Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера
Изобретение относится к области строительных материалов и может найти применение в производстве портландцементов. Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера включает карбонатный компонент, алюмосиликатный компонент и отходы сталеплавильного производства - электросталеплавильный шлак состава, мас.%: Al2О3 - 2-8, СаО - 33-43, SiO2 - 20-30, Fe2O3 - 13-25, прочие - остальное, при следующем соотношении компонентов в мас.%: алюмосиликатный компонент - 15-18, электросталеплавильный шлак - 10-30, карбонатный компонент - остальное. Технический результат - экономичное получение качественного портландцементного клинкера при небольшом количестве компонентов и отработанной технологии с использованием отходов электросталеплавильного производства. 1 табл.
Реферат
Изобретение относится к области строительных материалов и может найти применение в производстве портландцементов.
Известна сырьевая смесь для получения сульфоферритного цементного клинкера, включающая карбонатный компонент, железистый компонент, гипсосодержащий компонент и топливную золу от сжигания каменного или бурого угля (см. патент РФ №2151753, м.кл. С04В 7/02, опубл. 2000 г.).
Известна также принятая за прототип сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, состоящая из карбонатного, алюмосиликатного компонентов и отходов сталеплавильного производства в виде пыли мартеновских и конверторных печей (см. авторское свидетельство СССР №381626, м.кл. С04В 7/02, опубл. 1973 г.).
Недостатком известных решений является небольшое количество утилизируемых отходов производства, не могут использоваться отходы электросталеплавильного производства.
Задача изобретения - создание сырьевой смеси, обеспечивающей экономичное получение качественного портландцементного клинкера при небольшом количестве компонентов и отработанной технологии с использованием отходов электросталеплавильного производства.
Задача достигается тем, что сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая карбонатный компонент, алюмосиликатный компонент, отходы сталеплавильного производства, в качестве отходов сталеплавильного производства содержит электросталеплавильный шлак состава, мас.%: Al2О3 2-8; СаО 33-43; SiO2 20-30; Fe2O3 13-25; прочие - остальное, при следующем соотношении компонентов в мас.%:
Алюмосиликатный компонент | 15-18 |
Электросталеплавильный шлак | 10-30 |
Карбонатный компонент | остальное |
Использование электросталеплавильного шлака для получения портландцементного клинкера известно (см. статью Классен В.К., Текучева Е.В., Тынников И.М. и др. Зависимость активности клинкера от количества подаваемого металлургического шлака в цементную вращающуюся печь с холодного конца // XXI Всероссийское совещание начальников заводских лабораторий цементных заводов. - М.: Информация образования, 2005. - с.188-195). Однако рекомендуется использование его в количестве 10-12% от всех компонентов. При увеличении количества шлака качество клинкера снижается. Для получения указанного в статье клинкера используется кроме компонентов заявляемого состава еще железосодержащий компонент в виде колошниковой пыли или колчеданных огарков.
Введение электросталеплавильного шлака дает возможность уменьшить количество сырья с карбонатным и алюмосиликатным компонентами, что позволяет, используя отходы местного производства, снизить затраты на производство цемента. Проведенные исследования показали, что электросталеплавильный шлак в заявляемом составе и соотношении компонентов может заменять железосодержащий компонент без снижения активности клинкера. Использование электросталеплавильного шлака заявляемого состава в качестве железосодержащей добавки для получения портландцементного клинкера не известно из уровня техники.
Пример осуществления изобретения.
В сырьевой смеси карбонатный компонент представлен мелом Стойленского горно-обогатитеяьного комбината, алюмосиликатный - глиной Латненского месторождения и бокситами Северо-Онежского бокситового рудника, электросталеплавильный шлак - шлаком Оскольского электрометаллургического комбината (ОЭМК). Технология получения клинкера и цемента традиционная.
Составы сырьевых смесей и их прочностная характеристика приведены в таблице.
№ состава | Состав сырьевых смесей, мас.% | Прочность при сжатии, МПа | ||||
карбонатный компонент | алюмосиликатный компонент | элекросталеплавильный шлак* | 3 суток | 7 суток | 28 суток | |
1 | 72 | 18 | 10 | 30,5 | 41,2 | 54,1 |
2 | 64 | 16 | 20 | 30,7 | 44,0 | 54,8 |
3 | 55 | 15 | 30 | 30,2 | 42,1 | 53,4 |
Портландцемент марки 500 | 30,2 | 40,6 | 53,2 | |||
* Используют шлак состава: в примере № 1 Al2O3 - 2, CaO - 43, SiO2 - 30, Fe2O3 -15, прочие - 10, в примере № 2 Al2O3 - 5, CaO - 43, SiO2 - 20, Fe2O3 - 25, прочие - 7, в примере № 3 Al2O3 - 8, CaO - 33, SiO2 - 30, Fe2O3 - 25, прочие - 4. |
Сравнение прочностных характеристик производится со стандартным портландцементом. Характеристик прототипа в источнике информации не приводится.
Как следует из таблицы, цемент, полученный с использованием электросталеплавильного шлака из клинкера указанного состава, имеет прочностную характеристику на уровне стандартного портландцемента производства цемзавода ОАО «Осколцемент», клинкер которого получают из сырьевой смеси, включающей: алюмосиликатный компонент, карбонатный компонент, железосодержащую добавку в виде колошниковой пыли или колчеданных огарков.
Сырьевая смесь заявляемого состава обеспечивает экономичное получение качественного портландцементного клинкера при небольшом количестве компонентов и отработанной технологии с использованием отходов электросталеплавильного производства.
Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая карбонатный компонент, алюмосиликатный компонент, отходы сталеплавильного производства, отличающаяся тем, что в качестве отходов сталеплавильного производства она содержит электросталеплавильный шлак состава, мас.%: Al2О3 2-8; СаО 33-43; SiO2 20-30; Fe2O3 13-25; прочие - остальное, при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюмосиликатный компонент 15-18; электросталеплавильный шлак 10-30; карбонатный компонент - остальное.