JP2014201479A - 低温焼成セメントクリンカーの製造方法 - Google Patents
低温焼成セメントクリンカーの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014201479A JP2014201479A JP2013078392A JP2013078392A JP2014201479A JP 2014201479 A JP2014201479 A JP 2014201479A JP 2013078392 A JP2013078392 A JP 2013078392A JP 2013078392 A JP2013078392 A JP 2013078392A JP 2014201479 A JP2014201479 A JP 2014201479A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- cement clinker
- coal ash
- raw material
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 45
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 5
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 16
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001507 sample dispersion Methods 0.000 description 2
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010882 bottom ash Substances 0.000 description 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
- Y02P40/121—Energy efficiency measures, e.g. improving or optimising the production methods
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
【課題】特殊な原料を用いることなく、従来よりも低温で焼成可能な低温焼成セメントクリンカーの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】３２μm以上の粒群が１０質量％以下であり、かつ、平均粒子径が２〜１０μmとなるように石炭灰を加工する第１工程と、加工した前記石炭灰８〜２０質量％と、他の原料とを混合し、ＨＭを２．４以下、ＳＭを２．３〜２．６及びＩＭを１．６〜２．０に調合し調合原料を調製する第２工程と、前記調合原料を１３００℃〜１４００℃で焼成する第３工程と、を有する低温焼成セメントクリンカーの製造方法。
【選択図】図１
【解決手段】３２μm以上の粒群が１０質量％以下であり、かつ、平均粒子径が２〜１０μmとなるように石炭灰を加工する第１工程と、加工した前記石炭灰８〜２０質量％と、他の原料とを混合し、ＨＭを２．４以下、ＳＭを２．３〜２．６及びＩＭを１．６〜２．０に調合し調合原料を調製する第２工程と、前記調合原料を１３００℃〜１４００℃で焼成する第３工程と、を有する低温焼成セメントクリンカーの製造方法。
【選択図】図１
Description
本発明は、特殊な原料を用いることなく、従来よりも低温で焼成可能な低温焼成セメントクリンカーの製造方法に関する。
近年、低炭素化社会の構築に向けて、従来よりも低温で焼成可能な省エネルギー型のセメントクリンカーやその製造方法が提案されている。これらのセメントクリンカーは、フッ素等の鉱化成分により、易焼成性の向上が図られている（特許文献１〜３参照）。また、従来、クリンカーの易焼成性には珪石の粒度や配合量が影響を及ぼすことが知られており、易焼成性の悪化を防ぐために特定の代替物を用いることも提案されている（特許文献４参照）。
しかしながら、既存の技術では、特定の鉱化成分や代替原料が必要であり、原料調達に苦慮することや、調合条件が制約されるという課題がある。大量生産されるセメント産業においては、汎用的に低温焼成が可能となる技術が求められている。
そこで、本発明は、特殊な原料を用いることなく、従来よりも低温で焼成可能な低温焼成セメントクリンカーの製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、セメントクリンカー用原料として使用されている石炭灰を特定の粒度に微粉砕し原料とすること、あるいは高強度コンクリートの混合材やフライアッシュセメントの添加用フライアッシュとして使用される粒度の細かいフライアッシュを原料として使用することにより本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、３２μm以上の粒群が１０質量％以下であり、かつ、平均粒子径が２〜１０μmとなるよう石炭灰を加工処理する第１工程と、前記石炭灰を８〜２０質量％含有するよう原料を調合する第２工程と、原料を１３００℃〜１４００℃で焼成する第３工程を有する低温焼成セメントクリンカーの製造方法である。この製造方法によれば、鉱化剤のような特殊な原料を用いることなく、セメントクリンカーの易焼成性を効果的に高め、従来よりも省エネルギーかつＣＯ２排出量が少ない低温焼成セメントクリンカーを得ることができる。
