RO128292B1 - Portland cement preparation process - Google Patents

Portland cement preparation process Download PDF

Info

Publication number
RO128292B1
RO128292B1 ROA201100797A RO201100797A RO128292B1 RO 128292 B1 RO128292 B1 RO 128292B1 RO A201100797 A ROA201100797 A RO A201100797A RO 201100797 A RO201100797 A RO 201100797A RO 128292 B1 RO128292 B1 RO 128292B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
clinker
portland cement
days
cement
mpa
Prior art date
Application number
ROA201100797A
Other languages
Romanian (ro)
Other versions
RO128292A2 (en
Inventor
Jenica Paceagiu
Adriana Moanţă
Constantin-Cosmin Drăgănoaia
Ionela Petre
Ileana Mohanu
Roxana Magdalena Fechet
Nicoleta Vlad
Original Assignee
Ceprocim S.A.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ceprocim S.A. filed Critical Ceprocim S.A.
Priority to ROA201100797A priority Critical patent/RO128292B1/en
Publication of RO128292A2 publication Critical patent/RO128292A2/en
Publication of RO128292B1 publication Critical patent/RO128292B1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

The invention relates to a process for preparing a Portland cement. According to the invention, the process consists in grinding a raw mixture consisting of 74.43% limestone, 18.11% marl, 6.46% metaconglomerates and 1.01% pyrite ash, until reaching a fineness of 15% expressed as residue on the 90 μ m sieve, after which the ground mixture is thermally treated at a temperature of 1450°C with quick air cooling, to result in a clinker which is ground with 5% gypsum as a setting regulator, wherefrom there is obtained a Portland cement having a setting initiation of at least 60 min, a compression resistance of at least 10 MPa for 2 days and at least 42.5 MPa for 28 days.

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu de obținere a cimentului Portland, prin utilizarea metaconglomeratelor ca materie primă în amestecul brut.The present invention relates to a process for obtaining Portland cement by using metaconglomerates as a raw material in the crude mixture.

Materiile prime naturale principale, utilizate în mod obișnuit pentru obținerea clincherului, sunt rocile carbonatate (calcar, cretă) și rocile silico-aluminoase (argilă, marnă). La acestea se pot adăuga, în cantități mici, diferite materii prime naturale sau artificiale, pentru reglarea conținutului de Fe2O3 din clincher (cenușa de pirită, minereu de fier, praf de furnal etc.), SiO2 (nisip - natural sau uzat) sau AI2O3 (bauxită, nămol roșu).The main natural raw materials commonly used to obtain clinker are carbonated rocks (limestone, chalk) and silico-alumina rocks (clay, marl). To these can be added, in small quantities, different natural or artificial raw materials, for adjusting the content of Fe 2 O 3 from the clinker (pyrite ash, iron ore, furnace dust, etc.), SiO 2 (sand - natural or used) or AI 2 O 3 (bauxite, red mud).

Pentru substituția parțială sau totală a componentei silico-aluminoase, se pot utiliza, ca materii prime alternative, zgura de furnal și cenușa de termocentrală. Pe plan mondial, există o mare preocupare din partea producătorilor de ciment pentru o dezvoltare durabilă a acestei industrii și furnizarea unor produse de foarte bună calitate. Tendința generală este de a utiliza rațional resursele naturale și alternative la producerea clincherului și cimentului Portland, dat fiind faptul că cimentul este unul dintre materialele indispensabile folosite la prepararea betoanelor utilizate în construcția locuințelor și infrastructurii, la a cărui obținere se consumă mari cantități de energie și materii prime.For the partial or total substitution of the silico-alumina component, furnace slag and ash from the power plant can be used as alternative raw materials. Worldwide, there is great concern from cement manufacturers for sustainable development of this industry and the supply of high quality products. The general tendency is to rationally use the natural and alternative resources for the production of Portland clinker and cement, given that cement is one of the indispensable materials used in the preparation of concrete used in the construction of housing and infrastructure, where large amounts of energy are consumed and raw materials.

Uneori, în timpul exploatării calcarului (materie primă de bază la obținerea clincherului de ciment Portland) se poate întâlni un strat de metaconglomerate care trebuie înlăturat. Depozitarea separată a acestui strat presupune crearea unei halde în vecinătatea carierei de calcar, ocuparea unor suprafețe de teren și costuri cu transportul și manipularea acestor metaconglomerate.Occasionally, during the exploitation of the limestone (the basic raw material for obtaining the Portland cement clinker) a layer of metaconglomerate may be encountered which must be removed. Separate storage of this layer implies the creation of a dump in the vicinity of the limestone quarry, occupying land surfaces and costs with the transport and handling of these metaconglomerates.

