特開 2024-165718 改質フライアッシュ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024165718

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】改質フライアッシュ

(51)【国際特許分類】

   C04B 18/08 20060101AFI20241121BHJP

   B09B 3/40 20220101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

C04B18/08 Z

B09B3/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023082132

(22)【出願日】2023-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】599096455

【氏名又は名称】佐藤 嘉昭

(71)【出願人】

【識別番号】504094626

【氏名又は名称】株式会社ゼロテクノ

(74)【代理人】

【識別番号】100197642

【弁理士】

【氏名又は名称】南瀬 透

(74)【代理人】

【識別番号】100099508

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 久

(74)【代理人】

【識別番号】100219483

【弁理士】

【氏名又は名称】宇野 智也

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 嘉昭

【テーマコード（参考）】

4D004

【Ｆターム（参考）】

4D004AA37

4D004AB10

4D004BA02

4D004CA15

4D004CA22

4D004CB09

4D004CB32

4D004CB36

4D004CC01

4D004CC02

4D004DA01

4D004DA02

4D004DA03

4D004DA06

(57)【要約】

【課題】保管中に固化し難く、コンクリート混和材として使用した場合、コンクリート混練時にアンモニア臭を感じることがなく、ポゾラン反応を活性化させることができる改質フライアッシュを提供する。
【解決手段】改質フライアッシュは、石炭の燃焼によって発生するフライアッシュを原料として製造したものであり、強熱減量（未燃カーボン含有率の代替値）が１．０ｗｔ％以下であり、平均粒径が２０μｍ～７０μｍであり、硫黄含有率が１．００ｗｔ％以下であり、全窒素含有率が０．０５ｗｔ％以下であり、主要成分（ＳｉО₂＋Ａｌ₂О₃）の含有率が７０ｗｔ％～９５．０ｗｔ％であり、ガラス化率が５０ｗｔ％～９０．０ｗｔ％である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

石炭専焼火力発電所で発生するフライアッシュ原粉を加熱処理した改質フライアッシュであって、強熱減量が１．０ｗｔ％以下であり、平均粒径が２．０μｍ～７０．０μｍであり、硫黄（ＳＯ₃）含有率が１．００ｗｔ％以下であり、全窒素（Ｎ₂）含有率が０．０５ｗｔ％以下である改質フライアッシュ。

【請求項2】

主要成分である（ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃）の含有率が７０．０ｗｔ％～９５．０ｗｔ％であり、ポゾラン反応に関係するガラス化率が５０．０ｗｔ％～９０．０ｗｔ％である請求項１記載の改質フライアッシュ。

【請求項3】

塩基度（（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃）／ＳｉＯ₂）の値が０．２～０．８である請求項１または２記載の改質フライアッシュ。

【請求項4】

ネットワーク比Ｎｒ＝（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｋ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ）/（ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃）の値が０．０２～０．１５である請求項１または２記載の改質フライアッシュ。

【請求項5】

ガラス安定性比ＧＳＲ＝ＳｉＯ₂／（Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ＋ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃）の値が１．０～４．０である請求項１または２記載の改質フライアッシュ。

【請求項6】

平均粒径が２μｍ～１０μｍである請求項１または２記載の改質フライアッシュ。

【請求項7】

平均粒径が１０μｍ～４０μｍである請求項１または２記載の改質フライアッシュ。

【請求項8】

平均粒径が４０μｍ～７０μｍである請求項１または２記載の改質フライアッシュ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、石炭火力発電所など（石炭専焼火力発電所）から発生するフライアッシュを原料として製造される改質フライアッシュに関する。

【背景技術】

【0002】

石炭火力発電所などから発生するフライアッシュ中に含まれる炭素（未燃カーボン）を除去して改質フライアッシュを得る技術、並びに、フライアッシュを原料とする改質フライアッシュについては、従来、様々な提案が行われているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献１に記載された「工業用の改質フライアッシュとその製造方法」などがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－１２６１１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された発明を実施することによって得られる従来の改質フライアッシュは未燃カーボン含有率が低い点においては優れている。しかしながら、従来の改質フライアッシュはサイロなどに保管しているときに固化するという問題がある。

【0005】

また、従来の改質フライアッシュは、コンクリート混和材として使用した場合にアンモニア臭を感じることがあるという問題も生じている。

【0006】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、保管中に固化し難く、コンクリート混練時にアンモニア臭を感じることがなく、ポゾラン反応を活性化させることができる改質フライアッシュを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る改質フライアッシュは、石炭専焼火力発電所で発生するフライアッシュ原粉を加熱処理した改質フライアッシュであって、強熱減量が１．０ｗｔ％以下であり、平均粒径が２．０μｍ～７０．０μｍであり、硫黄（ＳＯ₃）含有率が１．００ｗｔ％以下であり、全窒素（Ｎ₂）含有率が０．０５ｗｔ％以下であることを特徴とする。

【0008】

このような構成とすれば、本発明に係る改質フライアッシュをコンクリート混和材として使用した場合、強熱減量（未燃カーボン含有率の代替値）が１．０ｗｔ％以下であることにより、単位水量（ｋｇ／ｍ³）を低減することができ、ＡＥ剤吸着による空気連行性が良好に維持され、スランプロスが増大せず、固化後のコンクリートの圧縮強度が向上して乾燥収縮量が減少するので、ひび割れなどを防止することができる。また、ポゾラン反応が活性化されることによりコンクリート組織が緻密になるため、長期に亘って強度が進展し、耐久性が向上する。

【0009】

なお、前記強熱減量はＪＩＳＡ６２０１に準じて測定し、平均粒径は体積平均粒径であり、レーザ式粒子径分布測定装置を用いて測定した。また、化学成分は蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ装置）を用いて測定し、窒素成分については元素分析装置（ＣＨＮコーダー法）を用いて求めた。

【0010】

前記ＡＥ剤とは「Ａｉｒ Ｅｎｔｒａｉｎｉｎｇ 剤」の略称であり、コンクリート打設作業能率、耐凍性を向上させる混和剤の一つで、界面活性剤の一種である。予めコンクリートに混和させることで、コンクリート中に微少な空気粒を生じさせることができ、これによってコンクリートの流動性が高まるので、型枠への充填性が向上し、打ち込み欠陥を減少させることができる。

【0011】

また、平均粒径が２．０μｍ～７０μｍであることにより、コンクリートの流動性が良好となり、単位水量を低減することができるので、コンクリートの乾燥収縮歪やひび割れが低減し、ポゾラン反応によって組織が緻密化するため耐久性が向上する。