また、上記第１工程の石炭灰の４８μm以上の粒群が２質量％以下、２４μm以上の粒群が１７質量％以下、１２μm以上の粒群が５０質量％以下であると、より効果的である。
また、上記石炭灰が、ＪＩＳ Ａ ６２０１−１９９９に規定されるフライアッシュＩ種であると、安定した効果を得ることができる。
本発明によれば、特殊な原料を用いることなく、従来よりも低温で焼成可能な低温焼成セメントクリンカーの製造方法を提供することができる。これにより、低炭素社会の構築へ貢献することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
本発明の低温焼成セメントクリンカーの製造方法は、３２μm以上の粒群が１０質量％以下であり、かつ、平均粒子径が２〜１０μmとなるように石炭灰を加工する第１工程と、加工した前記石炭灰８〜２０質量％と、他の原料とを混合し、ＨＭを２．４以下、ＳＭを２．３〜２．６及びＩＭを１．６〜２．０に調合し調合原料を調製する第２工程と、前記調合原料を１３００℃〜１４００℃で焼成する第３工程を有することを特徴とする。
石炭灰は、石炭火力発電所等から発生するものであり、シンダアッシュ、フライアッシュ、クリンカアッシュおよびボトムアッシュが挙げられる。
石炭灰の粒度は、３２μm以上の粒群が１０質量％以下となるように加工することが肝要である。好ましくは８質量％以下であり、より好ましくは６質量％以下であり、更に好ましくは２質量％以下である。平均粒子径は２〜１０μm以下であり、好ましくは３〜９μmであり、より好ましくは４〜８μmであり、更に好ましくは４．５〜７μmであり、最も好ましくは４．５〜４．８μmである。石炭灰の粒度がこの範囲であれば、易焼成性の向上効果が確保できる。
ここで加工とは、石炭灰を所定の粒度に粉砕することや、粉砕後分級すること、あるいはフライアッシュを所定の粒度に分級することを意味する。
通常、セメントクリンカー用原料の大部分は石灰石であり、石炭灰を他の原料と調合した後に粉砕した場合には、石炭灰と石灰石等との被粉砕性が異なることから所定の粒度の石炭灰を得ることが極めて困難である。
本発明の低温焼成セメントクリンカーの製造方法によれば、鉱化剤等の特殊な原料を使用することなく、石炭灰を予め所定の条件となるよう微粉加工処理するという操作で、極めて効果的にセメントクリンカーの低温焼成が可能になる。従来、石炭灰は焼成しやすい原料であるうえ、それ自身が粉末状であるため、焼成前に石炭灰単独を微粉末加工することはなかった（例えば特開２０１２−２３２８６７参照）。本発明は、所定量の石炭灰を使用し加工することよって、極めて高い易焼成性改善作用を得ることを見出したものである。
なお、この易焼成性改善作用に関する原因は明らかではないが、石炭灰は非晶質のアルミノシリケートを含み、溶融し易い材料であるため、焼成し難いとされる珪石とは異なるメカニズムが生じていると推察される。
通常、セメントクリンカー用原料の大部分は石灰石であり、石炭灰を他の原料と調合した後に粉砕した場合には、石炭灰と石灰石等との被粉砕性が異なることから所定の粒度の石炭灰を得ることが極めて困難である。
本発明の低温焼成セメントクリンカーの製造方法によれば、鉱化剤等の特殊な原料を使用することなく、石炭灰を予め所定の条件となるよう微粉加工処理するという操作で、極めて効果的にセメントクリンカーの低温焼成が可能になる。従来、石炭灰は焼成しやすい原料であるうえ、それ自身が粉末状であるため、焼成前に石炭灰単独を微粉末加工することはなかった（例えば特開２０１２−２３２８６７参照）。本発明は、所定量の石炭灰を使用し加工することよって、極めて高い易焼成性改善作用を得ることを見出したものである。
なお、この易焼成性改善作用に関する原因は明らかではないが、石炭灰は非晶質のアルミノシリケートを含み、溶融し易い材料であるため、焼成し難いとされる珪石とは異なるメカニズムが生じていると推察される。
また、石炭灰以外の原料を微粉砕しても、易焼成の向上効果はさほど得られないため、調合後の微粉砕処理は非効率である。したがって、石炭灰の加工処理は、調合前に行わなければならず、実機プラントにおいては専用の設備が必要である。
ここで、石炭灰の加工処理設備は、通常のセメントクリンカー製造工程で使用するチューブミルや竪型ミル等の粉砕装置や分級装置を好適に使用できる。所定の粒度を満足するものであれば、その粉砕条件や分級条件に制限はない。
石炭灰の含有量は、８質量％が下限で２０質量％が上限であり、好ましくは８〜１９質量％であり、より好ましくは９〜１８質量％であり、更に好ましくは１０〜１７質量％である。石炭灰の含有量が８質量％未満であると、易焼成性の向上効果が十分に得られない。また、石炭灰の含有量が２０質量％を超えると、クリンカーの融液量が過剰となり製造に支障を来す恐れがある。
原料を調合する工程は、所定量の石炭灰を混合できるものであれば、計量装置や原料ミル、ブレンディングサイロ等の通常の設備が好適に使用できる。
原料を焼成する工程は、一般的なＮＳＰキルンやＳＰキルン等を使用することができる。セメントクリンカーの焼成温度が１３００℃未満である場合、セメントクリンカー鉱物の生成が不十分であるか水和活性が小さくなり、また、ｆ．ＣａＯ量も多くなるため好ましくない。焼成温度が１４００℃を超える場合は、省エネルギーやＣＯ２排出量低減の効果が得られないため好ましくない。なお、セメントクリンカーのｆ．ＣａＯ量に特に制限はないが、通常のセメントクリンカー用原料を使用した場合と同等の品質を確保するため、ｆ．ＣａＯ量は１．０質量％以下とすることが望ましい。
