Способ получения цемента

 

Изобретение относится к промьшленности строительных материалов,преимущественно к способу производства цемента. Целью изобретения является повьшение прочностных показателей цемента как в ранние сроки твердения, так и в 28-суточном возрасте. Обжигом во врапщкнцейся печи из сырьевых смесей получают высокоосновиый клинкер КН 0,88-0,95 и низкоосновный КН - 0,78-0,85. При помоле в соотношении

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4068414/29-33 (22) 19.05.86 (46) 23. 10.87. Бюл. У 39 (71) Государственный всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт цементной промьпппенности (72) Л.Я.Гольдштейн (53) 666.94 (088.8) (56) Патент Австрии У 353156, кл. 80 е, 3, опублик. 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТА (57) Изобретение относится к промьппленности строительных материалов,пре„,80„„1346607 А 1 (51)4 С 04 В 7/36 имущественно к способу производства цемента. Целью изобретения является повьппение прочностных показателей цемента как в ранние сроки твердения, так и в 28-суточном возрасте. Обжигом во вращающейся печи из сырьевых смесей получают высокоосновный клинкер

КН = 0,88-0,95 и низкоосновный КН =

= 0,78-0,85. При помоле в соотношении (5:25)-(65-35) их смешивают, а смесь готовят из клинкеров с максимальным различием в значениях КН. Активность цемента составляет: в 3 сут 32,8 МПа, в 28 сут 61,0 МПа. 1 з.п. ф-лы,6 табл.

1346607

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, примущественно к способу производства цемента.

l)

Цель изобретения повышение прочностных показателей цемента как в ранние сроки твердения, так и в 28суточном возрасте.

Способ осуществляют следующим образом.

Во вращающейся печи размером 0,4 х 0,7 7,0 м из соответствующих сырьевых смесей получают клинкера со значениями коэффициента насыщения, изме- 15 няющимися в пределах 0,76-0,95. Полученные клинкера различной основности совместно размалывают в мельнице дo остатка на сите 0,08 7,8 в различных соотношениях, указанных в табл. 1 и 2 (отношение низкоосновных клинкеров к известным 10:90, 25:75, 50:50). При помоле добавляют 5Z гипса. В качестве портландцементного клинкера применяют клинкер КН = 0,95 (табл. 1) и клинкер

КН = 0,88 (табл. 2). Цементы подвергают физико-механическим испытаниям,результаты которых приведены в табл. и 2. При размоле клинкеров, отличающихся пониженной основностью (КН

0,78-0,85), с клинкерами основностью КН = 0,88 и 0,95, наблюдается заметное повышение прочностных показателей как в начальные сроки твердения, например через 3 сут, так и в

28-суточном возрасте. При этом прочностные показатели получаемых цементов оказываются более высокими по сравнению с соответствующими показателями исходного цемента, обладающего наибольшей основностью (КН = 0,95)

Активность (прочность при сжатии в

28-суточном возрасте) полученных цементов 58-6 1 MIIa (при соотношении между клинкерами 10:90) и 56-58 MIIa (при соотношении между клинкерами

25:75 и 50:50), в то время как активность обычного используемого портландцемента (КН =. 0,95) 53 МПа (табл. 1). Прочностные показатели цементов в 3-суточном возрасте 3033 MIIa (при соотношении между клинкерами 10:90) и 27,5 — 28,5 MIIa (при со— отношении между клинкерами 25:75 и

50:50), в то время как прочность обычного портландцемента КН = 0,95

27,3 MIla.

Таким образом,при совместном помоле клинкеров (в определенном диапазоне их соотношений) цементы переходят в быстротвердеющие цементы более высокой марки. При совместном размоле клинкеров с обычными значениями КН (как 0,95, так и 0,88) с низкоосновными клинкерами, характеризуемыми КН, лежащими за указанными пределами, т.е. ниже 0,78 и выше 0,85 (табл. 1 и 2), наблюдается либо снижение прочностных показателей цементов, либо последние остаются на уровне соответствующих показателей исходного цемента (т.е. цемента обычного портландцементного состава, который размалывается с низкоосновными и с которым проводится сравнение). Цементы, получаемые при совместном размоле кпинкеров КН = 0,76 и 0,95, а также КН

