Способ получения глиноземистого цемента из высокоглиноземистых доменных шлаков

М 51179 Класс 80 Ь, 5 СССР САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШПЕННОСТИЗарегистрировано в Гоеудар ющей регистрации изобретен бюро - лвсллане,;ССР1 венномй при Г б Л. Д. Мерк глин оземистых лучениглино пос сокоИСТОГО менны мента ишлаков,17 апреля 1936 года бликовано 30 июня 19Прц получешц плавленого глицоземистого цемента в электрических ц доменных печах расцлавы-шдаки обычно подвергаются охлаждению в цзложнпцах и на плитах, в частности таким способом охлаждалцсь шлаки ири опытах иа Кабаковском заводе в 1935 г. Считалось. что охлаждение шлаков с равновесной и полной кристаллцзациец является технологически наиболее простым и дающим наилучший эффокт в отношении гидравлических свойств глиноземистого цемента; более медленное охлаждение, с одной стороны, и с другой быстрое охлаждение, приводящее к остекловыванию шлаков, вел т к понижению активности цемента,Вопросы оптимального режима охлаждения расплавов, соответствующих по своему химическому составу клипкеру глиноземцстого цемента и, в частности охлакдепия доменных высокоглцноземистых ц 1 лаков, совершенно не освещены в литературе. Полученные в указанных обычных условиях охлаждения, так называемые. нысокоцзвестковистые клин керы глиноземистого цемента (СаО ) 40%) цри испытаниях давали более низкие показатели механической прочности, чем малоизвестковцстые составы (СаО ( 39%). Поэтому считалось ц считается в настоящее время, что опп 1 мальными по механическим свойствам являются цементы с содержанием СаО не более 39% ири ЯОг о 8% ц Л,Оз 50 - 53%.Процесс дробления высокоглиноземистых шлаковохлажденных обычным способом, всегда осложняется большим износом рабочих частей дробцльцых агрегатов. вследствие высокой абразцвцости шлаков, нормальная же работа мельничных агрегатов требует предварительного мелкого дробления. Поэтому дробление шлака в жидком состоянии струей воздуха 1 сухая гранул яцця), исключающее механическое дробление, представляется наиболее рациональным.Предполагалось, что вследствие высокой кристаллпзационной способности расплаъов клинкера глиноземистого цемента способ охлаждения путем грануляции анаровой илц воздушной) приведет к неполному остеклов 1 дванию шлака, и и потере им вяжущцх свойств.Неизбежное частичное остекловывание шлака прп сухой грануляции не считалось вредным, так как при этом успевает кристаллцзироваться мо 11 оалюми 11 ат кальция и остекловываются лишь второстепенные компоненты клинкера. На основании этого предполагалось, что гцдравлическце свойства гранулированногоВысокоглиноземистого шлака будут нехуже, чем у обычно охлажденных шлаков.Предлагаемый способ получения глпноземистого цемента из высокоглиноземпстых доменных шлаков, основанный панижеприводцмьЕХ далшых исследования,заключается в том, что указанные шлакисодержанием свыше 40% извести подВергают воздушной или паровой грануляции и затем размолу.При медленном охлаждении шлаковкристаллцзация происходит полностью,причем ход ее и конечные продукты со-,ответствуют схеме Рацкина.При резком охлаждении составы, соот-ветствующце. глицозвмистому цементу,могут быть частично цли целиком осте-кловацы В зависимости от химическогосостава, переохлаждения ц скоростиохлаждения, но вследствие высокоц крц-сталлизациоцной способности указанпых ,составов полученный продукт (гранулят)це должен быть целиком остеклован, Так ,как для геп 1 ноземцстого цемента наиоолеецепным являлся соединение Е 1 яОЛ 1(О ,а остальные гншералы менее ценны п ,11 пертны. и так как состеЕВы глие 10 земистого цемента находятся в поло устой-чивости .аОЛ 1,0, то при цзвестцоиисходной температуре и скорости охлаекдеция возможно получение прод кта счастично Выкрцста; лиз ОВаВшцмсл ( аОА 1203и осте клона нцой остаточной жидкойФазе ц.Такой продукт 11 олжеп кеЕчегтвеннообладать цемвцтнымц сво 11 сгвами моцоалюмпцатцых г;шцоземцстых цементов.При опытах, проведенных автораз 1 ц.сОСтаВ ВЫСОКОГЛЦЦОЗЕМЦСТЫХ ЕЦЛЕЕКОВ, ПОДВергцутых резкому охлаждению путемразбрызгивания их струей пара. колеоался1: следующих пределахОаО - 40 - 44%8102 - 4 -- 7%Л 10 - 49 - 56%,к. е. получались так называемые известковистые высокоглиноземистые пЕлакц.выплавка которых более экономична всмысле расхода топлива. чем вь 1 плавкамалоизвестковистых шлаков.Опыты по грануляции проводились следующим образом, 1 асть расплавленногоЕцлака при выпуске из доменной печинаправлялась в ковш п, после непродолжительной выдержки (по условиям опытов от 20 до 5 мцн.), расплаввыпускался при температуре - 1550 - 1600, т. е. без переохлаждения, тонкой струей через отверстие в ковше у дна его и пульверизировался струей воздуха. (Р до 6 атм.) илц пара. (Р до 12 атм.). Всего было проведено 28 опытов по грануляции. в результате которых получены два вида продуктов: гранулят и шлаковая вата, причем образование последней, как оказа.