în scopul valorificării eficiente a resurselor naturale și protejării mediului, dar și a îmbunătățirii calității clincherului, prezenta invenție propune utilizarea metaconglomeratelor în procesul de fabricare a clincherului de ciment Portland pentru creșterea modulului de silice. Metaconglomeratul este o rocă de culoare cenușie, ușor verzuie, cu textură șistoasă și structură cataclastică, ce prezintă fisuri fine, ușoare limonitizări și nu are proprietăți magnetice. Această rocă a suferit deformări cataclastice în condiții de stres, observându-se deformarea cristaloblastelor componente din rocă, formarea de fisuri și fragmentarea rocii de-a lungul fisurilor, care au fostînsoțite de procese de recristalizare. Mineralele componente sunt: 40...60% cuarț, feldspat, 30...40% biotit, dorit, muscovit, 8...12% limonit, 2...5% minerale opace și 3... 10% calcit. Determinările mineralogo-petrografice au arătat că această rocă este de origine sedimentară, psamo-psefitică, ce a suferit un proces de metamorfozare.In order to make efficient use of natural resources and to protect the environment, but also to improve the quality of the clinker, the present invention proposes the use of metaconglomerates in the process of manufacturing the Portland cement clinker for silica module growth. The metaconglomerate is an ash-gray, slightly greenish rock, with a shale texture and cataclastic structure, which has fine cracks, slight limonitizations and has no magnetic properties. This rock underwent cataclastic deformation under stress conditions, observing the deformation of the component crystalloblasts in the rock, the formation of cracks and the fragmentation of the rock along the cracks, which were accompanied by recrystallization processes. The mineral components are: 40 ... 60% quartz, feldspar, 30 ... 40% biotite, desired, muscovite, 8 ... 12% lemonade, 2 ... 5% opaque minerals and 3 ... 10% calcite . The mineralogical-petrographic determinations showed that this rock is of sedimentary, psamo-psephitic origin, which has undergone a process of metamorphosis.

Se cunoaște din documentul de brevet RO 95983 un procedeu de preparare a cimentului Portland prin măcinarea unui amestec constituit din calcar, zgură granulată de furnal și cenușă de pirită, la o finețe corespunzătoare, omogenizarea făinii brute obținute, clincherizarea și măcinarea, în final, a clincherului obținut.A process for preparing Portland cement is known from the patent document RO 95983 by grinding a mixture of limestone, granulated slag of furnace and ash of pyrite, to an appropriate fineness, homogenization of the raw flour obtained, clinking and grinding, finally, of the clinker obtained.

în documentul de brevet RU2138457 C1 este descris un procedeu de preparare a cimentului Portland prin mixarea, în prezența apei, împreună cu argila, a componentelor argiloase, obținându-se un amestec format din 70...90% calcar și 10...30% argilă și/sau cenușă de termocentrală, care se coace până la obținerea clincherului, care este apoi răcit și divizat în prezența aditivilor specifici, pentru a se obține produsul dorit.Patent document RU2138457 C1 describes a process for the preparation of Portland cement by mixing, in the presence of water, together with clay, the clay components, obtaining a mixture of 70 ... 90% limestone and 10 ... 30 % clay and / or ash from the power plant, which is baked until the clinker is obtained, which is then cooled and divided in the presence of specific additives, in order to obtain the desired product.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în obținerea unui ciment Portland cu performanțe mecanice superioare față de cimentul de referință.The technical problem that the invention solves is to obtain a Portland cement with superior mechanical performance than the reference cement.

Procedeul de obținere a cimentului Portland prin amestecarea clincherului cu sulfat de calciu dihidrat înlătură dezavantajele menționate prin aceea că se obține, într-o primă etapă, clincherul de ciment prin măcinarea unui amestec brut, obținut din 72,90...75,09% calcar, 11,43...17,20% o componentă silicoaluminoasă sub formă de argilă sau marnă,The process of obtaining Portland cement by mixing the clinker with calcium sulphate dihydrate removes the mentioned disadvantages by obtaining, in a first step, the cement clinker by grinding a crude mixture, obtained from 72.90 ... 75.09% limestone, 11.43 ... 17.20% a silicoaluminous component in the form of clay or marl,

