Способ получения вяжущего

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соке СоветскикСоциалмстическияРеспублик оц 992458 ю(ЩМ. Кп.з С 04 В 7/Зб Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(088.8 ) Дата опубликования описания 300383 сП.П. Лерке, В.ф. Вернер, С.Д. енов"Й Ь,.П. ЗЬркер( 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЦЕРО Изобретение относится к промыаленности строительных материалов, преимущественно к способам получения вяжущих материалов.Известен способ получения вяжущего путем подачи известняка в противоток струе расплавленного шлака со скоростью 30-150 м/с под углом 10- 90 о 113Недостатками известного способа являются неполная утилизация тепла расплава, недостаточная .гомогениза- . ция, малая поверхность контакта и, как следствие, недостаточная степень химического взаимодействия расплава с известняком. Кроме того, гранулят иэ расплава и известняка, покрытого расплавом, спекается в слое в сплошной монолит.Цель изобретения - снижение расхода топлива, повьааение степени взаимодействия известняка с расплавом шпака и ликвидация спекания гранулята иэ расплава шпака и известняка.Поставленная цель достигается тем, что при способе получения вяжущего путем подачи известняка в противоток струе расплавленного шпака со скоростью 30-150 м/с под углом 10- 90 подачу известняка осуществляют в две стадии: сначала 0,5-.1,0 вес.ч.известняка фракции 0,5-10 яч подаютв противоток 1,0-1,2 вес.ч. струерасплава, а затем 0,2-1,0 вес.ч. известняка фракции Ф 0,5 мм подают начастицы гранулята из расплава шлакаи известняка.В качестве высокотемпературногорасплава можно испольэовать рааплавы шпаков, например, доменного, электротермофосфорного, производстваферросплавов и т.д.Способ осуществляют следующимобразом.15Известняк Фракции 0,5-10:мм подают с высокой скороотью навстречуструе расплава из шлака в соотношении0,5-1 : 1-1,2, При этом известняк, 20 разбивая струю расплава на гранулы,обволакивается им. В полете на частицы расплава и известняка, покрытого расплавом, подают известняк Фракции менее 0,5 мм в соотношении 0,21,01 т 1,2. Это обеспечивает увеличение поверхности контакта и степенихимического взаимодействия расплавас известняком, а кроме того, ликвидирует спекание гранулята в сплошной, 30 монолит.992458 0,6"1 Известняк фракции0,5 мм, подаваеьыйна гранулят 0,6-1 1-1,2 Расплав шлака 60 65 Тонкое измельчение сырьевой смеси по известному способу вызвано тем, что в подготовительных зонах вращающихся и шахтных печей реакции между сырьевыми материалами протекают в твердой среде, поэтому скорость и полнота процессов клинкерообраэования определяются удельной поверхностью сырьевых материалов.Для получения гранулята иэ расплава шлака и известняка, покрытого расплавом, которые, в свою очередь, покрыты размолотым известняком фракции не более 0,5 мм, полное тонкое измельчение исходных компонентов шихты отпадает (размолотой частью известняка является фракцияс 0,5 мм). Это связано с тем, что использование только шлаков в качестве глинистого компонента сырьевой,шихты исключает необходимость в твердофазовых реакциях, которые протекают в подгото" вительных зонах вращающихся печей, поскольку они состоят из первичных клинкерных минералов и поэтому готовы для участия в следующих р акциях клинкерообразования.Кроме того, в результате быстрого разложения известняка при контактеего с высокотемпературным расплавомобразуется высокоактивная известь,которая благодаря высокой скоростиалитообразования при наличии расплава не успевает перекристаллизоваться и рекристаллизоваться, т.е. перейти в менее химически активное состояние. Это ускоряет процесс минералообраэования.Таким образом, в условиях предлагаемого способа скорость. и полнота протекания реакций клинкерообразования имеют менее подчиненное значение от удельной поверхности сырьевых материалов шихты, что обеспечивает воэможность использования части немолотого известняка и расплава для получения клинкера.