplamente utilizado na produção de concreto espumado. A adição de cinzas à mistura de concreto espumado aumenta sua estabilidade agregativa.
As cinzas na agricultura são usadas como fertilizantes à base de potássio. Eles contêm potássio na forma de potássio, que é facilmente solúvel em água e disponível para as plantas. Além disso, a cinza é rica em outras substâncias úteis: fósforo, magnésio, enxofre, cálcio, manganês, boro, micro e macro elementos. A presença de carbonato de cálcio permite o uso de cinzas para reduzir a acidez do solo. As cinzas podem ser aplicadas em várias culturas no jardim após a aração, podem ser usadas para fertilizar círculos de árvores e arbustos ao redor dos troncos, bem como polvilhar prados e pastagens. Não é recomendado o uso de cinzas simultaneamente com outros fertilizantes orgânicos ou minerais (especialmente fósforo).
Ash é usado parasaneamento na ausência de água. Aumenta o nível de pH e mata microorganismos. É usado em latrinas, bem como em locais de lodo de esgoto.
De todos os itens acima, podemos concluir que uma substância como as cinzas volantes é amplamente utilizada. O preço varia de 500 r. por tonelada (com grande atacado) até 850 rublos. Deve-se observar que, ao usar a entrega automática de regiões distantes, o custo pode variar significativamente.
GOSTs
Documentos que controlam a produção e processamento de cinzas volantes foram desenvolvidos e estão em vigor:
- GOST 25818-91 "Cinza volante de usinas termelétricas para concreto".
- GOST 25592-91 "Misturas de cinzas e escórias em UTEs para concreto".
Para controlar a qualidade das cinzas produzidas e misturas com seu uso, são utilizados outros padrões adicionais. Ao mesmo tempo, a amostragem e todos os tipos de medições também são realizados de acordo com os requisitos dos GOSTs.
