Способ производства цементного клинкера

Способ производства цементного клинкера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалмсткиеских

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТЕЛЬСТВУ

« 658102

ИЯ 3КК" > (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 25.03.77 (21) 2466438/33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (Sl} И. Кл.

С 04 В 7/36

Гесударстаеннвй кюмитет

CCC1t аа делам нзоарвтвннй н аткрмтнй

Опубликовано 25.04.79, Бюллетень №

Дата опубликования описания 29.04.79 (53) УДК 666.97 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. В. Кравченко, И. Е. Ковалева и Г. И. Чистяков

Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА

Изобретение относится к технологии вяжуших материалов, в частности, к способам производства цементного клинкера.

Известен способ производства цементного клинкера путем приготовления тонкомолотой сырьевой смеси, и смешения ее с доменным шлаком, имеющим размер зерен не менее

0,2 мм или введения шлака непосредственно в печь (1).

Недостатком известного способа является замедленное усвоение свободной извести.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ, заключающийся в приготовлении сырьевой смеси и обжиге ее во врашаюшейся печи с введением 5-30% tunaковой добавки в подготовительные эоны печи со стороны ее холодного конца (2J.

Недостаток этого способа заключается в невозможности регулирования активности клинкера.

Цель настояшего изобретения — интенсификация процессов клинкерообразования и повышения качества клинкера.

Достигается цель тем, что в способе производства цементного клинкера, включающем приготовление сырьевой смеси и обжиг ее во вращающейся печи с введением 5-30% шлаковой добавки в подготовительные зоны печи со стороны ее холодного конца, в качестве добавки вводят злектротермофосфорный шлак с размером зерен меньшим или равным 9 мм, либо смесь его с золой или белитсодержашнм материалом в соотношении от 1:3 до 3:1.

Сушность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Электротермофосфорный шлак, зола, а также белитосодержашие материалы, такие как белитовый и нефелиновый шламы и отходы производства цветных и редких металлов, содержат в своем составе такие элементы, как F; Р; Мя; Т ; Lt и другие, и в силу своего генезиса являются материалами, подготовленными для участия в реакциях клинкерообразования. Подача этих материалов в подготовительные зоны печи не вызывает перегрузки таких потребляюших максимальное количество тепла зон печи, как эоны сушки

658102 и декарбонпзации. Что касается зоны спекания, То она имеет запас мощности и может переработать дополнительное количество материала, позволяя существенно повысить производительность печи.

В способе, согласно настоящему изобретению, в качестве материала для дополнительного питания вводят электротермофосфорньш шлак, содержащий необходимые для образования клинкерных минералов окислы, причем, при образовании шлака в печах для возгонки фосфора они связываются в низкоосновные клинкерные соединешля и для своего превращения в клинкер нуждаются только в дополнительном количестве СаО, которое и вводится в печь с сырьевым шламом, имеющим повышенный КН, рассчитанный на присадку шлаKR.

Поскольку элсктротермофосфорпыс шлаки или другие подобные материалы, дополнительно 2О подаваемые в подготовительные зоны вращающейся печи, ппоходят зону сушки илн другие более высокотемпературные зоны печи, они могут подаваться в печь с естественной влажностью, которая всегда меньше, чем влажность 25 шлама при работе печи по мокрому способу производства, Тонкое измельчение сырьевой смеси, обычно обжигаемой во вращающихся печах определяется тем, что в подготовительных зонах вращаю- ЗО щейся печи реакции между основными и кис-лыми окислами протекают в твердом состоя- нии, и скорость и полнота их протекания определяются величиной поверхносхи их сопрнкосновенил, T.å. удельной поверхностью сырьевои смеси. Прп примепешш же элсктротермофосфорпого шлака необходимость в его тонком измельчении отпадает, так как в реакциях, протекающих в подготовителы1ых зонах, он не участвует, а при поступлении шлака в зону

49 спекапия вращающейся печи происходит расплавление шлаковых зерен и реакпии алитообразования протекают в жидкой фазе, где для скорости. и полноты протекания реакций удельная поверхность материалов имеет подчиненное значение, 45

Таким образом, ишак может вводится в печь, с естественной влажностью и величиной зерна

\ меньшим или равным 9 мм.

Наряду с электротермофосфорным шлаком для дополнительного питания печей могут быть использованы и другие промышленные отходы, например, зола и белитосодержащие материалы.

Термофосфорные шлаки характеризуются высоким силикатным модулем, что несколько ограничивает количество шлака, которое можно ввести в печь из-за более трудной обжигаемости такой смеси. Для снижения силикатного модуля до обычного уровня целесообразно вводить не только чистый шлак, но и

его смеси с материалами, корректирующими сырьсвую смесь до состава нормального портландцементного клинкера, в частности смеси электротермофосфорного шлака с золой ТЭЦ или белитосодержащим материалом в соотношении от 1:3 до 3:1.

Примеры осуществления способа.

Способ производства цементного клинкера, согласно настоящему изобретению, осуществляется следующим образом. При подаче в печь электротермофосфорного шлака, его смеси с золой (1:1) и нефелиновым шламом (3:1) предварительно, обычным способом, готовят сырьевые шламы с основностью, степень которой определялась химическим составом введенного в печь компонента (электротермофосфорного шлака или его смесей).

