Цемент для безобжигового окускования рудных концентратов

72) Авторы П.П.Гайджуров, Г.С.Зубарь, И,В.Уварова В.Н.Гулаи, изобретения Н.П.Пермигин и И.Н.Жалкина 1 дового Краси го Знамениим. Серго Ордвеныкидэв Новоч полит касскии ордена нический .инсти(54) ЦЕМЕН соот ноше ни к состаового окуско иалов и може лургической сть при следующмпонентов, мас ДвухкальциевыферритСиликаты кальАлюмоферритыкальцияИзвесть 60-9 я 2-20т 1.1), ия, двух кальция мпонене л а и ко 1,5-67 Наиболее близ по технической с мому результату для безобжиговог зорудных концент двухкальциевый ф кальция, алюмофе зобретению и достигаея цемент 2 ования желе включающий ким с вляе окус тов,ерри ррит лик и аль Изобретение относитсвам .вяжущих для безобживания железорудных матенайти применение в метапромышленности. Известен железистыйвключающий алюмоферриткальциевый феррит и силпри следующем соотношен тов, вес.Ф: Алюмоферрит кальция Двухкальциевый феррит О, Силикаты кальция 320,1-1,0 1 О.Недостатками известного цементаявляютея невысокие .вяжущие свойствав композиции с тонкодисперсными желе"зорудными концентратами, длительныйпроцесс твердения в воздушных условиях твердения и невысокая прочность.Так, механическая прочность железис;того цемента в композиции с железорудным концентратом после трехсуточного твердения на воздухе составляет всего 9,7-14,3 МПа, Окатыши ибрикеты на основе цемента указанногосостава, характеризующегося медленнымтвердением, сливаются и деформируются(ОК) 80-95 3-10 2-10 Высокожелезистый цемент получают:обжигом в окислительной среде сырье- ф 5вой смеси, включающей известковыйкомпонент и железорудный компонент.Укаэанный минералогический составреализуется при температуре обжига950-1040 С. Глинозем, входящий в сос" 5 Отав сырьевых материалов, при даннойтемпературе обжига не образует сокисью кальция самостоятельных Фаэ,но возможно его частичное растворениев основной фазе - двухкальциевом феррите. Кремнезем в зависимости отсвоего структурного состояния и обус"ловленной этим химической активности 3 937388 процессе же подготовки железорудныхконцентратов для доменной плавкивесьма важным является получениемеханически .прочных брикетов и окатышей в первые же часы твердения,чтобы окускованный материал обладалдостаточной прочностью для транспортировки. Так как известный цемент не обеспечивает необходимойпрочности брикетов и окатышей, то 1 Оприходится прибегать к дополнительному упрочнению путем пропариванияили автоклавирования, что существен .но усложняет процесс подгбтовки железорудных концентратов. Наряду с этим 15клинкер железистого цемента обжигаетсяйри сравнительно высокой температуре(1250-1300 ОС), что не обеспечиваетналичия в клинкере свободной СаО,которая требуется для инициировайия 20процессов гидратации, и ее приходится дополнительно вводить, напри"мер, при помоле цемента, что приводит к усложнению и удорожанию технологического процесса,25Цель изобретния - интенсификацияпроцесса твердения и повышение прочности.Поставленная цель достигаетсятем, что цемент для беэобжиговогоокускования рудных концентратоввключающий двухкальциевый феррит иокись кальция, дополнительно содержит однокальциевый феррит при сле дующем соотношении компонентов,мас.:35Руда Стойленского месторождения (КМА), которую используют в качестве железорудного компонента при получении высокожелезистого цемента, имеет следующий химический состав, Ф: 8,38 4,97 7,74 0,54 0,87 5 0 ю АфО ГеОЗ СаО 50 Потери при прокаливании составляют 9,50,8 4или не вступает в реакции взаимодей" ствия, или частично растворяется в СГ. При такой температуре обжига неизбежно присутствие СаОсв в клинке" ре в необходимых для интенсивной гидратации вяжущего количествах, поэтому не требуется искусственного. введения ее в состав вяжущего при помоле цемента,.