Способ производства портландцементного клинкера из промышленных отходов
Владельцы патента RU 2347764:
Общество с ограниченной ответственностью Промышленная компания "Технология металлов" (RU)
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения портландцемента. Технический результат - уменьшение расхода энергии, повышение технико-экономических показателей, стабилизация состава клинкера. В способе производства портландцементного клинкера из промышленных отходов, включающем загрузку в плавильную камеру основы шихты - шлака, его расплавление, подачу на поверхность расплава добавки, сплавление шихты, слив полученного клинкера, в качестве шлака используют отвальный окисленный сталеплавильный шлак с основностью 2,5-3,5 и содержанием оксидов железа 20,0-30,0% от веса шлака, указанную подачу осуществляют непрерывно, в качестве добавки используют глиноземсодержащий отход и углеродистый восстановитель при следующем соотношении компонентов шихты, в вес.%: указанный шлак 90-95, глиноземсодержащий отход 4,0-8,0, углеродистый восстановитель 2,0-5,0, плавильную камеру используют гарнисажную, оборудованную топливокислородными горелками, слив клинкера осуществляют через летку, расположенную в боковой поверхности кожуха плавильной камеры на 1,0-1,8 м ниже уровня поверхности расплава, в ковш, где продувают его газообразным кислородом, корректируя содержание оксида трехвалентного железа, компоненты шихты перед загрузкой в указанную камеру подогревают теплом, снятым с кожуха плавильной камеры охлаждающим его жидкометаллическим теплоносителем, попутно получаемый при восстановлении углеродистым восстановителем избыточного количества оксидов железа в шлаке металл сливают из указанной камеры через придонную летку. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 5 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения портландцемента.
Портландцемент получают, добавляя к портландцементному клинкеру некоторое количество гипса и размалывая полученную смесь в тонкодисперсный порошок.
Качество клинкера определяется его химическим и минералогическим составами, то есть содержанием в клинкере различных оксидов и количеством и видом минералов (веществ), которые образуются из этих оксидов в процессе обжига.
Обычно портландцементный клинкер получают из горных пород: глины и известняка, добываемых в карьерах. Эти горные породы после специальной подготовки для получения клинкера спекают при высокой температуре во вращающихся печах. В клинкере обыкновенного портландцемента находятся следующие количества оксидов, %:
| СаО | SiO2 | Al2O3 | Fe2О3 |
| 62-67 | 20-24 | 4-7 | 2-5 |
Процентное содержание минералов, определяющих свойства клинкера и цемента, обычно находится в пределах, %:
| Алит | Белит | Трехкальциевый алюминит | Четырехкальциевый алюмоферрит |
| 3СаО·SiO2 | 2CaO·SiO2 | 3СаО·Al2O | 4СаО·Al2O3·Fe2O3 |
| 42-60 | 15-50 | 2-15 | 10-25 |
Кроме этих минералов в клинкере могут присутствовать в свободном виде оксиды кальция (СаО) и магния (MgO), существенно влияющие на качество цемента (обычно в худшую сторону), если их содержание выше допустимого [1].
Так как образование минералов, определяющих свойства портландцемента, протекает в твердофазном состоянии, скорость их образования невелика.
Чтобы повысить скорость образования и обеспечить требуемое содержание нужных минералов, приходится увеличивать температуру и длительность обжига (спекания) клинкера, а также тщательно измельчать шихтовые материалы. Это приводит к значительному расходу топлива и энергоресурсов при производстве портландцемента, что является существенным недостатком общепринятой технологии производства цемента. Другим недостатком этой технологии можно считать ущерб, наносимый окружающей среде (экологический ущерб), вызванный необходимостью сооружения и эксплуатации карьеров, и значительным пылевыделением в процессе производства. Некоторое улучшение технико-экономических и экологических показателей традиционной технологии получения цемента может быть получено (и уже достигается) за счет частичного использования (обычно в небольших количествах) различных твердых промышленных и некоторых бытовых (коммунальных) отходов.