第１工程における石炭灰の粒度は、さらに４８μm以上の粒群が２質量％以下、２４μm以上の粒群が１７質量％以下、１２μm以上の粒群が５〜５０質量％であると、より効果的である。４８μm以上の粒群は、好ましくは１質量％以下であり、より好ましくは０．５質量％以下であり、更に好ましくは０．１質量％以下である。２４μm以上の粒群は、好ましくは１４質量％以下であり、より好ましくは１２質量％以下であり、更に好ましくは５質量％以下である。１２μm以上の粒群は、好ましくは５〜４５質量％であり、より好ましくは５〜４０質量％であり、更に好ましくは７〜３０質量％である。
さらに、第１工程の石炭灰としては、ＪＩＳ Ａ ６２０１−１９９９に規定されるフライアッシュＩ種を用いることが好ましい。フライアッシュＩ種は、一般に、高強度コンクリートや高流動コンクリートの混和材として利用されたり、フライアッシュセメントの原料として使用されるものである。通常の石炭灰に比べると粒度や化学成分が調整されているため高価であるが、品質が安定しており、本発明に関わるセメントクリンカー原料として使用すると易焼成性の向上効果が安定して得られる。
なお、石炭灰以外の他の原料は、通常の原料を用いることが可能である。具体的には、石灰石、珪石、スラグ、建設発生土、汚泥、燃え殻、ばいじん等を使用することができる。石炭灰とこれらの他の原料とを混合し調合原料を調製する。
他の原料の混合割合は、調合原料の総量に対して石灰石が６０〜８０質量％、好ましくは６５〜７５質量％、より好ましくは７０〜７５質量％であると良い。珪石は、０．１〜８質量％、好ましくは１．５〜７質量％、より好ましくは２．０〜６．８質量％であると良い。さらに、スラグ、建設発生土、汚泥、燃え殻及びばいじんから選ばれる１種以上は、３〜１５質量％、好ましくは５〜１２質量％、より好ましくは７〜１０質量％であると良い。これらの範囲であれば、易焼成性の向上効果が確保できる。
他の原料の混合割合は、調合原料の総量に対して石灰石が６０〜８０質量％、好ましくは６５〜７５質量％、より好ましくは７０〜７５質量％であると良い。珪石は、０．１〜８質量％、好ましくは１．５〜７質量％、より好ましくは２．０〜６．８質量％であると良い。さらに、スラグ、建設発生土、汚泥、燃え殻及びばいじんから選ばれる１種以上は、３〜１５質量％、好ましくは５〜１２質量％、より好ましくは７〜１０質量％であると良い。これらの範囲であれば、易焼成性の向上効果が確保できる。
調合原料の組成は、次式で定義されるＨＭが２．４以下、好ましくは１．９〜２．３、より好ましくは２．１〜２．２、更に好ましくは２．１２〜２．１６であることが望ましい。
ＨＭ＝ＣａＯ／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｆｅ２Ｏ３）
なお、式中のＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３は、それぞれ調合原料中に含まれる各化学組成の質量％である。
また、ＳＭは２．３〜２．６、好ましくは２．４〜２．５９、より好ましくは２．５８〜２．６２であることが望ましい。ＩＭは１．６〜２．０、好ましくは１．７〜１．９、より好ましくは１．７５〜１．８５であることが望ましい。これらの範囲であれば易焼成性の向上効果が確保できる。
ＨＭ＝ＣａＯ／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｆｅ２Ｏ３）
なお、式中のＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３は、それぞれ調合原料中に含まれる各化学組成の質量％である。
また、ＳＭは２．３〜２．６、好ましくは２．４〜２．５９、より好ましくは２．５８〜２．６２であることが望ましい。ＩＭは１．６〜２．０、好ましくは１．７〜１．９、より好ましくは１．７５〜１．８５であることが望ましい。これらの範囲であれば易焼成性の向上効果が確保できる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
セメントクリンカーの原料として、石炭灰のほかに石灰石、珪石、高炉スラグ、銅がらみを使用した。また、セメントクリンカーのＡｌ２Ｏ３量、ＳＯ３量とアルカリ量を調整するため、試薬の酸化アルミニウム、硫酸カルシウム二水和物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムを併用した。石炭灰は、予め振動ミルを用いて粒度を調節した数種の試料を調製したほか、市販のフライアッシュＩ種を使用した。
セメントクリンカーの原料として、石炭灰のほかに石灰石、珪石、高炉スラグ、銅がらみを使用した。また、セメントクリンカーのＡｌ２Ｏ３量、ＳＯ３量とアルカリ量を調整するため、試薬の酸化アルミニウム、硫酸カルシウム二水和物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムを併用した。石炭灰は、予め振動ミルを用いて粒度を調節した数種の試料を調製したほか、市販のフライアッシュＩ種を使用した。
これらの石炭灰の品質を表１に示す。また、石炭灰の粒度を表２に示す。なお、石炭灰の粒度は、レーザー回折式粒度分布測定装置［セイシン企業製、ＬＭＳ−３０（レーザー・マイクロ・サイザー）］を用いて測定した。試料分散溶媒はエタノールを用い、測定前の超音波による試料分散時間を６０秒、測定時間を３０秒、測定繰り返し回数は２回とした。得られた粒度分布より粒子径―積算篩上質量％曲線を作成し、所定の粒群の質量％を求めたほか、積算篩上質量％が５０％となる粒子径を平均粒子径とした。なお、同様に測定した石灰石、珪石、高炉スラグ、銅がらみの粒度を表３に示す。
[セメントクリンカー用原料の易焼成性の評価]
セメントクリンカー用原料の易焼成性を評価するため、１５５０℃まで昇温加熱した場合のｆ．ＣａＯ量を比較した。
