Способ получения портландцементногоКлиНКЕРА Советский патент 1981 года по МПК C04B7/44 

Изобретение относится к способам производства цементного клинкера. Известен способ производства порт ландцементного клинкера, заключающий ся в предварительной раздельной тепл вой обработке глинистого и карбонатного компонентов с последующим обжигом Cl . Наиболее близким к предлагаемому является способ получения портландцемент ного клинкера путем обжига тер мообработанной сырьевой смеси следующего состава, %: СаО 63-66; SiOj 20-22,5; ,, 5-7; 6-8. Температура спекания клинкера равна 1450°С С2. Недостатком известного способа получения портландцементкого клинкера является высокая температура спекания. Цель изобретения - интенсификация процесса обжига, т.е. снижение температуры. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения портландцементного клинкера путем обжига термообработанной сырьевой смеси сле дующего состава, масс.%: СаО 63-66; SIO, 20-22,5; 5-7; Fe,, .термообработке при 1000-12500с подвергают часть смеси состава: СаО 58,70-60,30; S i 0,j. 16,40-17,68; ЛВ Oj 2,84-4,14; 1,73-2,35 в количестве 80-85%, а при 1000-1100°С оставшуюся смесь состава: СаО 4,305,70; SiOu 3,60-4,82; A&QOj 2,162,86; 4,27-5,65 в количестве 15-20% с последующимих смешением и обжигом ори 1300-135О С. Приготовление и нагревание легкоплавкой активизирующей составляющей отдельно от остальной части смеси необходимы для того, чтобы сохранить заданный легкоплавкий состав до начала ее плавления. В составе смеси достичь этого невозможно, так как в результата твердофазовых реакций уже до. образуются соединения, обладающие значительно более высокой температурой плавления, чем легкоплавкая составляющая. Преимущества предлагаемого способа получения портландцементного клинкера cocтoиt в том, что он позволяет значительно снизить температуру образования легкоподвижного расплава и этим активизировать процессы спекания. Кроме того, интенсификация минералообразования не требует какихлибо особых добавок и реализуется в смеси из обычных сырьевых материалов, обычными технологическими приемами раздельной шихтовки и подогрева ее составных частей. П р и м е р 1. Производят синтез портландцементного клинкера следующе го химического состава, масс.%: S i Од 20,6; AS20i 5,1; СаО 64,05; РедО,,5, MgQ 3,5; KgO 1,75, Характеристики клинкера следующие: КН 0,93; п 2,04 Р 1,02, Клинкер синтезируют из химических реактивов классификации ч.д.а в виде следующих соединений; СаО, А8(0,|, ,, S i CQ (безводная кремниекислота.) , МдО, . Готовят два состава смеси в виде двух отдельных частей: основы и активизирующей составляющей. Основа имеет следующий химический сосАв, масс.%: СаО 61,10; S i 0, ,19,70, 3,03; активизирующая составляющая: СаО 2,95; S10, 0,90; ,, 2,07, Fe2.0j 5,00; HgO 3,50; K2.0 1,75. Ак-, тивизирующая составлякяцая -16 масс. основа - 84 масс.%. Обе части смеси предварительно нагревают до , после охлаждения и измельчения, смешивают в указаннь1х соотношениях. Прочностные характеристики цементов представлены в табл. 1. Таблица 1 Прочность на сжатие, Способы кгс/см в возрасте обжига ПредлагаемыйИзвестныйДля сравнения готовят смесь анал гичного состава по известному спосо :бу, т.е. одновременным смешением со ставляющих окислов. Обжигают смеси fB печи при заданной температуре в течение 30 мин с последующим охлаждением на воздухе. Содержание свободной СаО в продуктах обжига приве дено в табл. 2. МдО И Kg О являются примесными до бавками, их содержание не превьваает jpor ycTHMHix пределов и является один ковым для сравниваемых способов обжита. Таблица 2 Способы Содержание свободной СаО, обжига масс.%, при температуре обжига,с клинкера 1250 1300ПредлаКак видно из табл. 1 и 2,предлагаемый способ обработки позволяет снизить температуру спекания клинкера, на 50-70°С и повысить его гидравлическую активность на 10-12% в результате чего производительность вращающейся печи при сухом способе производства повышается на 7-8%,. а расход топлива уменьшается на 8-10%. Пример 2. Клинкер синтезирован из сырьевых материалов Липецкого цементного завода, химический состав которых приведен в табл. 3. Согласно предлагаемому способу смесь готовят в виде-двух отдельных частей - основы и высокожелезистой активизирующей составлянлдей, вещественный состав которых приведен в табл. 4. Химический состав смеси, ее составных частей и клинкера приведен в табл. 5 и 6. Обе части смеси согласно предлагаемому способу нагревают отдельно до 1100-1150с и после измельчения смешивают в заданном соотношении, масс.%: активизиругацая составляющая 15, основа 85. Температуре плавленияактивизируш-щей составляющей равна 1180 С. Для сравнения готовят смесь известным способом. Содержание свободной СаО в продуктах обжига и изменение проч-, ности цемента приведены в табл. 7. Из табл. 7 следует, что по предлага- , .емому за счет содержания активизирующей, составлякицей на основе повьвиен- ного количества окиси железа усвоение окиси кльция происходит значительно интенсивнее, чем при существукяцем способе и практически завершается при 1300с, что на ниже. Таким образом, использование предлагаемого способа получения портландцементного клинкера позволяет снизить температуру обжига клинкера до ,