【0012】

また、硫黄含有率は、１．００ｗｔ％以下であり、特に０．０１ｗｔ％～０．６０ｗｔ％であることが好ましい。硫黄含有率がこのような数値範囲内であることにより、フライアッシュ保管時の固化現象を抑制することができる。また、硫黄の含有量が多くなると、コンクリートやモルタルの初期凝結時間の遅延や強度の低下、膨張などを引き起こすことになるため、硫黄含有率を前述した数値範囲内とすることにより、このような問題が起こることを防ぐことができる。

【0013】

さらに、窒素含有率は０．０５ｗｔ％以下であり、特に０．０１ｗｔ％～０．０４ｗｔ％であることが好ましい。窒素含有率がこのような数値範囲内であることにより、コンクリート混練時にアンモニア臭を感じることがなくなる。

【0014】

なお、脱硝対策としてアンモニアが用いられることが一般的であり、その際、過剰なアンモニアがフライアッシュ粒子に付着することになる（アンモニアスリップ現象と言われている）。アンモニアの量が多くなると、コンクリートやモルタルの凝結時間の遅延、または強度低下を生じさせたり、さらには耐久性にも悪影響を及ぼしたりする場合があることが指摘されているが、アンモニアは３００℃～４５０℃の温度で脱離することから、加熱処理によってほとんどのアンモニアは除去される。

【0015】

前記改質フライアッシュにおいては、主要成分である（ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃）の含有率が７０．０ｗｔ％～９５．０ｗｔ％であり、ポゾラン反応に関係するガラス化率が５０．０ｗｔ％～９０．０ｗｔ％であることが望ましい。

【0016】

このような構成とすれば、改質フライアッシュをコンクリート混和材として使用した場合、強熱減量が低減された分、ポゾラン反応に寄与するガラス化率に寄与する成分が増えることになるため、従来の加熱改質フライアッシュよりもポゾラン反応が活性化され、改質フライアッシュ中のガラス相が、セメントの水和により副成した水酸化カルシウムと反応し、その反応によって生成された、セメント水和物に類似した生成物が硬化体組織を緻密化するので、長期的な強度発現に有効である。

【0017】

前記ガラス化率は、フライアッシュの化学成分を蛍光Ｘ線分析で定量し、粉末Ｘ線分析－リートベルト法により結晶質組成である石英（クォーツ）とムライト、マグネタイトの定量を行い、これらを全体から差し引くことによって算出した。

【0018】

前記改質フライアッシュにおいては、塩基度（（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃）／ＳｉＯ₂）の値が０．２～０．８であることが望ましい。

【0019】

前記改質フライアッシュにおいては、ネットワーク比Ｎｒ＝（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｋ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ）/（ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃）の値が０．０２～０．１５であることが望ましい。

【0020】

前記改質フライアッシュにおいては、ガラス安定性比ＧＳＲ＝ＳｉＯ₂／（Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ ＋ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃）の値が１．０～４．０であることが望ましい。

【0021】

前記改質フライアッシュにおいては、平均粒径を２μｍ～１０μｍとすることができる。

【0022】

このような構成とすれば、高流動コンクリート用混和材、止水材、ひび割れ注入材、シリカフューム代替材として好適な改質フライアッシュとなる。

【0023】

前記改質フライアッシュにおいては、平均粒径を１０μｍ～４０μｍとすることができる。

【0024】

このような構成とすれば、コンクリート混和材、モルタル用混和材、吹付け用コンクリート混和材、ひび割れ補修材、断面補修材として好適な改質フライアッシュとなる。

【0025】

前記改質フライアッシュにおいては、平均粒径を４０μｍ～７０μｍとすることができる。

【0026】

このような構成とすれば、コンクリート用細骨材の代替材、吹付け用コンクリート混和材として好適な改質フライアッシュとなる。

【発明の効果】

【0027】

本発明により、保管中に固化し難く、コンクリート混和材として使用した場合、コンクリート混練時にアンモニア臭を感じることがなく、ポゾラン反応を活性化させることができる改質フライアッシュを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の実施形態である改質フライアッシュの組成を示す図表である。

【図2】本発明の実施の形態である改質フライアッシュの製造設備を示す概略構成図である。

【図3】図２に示す改質フライアッシュ製造設備を構成する焼成装置を示す概略構成図である。

【図4】図３中のＡ－Ａ線における断面図である。

【図5】図３中のＢ－Ｂ線における断面図である。

【図6】図３に示す焼成装置を構成するダムプレートを示す部分断面図である。

【図7】図３に示す焼成装置を構成する撹拌部材を示す部分断面図である。

【図8】図７の一部拡大図である。

【図9】図２に示す改質フライアッシュ製造設備を構成する粉砕分級装置の垂直断面図である。

【図10】図９に示す粉砕分級装置の一部省略平面図である。

【図11】図９に示す粉砕分級装置の粉砕羽根付近の部分拡大図である。

【図12】図２に示す改質フライアッシュ製造設備を構成する分級装置の一部切欠正面図である。

【図13】図１２に示す分級装置の一部拡大図である。

【図14】図１２中のＣ－Ｃ線における断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、図１～図１４に基づいて、本発明の実施形態である改質フライアッシュ並びに改質フライアッシュ製造設備について説明する。なお、本明細書において「～」という表現を用いる場合、その前後の数値を含む表現として用いるものとする。

【0030】

図１は、本実施形態に係る改質フライアッシュＦＡ２，ＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３の組成を示している。改質フライアッシュＦＡ２，ＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３は、図２，図３に示すように、石炭の燃焼によって発生した未燃カーボンを含有するフライアッシュ原粉ＦＡ１を原料とし、改質フライアッシュ製造設備９０を使用して製造されたものである。

【0031】

図１（ａ）に示すように、改質フライアッシュＦＡ２の強熱減量（未燃カーボン含有率の代替値）は１．０％以下（０．５３ｗｔ％）であり、硫黄（ＳＯ₃）含有率は０．０１ｗｔ％～０．６０ｗｔ％であり、全窒素（Ｎ₂）含有率は０．０１ｗｔ％～０．０３ｗｔ％以下であり、主要成分（ＳｉО₂＋Ａｌ₂О₃）の含有率が７０．０ｗｔ％～９５．０ｗｔ％であり、ガラス化率が５０．０ｗｔ％～９０．０ｗｔ％であり、平均粒径が２．０μｍ～７０．０μｍである。なお、平均粒径（μｍ）は、マイクロトラック株式会社（現在マイクロトラック・ベル株式会社）の粒度分布測定装置「マイクロトラックＭＴ３０００」を使用して測定した値である。

