Способ получения портландцементногоклинкера

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>833681 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

С 04 В 7/36 (22) Заявлено 28.08. 79 (21) 2811680/29-33 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гесударатееннмй ееметет

СССР аа делам ваебретеней в етмритей

ОпУбликовано 30.05.81.. бюллетень М 20 (53) УДК666.97 (088.8) Дата опубликования описания 10.06 .81 — (72) Авторы изобретения

В.Д.Барбанягрэ, А.Х.Дрожжин и В.Я.Шамшуро

Белгородский технологический институт стро материалов им. И. А. Гришманова (71) Заявитель т54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО

КЛИНКЕРА

Изобретение относится к производству портландцемента.

Известен способ получения портландцементного клинкера, в котором проводят раздельную термическую обработку смеси глинистого компонента с ча-стью карбонатного и остальной части карбонатного компонента с последующим их смешиванием и обжигом до спекания (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения портландцементного клинкера, согласно которому смесь глинистого компонента с частью карбонатного предварительно нагревают в циклонных теплообменниках, остальную часть карбонатного компонента обжигают в автономной топочной камере при 1200-1500 С, после чего их смешивают и подают во вращающуюся печь на обжиг (2).

Однако такой способ характеризуется недостаточной интенсификацией

2 процесса клинкерообразования и невысокой активностью цемента.

Цель изобретения — интенсификация процесса клинкерообразования, повьппение активности цемента.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения портландцементного клинкера, включающем раздельную термообработку смеси глинистого компонента, пиритных огарков о частью карбонатного компонента, оставшейся части карбонатного компонента при температуре 12001250 С с последующим-их смешением. в и обжигом, раздельную термообработку смеси, включающей. 24-34Х глинистого компонента, 2-4Х пиритных огарков и 60-73Х карбонатного компонента в количестве 55-82Х от веса всей сырьевой смесй, также проводят при температуре 1200-1250 С.

Основное преимущество предлагаемого способа получения портландцементного клинкера состоит в том, 833681

Полученные результаты приведены в табл. 5. Состав легкоплавкой части смеси закрепляется соответствующей тепловой обработкой, в реэупьтате чего он сохраняется после смешивания с известью вплоть до темпечто он позволяет значительно увеличить количество легкоподвижного рас— плава и снизить температуру плавления и этим активизировать процессы образования клинкерных минералов.

Кроме того, интенсификация процессов минералообразования не требует каких-либо особых добавок и осуществляется на обычных сырьевых материалах доступными технологическими приемами раздельной шихтовки и подогрева составных частей сырье— вой смеси.

Пример 1. Клинкеры синтезируют из сырьевых материалов Липецкого цементного завода, химический состав которых приведен в табл 1.

Вещественный состав сырьевой смеси и ее составных частей приведен в табл. 2. Химический состав сырьевой смеси и ее составных частей дан в табл. 3. Составы прокаленной смеси, ее частей и синтезированного клинкера приведены в табл. 4.

По предлагаемому способу легкоплавкую часть смеси, состав которой приведен в табл 2., обжигают при о

1200 С с изотермической выдержкой

30 мин, после чего смешивают с осталь ной частью карбонатного компонента, о предварительно обожженной при 1200 С в течение 30 мин.

Для сравнения приготовлена контрольная смесь, легкоплавкая часть которой, имеющая аналогичный состав, обжигается по режиму, соответствующему термической обработке в циклонных теплообменниках по известному способу. Температура обжига 850—

900 С, изотермическая выдержка 10 мин. о

Карбонатный компонент обжигается в интервале температур 1200-1500 С.

Обе смеси, спрессованные в виде таблеток диаметром 10 мм, высотой

15 мм под давлением 400 кгс/см обжигают при заданной температуре в течение 30 мин с последующим охлаждением на воздухе. Скорость минералообразования в обеих смесях оценивается по содержанию свободной окиси кальция, найденному рентгенофазовым и этило-глицератным методом. ратуры плавления. Установлено, что легкоплавкая смесь, имеющая хими— ческий состав, приведенный в табл. 4, плавится при 1265"С и количество расплава в общей смеси в условиях предлагаемого способа достигает 60 ..

Таким образом, применение предла— гаемого способа позволяет резко ускорить процессы образования клинкерных минералов. Спекание клинкера заканчивается при 1300 С, что на о

150 С ниже, чем при известном спосоо бе.

Для оценки качества цемента обе смеси обжигают в течение 40 мин при

1300 и 1450 С соответственно. Полученные клинкеры измельчают с добавкой 4 гипса до удельной поверхности

3000 см /г. Результаты, приведенные в табл. 5, показывают, что качество цемента по предлагаемому способу не уступает, а в отдельных случаях выше, чем по известному способу.

Пример 2. Клинкеры синтези— руют из сырьевых материалов Белгородского цементного завода, химический состав. которых приведен в табл. 6.

Вещественный состав сырьевой смеси и ее составных частей дан в табл. 7, химический состав смеси и ее составных частей — в табл. 8. Составы и модули прокаленной смеси и клинкеров

-приведены в табл. 9. По предлагаемому способу легкоплавкую часть смеси и остальную часть карбонатного компонента обжигают раздельно при 1250 С в течение 30 мин и после охлаждения и измельчения смешивают в заданном соотношении (табл. 9). .Полученные результаты приведены в табл. 10.

