Способ получения глиноземистого цемента из высокоглиноземистых доменных шлаков

Способ получения глиноземистого цемента из высокоглиноземистых доменных шлаков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

_#_ 51179

Класс 80 Ь, 5

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШПЕННОСТИ

Зарегистрировано в Государственном . бюро - ивсл дующей регистрации изобретений при Госиланес,Г;,,СР.с

Л. Д. Мерков и Г. С. Вальберг.

- Лй3

" " с i с-се -.r sС I : с, I

I * с

Способ получения глиноземистого цемента из высокоглиноземистых доменных шлаков.

Заявлено 17 апреля 1936 года за М 192071.

Опубликовано 30 июня 1937 года.

При получе|ши плавленого глиноземи- стого цемента. в электрических и доменных печах расилавы-шлаки обычно подвергаются охлаждению в изложницах и на плитах, в частности таким способом; охлаждались шлаки ири опытах иа Каба-, ковском заводе в 1935 r. Считалось. что охлаждение шлаков с равновесной и полной кристаллизацией является технологически наиболее простым и дающим наилучший эффокт в отношении гидравлических свойств глиноземистого цемента; более медленное охлаждение, с одной стороны, и с другой быстрое охлаждение, приводящее и остекловывашпо шлаков, ве,I;(т к понижению активности цемента.

Вопросы оптимального режима охлаждения расплавов, соответствующих по своему химическому составу клипкеру глиноземистого цемента и, в частности охлакдепия доменных высокоглиноземистых шлаков, совершенно не освещены в литературе. Полученные в указанных обычных условиях охлаждения, так называемые. нысокоизвестковистые клинкеры глиноземистого цемента (СаО ) 40о/o) ири испытаниях давали более низкие показатели механической прочности, чем малоизвестковистые составы (СаО (39о/о). Поэтому считалось и считается в настоящее времяс что оптимальными по механическим свойствам являются цементы с содержанием СаО не более 39 /о ири ЯО до

8о/о и ЛЫг 50 — 53 /о.

Процесс дробления высокоглиноземистых шлаков„охлажденных обычным способом. всегда осложняется большим износом рабе IIIx частей дробильных агрегатов. вследствие высокой абразивности шлаков, нормальная же работа мельничных агрегатов требует предварительного мелкого дробления. Поэтому дробление шлака в жидком состоянии струей воздуха (сухая грануляция), исключающее механическое дробление, представляется наиболее рациональным.

Предполагалось, что вследствие высокой кристаллпзационной способности расплаъов клинкера глиноземистого цемента способ охлаждения путем грануляции (паровой или воздушной) приведет к неполному остеклов1дванию шлака, и и потере им вяжущих свойств.

Неизбежное частичное остекловывание шлака прп сухой грануляции не считалось вредным. так как при этом успевает кристаллизироваться мопоалюминат кальция и остекловываются лишь второстепенные компоненты клинкера. На основании этого предполагалось, что гидравлические свойства гранулированного

Высокоглиноземистого шлака будут не хуже, чем у обычно охлажденных шлаков.

Предлагаемый способ получения глпноземистого цемента из высокоглиноземпстых доменных шлаков, основанный иа нижеприводимьгх данных исследования, заключается в том, что указанные шлаки

«содержанием свыше 40% извести подвергают воздушной или паровой грануляции и затем размолу.

При медленнам охлаждении шлаков кристаллизация происходит полностью, причем ход ее и конечные продукты со-, ответствуют схеме Ранкина. (При резком охлаждении составы, соот- ветствующие. глипозвмистому цементу, могут быть частично или целиком осте- клованы В зависимости от химического состава, переохлаждения и скорости охлаждения, но вследствие высокой кри- сталлизациоиной способности указанпых, составов полученный продукт (гранулят) ие должен быть целиком ocrc клован. Так, E»)h для глииоземистого цемента наиб)олее <

f f f f t f f hf If я В л Я (те Я (О Г;11И(е ни(f я 0 Л 1.. 0», а огтальные гншералы менее ценны и, ииертнь1. и так как составы глиноземи- i стого цемента находятся в иоле устой- чиВОсти f)0- 40». го Ilplt изВестиои исходной температуре и скорости охлаьчдеиия возможно получение продукт» с частично ВыкристаллизОВИВшимся)»OAlgO) и остеклованиой c)c таточной жидкой фазой.

Такой продукт до tilioи качественно обладать цементными сво)1ствами моно»люмпнатиых г;шноземистых цементов.

При OIIIIT»x, проведенных авторазш.

«ОСТаВ ВЫСОКОГЛИИОЗЕМИСТЫХ 1Н.ИКОВ, ИОДВергнутых резкому охлаждению путем )азОрызгив lния их crp)) Р11 И11ра. еолеоялся

): cëâ)tófoùèx пределах (;аΠ— 40 — 44%

Si02 — 4 — — 7%

Л1 0» — 49 — 56 Уп, к. е. получались так называемые «известковистые» высокоглиноземистые шла.RIf, выплавка которых более экономична в смысле расхода топлива. чем выплавка

«малоизвестковистых» шлаков.