【0032】

本実施形態に係る改質フライアッシュ並びに従来のフライアッシュの性質、作用効果などについて比較するため、以下に示すような実験を行ったので、実験内容並びに実験結果などについて説明する。

【0033】

初めに、フライアッシュ貯蔵時の固結現象の違いを比較するため、本実施形態の改質フライアッシュ並びに従来のフライアッシュを、それぞれ容器に収容して、同じ温度、湿度の下で貯蔵した後、固結現象の有無を確認した。その結果、従来のフライアッシュでは固結現象が生じているのに対し、本実施形態に係る改質フライアッシュＦＡ２では固結現象が殆ど発生していなかった。

【0034】

これは、本実施形態に係る改質フライアッシュＦＡ２の硫黄（ＳＯ₃）含有率が０．０１ｗｔ％～０．６０ｗｔ％という低い値であることによって得られた結果であると推測される。

【0035】

次に、本実施形態の改質フライアッシュ並びに従来のフライアッシュをそれぞれコンクリート混和材として使用したときの相違を確認するため、本実施形態の改質フライアッシュＦＡ２並びに従来のフライアッシュに対し、それぞれ骨材、ＡＥ剤及び水を添加して混練しコンクリートを形成して比較した。

【0036】

先ず、水を添加した後の混練過程において、従来のフライアッシュはアンモニア臭が発生したのに対し、本実施形態の改質フライアッシュＦＡ２はアンモニア臭が発生しなかった。これは、本実施形態の改質フライアッシュは全窒素（Ｎ₂）含有量が０．０１ｗｔ％～０．０３ｗｔ％という低い値であることによると推測される。

【0037】

また、本実施形態の改質フライアッシュＦＡ２は強熱減量（未燃カーボン含有率の代替値）が１．０ｗｔ％以下であるので、単位水量（ｋｇ／ｍ³）を低減することができた。さらに、本実施形態の改質フライアッシュＦＡ２の場合、ＡＥ剤吸着による空気連行性が良好に維持され、スランプロスが増大せず、固化後のコンクリートの圧縮強度が向上するだけでなく、乾燥収縮量も減少した。そのほか、未燃カーボン含有率が低い改質フライアッシュＦＡ２は従来のフライアッシュに比べ白っぽい色になっているので、コンクリート混和材として使用したとき、従来よりも白い外観を呈する美観の良好なコンクリートを得ることができる。

【0038】

また、改質フライアッシュＦＡ２においては、主要成分（ＳｉО₂＋Ａｌ₂О₃）の含有率が７０．０ｗｔ％～９５．０ｗｔ％であり、ガラス化率が５０ｗｔ％～９０．０ｗｔ％であるため、改質フライアッシュをコンクリート混和材として使用した場合、ポゾラン反応が活性され、改質フライアッシュ中のガラス相がセメントの水和により副成した水酸化カルシウムと反応し、その反応によって生成された、セメント水和物に類似した生成物が硬化体組織を緻密化するので、強度発現に有効であった。

【0039】

また、本実施形態の改質フライアッシュＦＡ２の平均粒径は２．０μｍ～７０．０μｍという小さい値であるため、改質フライアッシュをコンクリート混和材として使用した場合、コンクリートの流動性が良好となり、単位水量を低減することができ、コンクリートの乾燥収縮歪やひび割れが低減し、ポゾラン反応によって組織が緻密化するため耐久性が向上した。

【0040】

次に、図２～図１４に基づいて、本発明の実施形態である改質フライアッシュＦＡ２，ＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３の製造設備について説明する。図２に示すように、改質フライアッシュ製造設備９０は、フライアッシュ原粉ＦＡ１中の未燃カーボンを燃焼除去する焼成装置１と、焼成装置１において未燃カーボンを燃焼除去された状態で送り込まれる改質フライアッシュＦＡ２を粉砕、分級して改質フライアッシュＦＣ１を形成する粉砕分級装置３０と、粉砕分級装置３０において粉砕、分級された改質フライアッシュＦＣ１をさらに分級して改質フライアッシュＦＣ２を形成する分級装置５０と、分級装置５０において分級された改質フライアッシュＦＣ２が除去された気体から濾過捕集して改質フライアッシュＦＣ３を形成するバグフィルタ７０と、を備えている。また、粉砕分級装置３０とバグフィルタ７０とを連通するバイパス経路ＢＰが設けられている。

【0041】

また、図２に示すように、温度の異なる複数種類の空気流を生成できるホットジェネレータ８０が、焼成装置１の外部に配置されている。ホットジェネレータ８０から焼成装置１に対して複数の給気経路８１，８２，８３が設けられている。給気経路８１は外殻炉６ａおよびバーナ６ｂを備えた加熱部領域へ高温空気を供給する経路であり、給気経路８２は外殻炉７ａおよび送風機７ｂを備えた均熱部領域へ高温空気を供給する経路であり、給気経路８３は冷却水ノズル８ａおよび水受け８ｂを備えた冷却部領域へ室温空気を供給する経路である。

【0042】

図３に示すように、焼成装置１は、始端部２ａから終端部２ｂに向かって軸心２ｃが下り勾配をなすように配置された円筒状回転炉であるロータリーキルン２を備えている。このロータリーキルン２の始端部２ａには、図３に示すように、フライアッシュ原粉ＦＡ１の装入手段であるスクリューコンベア３と、補助加熱手段である助燃バーナ４と、ロータリーキルン２内への空気吹込経路である空気吹込管５が配置されている。

【0043】

空気吹込管５は、ロータリーキルン２の始端部２ａからその軸心２ｃ方向に沿って、軸心２ｃより上方位置に挿入され、その先端寄りの部分には、ロータリーキルン２の内周面に向かって開口した空気吹出孔５ａが設けられ、空気吹込管５の先端は隔壁５ｂで閉塞されている。また、空気吹込管５に空気を送り込むための送風機１６が、空気吹込管５の基端側に配置されている。

【0044】

また、ロータリーキルン２の始端部２ａから終端部２ｂに向かって、外熱式加熱手段である外殻炉６ａおよびバーナ６ｂと、外冷式空冷手段である外殻炉７ａおよび送風機７ｂと、外冷式水冷手段である冷却水ノズル８ａおよび水受け８ｂとが直列状に配置されている。そして、ロータリーキルン２の終端部２ｂには、処理完了後の改質フライアッシュＦＡ２を排出するための排出口９および排気経路である排気管１０が配置されている。

