Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве ангидритового цемента и гипсового вяжущего из сырья, в том числе промышленных отходов, состоящих преимущественно из гипса, фосфогипса, энергогипса, борогипса и других.
Вяжущие вещества, состоящие из сульфатов кальция, по составу и свойствам разделяют на две разновидности.
1. Гипсовые вяжущие, состоящие преимущественно из полуводного сульфата кальция (CaSO4·0,5H2O), получают обжигом гипса (CaSO4·2H2O) при температуре не выше 190°С.
2. Ангидритовые вяжущие, состоящие преимущественно из нерастворимого ангидрита (βCaSO4), получают обжигом гипса при температуре 400-900°С.
Известен способ производства гипсовых вяжущих из природного сырья или фосфогипса в сушильном барабане или шаровой мельнице. Сырье подается в шаровую мельницу, где осуществляется его сушка, измельчение и обжиг. Далее пылевоздушная смесь разделяется в циклоне, батарейном циклоне и электрофильтре. В этом случае сырье в виде пылевоздушной смеси находится в зоне обжига в течение 1-3 секунд и образуется неоднородный по составу продукт, содержащий различные модификации сульфата кальция (полугидрат, α и β ангидрит, гипс). Короткие сроки обжига не позволяют получить гомогенный ангидритовый цемент, состоящий преимущественно из β ангидрита, стабильный по составу и техническим свойствам (1).
Известно, что ангидритовый цемент получают обжигом окускованного сырья (щебня различных фракций) во вращающихся печах (2).
Использование при обжиге во вращающихся печах мелких фракций, а также дисперсных промышленных отходов (например, фосфогипса) приводит к уносу из рабочего пространства печи значительного количества пылевидных частиц, которые необходимо отделить от отходящих газов в пылеосадительных агрегатах - циклонах, батарейных циклонах и электрофильтрах. Эти фракции возвращаются в печь, а их выход может достигать 40% массы сухого сырья, что существенно повышает себестоимость ангидритового цемента.
Наиболее близким способом относительно заявленного является способ производства одновременно ангидритового цемента и гипсового вяжущего, включающий получение ангидритового цемента путем обжига сырья в противоточной вращающейся печи и гипсового вяжущего путем выделения твердых частиц из пылевоздушной смеси в пылеосадительном агрегате (3).
Задачей изобретения является способ производства во вращающейся печи стабильных по составу и свойствам одновременно двух промышленных продуктов - ангидритового цемента и гипсового вяжущего, что приводит к повышению производительности печи, снижению приведенных затрат топлива и энергии и себестоимости.
Это достигается тем, что предложен способ производства одновременно ангидритового цемента и гипсового вяжущего, включающий получение ангидритового цемента путем обжига сырья в противоточной вращающейся печи и гипсового вяжущего путем выделения твердых частиц из пылевоздушной смеси в пылеосадительном агрегате, характеризующийся тем, что режим обжига устанавливают так, что температура ангидритового цемента на выходе из вращающейся печи составляет 600-1000°С, а температура гипсового вяжущего в пылеосадительном агрегате 160-190°С.
В зависимости от типа выбранного теплового агрегата, скорости подачи сырья, его влажности режим обжига устанавливается так, что температура пыли, отделяемой в пылеосадительном устройстве, изменяется в пределах от 160 до 190°С, а температура продукта на выходе из вращающейся печи - в пределах от 600 до 1000°С.
Примеры конкретного применения предлагаемого способа приведены ниже.
Пример 1. Все экспериментальные исследования проведены в производственных условиях в противоточной вращающейся печи 60×3 метра.
Использованное сырье - отвальный фосфогипс, влажностью - 38,0%, содержание двуводного сульфата кальция - 95,2% от массы сухого отхода.
Режим обжига устанавливался и контролировался по двум параметрам:
а) температуре продукта обжига на выходе из вращающейся печи;
б) температуре продукта, получаемого при разделении пылевоздушной смеси в электрофильтре, т.к. в нем отделяется до 99% твердых частиц по массе.
Путем увеличения расхода топлива в печи температура продукта в электрофильтре последовательно повышалась до 190°С с одновременным отбором проб для испытания по методике ГОСТ 125-79. Одновременно контролировалась температура и отбирались пробы продукта на выходе из вращающейся печи для последующих испытаний по методике СНиП 1-В.2-69.
Результаты испытаний проб вяжущих из электрофильтра приведены в табл.1.
гипсового вяж. продукта, °С
Пробы, отобранные при температурах ниже 150°С и выше 190°С, обладают высокой водопотребностью, быстро схватываются, не могут быть испытаны по методике ГОСТ 125-79 и не соответствуют требованиям этого ГОСТа.
Из таблицы 1 следует, что при производстве гипсового вяжущего из фосфогипса температура продукта в электрофильтре должна быть не ниже 160°С, при этом получено вяжущее марок Г-2, Г-3.
