СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА Российский патент 2008 года по МПК C04B7/38 

Изобретение относится к области строительных материалов и может найти применение в производстве портландцементов.

Известна сырьевая смесь для получения сульфоферритного цементного клинкера, включающая карбонатный компонент, железистый компонент, гипсосодержащий компонент и топливную золу от сжигания каменного или бурого угля (см. патент РФ №2151753, м.кл. С04В 7/02, опубл. 2000 г.).

Известна также принятая за прототип сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, состоящая из карбонатного, алюмосиликатного компонентов и отходов сталеплавильного производства в виде пыли мартеновских и конверторных печей (см. авторское свидетельство СССР №381626, м.кл. С04В 7/02, опубл. 1973 г.).

Недостатком известных решений является небольшое количество утилизируемых отходов производства, не могут использоваться отходы электросталеплавильного производства.

Задача изобретения - создание сырьевой смеси, обеспечивающей экономичное получение качественного портландцементного клинкера при небольшом количестве компонентов и отработанной технологии с использованием отходов электросталеплавильного производства.

Задача достигается тем, что сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая карбонатный компонент, алюмосиликатный компонент, отходы сталеплавильного производства, в качестве отходов сталеплавильного производства содержит электросталеплавильный шлак состава, мас.%: Al₂О₃ 2-8; СаО 33-43; SiO₂ 20-30; Fe₂O₃ 13-25; прочие - остальное, при следующем соотношении компонентов в мас.%:

Алюмосиликатный компонент15-18Электросталеплавильный шлак10-30Карбонатный компонентостальное

Использование электросталеплавильного шлака для получения портландцементного клинкера известно (см. статью Классен В.К., Текучева Е.В., Тынников И.М. и др. Зависимость активности клинкера от количества подаваемого металлургического шлака в цементную вращающуюся печь с холодного конца // XXI Всероссийское совещание начальников заводских лабораторий цементных заводов. - М.: Информация образования, 2005. - с.188-195). Однако рекомендуется использование его в количестве 10-12% от всех компонентов. При увеличении количества шлака качество клинкера снижается. Для получения указанного в статье клинкера используется кроме компонентов заявляемого состава еще железосодержащий компонент в виде колошниковой пыли или колчеданных огарков.

Введение электросталеплавильного шлака дает возможность уменьшить количество сырья с карбонатным и алюмосиликатным компонентами, что позволяет, используя отходы местного производства, снизить затраты на производство цемента. Проведенные исследования показали, что электросталеплавильный шлак в заявляемом составе и соотношении компонентов может заменять железосодержащий компонент без снижения активности клинкера. Использование электросталеплавильного шлака заявляемого состава в качестве железосодержащей добавки для получения портландцементного клинкера не известно из уровня техники.

Пример осуществления изобретения.

В сырьевой смеси карбонатный компонент представлен мелом Стойленского горно-обогатитеяьного комбината, алюмосиликатный - глиной Латненского месторождения и бокситами Северо-Онежского бокситового рудника, электросталеплавильный шлак - шлаком Оскольского электрометаллургического комбината (ОЭМК). Технология получения клинкера и цемента традиционная.

Составы сырьевых смесей и их прочностная характеристика приведены в таблице.

№ составаСостав сырьевых смесей, мас.%Прочность при сжатии, МПакарбонатный компоненталюмосиликатный компонентэлекросталеплавильный шлак*3 суток7 суток28 суток172181030,541,254,1264162030,744,054,8355153030,242,153,4Портландцемент марки 500   30,240,653,2* Используют шлак состава: в примере № 1 Al₂O₃ - 2, CaO - 43, SiO₂ - 30, Fe₂O₃ -15, прочие - 10, в примере № 2 Al₂O₃ - 5, CaO - 43, SiO₂ - 20, Fe₂O₃ - 25, прочие - 7, в примере № 3 Al₂O₃ - 8, CaO - 33, SiO₂ - 30, Fe₂O₃ - 25, прочие - 4.

Сравнение прочностных характеристик производится со стандартным портландцементом. Характеристик прототипа в источнике информации не приводится.

Как следует из таблицы, цемент, полученный с использованием электросталеплавильного шлака из клинкера указанного состава, имеет прочностную характеристику на уровне стандартного портландцемента производства цемзавода ОАО «Осколцемент», клинкер которого получают из сырьевой смеси, включающей: алюмосиликатный компонент, карбонатный компонент, железосодержащую добавку в виде колошниковой пыли или колчеданных огарков.

Сырьевая смесь заявляемого состава обеспечивает экономичное получение качественного портландцементного клинкера при небольшом количестве компонентов и отработанной технологии с использованием отходов электросталеплавильного производства.

Изобретение относится к области строительных материалов и может найти применение в производстве портландцементов. Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера включает карбонатный компонент, алюмосиликатный компонент и отходы сталеплавильного производства - электросталеплавильный шлак состава, мас.%: Al₂О₃ - 2-8, СаО - 33-43, SiO₂ - 20-30, Fe₂O₃ - 13-25, прочие - остальное, при следующем соотношении компонентов в мас.%: алюмосиликатный компонент - 15-18, электросталеплавильный шлак - 10-30, карбонатный компонент - остальное. Технический результат - экономичное получение качественного портландцементного клинкера при небольшом количестве компонентов и отработанной технологии с использованием отходов электросталеплавильного производства. 1 табл.

Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая карбонатный компонент, алюмосиликатный компонент, отходы сталеплавильного производства, отличающаяся тем, что в качестве отходов сталеплавильного производства она содержит электросталеплавильный шлак состава, мас.%: Al₂О₃ 2-8; СаО 33-43; SiO₂ 20-30; Fe₂O₃ 13-25; прочие - остальное, при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюмосиликатный компонент 15-18; электросталеплавильный шлак 10-30; карбонатный компонент - остальное.