【0045】

未燃カーボン含有率が３．９０ｗｔ％～７．７０ｗｔ％であって平均粒径が１８．４０μｍ～２１．８０μｍのフライアッシュ原粉ＦＡ１をスクリューコンベア３のホッパ３ａに投入すると、フライアッシュ原粉ＦＡ１はスクリューコンベア３によってロータリーキルン２内へ導入され、外殻炉６ａが配置された領域のロータリーキルン２内において、空気吹込管５から空気を供給されながら助燃バーナ４およびバーナ６ｂで加熱される。この場合、図５に示すように、バーナ６ｂから発生する高温気体流がロータリーキルン２の外周面と外殻炉６ａとの間を旋回しながら加熱するので、ロータリーキルン２内のフライアッシュ原粉ＦＡ１を効率良く、均一加熱することができる。

【0046】

このような加熱工程によりフライアッシュ原粉ＦＡ１の温度が自燃開始温度である３５０℃に達すると、その時点でフライアッシュ原粉ＦＡ１中の未燃カーボンが燃焼を開始し、この後は自らの燃焼発熱によって未燃カーボンの燃焼を持続、拡大しながらロータリーキルン２内を、外殻炉７ａおよび送風機７ｂの配置された領域に向かって移動していく。焼成装置１においては、空気吹込管５の空気吹出孔５ａは、ロータリーキルン２内に導入されたフライアッシュ原粉ＦＡ１の温度が、微粉炭の自燃温度である３５０℃を超えた時点で空気を吹き込むことができる位置に設けられている。

【0047】

外殻炉７ａおよび送風機７ｂが配置された領域に到達したフライアッシュ原粉ＦＡ１は、この領域のロータリーキルン２内において、未燃カーボンの燃焼による発熱と、送風機７ｂから供給される空気流による冷却作用によって制御され、６００℃～９００℃程度（望ましくは７００℃～８００℃程度）の高温状態を保持しながらロータリーキルン２内を終端部２ｂに向かって移動していく。この工程において未燃カーボンの燃焼がさらに進行し、その殆どが燃焼除去された改質フライアッシュＦＡ２となる。また、この工程におけるロータリーキルン２は送風機７ｂから供給される空気流によって冷却されているため、過熱のおそれもない。

【0048】

冷却水ノズル８ａおよび水受け８ｂが配置された領域においては、冷却水ノズル８ａからロータリーキルン２の外周面に冷却水を吹き付けることによってロータリーキルン２が冷却されている。したがって、この領域へ到達したフライアッシュ原粉ＦＡ１は、ロータリーキルン２内を終端部に向かって移動しながら、２００℃程度まで冷却された後、ロータリーキルン２の終端部２ｂに設けられた排出口９から排出され、ホッパ１１を経由して回収された後、後述する粉砕分級装置３０へ送り込まれる。

【0049】

なお、冷却水ノズル８ａからロータリーキルン２の外周面に吹き付けられた冷却水は前記外周面に沿って流下しながらロータリーキルン２を冷却した後、水受け８ｂに落下して回収され、クーリングタワー１２で所定温度まで冷却された後、再び冷却水ノズル８ａに送給され、冷却水として再利用される。

【0050】

一方、空気吹込管５からロータリーキルン２内へ供給された空気および未燃カーボンの燃焼反応などによりロータリーキルン２内で発生したガスなどは、ロータリーキルン２内を始端部２ａから終端部２ｂに向かって移動していき、終端部２ｂ寄りの部分に配置された排気管１０から排ガスとして排出された後、バグフィルタ２２へ送られる。

【0051】

この場合、排気管１０から排出された排ガスの温度をバグフィルタ２２内の濾布の耐熱温度以下まで下げるため、給気経路ＡＰを通して導入した空気を排ガスに混合し、希釈した状態でバグフィルタ２２へ送り込まれる。そして、バグフィルタ２２による粉塵除去工程を経て無害化された後、大気中へ放出される。なお、バグフィルタ２２で回収された微粉状の石炭灰は搬送経路Ｒを経て上流側へ搬送された後、焼成装置１のホッパ３ａに投入され再び焼成処理されるため、残渣は発生しない。

【0052】

このように、ロータリーキルン２内へ導入されたフライアッシュ原粉ＦＡ１中の未燃カーボンは、助燃バーナ４およびバーナ６ｂによる加熱領域において急速に７００℃まで加熱され、７００℃に達した時点で吹き込まれた高温空気によって自燃を開始した後、未燃カーボンの燃焼熱と送風機７ｂによる冷却との相互作用で制御された高温保持領域を移動していくことによってさらに燃焼反応が進行する。

【0053】

即ち、熱の移動方向に沿ってフライアッシュ原粉ＦＡ１を移動させながら未燃カーボンの燃焼を進行させるため、フライアッシュ原粉ＦＡ１中に含まれる未燃カーボンを比較的短時間で効率良く除去することができる。また、前記高温保持領域において未燃カーボンが燃焼除去された後の改質フライアッシュＦＡ２は、冷却水ノズル８ａが配置された冷却領域を通過することによって急冷された後、排出口９から排出され、粉砕分級装置３０へ送り込まれる。

【0054】

図３に示すように、外殻炉６ａ，７ａの境界部分および外殻炉７ａと冷却水ノズル８ａとの境界部分におけるロータリーキルン２内周面にその軸心２ｃ方向に突出したダムプレート１７を設けている。図６に示すように、ダムプレート１７はドーナツ形状であり、このダムプレート１７には、ロータリーキルン２の内周面２ｄに接する複数の貫通孔１７ａ（ラットホール）が周方向に沿って等間隔に設けられている。

【0055】

このような貫通孔１７ａ付きのダムプレート１７をロータリーキルン２の内周面２ｄに設けることにより、ロータリーキルン２内を終端部に向かって移動するフライアッシュ原粉ＦＡ１の移動速度が抑制され、滞留時間を長くすることができるため、未燃カーボンの完全燃焼を図ることができ、ロータリーキルン２の軸心方向の小型化も可能となる。また、ダムプレート１７の貫通孔１７ａはロータリーキルン２の内周面２ｄに接しているため、内周面２ｄに沿って移動していくフライアッシュ原粉ＦＡ１がダムプレート１７部分に残留したり、蓄積したりすることもない。

【0056】

これらのダムプレート１７は、外殻炉６ａ，７ａの境界部分および外殻炉７ａと冷却水ノズル８ａとの境界部分におけるロータリーキルン２の内周面２ｄに配置しているため、外殻炉６ａが配置された領域における燃焼開始反応、外殻炉７ａが配置された領域における燃焼反応が完了するまでフライアッシュ原粉ＦＡ１を滞留させることが可能である。このため、軸心方向の長さが比較的短いロータリーキルン２であっても、未燃カーボンの完全燃焼を図ることができる。