Процессы минералообразования продолжают в слое, который образуется в результате падения и подачи гранул в укороченную вращающуюся печь, гдеони обжигаются до завершения процесса клинкерообразования. Для расплавления шлаков используют злектропечь мощностью 80 Квт. Обжиг гранулята производят во вращающейся трубчатой печи.П р и м е р 1. При производстве известково-белитового вяжущего, известняк фракции 0,5-10 мм (полученный дроблением в молотковой дробилке ) подается эжектором в противоток струе расплава со скоростью 100-150 м/с под углом 10-40 а, а известняк фракции0,5 мм (полученный помолом в шаровой мельнице ) подается на летящие гранулы при следующем соотношении,мас.ч,Известняк фракции0,5-10 мм, подаваемыйв противоток расплаву 1 ОСмесь полученного гранулята направляют во вращающуюся печь, где происходит завершение процесса обжигаФри 900-1100 ф С в течение 20-40 мин.15 При этом, как показывает петрографический анализ, обеспечиваются полное разложение известняка и образованиеиз шлаковых минералов и извести белита, алюмината кальция и ферри О та кальция. В процессе обжига по предлагаемому способу образования сваровне наблюдается.фИспытания на прочность в образцах4 х 4 х 16 см из раствора пластичной консистенции показали (табл, 1), чтоизвестково-белитовые вяжущие, полученные при использовании расплавов фосфорного или доменного шлаков. по предлагаемому способу могут быть использованы в качестве строительного раствора для кладки и штукатурки и дляполучения вяжущих автоклавного твердения,Для определения степени химическоговзаимодействия извести с гранулятомфи расплава шлака по известным и предлагаемым способам 1, 3, 5 и б смесигранулята после, падения выдерживаютв течение 30 мин в статическом состоянии при 1000 С.4 О Из результатов химического, петро-графического и рентгенофаэового анализов по СаО свободной (табл. 2 )следует, что предлагаемый способ всравнении с известным позволяет, сни зить содержание СаО свободной, т.е.увеличить долю СаО, которая вступаетв химическую реакцию со шлаковымиминералами при образовании клинкераых минералов (С 5, С. А и СГ). Из 50 рентгенографического анализа видноснижение интенсивности аналитическихлиний СаО .( =3,04 Ъ ) и увеличениеинтенсивности аналитических линийновообразований.55 При осмотре остывшего слоя гранулята установлено, что применение пред- .лагаемого способа позволяет избежать спекания смеси в свар. Это связно с тем, что подача молотого известняка на летящие частицы гранулята из расплава шлака позволяет покрыть поверхность гранул расплава шлака частицами известняка и тем:самым ликвидировать спекание гранул.Увеличение доли известняка, пода- Образование сваров не наблюдается. ваемого в противоток струе расплава, Результаты химического, петрографиболее 1 вес.ч. и уменьшение доли иэ- ческого и Рентгенографйческого айаливестняка, подаваемого на гранулят, за по СаО свободной свидетельствует менее 0,6 вес.ч. приводит к уменьше- о том, что применение предложенного нию химического взаимодействия изве способа обеспечивает завершение простняка с расплавом н появлению сва- цесса-клинкерообразования. ров. Это объясняется недостаточным Соотношение между компонентами, количеством известняка фракции определяется по заданному коэффици,5 мм, подаваемого на гранулят. При енту насыщения клинкера и с учетом этом поверхности контакта между рас оптимальных условий грануляции и досплавом и известняком уменьшаются, тижения максимальной поверхности так как поверхности гранулята не пол- химического взаимодействия, которые ностьв покрывается известняком фрак- найдены в первом примере. ции с 0,5 мм, Цемент, полученный помолом клинуменьшение доли известняка, пода кера с 3 гипса (табл. 3 ), имеет ваемого в противоток расплаву, менее высокую активность в 28 сут. О,б вес.