RO127510A0

RO127510A0 - Metodă de obţinere a clincherului portland cu consum caloric redus

Info

Publication number: RO127510A0
Application number: ROA201100739A
Authority: RO
Inventors: Jenica Paceagiu; Ileana Mohanu; Cristina Daniela Nastac; Mariana Coarna; Roxana Magdalena Fechet
Original assignee: Ceprocim S.A.
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2012-06-29
Also published as: RO127510B1

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a clincherului de ciment Portland. Procedeul conform invenţiei constă din măcinarea până la o fineţe exprimată ca reziduu pe sita de 90 μ (R009) de 15%, şi pe sita de 200 μ (R02) de 2,5%, a unui amestec format din 77,07% calcar, 21,46% argilă şi 1,47% pirită, şi aditivarea acestui amestec brut cu 1% dintr-o combinaţie, în raport 1:1, de substanţe mineralizatoare de tip fluorură şi oxid, după care amestecul este supus unei tratări termice la o temperatură de 1370°C, urmată de răcire rapidă în aer.

Description

Metodă de obținere a clincherului Portland cu consum caloric redus

Prezenta invenție se referă la producerea materialelor de construcții și anume la obținerea clincherului de ciment Portland care este un produs intermediar fabricării cimentul ai.

Scopul prezentei invenții este reducerea consumului de energie termică la fabricarea clincherului de ciment portland, prin aditivarea amestecului brut care conține calcar, argilă și cenușă de pirită cu o combinație de substanțe mineralizatoare tip fluorură + oxid. Totodată se are în vedere și îmbunătățirea caracteristicilor de performanță ale cimentului Portland rezultat prin măcinarea clincherului cu adaos regulator de priză în ceea ce privește rezistențele mecanice la compresiune și încovoiere.

In prezent este cunoscută utilizarea combinației de mineralizatori dn clasa fluorură si sulfat, tip CaF2+CaSO4 (gips) pentru reducerea temperaturii de sinterizare a amestecului brut și îmbunătățirea caracteristicilor mecanice ale cimentului rezultat, insa utilizarea gipsului in amestecul brut este limitata de restricțiile privind conținutul de SO3 din ciment.

Clincherul de ciment Portland, conform invenției de față, se obține prin măcinarea pînă la o finețe exprimată ca reziduu pe sita de 90 μιη (R009) de 15% , respectiv ca reziduu pe sita de 200 pm (R02) de 2,5% a unui amestec format din calcar (77,07%), argilă (21,46%) și cenușă de pirită (1,47%) caracterizat prin grad de saturare în oxid de calciu (Sk) 0,98 și modul de silice (Msî) 2,0, aditivat cu 1% mineralizator tip NaF +SnC>2 sau NaF + CuO, fiecare tip de substanță mineralizatoare fiind dozată în proporție de 0,5% gravimetrice și tratarea termică a acestuia la o temperatură de 1380 °C, cu menținerea unui palier de 30 minute la temperatura maximă, urmată de răcirea rapidă în aer. Clincherul astfel rezultat se caracterizează prin suma conținutului de silicat tricalcic (3CaO.SiC>2) și silicat dicalcic (2CaO.SiC>2) de minim 66,7%, printr-un continui de MgO de maxim 5% și o pierdere la calcinare de maxim 5%.

Cimentul Portland tip CEM I, obținut prin măcinarea clincherului (dozat in proporție de 95%) cu un adaos de 5% întarzietor de priză (sulfat de calciu dihidrat -gips) până la o finețe de cca. 3500 cm²/g se caracterizează prin început de priza de minim 60 minute, stabilitate determinată cu inele Le Chatelier de maxim lOmm, rezistență la compresiune la 2 zile: 16,5-

20,6 MPa, la 7 zile: 42,8-43,8MPa, iar la 28 zile de 58 MPa. Rezistențele inițiale la compresiune sunt mai mari decît ale cimentului obținut prin sinterizarea amestecului fără mineralizatori ale cărui valori sunt: 15,5 MPa la 2 zile, 31,5 MPa la 7 zile și 50,7 MPa la 28 zile.

Realizarea acestui clincher inovativ prezintă următoarele avantaje:

reducerea temperaturii de sinterizare a amestecului brut cu 70 ⁰ C;

reducerea consumului de combustibil pentru furnizarea energiei termice necesare clincherizării amestecului brut și implicit a emisiilor de CO2 provenite din arderea combustibilului;

In plus, sunt imbunățite rezistențele mecanice la compresiune la 2, 7 și 28 zile ale cimenturilor obținute din acest clincher.

In continuare se prezintă exemple de aplicare a invenției.

Exemplu 1

Un amestec brut compus din calcar, argilă, cenușă de pirită, caracterizat prin grad de saturare in calce (Sk) de 0,98, modul de silice (Msî) egal cu 2, măcinat până la o finețe exprimată ca reziduu pe sita de 90 μηι, de 15%, se aditivează cu 0,5% NaF și 0,5% SnC>2 și se supune omogenizării, după care are loc tratamentul termic la temperatura de 1380 °C, cu menținerea unui palier de 30 minute la această temperatură și apoi răcire rapidă in aer.