【0057】

さらに、図７に示すように、外殻炉７ａが配置された領域におけるロータリーキルン２の内周面２ｄには、棚状をした複数の撹拌部材１８が周方向に沿って等間隔に配置されている。図８に示すように、これらの撹拌部材１８はベンチの着座面に似た形状であり、丸棒材（または管状材）をフ字形状に折曲して形成された固定部材１９によってロータリーキルン２の内周面２ｄに取り付けられている。

【0058】

ロータリーキルン２の回転によりこれらの撹拌部材１８も回転し、フライアッシュ原粉ＦＡ１を掻き上げて、落下させるようにしてフライアッシュ原粉ＦＡ１を撹拌するので、フライアッシュ原粉ＦＡ１中へ十分な酸素が供給される。従って、フライアッシュ原粉ＦＡ１中への酸素拡散で律速される未燃カーボンの燃焼反応を急速に進行させることが可能となり、フライアッシュ原粉ＦＡ１中の未燃カーボンの完全燃焼を図ることができる。

【0059】

また、図８に示すように、それぞれの撹拌部材１８とロータリーキルン２の内周面２ｄとの間には、フライアッシュ原粉ＦＡ１が通過可能な隙間２０を設けているため、撹拌部材８で掻き上げられたフライアッシュ原粉ＦＡ１は隙間２０を通過して落下可能である。従って、フライアッシュ原粉ＦＡ１がロータリーキルン２の内周面２ｄに直に接触する機会（回数）が増加することとなって、内周面２ｄとの間の伝導効率が高まるため、加熱効率や冷却効率が向上する。また、隙間２０を設けたことにより、ロータリーキルン２の内周面２ｄに沿って移動していくフライアッシュ原粉ＦＡ１が、内周面２ｄと撹拌部材１８との境界付近に残留したり、蓄積したりするのを防止することもできる。

【0060】

さらに、外殻炉６ａから発生する高温気体に外気を混入させて熱交換機２１へ送給し、大気中から熱交換機２１に導入された空気との間で熱交換することで昇温した高温空気ＨＡ１をバーナ６ｂに供給している。また、外殻炉７ａ内において昇温した高温空気ＨＡ２の一部を、送風機１６から空気吹込管５を経由して、ロータリーキルン２内へ供給している。このようにすることにより、外気より高温状態にある空気を、空気吹込管５、バーナ６ｂに供給することができるため、加熱用エネルギーの消費量を低減することができる。

【0061】

このように、焼成装置１においては、ロータリーキルン２内への空気吹込経路として、ロータリーキルン２の始端部２ａからその軸心２ｃ方向に挿入され、外熱式加熱手段であるバーナ６ｂおよび外殻炉６ａが配置された領域のロータリーキルン２内に空気吹出孔５ａを有する空気吹込管５を設けている。

【0062】

従って、バーナ６ｂなどが配置された領域に導入されたフライアッシュ原粉ＦＡ１が自燃開始温度７００℃に達した時点で空気吹出孔５ａから空気を供給することができる。このため、助燃バーナ４およびバーナ６ｂによる加熱量の全てがフライアッシュ原粉ＦＡ１の昇温に供される結果、急速な昇温が可能であり、その後の工程である未燃カーボンの燃焼領域を長くとることができ、未燃カーボンの燃焼を効率的に進行させることができる。また、未燃カーボンの燃焼開始後は、外部から加熱する必要がないので、消費エネルギーは少なくてすむ。

【0063】

このような工程の加熱方式は、加熱ガスとフライアッシュ原粉ＦＡ１が併行に流れるパラレルフローであって、ロータリーキルン２内を進行する未燃カーボンを含むフライアッシュ原粉ＦＡ１の温度は上昇していく一方、加熱ガスの温度は次第に下降していく。そして、最も加熱ガス温度の高いロータリーキルン２の始端部２ａではフライアッシュ原粉ＦＡ１の温度が最も低いため、ロータリーキルン２本体の温度は、加熱ガス温度とフライアッシュ原粉ＦＡ１の温度との略平均値（６００℃～９００℃程度）にあって、高温にならない。このため、ロータリーキルン２の構成材料として一般のステンレス鋼材（ＳＵＳ３１０Ｓなど）を使用することが可能であり、実用性に優れている。

【0064】

一方、焼成装置１では、排気経路として、ロータリーキルン２の終端部２ｂからその軸心２ｃ方向に沿って挿入され、冷却水ノズル８ａなどが配置された領域の始端付近のロータリーキルン２内に開口した排気管１０を設けている。したがって、冷却水ノズル８ａから吹き付けられる冷却水による冷却作用が排ガスへ及ぶことが回避され、排ガスは排気管１０を通過して高温状態のまま排出可能である。このため、排ガス中に残留するＣＯの燃焼効率が向上するほか、排ガスに同伴される微粉状の未燃カーボンの燃焼除去も図られる。

【0065】

次に、図９～図１１に基づいて、図２に示す改質フライアッシュ製造設備９０を構成する粉砕分級装置３０について説明する。

【0066】

図９，図１０に示すように、粉砕分級装置３０は、軸心が垂直状態に保持された円筒部３２と、この円筒部３２の下端に同軸上に連設された円錐部３３と、円筒部３２の上方の周壁にその接線方向に連結された流入経路３４と、円筒部３２の上端付近に連結された流出経路３５と、円錐部３３の下端に連通された回収ボックス４５と、円錐部３３の内周面３３ａから軸心方向へ突設された棚状部３９と、棚状部３９の上面に近接して配置された回転式の粉砕羽根３６と、粉砕羽根３６を棚状部３９に沿って回転させるための駆動モータＭと、回収ボックス４５内へ気体を供給する気体供給経路３８と、を備えている。

【0067】

流入経路３４の上流には、ヒータ４９を内蔵したガス導入管２３と、導入経路２４とが連結され、導入経路２４の上流には、焼成装置１から送り込まれる改質フライアッシュＦＡ２を受けるためのホッパ２５と、投入された改質フライアッシュＦＡ２を分散させるための空気噴出ノズル２６とが配置されている。焼成装置１のホッパ１１（図２，図３参照）から排出され、ホッパ２５に投入された改質フライアッシュＦＡ２は、空気噴出ノズル２６から噴出する高圧空気によって分散され、ガス導入管２３から流入する高温ガスと合流し、流入経路３４を経由して円筒部３２内へ流入する。