上記の原料を、通常の普通ポルトランドセメントに近い組成となるようＨＭ＝２．１４、ＳＭ＝２．６０、ＩＭ＝１．８４の諸率条件で調合し調合原料を調製した。得られた調合原料は、１０００℃に設定した（株）モトヤマ製超高速昇温電気炉に投入し、１５５０℃まで昇温した後に直ちに取り出した。ここで、１０００℃から１２００℃までは１０℃／分で昇温し、１２００℃から１５５０℃までは２５℃／分で昇温した。焼成して得られたセメントクリンカーについて、セメント協会標準試験方法ＪＣＡＳ Ｉ−０１「遊離酸化カルシウムの定量方法」によりｆ．ＣａＯ量を測定して易焼成性を評価した。結果を表４に示す。
セメントクリンカー用原料の易焼成性を評価するため、１５５０℃まで昇温加熱した場合のｆ．ＣａＯ量を比較した。
上記の原料を、通常の普通ポルトランドセメントに近い組成となるようＨＭ＝２．１４、ＳＭ＝２．６０、ＩＭ＝１．８４の諸率条件で調合し調合原料を調製した。得られた調合原料は、１０００℃に設定した（株）モトヤマ製超高速昇温電気炉に投入し、１５５０℃まで昇温した後に直ちに取り出した。ここで、１０００℃から１２００℃までは１０℃／分で昇温し、１２００℃から１５５０℃までは２５℃／分で昇温した。焼成して得られたセメントクリンカーについて、セメント協会標準試験方法ＪＣＡＳ Ｉ−０１「遊離酸化カルシウムの定量方法」によりｆ．ＣａＯ量を測定して易焼成性を評価した。結果を表４に示す。
上記の試験結果について、使用した石炭灰の３２μm以上の粒群量と、セメントクリンカーのｆ．ＣａＯ量との関係を図１に示す。図１から、３２μm以上の粒群量が１０質量％以下であれば、ｆ．ＣａＯ量が十分に小さく、易焼成性に優れることがわかる。
[セメントクリンカーの低温焼成の確認]
次に、調合原料を１３５０℃で焼成し、得られたセメントクリンカーのｆ．ＣａＯ量を計測することで低温焼成の可否を評価した。
上記の原料を、通常の普通ポルトランドセメントに近い組成となるようＨＭ＝２．１４、ＳＭ＝２．６０、ＩＭ＝１．８４の諸率条件で調合した。得られたセメントクリンカー用原料は、１０００℃に設定した（株）モトヤマ製超高速昇温電気炉に投入し、１３５０℃まで昇温した後、３０分間保持して取り出した。ここで、１０００℃から１２００℃までは１０℃／分で昇温し、１２００℃から１３５０℃までは２５℃／分で昇温した。焼成して得られたセメントクリンカーについて、セメント協会標準試験方法ＪＣＡＳ Ｉ−０１「遊離酸化カルシウムの定量方法」によりｆ．ＣａＯ量を測定した。結果を表５に示す。
次に、調合原料を１３５０℃で焼成し、得られたセメントクリンカーのｆ．ＣａＯ量を計測することで低温焼成の可否を評価した。
上記の原料を、通常の普通ポルトランドセメントに近い組成となるようＨＭ＝２．１４、ＳＭ＝２．６０、ＩＭ＝１．８４の諸率条件で調合した。得られたセメントクリンカー用原料は、１０００℃に設定した（株）モトヤマ製超高速昇温電気炉に投入し、１３５０℃まで昇温した後、３０分間保持して取り出した。ここで、１０００℃から１２００℃までは１０℃／分で昇温し、１２００℃から１３５０℃までは２５℃／分で昇温した。焼成して得られたセメントクリンカーについて、セメント協会標準試験方法ＪＣＡＳ Ｉ−０１「遊離酸化カルシウムの定量方法」によりｆ．ＣａＯ量を測定した。結果を表５に示す。
従来の普通ポルトランドセメントに相当する未加工の石炭灰を使用した比較例１は、ｆ．ＣａＯ量が多く、１３５０℃で焼成することは困難である。これに対して、本発明の製造方法で得た低温焼成セメントクリンカーは、ｆ．ＣａＯ量が十分に低減されており、セメントクリンカーの低温焼成が可能であるといえる。
以上のことから、本発明の低温焼成セメントクリンカーの製造方法によれば、鉱化剤のような特殊な原料を用いることなく、セメントクリンカーの易焼成性を効果的に高めることが確認された。これにより、従来よりも省エネルギーかつＣＯ２排出量が少ない低温焼成セメントクリンカーを得ることができる。
Claims (5)
- ３２μm以上の粒群が１０質量％以下であり、かつ、平均粒子径が２〜１０μmとなるように石炭灰を加工する第１工程と、
加工した前記石炭灰８〜２０質量％と、他の原料とを混合し、ＨＭを２．４以下、ＳＭを２．３〜２．６及びＩＭを１．６〜２．０に調合し調合原料を調製する第２工程と、
前記調合原料を１３００℃〜１４００℃で焼成する第３工程と、
を有することを特徴とする低温焼成セメントクリンカーの製造方法。 - 前記第１工程の石炭灰の４８μm以上の粒群が２質量％以下、２４μm以上の粒群が１７質量％以下及び１２μm以上の粒群が５〜５０質量％である、請求項１に記載の低温焼成セメントクリンカーの製造方法。
- 前記第１工程の石炭灰として、ＪＩＳ Ａ ６２０１−１９９９に規定されるフライアッシュＩ種を使用する、請求項１または２に記載の低温焼成セメントクリンカーの製造方法。
- 前記第２工程の他の原料は、石灰石と珪石とを含み、
前記調合原料の総量に対して石灰石を６０〜８０質量％及び珪石を０．１〜８質量％含む、請求項１〜３の何れか１項に記載の低温焼成セメントクリンカーの製造方法。 - 前記第２工程の他の原料は、スラグ、建設発生土、汚泥、燃え殻及びばいじんからなる群より選ばれる１種以上を３〜１５質量％含む、請求項１〜４の何れか１項に記載の低温焼成セメントクリンカーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013078392A JP6311220B2 (ja) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | 低温焼成セメントクリンカーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013078392A JP6311220B2 (ja) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | 低温焼成セメントクリンカーの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014201479A true JP2014201479A (ja) | 2014-10-27 |