Результаты испытаний ангидритового цемента по методике СНиП 1-В.2-69 приведены в таблице 2. В качестве катализатора использовался сульфат натрия, введенный в количестве 0,8% от массы вяжущего. Образцы размером 7,07×7,07×7,07 мм приготовлены из растворной смеси состава 1:3 по массе. В качестве заполнителя использовался стандартный кварцевый песок для испытания цемента.
Образцы хранились на воздухе при температуре 18-20°С.
Из таблицы 2 следует, что ангидритовый цемент, соответствующий СНиП, можно получать обжигом фосфогипса в температурном интервале от 600 до 1000°С. В этих условиях определяющим параметром является температура продукта, получаемого в электрофильтре гипсового вяжущего, т.к. гипсовое вяжущее, соответствующее требованиям ГОСТа, можно получить в существенно более узком температурном интервале (таблица 1).
Соотношение выходов вяжущих определяется конструкцией вращающейся печи, в частности цепной зоны.
Пример 2. В качестве сырья использовался новомосковский гипсовый камень. Влажность камня - 6 %, содержание гипса - 85,2%. Гипсовый камень предварительно измельчен в промышленной молотковой дробилке, удельная поверхность - 2600 м2/г. Обжиг измельченного камня проведен во вращающейся печи. Методики отбора проб испытания вяжущих приведены в примере 1.
Результаты испытаний гипсовых вяжущих приведены в таблице 3.
Из таблицы 3 следует, что при обжиге измельченного природного сырья температура продукта в электрофильтре должна быть близкой к 160°С.
Результаты испытаний ангидритового цемента приведены в таблице 4.
Из таблицы 4 следует, что обжигом природного гипса при температурах 600-1000°С также можно получать ангидритовый цемент, соответствующий требованиям СНиПа.
Изобретение может быть использовано для производства гипсового вяжущего и ангидритового цемента из природного сырья и промышленных отходов, что приведет к сокращению затрат топлива и энергии, повышению производительности и снижению себестоимости.
Источники информации
1. Патент РФ N1794925, 1993 г.
2. А.В.Волженский, "Минеральные вяжущие вещества", 1979 г., с.63.
3. RU 2003137096, опубл. 25.12.2003.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО | 2011 |
|
RU2472756C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОГО АНГИДРИТА | 2005 |
|
RU2297989C1 |
Способ получения гипсового вяжущего из фосфогипса | 1990 |
|
SU1794925A1 |
ПОЛИФАЗНОЕ ГИПСОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2007 |
|
RU2356863C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНГИДРИТСОДЕРЖАЩЕГО ВЯЖУЩЕГО | 2007 |
|
RU2371407C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АНГИДРИТА | 2007 |
|
RU2356866C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНГИДРИТОВОГО ВЯЖУЩЕГО | 2002 |
|
RU2277515C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО, МОДИФИЦИРОВАННОЕ КОМПОЗИЦИОННОЕ ГИПСОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2015 |
|
RU2601962C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОСТОЙКОГО И ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО | 2007 |
|
RU2333171C1 |
Сырьевая смесь для получения ангидритового цемента | 1980 |
|
SU996365A1 |
Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к технике получения гипсового и ангидритового вяжущих веществ из природного сырья или отходов производства, содержащих сульфат кальция: фосфогипс, борогипс, энергогипс и т.п. Технический результат - обеспечение получения качественных ангидритового цемента и гипсового вяжущего марок Г2 и Г3, уменьшение суммарных затрат энергии и топлива, повышение производительности и снижение себестоимости получаемых вяжущих. В способе производства одновременно ангидритового цемента и гипсового вяжущего, включающем получение ангидритового цемента путем обжига сырья в противоточной вращающейся печи и гипсового вяжущего путем выделения твердых частиц из пылевоздушной смеси в пылеосадительном агрегате, режим обжига устанавливают так, что температура ангидритового цемента на выходе из вращающейся печи составляет 600-1000°С, а температура гипсового вяжущего в пылеосадительном агрегате 160-190°С. 4 табл.
Способ производства одновременно ангидритового цемента и гипсового вяжущего, включающий получение ангидритового цемента путем обжига сырья в противоточной вращающейся печи и гипсового вяжущего путем выделения твердых частиц из пылевоздушной смеси в пылеосадительном агрегате, отличающийся тем, что режим обжига устанавливают так, что температура ангидритового цемента на выходе из вращающейся печи составляет 600-1000°С, а температура гипсового вяжущего в пылеосадительном агрегате 160-190°С.
RU 2003137096 А, 10.06.2005 | |||
Способ получения гипсового вяжущего из фосфогипса | 1990 |
|
SU1794925A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО | 2000 |
|
RU2190577C2 |
Устройство для исследования факела распыленного топлива | 1984 |
|
SU1262084A1 |
CN 1203894 A, 06.01.1999. |
Авторы
Даты
2007-07-10—Публикация
2005-09-30—Подача