【0068】

平板形状の粉砕羽根３６は、円錐部３３の軸心に配置された回転軸３７の上端付近に取り付けられ、回転軸３７は、その上端寄りの部分に配置された軸受４０ａおよび保持部材４１と、その下端部分に配置された軸受４０ｂとによって垂直状態に保持されている。回転軸３７はベルト４４を介して駆動モータＭによって回転駆動されている。

【0069】

保持部材４１は回転軸３７の回りに放射状に張設され、円錐部３３の周壁に設けられた係止部材４２を通って、外部に配置された保持架台４３に係止されている。係止部材４２は、回転中の粉砕羽根３６の振動が円錐部３３などに伝わるのを阻止する防振機能と、円錐部３３内の気体が外部へ漏出するのを防ぐシール機能とを備えている。

【0070】

また、粉砕羽根３６の回転方向および回転数を変更するため、駆動モータＭへの電源供給配線に回転方向変更機能および回転数変更機能を有する制御装置２７を設け、回収ボックス４５内への気体供給量を変更するための流量調節バルブ２８を気体供給経路３８の途中に設けている。気体供給経路３８から供給される気体は、回収ボックス４５を経由して、円錐部３３の下端から上方へ流入する。円錐部３３の下端に連通された回収ボックス４５は、下方に向かって徐々に縮径した略漏斗形状であり、その下端部分に設けられた排出口に、ゲート弁４７およびロータリー弁４８が配置されている。

【0071】

図１０，図１１に示すように、粉砕手段である粉砕羽根３６は円錐部３３の軸心に配置された回転軸３７を中心に回転する平板形状であり、粉砕羽根３６の先端には、円錐部３３の内周面３３ａと対向する起立部３６ａが設けられている。棚状部３９にはドーナツ状の耐摩耗板材４６が取り付けられ、起立部３６ａと対向する円錐部３３の内周面３３ａにも耐摩耗板材２９が取り付けられている。耐摩耗板材４６，２９はいずれも着脱可能であるため、必要に応じて、取り替えることができる。

【0072】

駆動モータＭによって粉砕羽根３６を回転させた状態にある粉砕分級装置３０において、図２に示す焼成装置１において未燃カーボンを燃焼除去された改質フライアッシュＦＡ２を含む気体を流入経路３４から円筒部３２内へ流入させると、円筒部３２内に、軸心を中心に旋回する旋回流が発生し、気体中に含まれる改質フライアッシュＦＡ２は旋回流で生じる遠心力の作用によって円筒部３２の内周面３２ａに向かって移動していき、内周面３２ａに当接した後、円筒部３２の内周面３２ａおよび円錐部３３の内周面３３ａに沿って螺旋流を描きながら下降していく。

【0073】

そして、図１１に示すように、円錐部３３の内周面３３ａに沿って落下してきた改質フライアッシュＦＡ２が棚状部３９付近に取り付けられた耐摩耗板材２９，４６に達すると、主として、高速で回転する、起立部３６ａを有する粉砕羽根３６による槌打作用で衝撃破砕が行われるとともに、改質フライアッシュＦＡ２の粒子自身の慣性力に基づく衝撃作用や摩擦作用によって細かく粉砕された後、耐摩耗板材４６の内周縁から落下する。

【0074】

耐摩耗板材４６の内周縁から落下した改質フライアッシュＦＣ１は、再び旋回流とともに螺旋流を描きながら円錐部３３の内周面３３ａに沿って下降していくが、気体流は回収ボックス４５内で反転して上昇していくため、気体流から分離された改質フライアッシュＦＣ１が回収ボックス４５内へ回収され、改質フライアッシュＦＣ１が除去された後の気体は流出経路３５から排出される。

【0075】

一方、回収ボックス４５内に回収された改質フライアッシュＦＣ１は、ゲート弁４７およびロータリー弁４８を通過して排出され所定の容器内に改質フライアッシュＦＣ１として回収される。改質フライアッシュＦＣ１は、図１（ｂ）に示すように、平均粒径が４０．０μｍ～７０．０μｍであり、その他の項目については図１（ａ）に示す改質フライアッシュＦＡ２と同等であり、ＪＩＳ規格に定められているフライアッシュＩＶ種灰の規定を満たしている。

【0076】

このように、粉砕分級装置３０を構成する円筒部３２、円錐部３３および回収ボックス４５内に発生する旋回流によりサイクロン機能を発揮するため、被粉砕物である改質フライアッシュＦＡ２の分級機能も得ることができる。本実施形態では、図１１に示すように、ドーナツ形状の耐摩耗板材４６の内径ｄを棚状部３９の内径Ｄより小さく設定しているが、ｄ／Ｄは１００％～７０％とすることが望ましい。なお、内径ｄを小さくすると、耐摩耗板材４６上における改質フライアッシュＦＡ２の滞留領域が増加するため、粉砕作用が増大する傾向があるが、内径ｄが小さくなり過ぎると、下向きの旋回流が抑制されて分級点が上がり、分級性能が悪化する傾向が生じる。

【0077】

粉砕分級装置３０においては、制御装置２７を操作して、駆動モータＭの回転方向、回転数を変化させることによって粉砕羽根３６の回転方向、回転数を変化させることが可能であり、これによって、粉砕作用および分級点を調節することができる。

【0078】

例えば、円筒部３２および円錐部３３内に発生している旋回流と逆方向に粉砕羽根３６を回転（逆転）させれば、改質フライアッシュＦＡ２と粉砕羽根３６との相対速度は大きくなり、粉砕作用は大となるが、気体の旋回力が抑制されるため、分級点は上がる。また、旋回流と同方向に粉砕羽根３６を回転（正転）させれば、改質フライアッシュＦＡ２と粉砕羽根３６との相対速度は小さくなるため、粉砕作用は小さくなるが、気体の旋回力は抑制されないので、分級点は下がる。

【0079】

このように、粉砕羽根３６の逆転、正転により粉砕作用を増減させると、分級点も上下するが、回収ボックス４５内への気体供給量を増減させることによって分級点を調整することができる。すなわち、粉砕羽根３６を逆転させると、粉砕作用は高まり、旋回力が減少し、分級点は上がるが、回収ボックス４５内への気体供給量を減らすことによって分級点を下げることができる。また、粉砕羽根３６を正転させると、粉砕作用は低下し、旋回力は増大し、分級点は下がるが、回収ボックス４５内への気体供給量を増やすことによって分級点を上げることができる。

【0080】

以上のように、制御装置２７を操作して駆動モータＭの回転方向を変化させ、粉砕羽根３６の回転方向を変化させれば、被粉砕物である改質フライアッシュＦＡ２の種類、性状などに応じた作業条件（粉砕作用の強弱、分級点の大小）を設定することができる。また、駆動モータＭの回転数を変化させて粉砕羽根３６の回転数を変化させれば、粉砕作用および旋回力への影響を増減させることができるため、さらに細かな条件設定を行うことができる。

