Способ производства цементного клинкера

Способ производства цементного клинкера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА путем тонкого измельчения и смешения сырьевых материалов , Обягига сырьевой шихты и введения минерализатора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов минергтообразования и повьаиения качества клинкера, минерализатор предварительно смешивают с эндотермнчным компонентом в соотношенни 1:5-1:20 и полученную смесь в количестве 5-30% от массы клинкера Подают в зону жидкофазных реакций. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

$G9С 04 В 7 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOINf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3388199/29-33 (22) 02. 02. 82 (46): 23.09.83. Бюл.. 9 35 (72) В.В. Тимашев, А.П. Осокин, Г.П. Кабан, И.Ф.. Пономарев, A.Й. Здоров, Р ° М. Дзвонковский, М.М. Коробов, .

A.Ã. Холодный, В.Ф. Буриличев и О.Н. Макаров (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени, химико-технологический институт им. Д.H. Менделеева (53) 666.94(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 529133, кл. С 04 В 7/42, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР :

В 282121, кл. С 04 B 7/44, 1970 (прототип). пвSUQ1 А (54)(57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА пУтем тоНкого измельчения и смешения сырьевых материалов, обжига сырьевой шихты и введения.минерализатора, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью интенсификации процессов минерало-. обраэования и повышения качества клинкера, минерализатор предварительно смешивают с эндотермичным компонентом в соотношении 1г5-1:20 и полученную смесь в количестве

5-30% от массы клинкера подают в зону хидкофаэных реакций.

1043125

10

Иэрбретение относится к производству вяжущих материалов, а именно к получению цементного клинкера, и может быть использовано на действующих цементных заводах.

Известны способы производства цементного клинкера, включающие тонкое измельчение и смешение .сырьевых материалов, обжиг сырьевой шихты и введение минерализатора — смеси карбоната магния и сульфата кальция 11j °

НедОстатком этих способов является низкая степень интенсификации процессов обжига клинкера вследствие растворения компонентов минерализатора s клинкерных фазах при протекании топохимических процессов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ производства цементного клинкера тонкого измельчения и смешения сырьевых материалов, обжига сырьевой шихты и введения минерализатора P) .

Недостатком данного способа является то, что, вследствие высоких значений теплонапряжения в зоне спекания вращающихся печей, основная часть минерализатора, вводимого со стороны головки печи, разлагается в газовой фазе и взаимодействует с ее компонентами.

В результате этого основное количество минерализатора посредством газового потока вносится в состав пыли, улавливаемой электрофильтрами, и лишь незначительная его часть достигает поверхности обжигаемого материала в зоне спекания. указанный недостаток обуславливает низкую эффективность действия минерализатора, что является причиной снижения скорости процессов минералообразования и качества клинкера.

Целью изобретения является интенсификация процессов минералообразования и повышение качества клинкера.

Поставленная цель достигается способом производства цементного клинкера путем тонкого измельчения и смешивания сырьевых материалов, обжига сырьевой шихты и введения минерализатора, минерализатор предварительно смешивают с эндотермичньм компонентом в соотношении 1:51:20 и полученную смесь в количестве 5-30% от массы клинкера подают в зону жидкофаэных реакций.

При подаче в зону жидкофазового алитообраэования минерализатора в смеси с эндотермичным компонентом происходит интенсивное физико-химическое превращение последнего, сопровождающееся значительным понижением температуры газового потока.

Время пребывания минералнзатора в газовой среде невелико и составляет 0,3-0,6 с. Поэтому снижение температуры среды вблизи частиц минерализатора приводит к резкому уменьшению степени их термохимического разложения.

Кроме того, масса эндотермичного компонента препятствует уносу неразложившихся частиц минерализатора посредством газового потока в подготовительные зоны печи.

При осуществлении предлагаемого способа производства основное количество минерализатора достигает поверхности обжигаемого материала в зоне жидкофазового алитообразования, где наиболее высока эффективность его использования для интенсификации процессов минералообразования.

Варьированием количества добавки и изменением в ее составе соотношения минерализатора и эндотермичногo компонента от 1:5 в сторону увеличения доли эндотермичного компонента достигают эффективное снижение температуры газовой фазы и, тем.самым, предотвращение термохимического разложения минерализатора.

