粉煤灰又叫飞灰,锅炉中煅烧形成的粉状废物
一般在烟气到达烟囱之前,由静电除尘器或其他颗粒过滤设备将粉煤灰从烟气中捕获。
粉煤灰由晶体、玻璃体、残碳组成,呈灰色或灰黑色,形状不规则,大部分颗粒呈微球状,粒径在0.1~300.0 μm,密度约为2 g/cm3,堆积密度为1.0~1.8 g/cm3,它拥有较大的比表面积和较强的吸附活性。
粉煤灰增强涂料的防腐性能机理
粉煤灰中含有大量的微珠和海绵玻璃体构造。而且微珠在被粉碎,即被破坏表面后也会露出更多的气孔结构和海绵玻璃体结构,从而可以增大粉体的比表面积。利用这些特点,可以将之作为填料应用在其它制品中,从而使其更好地成为涂料的功能填料。研究表明,超细粉煤灰作为涂料填料,可以兼具遮盖、流平、耐磨性。
涂层的耐腐蚀性与涂层的孔隙率密切相关。在涂层中添加入粉煤灰作为填料,由于粉煤灰的火山灰效应,其可以填充在涂层的孔隙之中,防止腐蚀介质透过防腐涂层向涂层内部渗透。
粉煤灰具有良好的力学性能。粉煤灰/树脂复合涂层可以增加涂层的耐久性,防止局部因磨损产生孔隙,因而失去保护作用,大大延长涂层的使用寿命。
导电聚合物的加入不仅提高了涂层的阻水性能,而且降低了金属的氧化速率,通过在防腐涂料中添加锌粉或铝粉,使活性物质成为腐蚀反应的阳极,保护作为阴极的金属基体。
粉煤灰应用价值
按照是否为晶相进行分类,矿物成分可分为晶相物质与非晶相物质。
粉煤灰中的非晶相物质主要包含玻璃体以及燃烧后残留的碳,这其中玻璃体使得粉煤灰具有活性;晶相物质主要包含石英、莫来石、石灰,还有少量的赤铁矿、磁铁矿、钙长石等。
粉煤灰的矿物组成受煤源、燃烧条件等因素影响而发生变化。粉煤灰的潜在活性除与原煤有关外,还与煅烧的炉型和粉煤灰形成过程密切相关。据估计,2020年中国粉煤灰的产量将达到7.81亿吨,2024年将达到惊人的9.25亿吨。
在我国粉煤灰产量巨大且分布不均,在我国东南沿海地区,粉煤灰利用率较高。而在中西部地区,如内蒙古、山西等地,粉煤灰产量大,其利用率不超过15%。
在过去的几十年里,建筑行业使用了很大比例的粉煤灰。除此之外,粉煤灰还有在金属基复合材料、各种类型涂层表面改性中的应用。
粉煤灰的制造成品
粉煤灰的主要矿物相及其含量
粉煤灰防腐涂料的分类
粉煤灰作为一种优良的掺合料,可以产生形态效应、活化效应和微集料效应。其中以形态效应作用最大。
粉煤灰的细度是反映粉煤灰形态及其形态效应的主要指标。颗粒越细,形态效应越大,对强度贡献越高;反之则会产生负效应。
有关粉煤灰的应用专利极多,但对粉煤灰的粒度大多有严格的要求。所以提高粉煤灰的利用率,对粉煤灰的细化是一个重要的途径。但其粒度越小,加工成本越高,这是制约粉煤灰大量利用的主要原因。所以,如果能低成本大规模地生产比表面积一粒度大小的粉煤灰,将会大大提高粉煤灰的利用率,改善粉煤灰对环境的污染。这与国家可持续发展的战略目标相符合具有良好的市场前景。
粉煤灰防腐涂料中的应用
气流粉碎机在防腐涂料中的应用
与传统的机械粉碎原理不同,它是在高速气流作用下,物料通过本身颗粒之间的撞击,气流对物料的冲击剪切作用以及物料与其它部件的冲击、摩擦、剪切而使物料粉碎。粉碎作用力除冲击力外,还有一部分摩擦力和剪切力。摩擦力是由于物料颗粒与内壁之间发生摩擦研磨运动而产生的。当然,颗粒之间也有这种摩擦研磨过程发生。因为冲击和磨碎这两种粉碎方式,主要适用于脆性物料的微细粉碎,尤其适宜。
粉碎原理图
气流粉碎由于在粉碎方式、原理上与普通粉碎机不同,因此具有一些特殊的特点:
产品细度均匀,对于气流粉碎机,在粉碎过程中,由于气流旋转离心力的作用,能使粗细颗粒自动分级。
粉碎后的物料平均粒度细,能粉碎至亚微米级别;
生产过程连续,生产能力大,自控、自动化程度高。
气流粉碎机
粉煤灰-未粉碎
粉煤灰-粉碎后
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