【0081】

次に、図２に示す改質フライアッシュ製造設備９０を構成する分級装置５０について図１２～図１４を参照しながら説明する。

【0082】

図２，図１２に示すように、分級装置５０は、軸心が垂直状態に保持された円筒部５２と、円筒部５２の下端に同軸上に連設された円錐部５３と、円筒部５２の周壁にその接線方向に連結された流入経路５７と、円筒部５２の上端に連結された流出経路５８と、円錐部５３の下端６１に連設された回収ボックス５４とを備えている。また、図１２に示すように、円錐部５３の内周面５３ａには、その軸心方向に突出した旋回流制御用のベーン５９を複数設け、これらのベーン５９の勾配変更手段として、先端がベーン５９に固着され円錐部５３の周壁および軸受６３を回動可能に貫通する支軸６４と、支軸６４の基端に固着された操作ハンドル６０と、を設けている。

【0083】

図１３，図１４に示すように、ベーン５９はいずれも平板形状であり、外部に露出した操作ハンドル６０を支軸６４中心に回転させることによって、それぞれのベーン５９の勾配（傾斜角度）を変更することができる。図１２に示したように、回収ボックス５４の上面には、複数の気体導入経路５６が連結され、これらの気体導入経路５６を経由して回収ボックス５４内へ導入される気体の導入量を変更するため、それぞれ流量調節バルブ５６ａが設けられている。また、回収ボックス５４の下方には複数のフラップ弁５５ａ，５５ｂが順番に配置されている。

【0084】

図２に示す改質フライアッシュ製造設備９０において、粉砕分級装置３０の流出経路３５から気体とともに排出された改質フライアッシュＦＣ１が除去された気体は分級装置５０の流入経路５７を経由して円筒部５２内へ流入し、これにより円筒部５２内には軸心を中心とする旋回流が発生する。この旋回流で生じる遠心力の作用によって改質フライアッシュＦＣ１が除去された気体は円筒部５２の内周面５２ａに向かって拡散移動して内周面５２ａに当接し、その後、旋回流とともに内周面５２ａに沿って下向きの螺旋流を描きながら下降していく。そして、回収ボックス５４内において反転して上昇する旋回流から分離された改質フライアッシュＦＣ２が回収ボックス５４に回収される一方、改質フライアッシュＦＣ２が除去された気体は流出経路５８から排出される。

【0085】

回収ボックス５４に回収された改質フライアッシュＦＣ２はフラップ弁５５ａ，５５ｂを開放することにより排出される。改質フライアッシュＦＣ２は、図１（ｃ）に示すように、平均粒径が１０．０μｍ～４０．０μｍであり、その他の項目については図１（ａ）に示す改質フライアッシュＦＡ２と同等であり、ＪＩＳ規格に定められているフライアッシュＩＩ種灰の規定を満たしている。

【0086】

ここで、分級装置５０の円錐部５３の周壁から外へ突出した操作ハンドル６０を回転させて、ベーン５９の勾配を急にすれば（垂直に近づければ）、円錐部５３内に発生している旋回流の外周部分（円錐部５３の内周面５３ａ寄りの部分）の渦流速が抑制され、遠心分離力が減少するため、分級点が下がる。逆に、操作ハンドル６０を回転させて、ベーン５９の勾配を緩やかにすれば（水平に近づければ）、円錐部５３内に発生している旋回流の外周部分（円錐部５３の内周面５３ａ寄りの部分）の渦流速の抑制が解除されるため、遠心分離力が増大して、分級点が上がる。

【0087】

即ち、操作ハンドル６０を回転させてベーン５９の勾配を変更することにより、旋回流の外周部の渦流速が変化し、遠心分離力が変化するため、旋回流とともに円錐部５３の内周面５３ａに沿って下向きの螺旋流を描きながら落下する改質フライアッシュＦＣ２の分級点を容易に変更することができる。このように、操作ハンドル６０を操作して、ベーン５９の勾配を変更することにより、分級点を下げたり、上げたりすることができる。このため、改質フライアッシュＦＣ２などのように、乾燥状態にある粉粒体の分級作業において、分級点を比較的容易に変更することができる。

【0088】

また、分級装置５０においては、回収ボックス５４に、気体供給量を変更するための流量調節バルブ５６ａを有する気体導入経路５６を設けている。従って、流量調節バルブ５６ａを操作して、回収ボックス５４に供給する気体を増加、減少させれば、それに応じて、回収ボックス５４内の旋回流が減少、増大し、これによって分級点を変更することができる。

【0089】

即ち、流量調節バルブ５６ａを開いて、回収ボックス５４に供給する気体を増加させれば、回収ボックス５４内の旋回流が減少して遠心分離力も減少するため、粒径の大きな改質フライアッシュＦＣ２の落下量が増加して分級点が上がる。逆に、流量調節バルブ５６ａを閉じて、回収ボックス５４に供給する気体を減少させれば、回収ボックス５４内の旋回流が増大して遠心分離力も増大するため、粒径の小さな改質フライアッシュＦＣ２の落下量が増加して分級点が下がる。

【0090】

また、分級装置５０においては、図１３に示すように、円錐部５３の内周面５３ａとベーン５９との間に隙間６２を設けている。従って、旋回流とともに円錐部５３の内周面５３ａに沿って落下する改質フライアッシュＦＣ２は、円錐部５３の内周面５３ａとベーン５９との隙間６２を通過して移動可能であり、これによって、改質フライアッシュＦＣ２の円滑な落下を確保することができる。

【0091】

さらに、図１４に示すように、４枚のベーン５９を円錐部５３の周方向に沿って等間隔に配置しているため、旋回流の局部的な乱れが生じることなく、円錐部５３の周方向に沿って均等に旋回流を抑制することができる。これによって、滑らかな分級点制御を行うことができ、円錐部５３の内周面５３ａに沿って降下する改質フライアッシュＦＣ２の再飛散も減少する。なお、ベーン５９の枚数は４枚に限定するものではないので、２枚～１０枚程度の範囲内で適切な枚数を設定することができる。

【0092】

一方、分級装置５０の流出経路５８から気体とともに排出された改質フライアッシュＦＣ２が除去された気体は、図２に示す流入経路７１を経由してバグフィルタ７０内へ送り込まれる。バグフィルタ７０内へ流入した石炭灰は、この中で濾過捕集された後、下端部に設けられたホッパ７２から改質フライアッシュＦＣ３として排出される。改質フライアッシュＦＣ３は、図１（ｄ）に示すように、平均粒径が２．０μｍ～１０．０μｍであり、その他の項目については図１（ａ）に示す改質フライアッシュＦＡ２と同等であり、ＪＩＳ規格に定められているフライアッシュＩ種灰の規定を満たしている。

