Способ получения портландцементногоклинкера

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет С 04 В 7/44 Государствеииый конитет СССР ио делан изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАКЛИНКЕРА СаО 8; АВ 0 в колим вестного способа дцементного клинк ая температура сп Изобретение относится к способапроизводства цементного клинкера.Известен способ производства портландцементного клинкера, заключающийся в предварительной раздельной тепловой обработке глинистого и карбонатного компонентов с последующим обжигом 1.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ получения портландцементного клинкера путем обжига термообработанной сырьевой смеси следующего состава, Ъ: СаО 63-66;5 1 0 20-22, 5; АЬО 5-7; Ге 0 6-8.Темйература спеканйя клинкера равна 151450 С 2,Недостатком изполучения портлан ера является высок екания. 20Цель изобретения - интенсификацияпроцесса обжига, т.е. снижение температуры.Поставленная цель достигается .тем,.что согласно способу получения портландцементного клинкера путем обжигатермообработанной сырьевой смеси следующего состава, масс.%: СаО 63-66;5О 20-22,5; АЬО 5-7; ЕеО 6-8,термообработке при 1000-1250 оС под вергают часть смеси состава:58 к 70-60 кЗО 510 16 с 40 17 гб2,84-4,14; ГеОО 1,73-2,35честве 80-85, а при 1000-11 С оставшуюся смесь состава: СаО 4,30- 5 к 70510 д. Зк 60 4 ф 82А 8 дО 2 к 16 2,86; Ге 05 4,27-5,65 в количестве 15-20 с последующимих смешением и обжигом при 1300-1350 С.Приготовление и нагревание легкоплавкой активизирующей составляющей отдельно от остальной части смеси необходимы для того, чтобы сохранить заданный легкоплавкий состав до нача ла ее плавления. В составе смеси достичь этого невозможно, так как в результате твердофазовых реакций уже до,1100 ОС образуются соединения, обладающие значительно более высокой температурой плавления, чем легкоплавкая составляющая.Преимущества предлагаемого способа получения портландцементного клин хера состоит в том, что он позволяет значительно снизить температуру образования легкоподвижного расплава и этим активизировать процессы спекания. Кроме того, интенсификация минералообразования не требует каких- либо особых добавок и реализуетсяц а Т а пособыбжигалинкер Прочность на сжатие,кгс/см в возрасте с едлаемый б 8 тый Для сравнения готовят смесь анало гичного состава по известному способу, т.е. одновременным смешением составляющих окислов, Обжигают смеси в печи при заданной температуре в течение 30 мин с последующим охлаждением на воздухе, Содержание свободной СаО в продуктах обжига приведено в табл. 2,М 90 и КО Являются прбавками, их содержание ндопустимых пределов и явкосым для сравниваемых сжига. имесными до"е превышаетляется одинапособов обв смеси из обычных сырьевых материалов, обычными технологическими прие-; мами раздельной шихтовки и подогрева ее составных частей.П р и м "е р 1, Производят синтез портландцементного клинкера следующего химического состава, масс.: 510 20,6 АООз 5, 1; СаО 64,05; ГеОа 5,0; М 90 3,5; КО 1,75. Характеристикй 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, АВО, Ге,ЪО, 5302 (безводная кремниекислота), М 90, КС 03 .Готовят два состава смеси в виде двух отдельных частей: основы и активизирующей составляющей. Основа имеет следующий химический сост%в, масс.: СаО 61,10; 50,19,70, А 80 3,03; активизирующая составляющая: СаО 2,95; 510 0,90; АВО 2,07, ГеО 5,00; М 90 3,50; КО 1,75. Ак-, тивизирующая составляющая -16 масс. основа - 84 масс Обе части смеси предварительно нагревают до 1100 ои, после охлаждения и измельчения, смешивают в укаэанных соотношениях.Прочностные характеристики цементов представлены В табл. 1.Таблица 2 Нре гае 0 Изв 20,3 8,02 т 1,6 12,Как видно из табл, 1 и 2, предлагаемый способ обработки позволяетснизить температуру спекания клинкера. на 50-70 С и повысить его гидрав-,олическую активность на 10-12, Врезультате чего производительностьвращающейся печи присухом способепроизводства повышается на 7-8 арасход топлива уменьшается на 8-10.