Способ получения цемента

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к способам получения цемента. Сущность изобретения: помол клинкера осуществляют совместно с гипсом и фракционированной золой в трубной мельнице с шаровой мелющей загрузкой. Зола имеет фракции частиц, мм: 0 - 0,25; 0,25 - 0,5; 0,5 - 1,0; 1,0 - 10. Соотношение суммарной фракции 0 - 0,25 мм, 0,25 - 0,5 мм к суммарной фракции 0,5 - 1,0 мм, 1,0 - 10 равно 3 : 1. Способ позволяет экономить клинкер и улучшить гранулометрический состав цемента. 4 табл.

Изобретение относится к технологии вяжущих материалов и предназначено преимущественно для получения цемента.

Известен способ получения цемента, включающий помол портландцементного клинкера, гипса, активных минеральных добавок и добавок наполнителей. В соответствии с данным способом получают многокомпонентный цемент, в котором суммарная масса активных минеральных добавок и добавок-наполнителей составляет 10-75% от массы цемента (см. ГОСТ 25328-82).

Известен способ [1] получения цемента путем предварительного измельчения клинкера, минеральных добавок и гипса до удельной поверхности 60-80 м²/кг с последующим доизмельчением до удельной поверхности 350-400 м²/кг.

Цемент, получаемый в соответствии с указанными способами, имеет низкую удельную прочность.

По своей технической сущности наиболее близким к изобретению является способ [2] получения цемента, включающий совместный помол клинкера, гипса, фракционированной золы ТЭЦ в качестве минеральной добавки и добавок-наполнителей в трубной мельнице с шаровой мелющей загрузкой. Это техническое решение предусматривает использование летучей сепарированной сланцевой золы в количестве 10-30% от массы цемента, зерновой состав которой, Частицы более 20 мкм 0,1-10 Частицы 5-20 мкм 60-80 Частицы менее 5 мкм 15-30.

Хотя наиболее активной является фракция золы размером 5-30 мкм, однако, как показали более поздние исследования, ее содержание, доходящее до 80% не может обеспечить существенное повышение активности цемента и его экономии при содержании золы, превышающим 10% (Ковач Р. Использование золы-уноса в цементной промышленности. Часть II. Современное состояние и исследование // TIZ-Fachber. Rohst. Eng. 1982, 106, N 11).

Кроме того, указанное (до 80%) суммарное содержание фракции менее 5 мкм, 5-20 мкм затрудняет эффективность помола, особенно в многокамерных мельницах, имеющих в качестве мелющей загрузки цильпебс- ные тела, поскольку существенно усиливается проскальзывание шароматериальной загрузки относительно бронефутеровки.

Цель изобретения повышение активности цемента, снижение удельных энергозатрат, повышение прочностных характеристик.

Данная цель достигается тем, что в способе получения цемента, включающем совместный помол клинкера, гипса, фракционированной золы ТЭЦ, в качестве активной минеральной добавки и добавок-наполнителей в трубной мельнице с мелющей загрузкой используют золу с фракциями частиц 0-0,25, 0,25-0,5, 0,5-1,0 и 1,0-10 мм. Соотношение суммарной фракции 0-0,25, 0,25-0,5 мм к суммарной фракции 0,5-1,0, 1,0-10 мм равно 3:1.

Принципиальным является то, что используется зола с более заглубленными (на порядок) по зерновому составу фракциями. Это улучшает кинетику измельчения, поскольку увеличение содержания тонких фракций нарастает по мере перемещения материала по длине рабочих камер мельницы, а выбранное (3:1) соотношение тонких и более грубых фракций обусловливает более эффективное влияние золы как интенсификатора помола. При этом процесс помола значительно увеличивает удельную поверхность золы, вызывая размельчение зерен и увеличение количества дефектов в структуре, в результате чего повышается гидравлическая активность этих техногенных отходов.

П р и м е р. В экспериментах были использованы зола Тольяттинской ТЭЦ и портландцементный клинкер. Зола по зерновому составу содержала следующие фракции, мм: 0-0,25, 0,25-0,5, 0,5-1,0 и 1,0-10.

Химический состав и физические свойства золы, а также отдельных фракций показаны в табл.1 и 2.

В условиях Жигулевского комбината строительных материалов во все виды цементов (ПЦ 400-Д20, ПЦ 400-Д20-Б, ПЦ 550-Д20-5, ШПЦ-400-Б, ШПЦ-400) вводится опока до 10% При большем содержании опоки резко увеличивается водопотребность. Поэтому при помоле цементов ввод зол Тольяттинской ТЭЦ ограничен 10% Опытно-промышленный помол проводится в двухкамерных трубных шаровых мельницах D 3х14 м с цильпебсной загрузкой во второй камере.

В табл.3 и 4 приведены результаты физико-механических испытаний цементов с использованием фракционированных зол Тольяттинской ТЭЦ.

Как видно из таблиц, при осуществлении способа пределы прочности при изгибе и сжатии в 28-суточном возрасте по сравнению со стандартными цементами, не содержащими фракционированные золы Тольяттинской ТЭЦ, возрастают за счет оптимизации фракционного состава золы.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТА, включающий совместный помол клинкера, гипса, фракционированной золы ТЭЦ в качестве активной минеральной добавки и добавок-наполнителей в трубной мельнице с шаровой мелющей загрузкой, отличающийся тем, что используют золу с фракциями 0-0,25, 0,25-0,5, 0,5-1,0 и 1,0-10,0 мм, при этом соотношение суммарной фракции 0-0,25, 0,25-0,5 к суммарной фракции 0,5-1,0, 1,0-10,0 равно 3:1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3