【0093】

以上のように、未燃カーボンを含有するフライアッシュ原粉ＦＡ１を図２に示す改質フライアッシュ製造設備９０において処理することにより、４種類の改質フライアッシュＦＡ２およびＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３を得ることができ、これらの改質フライアッシュＦＡ２およびＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３の未燃カーボン含有量は、それぞれＪＩＳ規格のＩＶ種灰，ＩＩ種灰，Ｉ種灰に規定されている値より極めて少ない。即ち、改質フライアッシュ製造備９０により、フライアッシュ原粉ＦＡ１を原料として、未燃カーボン含有量が極めて少なく、要求に応じて適切に粒度調整された改質フライアッシュＦＡ２およびＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３を製造することができる。

【0094】

これらの改質フライアッシュＦＡ２およびＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３は、コンクリート用混和材、建設材料、船舶の艤装材料あるいはフィラーなどとして広く利用することができる。例えば、コンクリート用材料として改質フライアッシュＦＡ２やＦＣ２をセメント代用として使用した場合、混入量が６０ｋｇ／ｍ³～１００ｋｇ／ｍ³程度、若しくはフライアッシュ置換率が１５％～２５％程度であれば、改質フライアッシュＦＡ２やＦＣ２を使用していないコンクリート（基準コンクリート）と同一配合であっても、その流動性、空気連行性、強度発現性能が基準コンクリートとほぼ同一のコンクリートを製造することができる。

【0095】

また、改質フライアッシュＦＣ１を、コンクリート用材料の細骨材代替として使用した場合、混入量が細骨材容積の２０％程度であれば、改質フライアッシュＦＣ１を使用していないコンクリート（基準コンクリート）と同一の配合であっても、その流動性、空気連行性、強度発現性能が基準コンクリートとほぼ同一のコンクリートを製造することができる。なお、改質フライアッシュＦＡ２およびＦＣ２，ＦＣ３についても、同様に、コンクリート用材料の細骨材代替として使用することができる。

【0096】

さらに、改質フライアッシュＦＣ３は、粒子径が非常に細かく、また球形粒子であるため、充填材などとして好適に使用することができる。

【0097】

また、図２に示すように、改質フライアッシュ製造設備９０においては、粉砕分級装置３０の流出経路３５から流出する改質フライアッシュＦＡ２から改質フライアッシュＦＣ１が取り除かれたものを、分級装置５０を経由することなく、バグフィルタ７０へ流入させるためのバイパス経路ＢＰと、バイパス経路ＢＰへ向かう流路を開閉するための開閉器７３を設けている。

【0098】

従って、開閉器７３が閉じているときは、石炭灰は粉砕分級装置３０から分級装置５０を経てバグフィルタ７０の順に流れていくが、開閉器７３を開くことにより、粉砕分級装置３０の流出経路３５から流出する石炭灰を直接バグフィルタ７０へ流入させることができる。

【0099】

従って、改質フライアッシュＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３の何れかを選択的に製造したい場合、例えば、改質フライアッシュＦＣ１，ＦＣ３は製造したいが、分級装置５０で形成される改質フライアッシュＦＣ２は製造不要である場合、改質フライアッシュＦＣ１，ＦＣ３のみを集中的に効率良く製造することができる。

【0100】

なお、図１～図１４に基づいて説明した改質フライアッシュは本発明に係るフライアッシュの一例を示すものであり、本発明に係る改質フライアッシュは前述した改質フライアッシュに限定されない。また、本発明に係る改質フライアッシュを製造するための設備は図２～図１４に基づいて説明した改質フライアッシュ製造設備に限定されない。

【産業上の利用可能性】

【0101】

本発明に係る改質フライアッシュは、コンクリート用混和材、コンクリート用補修材、コンクリート用充填材などとして、土木建築業や土木建設業などの各種産業分野において広く利用することができる。

【符号の説明】

【0102】

１ 焼成装置
２ ロータリーキルン
２ａ 始端部
２ｂ 終端部
２ｃ 軸心
２ｄ 内周面
３ スクリューコンベア
３ａ，１１ ホッパ
４ 助燃バーナ
５ 空気吹込管
５ａ 空気吹出孔
５ｂ 隔壁
６ａ，７ａ 外殻炉
６ｂ バーナ
７ｂ，１６ 送風機
８ 撹拌部材
８ａ 冷却水ノズル
８ｂ 水受け
９ 排出口
１０ 排気管
１２ クーリングタワー
１７ ダムプレート
１７ａ 貫通孔
１８ 撹拌部材
１９ 固定部材
２０ 隙間
２１ 熱交換機
２２ バグフィルタ
３０ 粉砕分級装置
３２ 円筒部
３２ａ，３３ａ 内周面
３３ 円錐部
３４ 流入経路
３５ 流出経路
３６ 粉砕羽根
３６ａ 起立部
３７ 回転軸
３８ 気体供給経路
３９ 棚状部
４０ａ，４０ｂ 軸受
４１ 保持部材
４２ 係止部材
４３ 保持架台
４４ ベルト
４５ 回収ボックス
２９，４６ 耐摩耗板材
４７ ゲート弁
４８ ロータリー弁
４９ ヒータ
２５ ホッパ
２６ 空気噴出ノズル
２４ 導入経路
２３ ガス導入管
２７ 制御装置
２８ 流量調節バルブ
５０ 分級装置
５２ 円筒部
５２ａ，５３ａ 内周面
５３ 円錐部
５４ 回収ボックス
５５ａ，５５ｂ フラップ弁
５６ 気体導入経路
５６ａ 流量調節バルブ
５７ 流入経路
５８ 流出経路
５９ ベーン
６０ 操作ハンドル
６１ 下端
６２ 隙間
６３ 軸受
６４ 支軸
７０ バグフィルタ
７１ 流入経路
７２ ホッパ
７３ 開閉器
８０ ホットジェネレータ
８１，８２，８３ 給気経路
９０ フライアッシュ製造設備
ＡＰ 給気経路
ＢＰ バイパス経路
Ｄ，ｄ 内径
ＦＡ１ フライアッシュ原粉
ＦＡ２，ＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３ 改質フライアッシュ
ＨＡ１，ＨＡ２ 高温空気
Ｍ 駆動モータ
Ｒ 搬送経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】