Таблица 3

41,86 2,10 0,690,38 Известняк Глина 6,92 71,60 11,29 4,75 заводская Глина апюми22,32 42,31 30,221,33 натная 16,52 6,06 68,36 Огарки Примечание . ПредлаАктивизигаемыйрующая состав2,97 2,38 1,44 ляющая 31,60 11,60 2,10 Основа состав 34,57 13,98 3,54 Известныйсостав 34,57 13,98 3,54

Таблица 4

Таблица 5 Данные в первой строке приводятся в процентах от всей массы, во второй - в процентах от собственной массы. 3,41 1,22 0,100,24 2,87 1,42 0,10 1,05 1,54 0,86 0,09 0,09 0,93 1,83 4,53 4,53 2,74 2,18 0,17 0,18 0,13 12,80 0,95 40,00 1,08 0,8 0,51 87,20 3,69 1,25 0,26 0,63 100,00 3,69 42,18 1,25 0,26 0,63 100,00

Активиэируюдаясоставляющая 3,61 2,16

Основа 17,5.0 3,20

Общий

состав

смеси

(клинкера) 21,11 5,76

Общий состав

смеси

(клинкера) 21,11 5,36 Примесные компоненты в расчете состава не учитываются.

Формула изобретения

Способ получения портландцементного клинкера путем обжига термообработанной сырьевой смеси состава, масс.%: СаО 63-66; S i 0, 20-22,5; 5-7; 6-8, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса обжига термообработке при 1000-1250с подвергают часть смеси состава: СаО 58,70-60,30; SI О,, 16,40-17,68; АбдОз 2,84-4,14; 1,73-2,35 в количестве 80-85%, а при 1000-1100°С оставшуюся смесь соТаблица 6

4/24 4,27 0,25 0,28 0,19 15,00 1,44 60,50 1,60 0,13 0,63 85,00

5,68 64,77 1,85 0,41 0,82 100,00

5,68 64,77 1,85 0,41 0,82 100,00

става: СаО 4,30-5,70; Si0л 3,60 4,82; Ае2.0з 2,16-2,86; 4,27 5,65 в количестве 15-20% с последующим их смешением и обжигом при 13001350°С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 413244, кл. С 04 В 7/44, 1972.

2.Бутт Ю.М. и др. Технология вяМ. , 1965, с, 164жущих материалов, 167, 341-344, сырьевой смеси и клинкера Т а б л и ц .а 7