Compoziția oxidică a materiilor prime este următoarea:____________________________

Materia primă	P.C. (%)	CaO (%)	SiO₂(%)	AI2O3 (%)	Fe₂O₃(%)	MgO (%)	Na₂O (%)	K₂O (%)	TiO₂(%)	so₃(%)
Calcar	43,42	52,11	1,14	0,35	0,32	2.29	0,39	0,15	0,10	0,04

^-2011-00739-2 6 -07- 2011

I

Argilă	13,91	13,51	47,28	13,78	5,39	1,70	1,23	2,46	0,06	0,00
Cenușă de pirita	10,25	ned.	ned.	ned.	79.96	ned.	0.44	0,25	ned.	4.89 _

Caracteristicile fizico-mecanice ale cimentului CEM I rezultat prin măcinarea clincherului (95%) cu gips (5%) la o finețe exprimată ca suprafață specifică Blaine de 3500 cm²/g au fost testate conform standardelor SR EN 196-1,3· Rezultatele obținute sunt prezentate in tabelul 1.

Tabelul 1 - Caracteristicile fizico-mecanice ale cimentului CEM I

Apa pentru pasta de consistență standard,%	Timp de priză:	Stabilitate, mm	Rezistența la compresiune, MPa
Inițial, minute	Final, ore-minute
2 zile	7zile	28 zile
24,0	180	3-45	1,5	20,6	42,8	58,3

Exemplu 2

Un amestec brut compus din calcar, argilă, cenușă de pirită, caracterizat prin grad de saturare in calce (Sk) de 0,98, modul de silice (Msî) egal cu 2, măcinat până la o finețe exprimată ca reziduu pe sita de 90 pm, de 15%, se aditivează cu 0,5% NaF și 0,5% CuO și se supune omogenizării, după care are loc tratamentul termic la temperatura de 1380 °C, cu menținerea unui palier de 30 minute la această temperatură și răcirea rapidă in aer.

Compoziția oxidică a materiilor prime este cea prezentata la exemplul 1:

Caracteristicile fizico-mecanice ale cimentului CEM I rezultat prin măcinarea clincherului (95%) cu gips (5%) la o finețe exprimată ca suprafață specifică Blaine de 3500 cm²/g au fost testate conform standardelor SR EN 196-1,3. Rezultatele obținute sunt prezentate în tabelul 2.

Tabelu	2- Caracteristicile fizico-mecanice a	e cimentului CEM I
Apa pentru pasta de consistență standard,%	Timp de priză:	Stabilitate, mm	Rezistența la compresiune, MPa
Inițial, minute	Final, ore-minute
2 zile	7zile	28 zile
23,4	220	5-00	1,0	16,8	43,8	57,9

Λ -2 Ο 1 1 - Ο 0 7 3 9 - -

6 -07- 2011

Claims

Revendicare

Caracterul inovativ constă în îmbunătățirea caracteristicilor mecanice ale cimentului (rezistența la compresiune și încovoiere) și reducerea consumului de energie termică și a emisiilor de CO2 la obținerea clincherului de ciment portland prin măcinarea pînă la o finețe exprimată ca reziduu pe sita de 90 pm (R009) de 15% , respectiv ca reziduu pe sita de 200 pm (R02) de 2,5% a unui amestec format din calcar (77,07%), argilă (21,46%) și cenușă de pirită (1,47%) caracterizat prin grad de saturare în oxid de calciu (Sk) 0,98 și modul de silice (M_Si) 2,0, aditivat cu 1% mineralizator tip NaF +SnC>2 sau NaF + CuO, fiecare tip de substanță mineralizatoare fiind dozată în proporție de 0,5% gravimetrice și tratarea termică a acestuia la o temperatură de 1380 °C, cu menținerea unui palier de 30 minute la temperatura maximă, urmată de răcirea rapidă în aer.

Cimentul Portland tip CEM I, obținut prin măcinarea clincherului (dozat in proporție de 95%) cu un adaos de 5% întarzietor de priză (sulfat de calciu dihidrat -gips) până la o finețe de cea. 3500 cm²/g. se caracterizează prin început de priza de minim 60 minute, stabilitate determinată cu inele Le Chatelier de maxim lOmm, rezistență la compresiune la 2 zile: 16,5-

20,6 MPa, la 7 zile: 42,8-43,8MPa, iar la 28 zile de 58 MPa. Rezistențele inițiale la compresiune sunt mai mari decît ale cimentului obținut prin sinterizarea amestecului uzual neaditivat ale cărui valori sunt: 15,5 MPa la 2 zile, 31,5 MPa la 7 zile și 50,7 MPa la 28 zile.