Поэтому в последнее время усиливается интерес к процессам получения цементного клинкера не спеканием, а сплавлением шихтовых материалов (получения плавленого клинкера). При сплавлении шихтовых материалов процессы образования минералов, определяющих свойства клинкера и цемента, протекают в расплавленной жидкой фазе со скоростями, намного большими, и полнее, чем при спекании шихты. Вследствие этого энергозатраты на производство плавленого клинкера не превышают такие затраты при использовании традиционной схемы получения клинкера. Практическая реализация процессов получения плавленого портландцементного клинкера затруднена в связи с отсутствием высокопроизводительных высокотемпературных плавильных агрегатов (шлакоплавильных печей по металлургической технологии, поскольку расплавленный клинкер фактически представляет собой шлак определенного состава). В большинстве случаев для получения плавленого клинкера предлагают использовать плазменные печи (высокотемпературная модификация дуговой печи постоянного тока), например, [2, 3].
Известны также попытки заменить часть природного сырья в шихте при производстве цементного клинкера на различные виды промышленных отходов, главным образом, металлургические шлаки, с целью уменьшения затрат на добычу и подготовку сырья, например, [3, 4, 5]. Но эти способы предусматривают обычно замену только силикатной и глиноземсодержащей составляющей, в то время как известняковая (карбонатная) составляющая шихты остается практически неизменной, что не дает возможности существенно улучшить показатели процесса.
Известен способ [4] получения плавленого цементного клинкера с использованием огненно-жидкого металлургического шлака, включающий подачу расплава шлака в плавильную камеру, введение в расплав добавки, перегрев его сжиганием в расплаве смеси топлива и воздуха (очевидно, топлива просто, потому что сжечь воздух нельзя), доведение температуры клинкера до жидкотекучего состояния (очевидно, клинкера до жидкого состояния), см. патент RU 2196116 С2, выбранный заявителем в качестве ближайшего аналога.
В известном способе в качестве добавки используют известь, полученную при подогреве мелкокускового известняка отходящими газами, образующимися при сжигании в расплаве смеси топлива и кислорода (непонятно, откуда он (кислород) взялся, если выше упоминается воздух), которую вводят в перегретый расплав шлака, последовательно увеличивая размер зерен извести от начала до завершения процесса плавки, причем процесс ведут непрерывно.
Кроме того, расплав шлака перед вводом извести перегревают от 1350-1500°С до 1600-1700°С в течение 2-3 мин, а затем расплав последовательно перегревают при постоянно увеличивающемся насыщении известью до полного завершения процесса насыщения в течение 6-8 мин, до температуры 1800-1900°С и на завершающем этапе плавки в течение 5-7 мин, до температуры 1900-2100°С.
Кроме того, известняк подогревают до температуры 900-1100°С, а размер подаваемых в расплав зерен извести увеличивают по мере прохождения процесса от 0 до 7 мм.
Известный способ получения плавленого цементного клинкера имеет следующие недостатки:
1. Низкая основность огненно-жидкого шлака (CaO/SiO2≈1) и необходимость использования в качестве добавки извести, получаемой путем обжига большого количества известняка отходящими из плавильной камеры газами. Как видно из приведенных в описании примеров, масса известняка в 2-3 раза превышает массу шлака. Быстро обжечь такое количество известняка теплом отходящих из камеры газов вряд ли удастся в промышленных условиях.
2. Повышенные энергетические затраты на осуществление процесса, так как полученная при обжиге известняка известь состоит на 95-97% из оксида кальция СаО, имеющего температуру плавления порядка 2500°С. По расчетам и опытам авторов известного способа-аналога масса вводимой извести превышает массу расплавленного доменного шлака в плавильной камере в 1,2-1,5 раза. Чтобы такое количество извести ассимилировалось шлаком, нужны очень большие температуры (2000°С и выше) и очень много времени, намного больше, чем указано в формуле изобретения, это требует очень больших затрат энергии на ведение процесса.