Наличие свободной окиси кальция свидетельствует о не- . завершенности процессов минералообразования. В этих условиях Формирующаяся кристаллическая структура двух- кальциевого феррита обладает высокой дефектностью, обусловливающей высокую гидратационную активность минерала. Взаимодействие данного минерала с водой происходит с выделением значительного количества извести в жидкую Фазу в межзерновом пространстве вяжущего, Последняя поглощается железорудным концентратом с образованием кристаллизационных структур.Взаимодействие высокожелезистого цемента с железорудным заполнителем в начальной стадии структурообраэования имеет адсорбционно-химический характер. 8 дальнейшем на участках поверхности зерен железорудного заполнителя, покрытых слоем гидроферритов кальция, будут возникать зародыши иэоморфных кристаллов новой фазы " гидратов ферритной фазы твердеющего вяжущего (эпитаксия), Интенсивное развитие этих процессов и обеспечивает прочное сцепление высокожелезистого цемента с железорудным концентратом, предупреждая слипание и деформацию окускованных материалов.П р и м е р. Дпя получения цемента готовят клинкер из сырьевых материалов, включающих богатую окисленную руду Стойленского месторождения (КИА) и Белгородский мел.Состав сырьевой шихты Компоненты 49,49 46,49 Железорудный 50,51 54,20 5351 Известковый Табли ца 2 Содержание компонентов в клинкере,вес.Ф Состав ОК Оф 80 10 1 О 90 5 9373886Состав сырьевой щихты представлен Результаты физико-механических в табл; 1, испытаний представлены в табл. 3.Соотношение исходных компонентов Проведенные эксперименты под,для получения цемента рассчитывают . тверждают достижение поставленной иэ необходимости получения клинкерою Э цели по повышению прочности цемента .различного минералогического соста- в композиции с железорудным концентва, включающих двухкальциевый феррит ратом в первые часы твердения в возоднокальциевый феррит, свободную душных условиях. Кроме того, высоко- окись кальция в соотношениях, при- железистый цемент обладает свойством , веденных в табл, 2. 6 интенсивного набора прочности. Так,Обжиг смесей проводят при 1000 фС, ; прочность высокожелеэистого цементаВяжущие свойства высокожелеэистого в композиции с железорудным кон цемента определяют в композиции с цетратом достигает в течение часа 60 железорудным материалом, Композиции суточной, в то время как брикеты на составляют из 20 цемента каждой йар б основе известного цемента приобретают тии и ЗОВ тонкодисперсного железоруд-. прочность лищь после суточного вылежи ного концентрата КИА, вания на воздухе,Таблица 1Ь е937388 Таблица 3 Предел прочности при сжатии, МПа, через 30 мин 2 ч 1 сут, 3 сут. Цемент состава 1 (известный) 18,3 26)0 30,0 32,0 6,0 23,6 Цемент состава 2 24,9 5,8 24,0 2,3,31,6 15,9 е Ев е а е е е а в а а а ев т а аа в в а а а а т а е т Е в в а е Ч в е Цемент состава 3 23,5 27,6 4,9 12,8 29,8 еееееЧваватаа ве Известный 8,7 3,8 0 0 Двухкальциевый феррит 80-95Однокальциевый ферритОкись кальция 210 формула изобретения Цемент дпя безобжигового окускования рудных концентратов, включающий двухкальциевый феррит и окись кальция, о т л и ч а е щ и й с я тем, з что, с целью интенсификации процесса твердения и повышения прочности, он дополнительно содержит однокальцие" вый феррит при следующем соотношении компонентов, мас.Ф:ео Составитель Г.Ракчеева Редактор О,Половка Техред Е,Харитончик Корректор Л.Гриценкот авватеватававава тва теа тета Заказ 4364/28 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж, Раушская наб.,д,4/5,Наименованиецемента,испыетанного вкомпозиции сжелезоруднымконцентратом 1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1. Авторское свидетельство СССР И 637352 кл. С 04 В 7/22, 1977. 2, Авторское свидетельство СССР И 527389, кл. С 04 В 7/22, 1972