| JP6311220B2 JP6311220B2 (ja) | 2018-04-18 |
Family
ID=52352255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013078392A Active JP6311220B2 (ja) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | 低温焼成セメントクリンカーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6311220B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016172680A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | 太平洋セメント株式会社 | 石炭灰の選別方法 |
| CN113149475A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-23 | 尧柏特种水泥技术研发有限公司 | 一种页岩气固井工程用油气井水泥的制备方法 |
| CN114956617A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-08-30 | 河南郑大建筑材料有限公司 | 低碳排放水泥及其制备方法、混凝土 |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617960A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-20 | Tokyo Electric Power Co | Treatment of coal ash or mixedly burnt ash |
| JPS5617957A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-20 | Tokyo Electric Power Co | Manufacture of hydraulic material |
| JPS59128239A (ja) * | 1982-12-30 | 1984-07-24 | 住友セメント株式会社 | 石炭灰を利用した特殊セメントの製造法 |
| JPH0149657B2 (ja) * | 1980-02-26 | 1989-10-25 | Denryoku Chuo Kenkyusho | |
| US5837052A (en) * | 1997-04-10 | 1998-11-17 | Lafarge Canada Inc. | Process for producing cement clinker containing coal ash |
| JP2000007396A (ja) * | 1998-06-19 | 2000-01-11 | Shikoku Electric Power Co Inc | 分級細粒フライアッシュによる焼成材、焼成人工骨材、焼成タイル・れんが |
| JP2000281399A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-10 | Taiheiyo Cement Corp | セメントクリンカ及びセメント組成物 |
| JP2000344555A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-12-12 | Taiheiyo Cement Corp | セメントクリンカ及びセメント組成物 |
| US6264738B1 (en) * | 1995-11-03 | 2001-07-24 | Paul Lorke | Method of producing cement clinker and associated device |
| US20040118323A1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-06-24 | Oates David Bridson | Process for incorporating coal ash into cement clinker |
| JP2008126181A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Taiheiyo Cement Corp | クリンカの製造方法 |
| JP2011219341A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-11-04 | Taiheiyo Cement Corp | 水硬性組成物 |
| JP2012197198A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Dc Co Ltd | 高活性セメントクリンカ及び高活性セメント |