П р и м е р 2. Клинкер синтези рован из сырьевых материалов Липецкого цементного завода, химический состав которых приведен в табл. 3.25 Согласно предлагаемому способусмесь готовят в виде двух отдельныхчастей - основы и высокожелеэистойактивизирующей составляющей, вещест венный состав которых приведен втабл. 4. Химический состав смеси, еесоставных частей и клинкера приведенв табл. 5 и б. Обе части смеси согласно предлагаемому способу нагреваютотдельно до 1100-1150 С и после иэЗ мельчения смешивают в заданном соотношении, масс. активизирующая составляющая 15, основа 85.Температуре плавления активизирую-.щей составляющей равна 1180 оС. Длясравнения готовят смесь известнымспособом, Содержание свободной СаОв продуктах обжига и изменение проч-.ности цемента приведены в табл. 7.Из табл. 7 следует, что по предлага,емому за счет содержания активизирую щей, составляющей на основе повышен-ного количества окиси железа усвоение окиси кльция происходит значительно интенсивнее, чем при существующем способе и практически завер- ЗО шается при 1300 С, что на 100 дС ниже.Таким образом, использование предлагаемого способа получения портландцементного клинкера позволяет снизить температуру обжига клинкера до814925 Т а б л и ц а 3 Содержание компонентов, масс,В Сырьевыематериалы п.п.п. 502 ЯВНО Ге О СаО И 90 50 з Про- чие 53,41 1,22 0,10 0,24 41,86 2,10 0,69 6,92 71,60 11,29 Известняк 0,38 4,75 2,87 1,42 0,10 1,05 Глиназаводская 22,32 42,31 30,22 1,33 1,54 0,86 О,09 0,09 16,52 6,06 68,36 0,93 1,83 4,53 4,53 Огарки Т а б л и ц а 4 Предлагаемый Активизирую,05 - 3,85 щая состав-. ляющая 39,50 12,80 3,90 30,50 .100,00 73,20 14,00 .83,87 16 у 13 Основа 4,90 100,00 78,25 14,00 3,85 Известный П р и м е ч а н и е . Данные в первой строке приводятся в процентах от всей массы, во второй - в процентах от собственной массы. Таблица 5 Составныечастисмеси Содержание компонентов,Ъ от всей смеси ГеОЗ СаО Н 90 0. Про- уммачие п,п.п. 5 Од АЙО Предлагаемый Активизирующаясоставляющая 2,97 2,38 1.,44 2,74 2,18 0,17 0,18 0,13 12,80 31,60 11,60 2,10 0,95 4000 1,08 0,8 0,51 87,20 Основа 34,57 13,98 3,54 3,69 4218 1,25 0,26 0,63 100,00 Известный 34,57 13,98 3,54 369 42,18 1,25 0,26 0,63 100,00 Глинаалюминатная Способыобжигаклинкера Общийсоставсмеси Общийсоставсмеси 87,20100,00814925 Таблица 6 Способы Составные обжига части клинкера смеси Содержание компонентов,% от прокаленной смеси 510 АВ 0 ГеО СаО М 90 0 Э Про- Суммачие Предлагаеююй Активизирующаясоставляющая 3 61 2 16 424 4,27 О 25 О 2817 ю 50 Зю 201 ю 44 60 ф 50 1 г 60 Ою 13 0,19 0,63 15,00 85,00 Основа Общийсоставсмеси(клинкера) 21,11 5,36 5,68 64,77 1,85 0,41 0,82 100,00 Примесные компоненты в расчете состава сырьевой смеси и клинкеране учитываются. Таблица 7 Содержание свободной Са 0при температуре обжига,РС Способыобжигаклинкера Прочность цемента на сжатие,кгс/см в возрасте 1250 1300 1350 1400 3 сут 7 сут 28 сут 1140 675 17,70 6,90 1,55 0,17 416 793 1110 Известный Составитель Г. Ракчеева Редактор И. Николайчук Техред М.Федорнак КорректорО, Билак щ ФТираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 949/35 Филиал ППП пПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Предлагаемый 11,65 0,43 0,20 0 формула изобретенияСпособ получения портландцементного клинкера путем обжига термообработанной сырьевой смеси состава, масс.Ъ: СаО 63-66; 50 20-22,5;АйО 5-7; ГеОй 6-8, о т л и ч а ю - 4 щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса обжига.термообработке при 1000-1250 ОС подвергают часть смеси состава: Са 0 58,70-60,30; 50 Я 16,40-17,68; АдО 2,84-4,14; РеО Я 1,73-2,35 в количестве 80-85%, а при 1000"11000 С оставшуюся смесь состава: СаО 4,30-5,70 530 3,60 - 4, 82; АРО 2, 16-2, 86; ГеО 4, 27 5,65 в количестве 15-20 с последующим их смешением н обжигом при 1300- 1350 оС. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 415244, кл, С 04 В 7/44, 1972.2. Бутт Ю,М. и др. Технология вяжущих материалов, М., 1965, с. 164- 167, 341"344.