Если укаэанное соотношение достигает значение большего 1:20, то при малом количестве добавки (менее 5В) вводимого количества минерализатора недостаточно для интенсификации процессов минералообразования, а при введении большого количества добавки (более 30%) происходит черезмерное снижение теплонапряжения в основной технологической зоне.

Введение добавки в количестве

5-30% от веса клинкера при экспериментально подобранном соотношении минерализатора и эндотермичного компонента 1:5-1:20 позволяет эффек« тивно воздействовать на процесс образования клинкерных минералов и повысить на 10-15% производительность вращающихся печей. При этом образуется клинкер равномерного состава и полученный на его основе цемент характеризуется высокой прочностью

В качестве минерализатора можно использовать все известные катализаторы процессов клинкерообразования, в частности фториды„ хлориды, соединения фосфора, магния, хрома, марганца и т..д.

Способ осуществляется следующим образом.

На основе известняка, мергеля и огарков путем их совместного помола готовят портландцементную сырьевую смесь. Состав сырьевых компонентов и шихты приведен в табл. 1.

1043125

Таблица 1

Материал

Мергель 18,28 4,98 2,11 36,11 4,05 0,08 1,8

32,52

40,26

Известняк 5,34 1.16 0,46 51,26 0,69 — 0,43

Огарки 16,88 0,58 69,90 0,51 1,78 0,16

6,08

Сырьевая шихта

34,63

14,07 3,68 2,74 .40,45 2,94 2,94 1,35 Т аблица 2

Соотношение количества. фосфогипса и зндотермич ного компонента

Содержание добавки,Ъ т

Состав

337

4,75

3,95

342 4,70

1:5

378

369

3,82

1:5

385

376

0,77 0,94

1:20

0,66

458

463

0,43

1:15

15 470

0,51

488

0,84

1:10

Шихту брикетируют при удельном давлении прессования 300 кгс/см

Обжиг брикетов проводят при скорости нагрева соответствующей режиму тер- мообработки сырьевой шнхты во вращающейся печи: нагрев до 1450еС со скоростью 400 град/ч, .изотермическая выдержка в течение 25 мин, . затем охлаждение на воздухе.

Во время изотермической выдержки на поверхность обжигаемых брикетов . напыляют смесь фосфогипса или фтористого кальция, выбранных в качест-. 30 ве минерализаторов, с эндотермичным компонентом, в качестве которого могут быть использованы мергель, доломит, сланец, лесс и др.

Выбранные соотношения количеств с минерализатора и эндотермичного компонента обеспечивают предохранение минерализатора от термического удара при введении его с головки 40 печи и эффективность минерализующего воздействия на процесс алитооб- разования. При количестве эндотермич. ного компонента меньше 5 вес.ч. на 1 вес.ч. минерализатора, действие 45 пооледнего неэффективно в результате ослабления защиты от термического удара. Если на 1 вес.ч. минерализа» тора брать 20 вес.ч. эндотермичиого компонента, то при.максимально выбранном количестве добавки, равном

ЗОВ от массы клинкера, количество минерализатора составит 1,5%. Как показывает эксперимент такого количества минерализатора недостаточно для эффективного воздействия на процесс обжига. Использование большего количества добавки (30% и более) затруднено в.силу вредного воздействия больших количеств отдель-, ных элементов добавки (серы, щелочей, фосфора и др.) на свойства расплава (в 1,5.-2 раза повьааается вязкость, в 2-3 раза снижается поверхностное натяжение).

Скорость процессов минералообра« зования оценивают по остаточному содержанию окиси кальция в получаемых клинкерах. С целью изучения качества продукта обЖига определяют прочность цемента через 28 сут твердения в воздушновлажных условиях. .Результаты приведены в табл. 2.

1043125

Продолжение табл, 441

454

1,03

1,15

1г5

389

402

2,85

2,69.

1г 20

317

325

4,87

4,93

1г5

4,72

1!20

309

320

4,80

346

337

4,70

4,84

1г3

4,86

341

329

4,90

1 г-25 мннералообракачество цеТаким образом, введение мииераливатора с .различными эндотермичны щю компонентами позволяет интенси фицировать процесс зования и повысить аеита.

Редактор Н. Рогулич

Заказ 7256/26 б 30

7 . ЭЬ

8 33

9 33.

10 30

11 5

Составитель A. Кулабухова

Техред М. Костик Корректор B.Бутяга

Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4