ч. и увеличение доли иэвест-П р и м е р 3. При производстве няка, подаваемого иа гранулят, при-; романцемента, известняк фракции 0,5- водит к увеличению количества круп мм подается черпаковым пескометом ных гранул, образовавшихся иэ рас- . со скоростью 50 м/с под углом 90 ф плава шлака, что приводит к умень- к стекающему расплаву, а известняк шению поверхности контакта между из- ФРакции 0,5 мм подается на летящий вестняком и расплавом и, как след- гранулят при следующем соотношении, ствие, уменьшению степени .химическо- мас.ч.:го взаимодействия между ними, а так известняк фракции же к ухудшению свойств известковою белнтового вяжущего.в противоток расплаву 0,5П р и м е р 2. При получении портландцемснта известняк Фракции 0,5- ф- , мм, подаваемый 3 мм подается черпаковым пескометом 30со скоростью 50 м/с под углом 904к стекающему расплаву, а известняк Расплав шлака 1,.0 Фракции 0,5 мм подается на летящий Последугсщий обжиг смеси гранулята гранулят нри следующем соотношении, при 1100 фС в течение 60 мин обеспемас.ч.г З 5 чивает завершение процесса минералообразования. Прочность полученногоИзвестняк Фракции 0,5- . вяжущего в 28 сут из раствора плас 3 мм, подаваегый в проти- тичной консистенции составляетвоток расплаву Об 95 кгс/см, Снижение доли известняакциифО 5 ммподаваемый а гра О 6-0 8 0 ка подаваемого на гранулят до0,2 ес,ч. возможно благодаря болеенизкой основности романцемента посравнению с известково-белитовымСмесь полученного гранулята по вяжущим и портландцементом. течке направляется во вращающуюся Реализация предложенного способа печь, где завершается процесс обжига позволит использовать бросовое тепло при 1450-1500 С. шлакового расплава и получить вяжу,щие материалы с наименьшими топлив-.,В табл. 3 приведены полученные но-энергетическими и материальными результаты; затратами..0,8 О,б 1,0 81 1,0 1,6 Известный Не имеет Не имеет 1,6 1,0 СаО свободная,ЪСоотношение компонентов, вес.ч. Спо об Расплавдоменно шпака Известняк фракции, мм 19,8 1,0 1,0 0,6 Предлагаемый 18,3 1,0 0,6 1,0 14,2 1,0 0,7 0,8 17,5 1,0 0,6 1,0 34,9 1,6 Известный 40,5 1,0 1,6 О, 5-10 (подаваемый в противоток струе расплава ) О, 5-10 (подаваемый в противоток стру расплава а 6 0,5б 0,5 (подаваемый на гранулят ) Расплав фосфо- шлака Расплав доменного шпа- ка Таблица 1 Прочностьвяжушего насжатие через28 сут, кгс/см Таблица 210 992458 Таблица 3: Способполучения Соотношение между компонентами, весовые части Са 0 свободная,ФПрочность на сжатие в 28 сут кгс/см Известняк фракции Расплавфосфошлака 0,5 мм( подаваемый на гранулят )Предлагае- мый 0,6 1,0 3201,08 0,90 0,6 0,6 0,94 1,0 0,8 1,7 1,0 0,96 0,8 0,7 0,98 360 2,1 1,0 0,6 1,0 Извест- ный О, 94 35. 1,0 1,6 форвла изобретения Составитель А. КулабуховаТехред М. Гергель Корректор Ю. Макаренко ФВ в В 4 ВЪай Подписное1Редактор Т. Портная Заказ 359/25 Тираж 620ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5Й аауеевюеюавеююеефилиал ППП "Патентф, г. УжгОрод, ул. Проектная, 4 0,5-3 веа (подаваемый.в противотокструерасплава Способ получения вяжущего путем подачи известняка в противоток: струе расплавленного шлака со скоростью 30-150 м/с под углом 10-90 ф, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода топлива, поввзаения степени взаимодействия известняка с расплавом шпака и ликвидации .спекания гранулята из расплава рвана и известняка, подачу иэвестняка осуществляют в две стадии сначала 0,5-1,0 вес.ч. известняка ФракЮ ции 0,5-10 мм подают в противоток1,0-1,2 вес.ч. струе расплава, а затем 0,2-1,0 вес.ч. известняка Фрак.йии 0,5 мм цодавт на частицы грану" ( пята израсплава шлака и известняка.45Источники информацни,.,принятые во внимание йри экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 590278, л. С 04 В 1/02, 1975.