Способ повышения активности цемента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саеоз Соаетскнк

Сецналнстнческнк

Реслублнк (u)994450 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 26. 01. 81 . (2>) 3242362/29-.33 () М Кд 3 с присоединением заявки Ио

С 04 В 7/52

Государственный комитет

СССР ио дедам изобретений и отирмтий (23) Приоритет

Опубликовано 07. 02.83.бюллетень Но 5

Дата опубликования описания 07.02. 83 (53)УД К 666.942 .052(088.8) (54 ) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ АКТИВНОСТИ

ЦЕМЕНТА

Изобретение относится к производ-

4ству вяжущих материалов, в частности к способам повышения активности цемента.

Известен способ повышения активности цемента, состоящий во введении в мельницу при помоле водяного пара (1).

Недостаток этогО способа — малая эффективность н возможность ложного схватывания цемента.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ повышения активности цемен-та, состоящий в его предварительной гидратации влажным воздухом в отсутствие углекислоты (2 ).

Недостатками данного способа asляются сложность аппаратурного оформления и длительность обработки (3-4 сут), что затрудняет его реализацию.

Цель изобретения вЂ, упрощение процесса, сокращение времени обработки цемента и повышение его прочности.

Поставленная цель достигается тем, что предварительную гидратацик. осуществляют введением водного раствора азотсодержащих органических веществ при помоле цемента в количестве 0,015 — 0,7% от его массы, причем влажность аспирационного воздуха в мельнице поддерживают в пределах 90-95%.

В качестве азотсодержащих органических веществ используют водные растворы веществ, включающих нитрогруппы (-МО, ), нитрилогруппы (МяС-), щ иминогруппы (NH), аминогруппы (-NH ) амидогруппы (-СОМН ) и их смеси между собой.

Сущность изобретения состоит в том, что абсорбцией углекислоты из конденсата, осаждающегося на поверх15 ности частиц цемента, предотвращается ее соединение с активными центрами этой поверхности и их отравление с образованием карбонатов, карбониэированного Ca(OH)> и гидрокарбоалюминатов кальция в продуктах поверхностной гидратации цемента. В то же время продукты предварительной гидратацни цемента, образующиеся при взаимодействии с конденсатом в отсутствие СО, служат . затравками — центрами кристаллизации новообразований, возникающих пос. ле затворения цемента водой. Это повышает скорость гидратации и прочность цемента.

994450 — ф (Л)() — ** 0,06%.

10 5 100

1© (10, 5 г 20%) -10, 5 52, 5-10, 5 = 42 кг/ч.

Средняя температура аспирационного воздуха в последней камере мельницы

15© С.

0,35 м% на 1 кг цемента.

Содержание влаги в аспирационном воздухе при 80%-ном испарении воды

З) ия раствора добавки:

-Температура возду» ха в мельнице 45о С.

Температура цемен» та на выходе из мельницы 95 С.

Точка росы аспира-: ционного воздуха

Температура воздуха на выходе из мельницы 105 С.

Содержание С0 в 0,04 вес .% Зв воздухе (0,6 г/м )

Растворимость СО в воде при 20 С 0,90 об.%.

Плотность воздуха 1,293 кг/м

Плотность СО 1,977 кг/м .

Количество аспирационного воздуха, проходящего через мельницу, 3 1800 0,35 * 6300 мз/ч.

Принимает точку росы 68 С, отсю- . е да количество влаги в 1 кг воздуха

0,26 кг.

Количество воды, вносимое в ме- . льницу с аспирацнонным воздухом

w = 0,26 ° 6300" 1,293 2129 кг/ч.

Количество СОй, внесенное с атмосферным аспнрационныа воздухом

СО (6300-2129)0,0006 2,5 кг/ч.

Количество СО, внесенное в ме -. льницу с влагой аспирационного возду- ха СО = 2129 ° 0,9 1916 л/ч (3,8 кг/в.

Общее количество СОй 7,2 кг/ч. SO

Количество потребного азотсодержащего вещества (например,метиламина) по реакции с углекислотой

65-70 С.

Количество аэотсодержащего .вещества и воды, вводимой в.состав раствора для полной сорбции углекислоты и соблюдения укаэанного уровня относительной влажности аспирационного воздуха, рассчитывается следующим образом.

Исходные анные г

Ц„

Размер мельницы: диаметр 2,2 м длина 12 м.

Режим работы - открытый цикл.