3. Необходимость использования высокотемпературных источников энергии при длительном ведении такого процесса (по формуле изобретения непрерывное) и высокостойкой огнеупорной футеровки или шлакового гарнисажа. При сжигании топлива в воздухе, как указано в формуле, получение требуемых высоких температур расплава практически невозможно, а высокая стойкость огнеупорной футеровки или гарнисажа в плавильной камере маловероятна.
4. Трудность осуществления, значительное пылеобразование и высокая стоимость конечной продукции, так как для ускорения процесса в известном способе предлагают использовать известняк фракции 0-7 мм, обжигать его до получения извести отходящими газами, а затем известь той же фракции подавать в шлаковый расплав, начиная с мелкой фракции и увеличивая по ходу плавки размер зерен до 7 мм. Такой вариант трудно осуществим, кроме того, он приведет к очень большому пылеобразованию как при обжиге известняка, так и при выплавке клинкера, что потребует сооружения сложной и дорогостоящей системы улавливания и очистки газов и приведет к удорожанию полученной продукции.
5. Известный способ не гарантирует получение стабильных свойств и стабильного качества клинкера, так как шихта для выплавки клинкера по известному способу не содержит в нужном количестве железо и его оксиды, необходимые для получения нужного минералогического состава клинкера. Ввести оксиды железа в нужном количестве в выплавляемый по данному способу клинкер очень трудно.
Задачей предлагаемого способа производства портландцементного клинкера из промышленных отходов является непрерывное получение плавленого портландцементного клинкера стабильного состава и качества из промышленных отходов.
Техническим результатом предлагаемого способа получения портландцементного клинкера из промышленных отходов является устранение недостатков ближайшего аналога, а именно:
- использование более дешевой и доступной шихты, полностью состоящей из промышленных отходов без употребления природного минерального сырья;
- исключение введения в расплав таких тугоплавких, трудно растворимых в нем добавок, как известь;
- стабильность получения нужного химического и минералогического состава клинкера за счет использования шихтовых материалов, содержащих железо и его оксиды.
Технический результат обеспечивается тем, что в способе производства портландцементного клинкера из промышленных отходов, включающем загрузку в плавильную камеру основы шихты - шлака, его расплавление, подачу на поверхность расплава добавки, сплавление шихты, слив полученного клинкера, согласно изобретению, в качестве шлака используют отвальный окисленный сталеплавильный шлак с основностью 2,5-3,5 и содержанием оксидов железа 20,0-30,0% от веса шлака, указанную подачу осуществляют непрерывно, в качестве добавки используют глиноземсодержащий отход и углеродистый восстановитель при следующем соотношении компонентов шихты, в вес.%:
| указанный шлак | 90-95 |
| глиноземсодержащий отход | 4,0-8,0 |
| углеродистый восстановитель | 2,0-5,0 |
плавильную камеру используют гарнисажную, оборудованную топливокислородными горелками, слив клинкера осуществляют через летку, расположенную в боковой поверхности кожуха плавильной камеры на 1,0-1,8 м ниже уровня поверхности расплава, в ковш, где продувают его газообразным кислородом, корректируя содержание оксида трехвалентного железа, компоненты шихты перед загрузкой в указанную камеру подогревают теплом, снятым со стен кожуха плавильной камеры охлаждающим его жидкометаллическим теплоносителем, попутно получаемый при восстановлении углеродистым восстановителем избыточного количества оксидов железа в шлаке металл сливают из указанной камеры через придонную летку.
В качестве глиноземсодержащего отхода могут быть использованы шлифовальные отходы подшипникового производства.
В качестве глиноземсодержащего отхода может быть использован отвальный шлак алюминотермического производства ферросплавов.
В качестве глиноземсодержащего отхода может быть использован боксит.
Кроме того, в расплавленный клинкер, находящийся в плавильной камере, в токе азота инжекторами вдувают пыль, уловленную газоочисткой.
Выделяющийся при указанном восстановлении монооксид углерода СО дожигают до двуокиси углерода СО2 в установленном рядом с плавильной камерой энергетическом котле, где утилизируют также и физическое тепло отходящих из плавильной камеры газов.