Опыты по грануляции проводились следующим образом, Часть расплавленного

)плака при выпуске из доменной печи направлялась в ковш п, после непродолжительной выдержки (по условиям опытов от 20 до 5 мин.), расплаввыпускался при температуре — 1550 — 1600, т. е. без переохлаждения, тонкой струей через отверстие в ковше у дна) его и пульверизировался струей воздуха. (P до 6 атм.) или пара (P до 12 атм.). Всего было проведено 28 опытов по грануляции, в результare которых получены два вида продуктов: гранулят и шлаковая вата, причем образование последней, как оказа.лось, зависит от давления воздуха или пара.

По химическому составу были опробованы преимущественно высокоизвестковнстые составы (сорт Б Itли «оживитель»). с содержанием ЙО, от 3 до 6%, СаО от

40 до 45% и в меньшем количестве малоиз Вестковистые составы (сорт А):

Sf0 от 4 до 7%, СаО от 36 до 40%.

Предварительные петрографические исследования показали, что шлаковая вата в основном (около 80%) состоит из стекла, а зерна гранулята обнаруживают мелко кристаллическое строение и содержат лишь небольшое количество стекла.

На основании одновременного получения кристаллических зерен п ваты, а также

11 температурных замеров можно заклн)чить. что степень остекловьпяиия зависит от резкости грануляции и кристаллизация происходит В период гр»пуляции.

При лабораторном lfoiro;fc. и» з»1)оде устаиовлвно что грануляторы и. В особенности. вата размалываются легче медленно охлажденного кускового шлака (в 1,5— .0 раза по времени), что технологически з)ет Efc ro;(f>ffo ИОВВ1и!ение III)c)ftçÂoäftтельности цемшггиых мельниц за счет дезагрегированности граиулята, по и за

СЧеr ЛЕГКОЙ РаЗ11аЛЫВаЕМОСТИ.

Физико-механические испытания свойст v, гранулированного глииоземис того цемента (по ОСТ 5157) показали, что все виды гранулятов (иаровой, воздушный. вата и др.), кроме одного образца ваты ЛЪ 700 с содержанием СаΠ— 36,5%. обладают

Вяжущ)гми свойствами и по механической прочности (до семидневных испытаниИ включительно) удовлетворяют требованиям

ОСТ 3709.

Несмотря на то„ что в гранулятах встречается, а в вате преобладает стекло, цементные свойства от этого не понижаются, а даже повышаются (схватывание. прочность на разрыв и т. д.), что подтверждавт возможность и целесообрззместь резкой грануляцин и опровергает взгляд на понижение гидравлической активности частично остеклованных составов глиноземистого цемента. Полностью остеклованный продукт получить при, опытах не удалось.

Цементные свойства гранулированных известковых составов несколько прибли- i жаются к не гранулированным моноало-, минатпым цементам сорта А. что следует из некоторого понижения нормальной густоты цементного теста у гранулятов. : даже тонко размолотых, что характерно, для цементов сорта А по сравнению с не гранулированными пробами, даже более грубо размолотых (70% случаев)., Сроки схватывания замедлены и интер-, вал между началом и концом схватыва-

1 ния больпп у гранулятов (90% испы- таиных). что также характерно для i цементов сорта А. После непродолжитель- ного вылеживания сроки схватывания иногда замедля|отся, становясь стандартными, но это следует подтвердить более положительными и массовыми испытаниями.

Характер кривых роста прочности на жатие у гранулятов аналогичен не гранули рованным. Характер кривых роста прочности на разрыв у гранулированных глиноземпстых более плавный. Случаи снижения прочности встречаются значительно рен е и количественно менее резко выражены, тогда как у параллельных Ilo, гранулированных проб особенно заметно падение прочности, последнее различие, приближает характер прочности на разрыв у гранулятов к прочности цементов сорта А.

Испытания цементных свойств грану- r лированных малоизвестковистых шлаков I сорта, А показали, что сроки схваты- вания последних ",амедлены по сравнению ) с не гранулированными, а характер кривых нарастания прочности резко не изменяется.

Абсолютные показатели прочности на сжатие н в особенности на. разрыв у грапулпрованных глиноземистых цементов выше, чем у не грапулпровапных цементов (90 — 95% случаев), После вылеживания временное сопротивление сжатию и разрыву резко не изменяется„ в ряде случаев даже повышается; отдельные случаи пони>ьеппя вообще свойственны глиноземистым цементам.

Испытание на, разрыв в чистых образцах показало значительную усадку поOJIOgIIIIX.

Таким ооразом. исследование свойств грапулированных глиноземистых цементов показало, что грануляцпя: а) технологически осуществляется легко, о) не ухудшает, и улучшает свойства глпноземпстого цемента. в) дает возможность вьпглавлять несколько более пзвестковистые шлаки. 00легчая том самым работу доменной печи. г) исключает предварительное дробление перед помолом и облегчает последний. !làâàÿ значительный экономический эффект.

В процессе опытов установлено было, что применение воздуха для разбрызгивания равноценно применению пара,. однако прим< пеппе последнего дешевле.

Про>дмс т пзооретения.

Способ получения гзиноземистого цемента из высокоглпноземпстых доменных шлаков, отличающийся тем, что известному воздушному или паровому гранулпрованпю подвергают шлак. содержащий не менее 40% окиси кальция. после чего гранулировапный шлак размалывают.

Тип. ии. урицкого. 5ак, 2834 — 400