0,87 и 0,95 в различных соотношениях (табл. 1), имеют прочностные показатели в возрасте 28 сут соответственно 50,2-51,2 и 52,1-52,8 МПа, в то время как у исходного обычного цемента (клинкер KH = 0,95) прочность в 28 сут 53,3 MIIa. Также наблюдается снижение характеристик и у цементов, полученных совместным размолом обычного клинкера КН = 0,88 и клинкеров

КН = 0,76 и 0,87 (табл. 2). Прочность через 28 сут 49,9-51,1 МПа (КН = 0,76 и (,88) и 51,9-52,5 МПа (КН = 0,87 и

0,18) в сравнении с обычным цементом (кг инкер КН = 0,88), прочность которот о 52,5 MIIa.

Клинкер со значениями КН выше 0,95 с нормальным содержанием свободного

Са0 (ниже 1,0-1,57) в полупроизводственных условиях получить не удалось (содержание СаО, g 4-5Е и более).

Клинкера КН выше 0,95 не выпускаются.

Кроме того, проводят эксперименты по совместному размолу полученных клинкеров в различных соотношениях, изменяющихся в широких пределах.

Результаты физико-механических испьг.аний цементов приведены в табл. 3.

Как видно из табл. 3, значительный рост прочностных показателей цементов наблюдается только в определенном диапазоне дозировок низкоосновных клинкеров (в пределах 5-657). При активности низкоосновного клинкера (КН

0,78) 49,4 МПа и при активности обычного клинкера (КН = 0,95)

53,3 MIIa, взятых в соотношениях (5:95) — (65:35), активность цементов из совместно размолотых клинкеров

54-61 МПа. При соотношениях, выходя1346607

35

55 щих за указанные пределы, например

2:98 и 67:33, активность заметно снижается, соответственно приближаясь к активности исходных клинкеров (52,9 и 49,7-50,0 МПа). Известные прочностные характеристики цементов в диапазоне значений величины КН низкоасновного клинкера (0,78-0,85) оказываются значительно более высокими по сравнению с прочностными показателями наиболее высокоосновного из клинкеров обычного портландцементного состава, в данном случае KH = 0,95.

Активность (прочность в 28-суточном возрасте) цементов, получаемых при совместном раэмоле низкоосновного и высокоосновного клинкеров, напри— мер, в соотношении 35:65 58 MIIa (активность высокоосновного клинкера

КН = 0,95 53,3 МПа), а прочность известного цемента при том же соотношении 39, 1 MIIa (активность клинкера нормального состава 42,7 ГПа). При соотношении совместно размалываемых клинкеров 50:50 сопоставляемые величины прочностных показателей состав— ляют по предлагаемому способу 57,6 и 53,3 МПа, по известному способу

33,2 и 42,7 МПа.

Таким образом, при совместном раэмоле клинкеров в соответствии с предлагаемым способом активность цементов возрастает на 4-5 MIIa по сравнению с клинкером обычного портландцементного состава (исходным). В то же время при совместном размоле клинкеров в соответствии с известным способом,наоборот, активность снижается на 3

9 МПа по сравнению с клинкером обычного портландцементного состава.

Проведены эксперименты по совместному размолу клинкеров с близкими и значительно различающимися по величине значениями КН.

Результаты физико-механических испытаний приведены в табл. 4 и 5.

Совместно размалывают пары клинкеров (в различных соотношениях) КН

0,78 и 0,95, а также КН = 0,85 и

0,88.

Иэ табл ° 4 и 5 следует, что для получения наибольшего технического эффекта необходимо подвергать совместному размолу клинкера, максимально различающиеся по величине КН (в защищаемых пределах) . При раэмоле клинкеров КН = О, 78 и 0,95 в соотношении 10:90 активность цемента

61 MIIa а при раэмоле клинкеров КН вЂ” 0,85 и 0,88 в том же соотношении

54,6 МПа. При размоле клинкеров КН вЂ” 0,78 и 0,95 в соотношении 50:50 активность получаемого цемента

57,6 МПа, а при размоле клинкеров

КН = 0,85 и 0,88 в том же соотношении 53,8 МПа. В первом случае можно получить максимальный прирост прочностных пс,казателей цемента. Одновременно значительно снижается величина удельного расхода энергии на размол клинкеров. При совместном размоле клинкеров КН = 0,78 и 0 95 (соотношение между клинкерами 25:75) получают максимальное снижение удельного расхода энергии на размол смеси клинкеров (43,5 кВт ч/т), т.е. эта величина устанавливается ниже даже по сравнению с удельным расходом электроэнергии на помол наиболее легко размалываемого клинкера КН = 0,95 (45,0 кВт ч/т).