Отвальный окисленный (с содержанием оксидов железа 20-30%) основной (с основностью 2,5-3,5, что соответствует содержанию оксида кальция СаО 48-60%) [6,7] сталеплавильный шлак может иметь следующий состав:
| СаО | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | MgO | Прочие |
| 53,5 | 18,0 | 3,1 | 20,2 | 5,1 | 0,1 |
Оптимальное содержание в шихте отвального сталеплавильного окисленного шлака (с содержанием оксидов железа 20-30%) и с основностью 2,5-3,5, выбранное в пределах 90-95% от веса шихты, обеспечивает содержание в плавленом клинкере оксида кальция (СаО) в пределах 61-67% после восстановления избыточного количества оксидов железа углеродистым восстановителем без введения в состав шихты дополнительного количества извести или известняка. Оптимальное количество отвального сталеплавильного окисленного шлака в пределах 90-95% в шихте исключает необходимость ведения процесса при очень высоких температурах, необходимых для ускоренного плавления и растворения извести (1800-2000°С), и дает возможность экономить значительное количество энергии, упростить технологический процесс и улучшить его технико-экономические показатели.
Содержание в шихте отвального сталеплавильного окисленного шлака менее 90% от веса шихты не обеспечивает оптимальное содержание оксида кальция в цементном клинкере, необходимое для обеспечения стабильности его состава, дополнительная же добавка извести в шихту затрудняет ведение процесса плавления и повышает его энергетические затраты.
Содержание в шихте отвального сталеплавильного окисленного шлака более 95% от веса шихты не позволяет добавлять нужное количество глиноземсодержащих отходов в шихту, обеспечивающих оптимальное в пределах 4-7 вес.% содержание оксида алюминия Al2О3 в клинкере.
Оптимальное содержание глиноземсодержащих отходов, равное 4,0 -8,0 вес.%, позволяет легко повысить содержание оксида алюминия Al2О3 в расплаве до необходимых пределов и, следовательно, улучшить технико-экономические показатели процесса.
Вносимые глиноземсодержащими отходами оксиды железа восстанавливаются углеродистым восстановителем и, оседая вместе с частицами железа на подину плавильной камеры, образуют попутный металл. Так, например, введение в состав шихты отвальных шлифовальных отходов подшипниковой промышленности, содержащих частицы корунда Al2О3 (40-55%), частицы металла и оксидов железа (45-60%) и остатки водомасляной охлаждающей жидкости, позволяет недорогим путем повысить содержание оксида алюминия Al2O3 в клинкере до необходимых пределов и увеличить количество попутного металла.
Содержание глиноземсодержащих отходов в составе шихты в количестве, меньшем 4,0 вес.%, затрудняет образование оксида алюминия (Al2О3) в клинкере в пределах 4-7 вес.% и снижает стабильность химического и минералогического состава клинкера.
Содержание глиноземсодержащих отходов в составе шихты в количестве, большем 8,0 вес.%, также затрудняет получение содержания оксида алюминия (Al2O3) в клинкере в пределах 4-7 вес.% и снижает стабильность химического и минералогического состава клинкера.
Углеродистый восстановитель, вводимый в оптимальном количестве, равном 2-5%, в состав шихты, восстанавливает избыточное количество оксидов железа до железа, в результате достигается необходимое содержание оксидов железа в клинкере (менее 5%) и получается попутный металл (сплав железа с углеродом), реализация которого позволяет существенно понизить себестоимость производимого клинкера.
Содержание углеродистого восстановителя в составе шихты в количестве, меньшем 2%, не позволяет восстанавливать все избыточное количество оксидов железа и получать стабильный химический и минералогический состав клинкера (содержание Fe2О3 2-5%).
При содержании углеродистого восстановителя в составе шихты в количестве, большем 5%, вместо клинкера получается «белый шлак» с низкими вяжущими свойствами вследствие низкого (менее 1,0%) содержания оксидов железа.