7,95... 12,67% metaconglomerate și 0,89... 1,52% cenușă de pirită, până la o finețe exprimată ca reziduu pe sita de 90 pm (Roog) de 15...20%, respectiv, ca reziduu pe sita de 200 pm (R02) de maximum 2,5%, apoi se sinterizează la o temperatură de 145°C și răcire rapidă în aer, clincherul astfel obținut, măcinat până la o finețe de 3500 cm2/g, se amestecă în proporție de 95% cu un adaos de maximum 5% întârzietor de priză (sulfat de calciu dihidrat).7.95 ... 12.67% metaconglomerates and 0.89 ... 1.52% pyrite ash, to a fineness expressed as a residue on the 90 pm (R oog ) sieve of 15 ... 20%, respectively, as a residue on the 200 µm sieve (R 02 ) of maximum 2.5%, then sintered at a temperature of 145 ° C and rapid cooling in air, the clinker thus obtained, milled to a thickness of 3500 cm 2 / g, mix in a proportion of 95% with an addition of a maximum of 5% socket retardant (calcium sulphate dihydrate).

RO 128292 Β1RO 128292 Β1

Clincherul astfel rezultat se caracterizează prin suma conținutului de silicat tricalcic 1 (3CaO.SiO2) și silicat dicalcic (2CaO.SiO2) de minimum 67%, printr-un conținut de MgO de maximum 5% și o pierdere la calcinare de maximum 5%. 3The clinker thus obtained is characterized by the sum of the content of tricalcium silicate 1 (3CaO.SiO 2 ) and dicalcium silicate (2CaO.SiO 2 ) of at least 67%, with a MgO content of maximum 5% and a calcination loss of maximum 5 %. 3

Cimentul Portland tip CEM I, obținut prin măcinarea clincherului (dozat în proporție de 95%) cu un adaos de 5% întârzietor de priză (sulfat de calciu dihidrat - gips) până la o 5 finețe de circa 3500 cm2/g, se caracterizează prin început de priză de minimum 60 min, stabilitate determinată cu inele Le Chatelierde maximumIO mm, rezistență la compresiune 7 la 2 zile de min 10MPa, iar la 28 zile - de minimum 42,5 MPa. Performanțele mecanice ale cimenturilor obținute din clinchere cu modul de silice mai ridicat (2,35-2,45) sunt superioare 9 cimentului de referință. în plus, creșterea modulului de silice contribuie la forarea unei cantități mai mici de fază lichidă, fapt important în durata de viață a căptușelii refractare a 11 cuptorului de clincher.The CEM I Portland cement, obtained by grinding the clinker (95% proportion) with an addition of 5% retarder (calcium sulfate dihydrate - gypsum) up to a fineness of about 3500 cm 2 / g, is characterized starting from the outlet of a minimum of 60 min, stability determined with Le Chatelier rings of maximumIO mm, compressive strength 7 to 2 days of 10MPa min, and at 28 days - of minimum 42.5 MPa. The mechanical performances of the cement obtained from clichés with higher silica modulus (2.35-2.45) are superior to the reference cement 9. In addition, the increase of the silica module contributes to the drilling of a smaller amount of liquid phase, an important fact during the lifetime of the refractory lining of the 11 clinker furnace.

Prin utilizarea metaconglomeratelor la fabricarea clincherului de ciment Portland se 13 valorizează un deșeu rezultat la descopertarea carierelor de calcar, care permite și creșterea modulului de silice MSi la 2,35-2,45, implicit a conținutului de silicați de calciu, fapt ce îi 15 conferă cimentului rezistențe mecanice superioare. în plus, creșterea modulului de silice comparativ cu amestecul de referință pe bază de calcar, componentă silico-aluminoasă (tip: 17 argilă, marnă, zgură de furnal, cenușă de termocentrală) și cenușă de pirită, contribuie la formarea unei cantități mai mici de fază lichidă în timpul sinterizării, cu implicații pozitive în 19 ceea ce privește durata de viață a căptușelii refractare a cuptorului de clincher.By using metaconglomerates in the manufacture of Portland cement clinker, a waste resulted in the discovery of limestone quarries, which also allows the growth of the M Si silica module at 2.35-2.45, implicitly the calcium silicate content, which makes them more valuable. 15 confers superior mechanical strength to the cement. In addition, the increase of the silica module compared to the reference mixture based on limestone, silico-alumina component (type: 17 clay, marl, furnace slag, ash power plant) and pyrite ash, contributes to the formation of a smaller amount of liquid phase during sintering, with positive implications in 19 regarding the lifetime of the refractory lining of the clinker oven.