Производительность 18 т/ч.

Температура клинкера на входе,105 С. о

Температура аспирационного воздуха на входе в мельницу

Расход аспирационного воздуха

° в аэотсодержащем веществе в процентном отношении к цементу составляет:

Количество воды, вводимое с добав. кой при ее распылении в мельнице в виде 20%-кого раствора, равно:

45 + (105-45): 2 w 75 С.

:Ы 2129 кг/ч + 42 0,8 кг/ч = 2163 кг/ч.1

Абсолютная влажность аспирационно. го воздуха э Ъ

W. 2163 кг/ч г6300 м /ч=0,344 кг/м =

344 г/м .

Относительная влажность аспирационного воздуха по 3 -диаграмме

Р

3 при 75 С и содержании воды 344 г/М равна 92%, что соответствует требованиям изобретения.

Указанное содержание воды обеспечивает поверхностную гидратацию цемента кондвнсатом, образующимся на поверхности его частиц. Время пребы вания цемента в мельнице.достаточно для.образования продуктов гидратацин, зафиксированных при помощи электронного микроскопа и служащих затравкаьв для кристаллизации новообразований после затворения цемента водой.

Условия обработки по предлагаемому способу и прототипу представлены в табл. 1, Активность цемента по предлагаемому способу и прототипу представлена в табл. 2.

2СН НН + Н О + 00 -« /СН (йНэ)/ -СО..

Для поглощения 7,2 кг/ч СО требуется 10,5 кг/ч метиламнна. Потребность

Как следует из данных, приведен$5 .ных в табл. 2,.в результате приме.нения предлагаемого способа проч ностные показатели цемента возрас- тают по сравнению с прототипом.

994450

Т а б л и ц а 1 а

Температура обработ ки,ос

| ю а

Очистка воздуха-от

СОа перед обработкой Характер . воздействия

Очистка воздуха от капельной влаги и щелочи

Срок обра боткн г

Прототип

Пассивное при вылеживании цемента

Предлагаемый Отсутствует Отсутствует 15 мин

Активное в процессе помола

Таблица. 2

Прочность цемента прн сжатии, кгс/см, через суток з ) гв

Азотсодержащее вещество

Количест во, % от веса цемента ен- Влажность ация воздуха, во- %

Способы

Прототип

503

197

100

ПредлагаеВФВй

С нитрогруппой 0,015 уфер - кра- О 35, ун-э фир )

0,7

98

561

229

230

560

Иэоамилнитрит

0,015

0 35

0,7

5-65

553

235

92

226

225

С нитрилогруппой.20

0 015

553.

225

550

С иминогруппой полизтиленнмин

0,015

0,35

0,7

226

235

561

565

С амнногруппой метиламин

0,015

0 35

0,7

221

225

538

542

570

92

20

231

Викревая камера с лопастями для отбра сывания ка пель на стенки и сбора конденсата

Щелочная с 3-4 сут применением ресивера, заряженного

20%-ным раствором едкого вет-. ра и пропуском че- рез него воздуха под давлением

1,5-3 ати

994450

Продолжение табл. 2

@онцен- Влажность трация воздуха, раство- Ъ ра, Ъ

Прочность цемента при сжатии, кгс/см через суток

3 ) 28

I Азотсодержащее вещество Количество, Ъ от веса цемента

Способы

С амидогруппой ацетамид

0,015

0 35

0,7

92

229

568

565

235

Смесь ацетонитрила с метил амином

0,015

0,35

0,7

229

561

570

231

Формула изобретения

Составитель А. Кулабухова

Редактор М. Петрова Техред 14.Тепер Корректор A. Гриценко

Заказ 543/2 Тираж 620 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

Способ повышения активности цемента путем предварительной гидратации, о т л и ч а ю щ и и " я тем, что, с целью упрощения процесса, сокращения времени обработки цемента и повышения его прочности, предварительную гидратацию осуществляют введением водного раствора азотсодержащих органических веществ при помоле цемента в количестве

0,015 - 0,7% от его массы, причем влажность аспирационного воздуха в мельнице поддерживают в пределах 9095%.

Источники инФормации, принятые во вниманйе при экспертизе

1. Bogue В.Н. The Chemistry of

the Port1and Cement. Мен-York, ." йе i nho (д", 1955, р. 120.

2. Авторское свидетельство СССР

9 261232, кл. С 04 В 7/52, 1968 (прототип ).