Результаты физико-механических испытаний цементов из клинкера, полученных в промьппленных условиях, приведены в табл. 6.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет по сравнению с известным значительно повьг сить прочностные показатели цементов, особенно в случаях, когда значения

КН.клинкеров разливаются в наибольшей степени. формула изобретения

1. Способ получения цемента путем совместного помола низкоосновного клинкера с высокоосновным клинкером

KH = 0,88-0,95 в соотношении (5:95)(65:35), отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных показателей цемента как в ранние сроки твердения, так и в 28-суточном возрасте, в качестве низкоосновного клинкера используют клинкер КН

0,78-0,85.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что смесь готовят иэ клинкеров с максимальным различием в значениях КН.

1346607 т1 ет! т а и еч с.) и л

° Ф еч еч еч и и о

СО (О Ф еч г и со а О и л и а о а л ф л еч е1 и о

О

Ю еч о и о т

Э и о Ю еЧ,! l

1 1

Ц к ь

3 о

В о о

О и 1

О 1

I о

1 т 1

СО

1 о

И О сч т Ф О а о а

«т ф еч п и

+ I ((О«»С3

О и т о ф ч« еч и

Ч 1 т 1 и л и е !

I и 1

О 1

1 о

1 ф !!

О 1

lI и 1

О I!

Ю !

1 т«1

I!!

I и о а о еЧ Ф л л и ет О

Ф и «О

+ т о т и о о — о и еч е и

) 1 Ю

I !

t t«(О т и ю и I

Ct 1 о

CO

Ю 1 ф еч и и л и

О I

1 о

I сО 1 л I

° I

Ю I

o o u и и т и 1

Cta о

t о

I

I е \

Ф Ф О

1 с( о1 к и к

Х

I и к а с() с( а к

° с к а о к

a9L (v

CO К (Cl око, ай э (= v Ic к Ок с(Ы (л v а о в

z o

О О З о с а Са (З о со и е со о о о и

О о

В R ки !!

Cl т еч съ

)In е а

l9

В !

v к о а к (" о

О а

Ca I к

2

tC 1

Ц (I

К)1

I !

I о

I

1 !

I

1

I

I !

1

1 !

1 !

1

I ! ! !

1 (1

I

1

I

1

1

1

t ! (1

I

1

1- — )

I

1

1

1

I

I ! !

l и

I О I

Ю I

I ! т I ! со I (Ю

I

I

I

1 — 1

I

I

I

I

1

1

1 !

1 и еч и

1 1 1 1

° ° °.э и ф е«) (O сч

1 1 I +

-Э О

1 + 1 т и о

4 1 + 1

+ + I 1 I

+ + 1 I I

+ 1 (I +

+ 1 I + I

+ 1 + I (+ + 1 I I со О а

Т ф ta( еч и и еч

О (Ч OO с\ т и

СО СО О еч m е! О О с 4 еч

7 ф еч т) и

1346607 а l

1 1

1-- 1 о в 1 о 1

I w I

1 an

1 CO I

1 со а со

Cl CO к

Ф о о о

1 1 1

4 4Ч 4 1

-Э 44! ф

О В СЧ

nc n мъ

1 — —

Ю

CI 1

nI Oa

О О 1ф о о о а т сч n an

В О 4! т а! ф

1 о п

1

1 Ю ! л ао л

1 " 1 о!

1 — 
1 1 в1

1 о

I w I аО 1 л

I I

1 о л л в

-т 44! ф

O Oa

° 4! Ч4 Э сч n an

1

I

СО

\ п сО.З -т 44

4 и

4 4

Ю» и

О а ф

4Ч И

Ch cO л

-т ю ф

+ 1 + сч с4 Ю м an л сч о

-э -т л

О Оа

О О О

44 44Т

I л со!