în continuare se prezintă un exemplu de aplicare a invenției. 21The following is an example of the application of the invention. 21

Exemplul 1Example 1

Un amestec brut, conținând 74,55% calcar, 15,63% marnă, 8,58% metaconglomerate 23 și 1,24% cenușă de pirită, caracterizat prin grad de saturare în calce, Sk 0,98, MSi 2,35 și MAi 1,40, se macină la o finețe exprimată ca reziduu pe sita de 90 pm de 15%, și se tratează 25 termic la 1450°C, rezultând un clincher cu un conținut de silicați de calciu (C3S+C2S) de 80%.A crude mixture, containing 74.55% limestone, 15.63% marble, 8.58% metaconglomerates 23 and 1.24% pyrite ash, characterized by degree of saturation in limestone, Sk 0.98, M Si 2.35 and M Ai 1.40, is ground to a fineness expressed as a residue on a 90 µm 15% sieve, and 25 is heat treated at 1450 ° C, resulting in a clinker with calcium silicate content (C 3 S + C 2 S) of 80%.

Compoziția chimică a materiilor prime este indicată în tabelul 1. 27The chemical composition of the raw materials is shown in table 1. 27

Tabelul 1 29Table 1 29

Compoziția oxidică a materiilor primeOxidical composition of raw materials

Compoziția oxidică a materiilor primeOxidical composition of raw materials

Materia primă Raw material P.C. (%) P.C. (%) CaO (%) As a (%) SiO2 (%)SiO 2 (%) AI2O3 (%)AI 2 O 3 (%) F©2^3 (%) F © 2 ^ 3 (%) MgO (%) MgO (%) Na2O (%)Na 2 O (%) K2O (%)K 2 O (%) SO3 (%)SO 3 (%) Calcar chalk 4312 4312 5211 5211 114 114 35 35 32 32 2.29 2.29 9 9 15 15 4 4 Marnă Marl 1391 1391 1351 1351 4728 4728 1378 1378 539 539 170 170 123 123 246 246 0 0 Metaconglomerate Metaconglomerate 1155 1155 1021 1021 5960 5960 1049 1049 340 340 114 114 181 181 113 113 15 15 Cenușă de pirită Pyrite ash 1025 1025 ned. nc. ned. nc. ned. nc. 7996 7996 ned. nc. 44 44 25 25 489 489

Prin măcinarea clincherului obținut anterior cu adaos regulator de priză (5% gips) la o finețe de 3500 cm2/g se obține un ciment tip CEM I (conform EN 197-1:2000), având 39 caracteristicile fizico-mecanice prezentateîn tabelul 2. Testarea fizico-mecanică a cimentului s-a realizat conform standardelor EN 196-1,3:2005. 41By grinding the clinker obtained previously with the addition of a regulating outlet (5% gypsum) to a fineness of 3500 cm 2 / g, a CEM type I cement (according to EN 197-1: 2000) is obtained, having 39 the physical-mechanical characteristics presented in table 2 Physical-mechanical testing of the cement was performed according to the standards EN 196-1,3: 2005. 41

Tabelul 2Table 2

Caracteristici fizico-mecanice ale cimentuluiPhysical-mechanical characteristics of the cement

Apă de consistență standard (%) Water of standard consistency (%) Timp de priză Take time Stabilitate, mm Stability, mm Rezistență la încovoiere, MPa Bending resistance, MPa Rezistență la compresiune, MPa Compressive strength, MPa început (minute) beginning (minutes) sfârșit (ore-minute) end (hours-minutes) 2 zile 2 days 7 zile 7 days 28 zile 28 days 2 zile 2 days 7 zile 7 days 28 zile 28 days 24.2 24.2 200 two hundred 4-15 4-15 o, o o, o 30 30 666 666 852 852 179 179 373 373 568 568

RO 128292 Β1RO 128292 Β1

Claims (2)