- лось, зависит от давления воздуха илц пара,По химическому составу былц опробованы преимущественно высокоизвестковнстые составы (сорт Б плц ожцвцтель), с содержанием 810, от 3 до 6%, СаО от 40 до 45% и в меньшем количестве малоизвестковцстые составы (сорт А): ЮО от 4 до 7%, СаО от 36 до 40%,Предварительные петрографи 1 еские исследования показали, что шлаковая вата в основном (около 80%) состоит из стекла. а зерна грацулята обнаруживают мелко кристаллическое строение и содержат лишь небольшое количество стекла.На основании одновременного получения кристаллических зерен п ваты, а также и температурных замеров можно заклн 1- чить. что степень остекловьпяцця зависит от резкости грануляццц ц кристаллизация происходит В период грацуляции.При лабораторном помоле ца:иЕВоде установлено что грацуляторы и. В особенности, вата размалываются легче медленно охлажденного кускового шлака (в 1,5 - "0 раза по времени), что техпол 11 гическц лает еЕО только цОВВ 1 це 1 Пв цроцзВОдительности цемепггцых мельниц за счет дезагрегированности грацулята, но и за с Еет легкой размалываемостц.ФЕезико-мехе 1 цц Ееские исцытеЕцця свойст В грацуепЕровацного глицоземцстого цемента (по ОСТ 5157) показа,11, что все виды гранулятов (царовой, воздуп 1 ные 1. вата и др.), кроме одного ооразца ваты ЛЪ 700 с содержанием СаО - 36,5%. Ооладают Вяжущими свойствамц и по механической прочности (до семидневных испытаниИ включительно) удовлетворяют требованиям ОСТ 3709.Несмотря ца то что в гранулятах встречается, а в вате преобладает стекло, цементные свойства от этого не понижаются, а даже повышаются (схватывание. прочность на разрыв и т, д.), что подтверждавт возможность и целесообразместь резкой грануляции и опровергает взгляд ца понижение гидравлической активности частично остеклованных составов глиноземистого цемента. Полностью оствклованный продукт получить при, опытах це удалось.Цемецтцью свойства гранулированныхизвестковыхостанов несколько прибли-жаются к це гранулированным мопоало-, минатпым цементам сорта А. что следуетиз некоторого понижения нормальной густоты цементного теста у гранулятов.даже тонко размолотых, что характерно, для цементов сорта А по сравнению т с не гранулированными пробами, даже более грубо размолотых (70% случаев). Сроки схватывания замедлены и интер-, вал между началом и концом схватыва-ния больпп у гранулятов (90% испы-таиных). что также характерно дляцементов сорта А. После непродолжитель-ного вылеживания сроки схватывания иногда замедляотся, становясь стандартными, но это следует подтвердить более положительными и массовыми испытатиями.Характер кривых роста прочности на тжатие у гранулятов аналогичен не грацулировацным, Характер кривых роста прочности ца разрыв у гранулированцых глиноземистых более плавный, Случаи т цижения прочности встречаются значительно рен е и количественно менее резковыражены, тогда как у параллельных пе, гранулированных проб особенно заметно падение прочности, последнее различие, приближает характер прочности ца разрыв у грацулятов к прочности цементов ( гортат А.Испытания цементных свойств грану- т лированньтх малоизввстковистых плаковсорта, А показали, что сроки схваты- т вания последних замедлены по сравнению / с не гранулированными, а характер кривьх нарастания прочности резко не изменяется.Абсолютные показатели прочности на сжатие и в особенности на. разрыв у грапулированных глицоземистых цементов выше, чем у не грану,тгировапцых цементов (90 - 95% случаев). После вылеживания временное сопротивление сжатию и разрыву резко не изменяется в ряде случаев даже повышается; отдельные случаи понижения вообще свойственны глицоземистым цементам.Испытание на, разрыв в чистых образцах показало значительную усадку пот леднпх.Таким образом, исследование свойств грапулированцых глиноземистых цементов показало, что грануляция:а) технологически осуществляется легко,о) не ухудшает, и улучшает свойства глицоземпстого цемента.в) дает возможность вьпглавлять несколько более пзвестковистые шлаки. облегчая том самым работу доменной печи.г) исключает претдварительное дробление перед помолом и облегчает последний, давая значительный экономический эффект.В процессе опытов установлено было, что применение воздуха для разбрызгивания равноценно применению пара,. однако примт пеппе последнего дешевле.Предмет изооретения.Способ получения глиноземистого цемента из высокоглпноземистых доменных шлаков, отличающийся тем, что известному воздушному или паровому гранулировацпю подвергают шлак. содержащий це менее 40% окиси кальция. после чего граеулированный шлак размалывают.