Использование для выплавки клинкера оборудованной топливокислородными горелками гарнисажной плавильной камеры (печи) с охлаждением кожуха жидкометаллическим теплоносителем позволяет вести процесс непрерывно, длительное время (отсутствуют остановки для ремонта футеровки) вследствие образования на внутренней рабочей поверхности кожуха плавильной камеры шлакового гарнисажа, при требуемых температурах вследствие высоких тепловой мощности и температуры факела топливокислородных горелок.
Тепло, снятое с кожуха плавильной камеры жидкометаллическим теплоносителем, используемое для подогрева шихты перед загрузкой в плавильную камеру, позволяет уменьшить общий расход топлива и кислорода на осуществление процесса и улучшить технико-экономические показатели процесса производства плавленого цементного клинкера.
Выпуск клинкера из плавильной камеры через летку, расположенную в боковой поверхности на 1,0-1,8 м ниже уровня поверхности расплава, позволяет сливать готовый клинкер, незагрязненный частицами несплавленной шихты, находящейся в верхних слоях шлакового расплава, что обеспечивает стабильность свойств и лучшее качество клинкера.
Продувка жидкого клинкера в разливочном ковше газообразным кислородом позволяет перевести двухвалентный оксид железа FeO, ненужный для получения качественного клинкера, в трехвалентный оксид Fe2О3, присутствие которого в клинкере необходимо. В конечном результате это дает возможность получить клинкер стабильно высокого качества.
Дополнительно предлагаемая замена шлифовальных отходов подшипникового производства на отвальные шлаки алюминотермического производства металлов и их сплавов, содержащие 65-67% Al2О3, 10-20% СаО, 1-3% SiO2, 0,5-1,5% MgO (по данным [8]), позволяет расширить базу для осуществления предлагаемого способа, не меняя сущности и показателей процесса.
Дополнительно предлагаемая замена шлифовальных отходов подшипникового производства на боксит в количестве 5-10% позволяет расширить сырьевую базу для осуществления предлагаемого способа и не ухудшает показателей процесса.
Дополнительно предлагаемое вдувание в токе аргона специальными инжекторами в расплавленный клинкер, находящийся в плавильной камере, пыли, уловленной при очистке газов, отходящих из камеры, позволяет улучшить экологические показатели процесса и несколько уменьшить расход шихтовых материалов.
Дополнительно предлагаемое дожигание выделяющегося из расплава в процессе восстановления железа углеродистым восстановителем монооксида углерода СО до двуокиси углерода СО2 в установленном рядом с плавильной камерой энергетическом котле, где утилизируют также и физическое тепло отходящих из плавильной камеры газов, позволяет получить энергоресурсы (пар, электроэнергию), необходимые для получения кислорода и обеспечения технологических нужд предприятия и существенно улучшить технико-экономические показатели производства.
Способ производства портландцементного клинкера из промышленных отходов поясняется схемой.
Способ производства портландцементного клинкера из промышленных отходов осуществляется следующим образом.
В рабочее пространство плавильной камеры 1 загружают легкоплавкую составляющую шихты - отвальный окисленный основной сталеплавильный шлак 2. Топливокислородными горелками 3 загруженный шлак 2 расплавляют. Процесс наплавления шлака 2 ведут до накопления такого количества шлака 2, которое занимает весь расчетный объем шлаковой ванны. По мере наплавления шлака 2 в плавильную камеру 1 начинают постепенно догружать глиноземсодержащие, например, шлифовальные отходы 4 подшипникового производства, и углеродистый восстановитель 5. С момента получения расчетного объема расплавленного шлака 2 загрузку всей шихты в плавильную камеру 1 ведут непрерывно в процентном соотношении соответственно формуле изобретения. С момента получения расчетного объема расплавленного шлака 2 открывают шлаковую летку 6 и полученный клинкер 7 непрерывно сливают в разливочный ковш 8, установленный на поворотном стенде (на чертеже не показан). После наполнения разливочного ковша 8 стенд поворачивают, наполненный ковш 8 убирают, подставляя под струю шлака 2 пустой ковш 8. Расплавленный клинкер 7 в разливочном ковше 8 продувают газообразным кислородом и отправляют на разливку. Перед загрузкой в плавильную камеру 1 шихту подогревают до 300-350°С теплом, снятым с кожуха (не показан на чертеже) камеры 1 жидкометаллическим теплоносителем. Пыль 10, накопленную в газоочистке 9, периодически вдувают в расплав клинкера 7, находящийся в плавильной камере 1, инжекторами 11 в токе азота. Полученный попутный металл 12 по мере его накопления на подине периодически сливают из камеры 1, открывая металлическую летку 13. Слитый из камеры попутный металл 12 гранулируют.