3 1. Procedeu de obținere a cimentului Portland prin amestecarea clincherului cu sulfat de calciu dihidrat, caracterizat prin aceea că se obține, într-o primă etapă, clincherul de3 1. Process for obtaining Portland cement by mixing clinker with calcium sulphate dihydrate, characterized in that the clinker is obtained in a first step. 5 ciment prin măcinarea unui amestec brut obținut din 72,90...75,09% calcar, 11,43...17,20% o componentă silicoaluminoasă sub formă de argilă sau marnă, 7,95...12,67% metaconglo7 merate și 0,89...1,52% cenușă de pirită, până la o finețe exprimată ca reziduu pe sita de 90 pm (Roog) de 15...20%, respectiv, ca reziduu pe sita de 200 pm (R02) de maximum 2,5%,5 cement by grinding a crude mixture obtained from 72.90 ... 75.09% limestone, 11.43 ... 17.20% a silicoaluminous component in the form of clay or marble, 7.95 ... 12.67 % metaconglo7 merate and 0.89 ... 1.52% pyrite ash, to a fineness expressed as a residue on the 90 pm (R oog ) sieve of 15 ... 20%, respectively, as a residue on the 200 sieve pm (R 02 ) not more than 2.5%, 9 apoi se sinterizează la o temperatură de 1450°C, urmată de răcire rapidă în aer, clincherul astfel obținut, măcinat până la o finețe de 3500 cm2/g, se amestecă în proporție de 95% cu 11 un adaos de maximum 5% întârzietor de priză (sulfat de calciu dihidrat).9 is then sintered at a temperature of 1450 ° C, followed by rapid cooling in the air, the clinker thus obtained, ground to a thickness of 3500 cm 2 / g, is mixed 95% with 11 a maximum of 5% outlet delay (calcium sulphate dihydrate). 2. Ciment Portland, obținut prin procedeul definitîn revendicarea 1, caracterizat prinPortland cement, obtained by the process defined in claim 1, characterized in 13 aceea că este constituit din clincher măcinat și gips, și prezintă un început de priză de minimum 60 min, stabilitate - determinată cu inele Le Chatelier- de maximum 10 mm, rezis15 tență la compresiune la 2 zile de minimum 10 MPa, iar la 28 zile - de minimum 42,5 MPa.13 that it is made of milled clinker and gypsum, and has a minimum starting time of 60 min, stability - determined with Le Chatelier rings - of maximum 10 mm, resistance to compression at 2 days of minimum 10 MPa, and at 28 days - at least 42.5 MPa.
ROA201100797A 2011-08-08 2011-08-08 Portland cement preparation process RO128292B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201100797A RO128292B1 (en) 2011-08-08 2011-08-08 Portland cement preparation process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201100797A RO128292B1 (en) 2011-08-08 2011-08-08 Portland cement preparation process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO128292A2 RO128292A2 (en) 2013-04-30
RO128292B1 true RO128292B1 (en) 2014-12-30

Family

ID=48170255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201100797A RO128292B1 (en) 2011-08-08 2011-08-08 Portland cement preparation process

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO128292B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RO128292A2 (en) 2013-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012246525B2 (en) Cement clinker, method for manufacturing same and cement composition
KR101917017B1 (en) Rapid-setting and hardening, high-belite sulfoaluminate cement clinker as well as application and production process thereof
CN103889920B (en) The calcium sulphoaluminate cement of sulfur-bearing silicoglaserite
AU2010247683B2 (en) Portland limestone calcined clay cement
US8177903B2 (en) Hydraulic binder with a base of sulfoaluminate clinker and portland clinker
EP3247684B1 (en) Methods for manufacturing amorphous low-calcium content silicate hydraulic binders
CA3059011A1 (en) Composite cement and method of manufacturing composite cement
US8568528B2 (en) Iron-doped sulfo-belitic clinker
US20160107933A1 (en) Belite-calcium aluminate as an additive
CA2922533A1 (en) Fluxes/mineralizers for calcium sulfoaluminate cements
CN105669056A (en) Low-carbon cement clinker and preparation method and application thereof
US20110308431A1 (en) Sulfoaluminous clinker and method for preparing same
KR20140007910A (en) Cement composition and process for producing same
US9434646B2 (en) Phosphorus-doped sulfo-belitic clinker
CN108675657A (en) A method of preparing silicate-aluminium sulfate compound system clinker using waste residue
CN109942211A (en) A method of improving gypsum-slag cements early strength
KR20140015442A (en) Cement compositions and process for producing same
CN103803819A (en) Silicate cement clinker prepared by using marble powder and preparation method thereof
CN1315749C (en) High strength silicate clinker and its preparing method
US7744691B2 (en) Energy conserving pozzolan compositions and cements incorporating same
KR20110053833A (en) Blast furnace slag cement synthetic method and blast furnace slag cement produced by this method
US3942994A (en) Early strength cements
KR101991317B1 (en) cement clinker composition
JP4842211B2 (en) Sintered product for cement additive, cement additive and cement composition
CN101948257A (en) General portland cement modifying agent containing high cementing property mineral* and application method thereof