Приготовленный сырьевой шлам подавался во вращающуюся печь известным в технологии способом. Одновременно, наряду с сырьевым шламом, в подготовительные зоны печи со стороны холодного конца вводятся электротермофосфорный шлак или его смеси с золой ,I и белитосодержащим материалом. ", Интенсифицирующее действие вводимых дополнительно в печь вышеуказанных добавок оценивалось ростом производительности печей, снижением удельных затрат тепла на обжиг клинкера и изменением в активности клинкеров, Результаты опробования способа дополнительного питания печей через подготовительные зоны печей с холодного конца электротермофосфорным шлаком, его смесями с золой (1:1) и белитосодержащим материалом (1:3) приведены в таблице.

658102

2» о н э о х 4е х о

Х 0 (о к о о о о „

О 0, о х

Б о м

g о

° о

00 о м

0Ъ м.

С 4

C)

О\

o" о

О1

С) Cl б

С 4

I g х о м

О

C) М 00 о„ (м

О1 о о !

I о м

3 g 6 о в о

9 $

Д4

Ю о о х о о

О

>х

1 а

I !

3 -!

° .

A х

Р х о х

Ы > о

5 g

"И

Д н о ф

0!

)х н

Р0 В а о о

М

Ц

6 й(! !

g I (I

I — — (v о

o A I

gl Ио! м 3! у! В ФI о

| 1

I х

И

Ф о

Е

И I х д н

k3 о о.

ОО 0 р л .0 Ct 3 н о

Охо

Ы о

Ю

2 ч, о о

)й Ю

Я.

ФЭ М

0l Ю

И (Е () О О м а

00 ю а о о а 00

ГЧ С 4 о

О О о" о" о о м м

С 4 С 4 о о м (4

I !

0 Я

О 0т

k! 0 (СЧ и О

СЧ С4 а t

О 1О с

С 4 с3

О О о" о

С 4 00 м

Ch /ъ о",0 И 2 х о о

Д" в о

°, Ф О .Д Я И о

° х о 0™., РЪ

8 ";

Л4

° Яа

° yp о .Я о

6 $

Р y

Л4

658102

Составитель И. Ковалева

Редактор И, Прошина Техред Л.Алферова Корректор Н.Степ

Заказ 1970/19

Тираж 701 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4

fi.р и м е р 1. Дополнительное питание печи Осуществляется электротермофосфорным шпаком. Количество вводимого шлака варьировали от 5 до 30% (в расчете на прокаленное вещество). В зависимости от количества до- 5 полнительно вводимого в печь электротермофосфорного шлака рост производительности печи составляет 5%, 10%, 19%, 30%, соответственно снижение удельного расхода топлива на обжиг составило 6%, 8%, 16%, 27%, При 10 этом активность клинкера имеет тенденцию к росту на 50-70 кгс/см .

П р и и е р 2. Дополнительное питание печи осуществляется смесью электротермофосфорного шлака с золой Ангренской ГРЭС в 15 соотношении 1:1 с естественной влажностью и гранулометрией обоих материалов. Количество дополнительно введенной в печь смеси в расчете на прокаленное вещество составляет

15% с соответствующим увеличением произ- 20

Ъ .водительности печи. Снижение удельного расхода тепла на обжиг клинкера составило 20%.

Полученные клинкеры имеют более благоприятную структуру в сравнении с.клинкером из известной смеси, а цементы повышенную активность (на 40 кгс/см ).

Пример 3. Дополнительное питание печи осуществляется смесью электротермофосфорного шлака и белитосодержащего компонента (нефелинового шлама), взятых в пропорции 1;3. При дополнительной подаче в печь

30% этой шихты (на прокаленное вещество) отмечается прирост производительности на эту величину и снижение расхода условного топлива на обжиг в пределах 25%-27%. Полученные на основе исследуемых клинкеров цементы имеют тенденцию к росту активности в сравнении с клинкерами, обожженными из обычной сырьевой смеси без добавок.

Реализация способа по настоящему изобретению позволяет повысить производительность печей на 5-30% и снизить удельный расход топлива на обжиг клинкера в пределах 5-27%.

При этом отмечается улучшение физико-химических характеристик клинкеров с повышением их активности (на 40-70 кгс/см ).

Годовой экономический эффект от использования предложенного способа на одной печи размером 4/150 м (при дополнительном питании ее 20% электротермофосфорного шлака) составляет 125 тыс. руб., для одной печи размером

4,5/170 м при дополнительном питании ее смесью электротермофосфорного шлака с золой (1:1) в количестве 15% — 225 тыс, руб.

Формула изобретения

Способ производства цементного клинкера, включающий приготовление сырьевой смеси и обжиг ее во вращающейся печи с введением

5-30% шлаковой добавки в подготовительные зоны печи с ее холодного конца, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процессов клинкерообразования и повышения качества клинкера, в качестве добавки вводят электротермофосфорный шлак с размером зерен меньшим или равным 9 мм, либо смесь его с золой или белитосодержащим материалом от 1:3 до 3:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Заявка Франции Р 2182810, кл. С 04 В 7/36 с приоритетом !8.01.72.

2. Авторское свидетельство по заявке

N 1750037, кл. С 04 В 7/44, 21.02.72.