За счет образования большего количества алюмосиликатного расплава о при 1280 С предлагаемый способ обеспечивает более интенсивное усвоение окиси кальция, и процесс спекания клинкера заканчивается при темо пературе на 100 С ниже, чем при известном способе. Испытания активности цемента показывают, что цемент, полученный предлагаемым способом, не уступает, а в отдельных случаях превосходит по прочности цемент из-. вестного способа обжига (табл. 10).

Предлагаемый способ получения клинкера позволяет снизить температу. ру спекания клинкера с 1450 С до о о о

1300 С, т.е. на 150 С. Соответству1 6 снижается с 1759 С до 165 1о С т. е. о ь на 108 С. При снижении температуры факела на 108 С уменьшаются теплопотери в печи на 18,9Х а производительность печи увеличивается на 22Х.

Т а б л и ц а !

Содержание, Известняк 41,86 2,10 0,69 0,38 53,41 1,56

Глина заводская

7,92 67,20 14,00 7,20 1,42 2,26

23,03 43,27 26,33 0,87 2,58 3,93

Глина алюминатная

3,06 15,00 4,94 72,45 1,43 3,12

Огарки

Таблица 2

Ле гко пл авк ая часть

34, 48

16,21 2,57, 1,74 В от всей смеси

В от венной

62,68 29,48 4,67 3,16 собстмассы

В от всей смеси

Известняк

В от венной собст массы

100

Общий состав смеси (69,48 16,21 2,57 1,74

Таблица

Составные час п.п.п. S10 Af 0> Ге 0 > Са0 Прочие Примечание ти смеси.

Легкоплавкая

16,21 12,99 3,27 2,58

18,70 1,25 В от всей смеси часть

29,28 23,63 5,95 4;70 34,06 2,38

18,80 0,95 0,31 0,17 24,07 0,70 собст- массы всей

Известняк

41,86 2,10 0,69 0,38

53,41 1,56 В от собственной массы

Общий состав смеси

35,01 13,94 3,58 2,75 42,77 1,95

5 83368 ющие теплотехнические расчеты показывают, что при снижении температуры материала в зоне спекания вращающейся печи на 150 С температура газовоо го потока (факела) над материалом

В от венной

ВХот смеси

833681

8.

Таблица 4

2,39 0,34 2,22 1,26

3,37

1 45 0,47 0,26 37,21 0 61

3,62 1,19 0,66 93,00 1,53

1,96 1,80

Известь

Таблица 5

Предлагаемый 16,50 16,50 0,44 0,35 531 950 1350

Известный — 24,23 11 ° 55 6,67 550 888 1260

Таблица 6

42,50 2,07 0,20 0,51 53,96 0,41

Глина заводская 6,00 67,42 15,60 5,32 0,85 3,94

22,50 43,27 26,33 0,87 2,58 3,93

354 1652 606 6836 093 813

Огарки

Таблица 7

3,25

58,58 15,95

В. 7. от всей смеси

2,22

73,00 19,80 4,45

2,75

В Е от всей смеси

20, 00

Мел

120,00

Легкоплавкая часть

Глина алюминатная

Легкоплавкая часть

19,99 5,04 3,98 28,60

33,41 8,41 6,65 48,16

Ворот венной

Ворот венной собстмассы собстмассы

833681

Таблица 8

Прочи

Легкоплавкая часть

26 68 13,74 3,60 2,69 31,84 1,47 В от всей смеси

33,50 17,20 4,50 3,35 39,70 1,75 В Ж от собственной массы

8,52 0,41 0,04 0,10 10,80 0,15 В Ж от всей смеси

Мел

42,50 2,07 0,20 0,51 53,96 0,76 В Ж от собственной массы

Общий состав смеси

35,16 14,15 3,64 2,79 42,64 1,62 100

Таблица 9

Са0

А 7 0

Fe. 0

Модули

Прочие

Примечание

Составные час ти смеси

КН

П P

Ле гко ллавк ая часть

21,19 5,55 4,16 49,06 2,24 В 7 от всей смеси

25,77 6,75 5,05 59,70 2,72 В Ж от собст- 0,65 2,18 1,34 венной массы

16,70 0,25 В X,от всей смеси

0,64 0,06 0,15

Известь

94,00 1,16 В 7. от собст\ венной массы

2,900,40

0,80

3,60 0,35

21,83 5,61 4,31 65,76 2,49 .100

0,90 2,20 1,30

Т а б л и ц а 10

Предлагаемый 19,30 12,10 2,05 0,65 0,70

Известный 22,0 14,20 5,70 2,95 2,00 1,30

Формула изобретения

55 термообработку смеси глинистого компонента, пиритных огарков с .частью . карбонатного компонента, оставшейся части карбонатного компонента прн

Способ получения портландцементного клинкера, включающий раздельную

Общий состав смеси (клинкера) 582 891 1083

650 783 999

ll 83368 температуре 1200-1250ОС с последующим их смешением и обжигом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса клинкерообразования и повышения активности цемента, раздельную термообработку смеси, включающей 24-34 глинистого компонента, 2-4Х пиритных огарков и 60-73Х карбонатного компонента в

1 12 количестве 55-82Х от веса всей сырьевой смеси также проводят при температуре 1.200-1250 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 386865, кл. С 04 В 7/38, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 610815, кл. С 04 В 7/36, 1976.

Составитель Г.Ракчеева

Редактор Н.Безродная Техред M.Êîøòóðà Корректор C.Щекмар

Заказ 3917 25 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4