1 1

1 Cl I

I CO

lo!

1 л

1 аО

1 1 СО I

1 1 со

Са4 М4 4 4 а п . ф ю в

СЧ 41 444 о т Л О

1 an

О 1 CO

О 1 °

1 СО

1 CO

1 ! о

I co

1 л

1 1

1О

1 в

1 О

+ 1 + о ф ао и 44 О

О со

Е 4! о сч п о

СЧ П 44

I сс о

1 Х

У

1 X

1 I и и а

Э с» к

О а

lC

1 аа

Cl

У Ф о

У У. °

v в

У а

O Ф

° И и

v о э

Т Р !

УФ Э о а ае э

С» и Э и а

;Й

v ° о Ф

CO К о ю а Ф и

О

CO в о ао а! л ф ф о о о О л о

Ф «Я э сч

l I

v v око

OCCУ

Л 4Ч

1

I

I

1

1

1

1

1

1

I

1Ф а ! Э

1 Х

1 Ф

1 Х

1 4С

I

I la

l ac

X

О

I Cl

lC

tI

Ф

1 IC о

1 О

I

1

1

I

I

1

I

I

1

I

I

1

I

1

1

I

I !

I

1

1

1

I

1

I

1

4

1

1

I

1

4

I

I

Ф I о к 1

1

1 к

1

Э 1

1

Э

21

1 44

1 л

1 па

I

1

1

1

1

+ \ 1 1 +

+ 1 1 + I

+ 1 + 1

+ + !

+ 1 I !

+ + 1 1

+ + 1 I

+ I 1 1 + б I I + 1

+ + 1 1 I

У! М сч

an 44! л

cac n 44!

М ф 44

4Ч 4 1 Ю

I

1

1 л о м

I в а 1

4Ч П1

l

1 ф ь ф

1 ф со сч и an

1

1

1

I ! м! ф 1

1 е

СЧ П и4 о в о ф Оа ч4

cal м п I

1346607

Ю

О сч 1 л. сЧ сч

an I х

0I а е х о

Ch

О1

О 1 Ф о

О

Ct х

Ь и

Э а х

I л х

v сч

\ с!

an

CD О

СЧ 1 an о о и! сЧ ссс со сч

С 4 о

Cfa

1 an

РЪ

С 4 о

1 5

CI сЧ сч

In

5 1

Ю ссс о

° сс со

f сч

1 ь о

1fI л

О о

Р о

v о

О О о Ф .О 5 с \ с Ъ

an с С M

СЧ 44

Ф сч Ос .-5 Ос О о

CI о л

z о

0I а к а

CfI

fat

afI о

Ф о

СЧ 0

О с О т с! Ч!

CI ч ссс

С 4 о сС4 an С ссс

О П о

СЮ CD

С 4 M г\ .Ф к

2 х

О о о л

Д lfl I о с

О

Н Ф со о сЧ 5 о

С с -т О

О И О с\

С 4

В о

4.

0l

z и о со сСI о сч л О

С4

an сч сч ф an л о о

Ц

CI й

«4 С!

Ф с !

Сс Ф с» Ф

fa! сО Ф О

-т и л о о ю н

Е Ю о an сЧ сс

О ОС сс о

an

ОС о о

-5 О!

1

1 1

1 .Ф 1

1

1 1

I с 1

1 1

1 1

4I

0l 1

lC 1 о

1 1

1 !

1

1 ! !

CI ссс ссс сч

Ос

С 4 С! сО О л О

Кс С

44 о о

Ос

Ф Сс о

44 СЧ со ю со с \ о о

СЧ fa4 л

Cfa

О со о с \ О сч 1

1

I 1

1 — -1

1 1 !

I 1

1 1

»1 Ч1 сч с

1 оо

Ос О

Ф Ч1

an с сч

44 CD

СЧ С 4 СС4 о о о

0t

I а а э к а

zc л->

Ма

\0 а а

0I 1 х

Э 54 ! о

Г 11

I !

I

1 ! !