Примеры конкретного осуществления, подтверждающие возможность внедрения в производство предложенного способа.
Пример 1.
В лабораторной дуговой печи в графитовом тигле расплавили 2 кг отвального конвертерного сталеплавильного шлака, добавили в расплав 0,15 кг сухих шлифовальных отходов подшипникового производства и 0,05 кг кокса. Полученный клинкер слили в металлическую форму. Опыт повторили 3 раза, результаты экспериментов приведены в таблице 1.
| Таблица 1. | ||||||
| Состав исходного шлака, полученного клинкера и пыли, выделявшейся из печи | ||||||
| Содержание, % (среднее по 3 плавки) | ||||||
| СаО | SiO2 | Al2O3 | Fe2О3 | MgO | Прочие | |
| Отвальный сталеплавильный шлак | 53,5 | 18,0 | 3,1 | 20,2 | 5,1 | 0,1 |
| Шлифовальные отходы | отсутств. | 0,5 | 50,1 | 43,2 | отсутств. | 6,2 |
| Клинкер | 62,7 | 21,2 | 4,9 | 4,9 | 5,9 | 0,1 |
| Пыль | 63,0 | 20,8 | 4,2 | 5,2 | 4,5 | 2,3 |
| Минералогический состав полученного клинкера, %: | ||||||
| 3СаО·SiO2 | 2CaO·SiO2 | 3СаО·Al2O3 | 4CaO·Al2O·Fe2О3 | |||
| 53,0 | 19,2 | 7,8 | 20,1 |
Пример 2.
В дуговой сталеплавильной печи с основной футеровкой емкостью 6 тн расплавили 300 кг сталеплавильного шлака.
На этот шлак одновременно загрузили отвальный шлак алюминотермического производства феррохрома в количестве 20 кг и кокс в количестве 11 кг. После расплавления добавки полученный клинкер слили в чугунный поддон. После охлаждения отобрали пробы застывшего клинкера и произвели химический и фазовый анализ полученного плавленого клинкера. Результаты промышленного эксперимента приведены в таблице 2.
| Таблица 2. | |||||
| Содержание, % (среднее по 3 плавкам) | |||||
| СаО | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | MgO | |
| Шлак сталеплавильный | |||||
| 54,1 | 18,3 | 2,6 | 20,1 | 4,9 | |
| Отвальный шлак алюминотермического производства | 15,0 | 2,8 | 71,1 | отсутств. | 0,5 |
| Плавленый клинкер | 64,2 | 22,2 | 5,8 | 4,6 | 5,1 |
| Пыль, выделившаяся из печи | 62,0 | 23,0 | 6,0 | 5,0 | 4,0 |
| Минералогический состав полученного клинкера, %: | |||||
| 3СаО·SiO2 | 2СаО·SiO2 | 3СаО·Al2O3 | 4СаО·Al2O3·Fe2О3 | ||
| 52,0 | 21,3 | 8,5 | 21,3 |
| Таблица 3 | ||||||
| Средний состав глиноземсодержащих материалов | ||||||
| Материал | Содержание, % | |||||
| СаО | SiO2 | Al2O3 | MgO | Fe2O3 | Прочие | |
| Шлифовальные отходы подшипникового производства боксит | ||||||
| отсутств. | отсутств. | 50,0 | отсутств. | 45,0 | 5,0 | |
| Feмет. | ||||||
| 1,5 | 10,0 | 40,0 | 1,0 | 35,0 | 12,5 | |
| Отвальные шлаки алюминотермического производства металлов и ферросплавов | ||||||
| 20,0 | 2,0 | 65,0 | 1,0 | отсутств. | 12,0 | |
Из данных таблицы 3 видно, что в случае добавки глиноземсодержащих отходов с целью повышения содержания глинозема в клинкере добавка 1% отвальных шлаков алюминотермического производства ферросплавов эквивалентна добавке 1,3% шлифовальных отходов или 1,6% боксита.