| WO2012144497A1 (ja) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | 株式会社トクヤマ | セメントクリンカー、その製造方法、およびセメント組成物 |
| JP2014076919A (ja) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Tokuyama Corp | ポルトランドセメントクリンカーの製造方法 |
| JP2014181161A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Ube Ind Ltd | 低温焼成セメントクリンカー用原料および低温焼成セメントクリンカー |
| JP2014189439A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Tokuyama Corp | セメントクリンカーの製造方法 |
-
2013
- 2013-04-04 JP JP2013078392A patent/JP6311220B2/ja active Active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617957A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-20 | Tokyo Electric Power Co | Manufacture of hydraulic material |
| JPS5617960A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-20 | Tokyo Electric Power Co | Treatment of coal ash or mixedly burnt ash |
| JPH0149657B2 (ja) * | 1980-02-26 | 1989-10-25 | Denryoku Chuo Kenkyusho | |
| JPS59128239A (ja) * | 1982-12-30 | 1984-07-24 | 住友セメント株式会社 | 石炭灰を利用した特殊セメントの製造法 |
| US6264738B1 (en) * | 1995-11-03 | 2001-07-24 | Paul Lorke | Method of producing cement clinker and associated device |
| US5837052A (en) * | 1997-04-10 | 1998-11-17 | Lafarge Canada Inc. | Process for producing cement clinker containing coal ash |
| JP2000007396A (ja) * | 1998-06-19 | 2000-01-11 | Shikoku Electric Power Co Inc | 分級細粒フライアッシュによる焼成材、焼成人工骨材、焼成タイル・れんが |
| JP2000344555A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-12-12 | Taiheiyo Cement Corp | セメントクリンカ及びセメント組成物 |
| JP2000281399A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-10 | Taiheiyo Cement Corp | セメントクリンカ及びセメント組成物 |
| US20040118323A1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-06-24 | Oates David Bridson | Process for incorporating coal ash into cement clinker |
| JP2008126181A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Taiheiyo Cement Corp | クリンカの製造方法 |
| JP2011219341A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-11-04 | Taiheiyo Cement Corp | 水硬性組成物 |
| JP2012197198A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Dc Co Ltd | 高活性セメントクリンカ及び高活性セメント |
| WO2012144497A1 (ja) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | 株式会社トクヤマ | セメントクリンカー、その製造方法、およびセメント組成物 |
| JP2014076919A (ja) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Tokuyama Corp | ポルトランドセメントクリンカーの製造方法 |
| JP2014181161A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Ube Ind Ltd | 低温焼成セメントクリンカー用原料および低温焼成セメントクリンカー |