Ва ,Д ь v

v о х ° х а

5 I Э ока

D II Э

1 I

V 45 о ц Я к - а

° 0 l» а

0t ° О а х

v аа оэо окх г»

V CCCC к х

v х

Э

1 к а х о. к а0 Х х 1v о э

Х4О 44

Э о а

О К Cl

1 5 P

CD Da с с Ф с ъ о о о

4С4

О о

CD сч с

1 а

I

1

1 ! о

1

1 ю»

1

1 !

1

I

1

1

I

I !

1

I

1

1

1 !

I

1

1

I

1

I !

4i I

1. 1 х

0t 1

0t 1

1 !

il х

Э

1» а 1

1 I

Ос

1 !

1 I

1 О 1

I I

1 !

1 I

1 1

1 .I

1 1

1 1

t !

I I

1 1

1 I

1 l

1 сч I

1 1

I I

1 1

I 1

1 1

1 I

I 1

1 — — 4

1 I

1 1

1 1! О I

1 I

1 1

1 — — 1!

I О, 1

1 1

1 1

1 1

1 — — 4

I 1

1 I

1 1

I cO I

1 I

1 I с 1

1 1

1 1 с 1! I

I о 1

1 1

1 I

I I

Г !

I 1

Ос

Ос In

1 1 41 1 о о

an Г\ 1

v о х х а а х "

CC оо

*о

Д Кс с и °

CD х л

Ю х at

Э 3

1D о

1346607

Таблица 4

0,78

0,85

0 88

0,95

В/U раствора

Тонкость

Нормальная гусРасплав

Сроки схватывания, v-èèí конуса, им помола, остатота теста, Начало Конец ток на сите

0,08Х

100

8,6

26,75

0--55

4-00

26,75

100

8,2

2-40

3-50

100

8,3

26,75

26,75

26,25

25)50

5-55

4-45

100

8,4

2-25

5-20

7,2

4-00

4-55

75

7,3

3-20

4-25

5О

71м 26, 25

3-40

4-45

90

7,2

4-05

28,00

28,00

27,75

5-45

75

617

4-25

5-30

50

8,5

4-10

5-20

Таблица 5

Удельный расход энергии

0,88

0185

0,95

0,78 при изгибе при скатил на размол до S

3000 см / г, кВт ч/т

3 7

69,0

49,4

3,2

2,4

5,8

IOO

49,0

52,4

4,0

4,4

5,8

100

52,5

46,5

100

4,3

5,2

6,3

53,3

45,0

100 4,5

5,2

6,5

61,0

5,0

5,9

7,5

43,5

75

57,7

4,7

5,4

6,9

57,6

46,0

50

4 ° 8

5,8

7,0

54,Ь

6,4

4,7

5,0

59,0

54,3

5,3

6,7

75

4,1

60,0

53,8

4,6

6,4

4,3

Соотношение клинкеров, Х, основностью КН

Соотношение клинкеров, Х, основностью КН

Показатели для цемента

О 40 !!3-!Iи

0,39 113-!14

0,40 111-112

0,40 113-114

О, 38 114-114

0,39 114-114

0,39 113-114

0140 114-1! 4

О, 39 113-113

О, 39 113-113

Показатели для цемента

Предел прочности, МПа, в возрасте, сут

15,8 23,5

19,6 2Ь,7

24,1 36,1

27,3 38,3

3218 43,8

28,5 40,6

27,5 38,8

24,7 37,3

23,7 36,9

23,3 33,3

1346607

13

Таблица Ь

Предел прочности, кгс /си, через, сут

Остаток на сите

0,08Х

Соотнояение

Клинкер ме.жду клинкер амн, Х, основностью прн сжатии

Е1

ltpH изгибе

3 7 28

3 7

0,92 0,8

463

268 342

215 260

304 355

309 374

245 283

9,4

47,7

57,0

50,1

100

40,0

369

39,9 55 6

100

9,0

521

63,2

54,1

52,7

75

49,5

60,6

9,6

500

50,1

50

9,4

421

55,5

42,7

41 0

75. 25

Составитель А.Калабухова

Редактор Н.Рогулич Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Заказ 5091/23 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

П р н м е ч а н и е. Содержание СаО в клиикере 1 0,38Х, в клинкере 2 0,36Х.