Литература
1. Справочник по химии цемента. Под ред. Б.В.Волконского и Л.Г.Судакаса. Ленинград. Стройиздат. 1980. 221 с.
2. Патент RU 2040497 «Способ получения цементного клинкера». Авторы Бурлов Ю,А.; Мелихов В.П.; Кривобородов Ю.Р.; Бурлов И.Ю.; Федулов С.Н.; Самченко С.П. Патентообладатель: они же.
3. Патент RU 2228305. «Способ получения специальных видов клинкера и сопутствующих металлов из отходов производств». Авторы Бурлов Ю.А.; Бурлов И.Ю.; Бурлов А.Ю. Патентообладатель: Бурлов Ю.А.
4. Патент RU 2196116. «Способ получения плавленого цементного клинкера». Авторы Салихов З.Г.; Быстров В.П.; Шубин В.И.; Жарко В.И.; Кулабухов В.А.; Шафигин З.К.; Салихов М.З.; Быстров С. В. Патентообладатель: OOO Научно-экологическое предприятие «Экоси».
5. Патент RU 2207994. «Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера». Авторы Штернфельд В.Д.; Чумарин Б.А.; Погорелов С.А.; Савин А.П.; Гурьев А.Г. Патентообладатель ОАО «Липецкцемент».
6. Куприн В.А. Теория и технология производства стали. Москва. «Мир». 2003. 526 с.
7. Поволоцкий Д.Я. Физико-химические основы процессов производства стали. Челябинск. Изд. ЮУрГУ. 2006. 182 с.
8. М.А.Рысс. Производство ферросплавов. М. «Металлургия». 1985. 343 с.
1. Способ производства портландцементного клинкера из промышленных отходов, включающий загрузку в плавильную камеру основы шихты - шлака, его расплавление, подачу на поверхность расплава добавки, сплавление шихты, слив полученного клинкера, отличающийся тем, что в качестве шлака используют отвальный окисленный сталеплавильный шлак с основностью 2,5-3,5 и содержанием оксидов железа 20,0-30,0% от веса шлака, указанную подачу осуществляют непрерывно, в качестве добавки используют глиноземсодержащий отход и углеродистый восстановитель при следующем соотношении компонентов шихты, вес.%:
| указанный шлак | 90-95 |
| глиноземсодержащий отход | 4,0-8,0 |
| углеродистый восстановитель | 2,0-5,0, |
плавильную камеру используют гарнисажную, оборудованную топливокислородными горелками, слив клинкера осуществляют через летку, расположенную в боковой поверхности кожуха плавильной камеры на 1,0-1,8 м ниже уровня поверхности расплава, в ковш, где продувают его газообразным кислородом, корректируя содержание оксида трехвалентного железа, компоненты шихты перед загрузкой в указанную камеру подогревают теплом, снятым со стен кожуха плавильной камеры охлаждающим его жидкометаллическим теплоносителем, попутно получаемый при восстановлении углеродистым восстановителем избыточного количества оксидов железа в шлаке металл сливают из указанной камеры через придонную летку.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве глиноземсодержащего отхода используют шлифовальные отходы подшипникового производства.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве глиноземсодержащего отхода используют отвальный шлак алюминотермического производства ферросплавов.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве глиноземсодержащего отхода используют боксит.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в клинкер, находящийся в указанной камере, в токе азота инжекторами вдувают пыль, уловленную газоочисткой.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделяющийся при указанном восстановлении монооксид углерода СО дожигают до двуокиси углерода CO2 в установленном рядом с плавильной камерой энергетическом котле, где утилизируют также и физическое тепло отходящих из плавильной камеры газов.