| JP2014189439A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Tokuyama Corp | セメントクリンカーの製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 無機マテリアル学会編, セメント・セッコウ・石灰ハンドブック, vol. P.398-399, JPN6017025922, 1 November 1995 (1995-11-01), ISSN: 0003641354 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016172680A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | 太平洋セメント株式会社 | 石炭灰の選別方法 |
| CN113149475A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-23 | 尧柏特种水泥技术研发有限公司 | 一种页岩气固井工程用油气井水泥的制备方法 |
| CN114956617A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-08-30 | 河南郑大建筑材料有限公司 | 低碳排放水泥及其制备方法、混凝土 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6311220B2 (ja) | 2018-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104402270B (zh) | 一种高钙粉煤灰水泥及其制备方法 | |
| JP6278148B1 (ja) | フライアッシュ、セメント組成物及びフライアッシュの製造方法 | |
| KR102441204B1 (ko) | 개질 플라이 애시의 제조 방법 | |
| JP2017149638A (ja) | フライアッシュ混合セメント組成物、およびその製造方法 | |
| CN106966620A (zh) | 一种煤矸石底渣、粉煤灰复配胶凝材料及其制备方法 | |
| JP6311220B2 (ja) | 低温焼成セメントクリンカーの製造方法 | |
| JP2013159490A (ja) | セメント組成物の製造方法 | |
| JP6454061B2 (ja) | 低温焼成セメントクリンカー用原料および低温焼成セメントクリンカーの製造方法 | |
| JP2019131433A (ja) | セメント組成物の製造方法 | |
| JP5012127B2 (ja) | セメント・コンクリート用混和材の製造方法 | |
| JP6323579B1 (ja) | 石炭灰の製造方法 | |
| CN103319104A (zh) | 一种风积沙水泥 | |
| CN110803881A (zh) | 超细灰及其制备方法和应用、水泥、混凝土 | |
| JP6288355B1 (ja) | セメント組成物、その製造方法、及びセメント組成物用フライアッシュの製造方法 | |
| JP2018162200A (ja) | セメント組成物及びその製造方法 | |
| JP6676999B2 (ja) | セメント組成物およびその製造方法 | |
| JP2013144619A (ja) | セメント組成物及びセメント組成物の製造方法 | |
| JP6617777B2 (ja) | セメント組成物 | |
| JP2018162199A (ja) | セメント組成物及びその製造方法 | |
| JP2007126304A (ja) | 鉱物の微粒子、該微粒子を用いた混合セメント及び該混合セメントを用いた硬化体 | |
| JP2008239403A (ja) | 水硬性組成物 | |
| JP2019172519A (ja) | ポルトランドセメント | |
| JP2020138878A (ja) | フライアッシュ組成物 | |
| JP2013189342A (ja) | セメント組成物及びセメント組成物の製造方法 | |
| JP2018002504A (ja) | セメント組成物及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160229 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170125 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170131 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170324 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20170324 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170712 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170919 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180220 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180305 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6311220 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |