RU2137728C1 - Raw mix for manufacturing dry-method portland cement clinker - Google Patents

Raw mix for manufacturing dry-method portland cement clinker Download PDF

Info

Publication number
RU2137728C1
RU2137728C1 RU98106495A RU98106495A RU2137728C1 RU 2137728 C1 RU2137728 C1 RU 2137728C1 RU 98106495 A RU98106495 A RU 98106495A RU 98106495 A RU98106495 A RU 98106495A RU 2137728 C1 RU2137728 C1 RU 2137728C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
portland cement
slag
cement clinker
raw material
blast furnace
Prior art date
Application number
RU98106495A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Федорович Устин
Василий Иванович Бучака
Вениамин Леонидович Бернштейн
Валерий Львович Барон
Original Assignee
Владимир Федорович Устин
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 Владимир Федорович Устин filed Critical Владимир Федорович Устин
Priority to RU98106495A priority Critical patent/RU2137728C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2137728C1 publication Critical patent/RU2137728C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/14—Cements containing slag
    • C04B7/147—Metallurgical slag
    • C04B7/153—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
    • C04B7/17—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with calcium oxide containing activators
    • C04B7/19—Portland cements
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: mix contains carbonate, iron-containing and alumino-silicate components, the latter being in the form of blast-furnace slag (50.0-85.0%) and gold-slag rejects (15.0-50.0) not undergoing phase conversions within temperature range up to 1200 C. EFFECT: intensified clinker formation process due to appearance of low-basicity liquid phase. 2 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии приготовления портландцементных сырьевых смесей по сухому способу. The invention relates to the construction materials industry, and in particular to a technology for preparing Portland cement raw mixes by dry method.

Известна сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая карбонатный, глинистый материалы и корректирующие добавки в соотношениях, обеспечивающих заданные модульные характеристики (Бутт Ю.М., Тимашев В.В. и др. Технология вяжущих веществ. -М.: Высшая школа, 1965, с.202-204). Known raw material mixture for producing Portland cement clinker, including carbonate, clay materials and corrective additives in ratios that provide the specified modular characteristics (Butt Yu.M., Timashev V.V. et al. Technology of binders. -M .: Higher school, 1965 , p.202-204).

Недостатком указанной смеси является традиционно высокая для технологии цементного производства температура появления жидкой фазы, через которую протекают все важнейшие процессы образования клинкерных минералов. Кроме того, особенности тепловой подготовки материала в системе запечных теплообменных устройств печного агрегата сухого способа производства обусловливают избирательную агрегацию малоактивных при обжиге клинкера фаз кремнезема, входящих в состав глинистого компонента сырьевой шихты, что вызывает дополнительный расход топлива и снижает активность портландцементного клинкера. Анализ показывает, что активность клинкера на печах сухого способа производства на 5,0-10,0 МПа ниже соответствующего показателя печей мокрого и полусухого способа. The disadvantage of this mixture is traditionally high for the technology of cement production, the temperature of the appearance of the liquid phase through which all the most important processes of formation of clinker minerals flow. In addition, the features of the heat treatment of the material in the system of baking heat exchangers of the furnace unit of the dry production method determine the selective aggregation of silica phases that are inactive during clinker firing, which are part of the clay component of the raw material charge, which causes additional fuel consumption and reduces the activity of Portland cement clinker. The analysis shows that the activity of clinker in the furnaces of the dry production method is 5.0-10.0 MPa lower than the corresponding indicator of the wet and semi-dry furnaces.

Наиболее близкой к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, описанная в книге Бутта Ю.М. и Тимашева В.В. Портландцементный клинкер. М.: Высшая школа, 1970, с.20-43. The closest to the claimed method according to the technical nature and the achieved effect is the raw material mixture described in the book by Butt Yu.M. and Timasheva V.V. Portland cement clinker. M .: Higher School, 1970, p.20-43.

Смесь включает карбонатный, железосодержащий и алюмосиликатный компоненты. Причем алюмосиликатный компонент представлен в виде доменного шлака. The mixture includes carbonate, iron and aluminosilicate components. Moreover, the aluminosilicate component is presented in the form of blast furnace slag.

Присутствие в смеси значительного (до 40 мас.%) доменного шлака обеспечивает снижение удельного расхода топлива на обжиг клинкера. Ее обжиг осуществляется по сухому способу. The presence of a significant (up to 40 wt.%) Blast furnace slag in the mixture reduces the specific fuel consumption for clinker burning. Its firing is carried out by dry method.

Недостатком известной сырьевой смеси является столь же высокая температура появления жидкой фазы - в пределах 1300oC и ее высокая основность. Температура плавления самого доменного шлака находится в пределах 1340-1400oC, а его контактное плавление с другими компонентами шихты и с промежуточными продуктами обжига клинкера характеризуется температурами не ниже 1290oC.A disadvantage of the known raw material mixture is the equally high temperature of the appearance of the liquid phase - within 1300 o C and its high basicity. The melting temperature of the blast furnace slag itself is in the range 1340-1400 o C, and its contact melting with other components of the mixture and with intermediate products of clinker firing is characterized by temperatures not lower than 1290 o C.

В основу изобретения поставлена задача выбора такого состава сырьевой смеси для получения портландцементного клинкера по сухому способу, который обеспечил бы раннее появление жидкой фазы низкой основности и на этой основе интенсифицировал процессы клинкерообразования. The basis of the invention is the task of choosing such a composition of the raw material mixture to obtain Portland cement clinker by the dry method, which would ensure the early appearance of the liquid phase of low basicity and, on this basis, intensified the processes of clinker formation.

Поставленная задача решается тем, что сырьевая смесь включает карбонатный, железосодержащий и алюмосиликатный компоненты, причем последний представлен в виде доменного шлака и золошлаковых отходов, не претерпевающих фазовые превращения в диапазоне температур до 1200oC, при следующем соотношении, мас.%:
Доменный шлак - 50-85
Золошлаковые отходы - 15-50
Указанное соотношение техногенных материалов (доменный шлак и золошлаковые отходы) принимается в пределах, обеспечивающих наиболее низкий уровень температуры появления жидкой фазы, а общее количество техногенной части сырьевой смеси определяется условиями достижения ее заданных модульных характеристик: КН в пределах 0,85-0,93; n=2,0-3,2; p=1,0-2,0.The problem is solved in that the raw material mixture includes carbonate, iron and aluminosilicate components, the latter being presented in the form of blast furnace slag and ash and slag waste, not undergoing phase transformations in the temperature range up to 1200 o C, in the following ratio, wt.%:
Blast furnace slag - 50-85
Ash and slag waste - 15-50
The indicated ratio of technogenic materials (blast furnace slag and ash and slag waste) is accepted within the limits that provide the lowest level of temperature for the appearance of the liquid phase, and the total amount of the technogenic part of the raw material mixture is determined by the conditions for achieving its specified modular characteristics: KH in the range of 0.85-0.93; n = 2.0-3.2; p = 1.0-2.0.

Для композиции доменный шлак - золошлаковые отходы ТЭС соотношение ингредиентов составляет от 50: 50 до 85:15. Ниже и выше этого соотношения эффект снижения температуры появления жидкой фазы становится незначительным - менее 5%. For the composition, blast furnace slag - ash and slag waste from TPPs, the ratio of ingredients is from 50: 50 to 85:15. Below and above this ratio, the effect of reducing the temperature of the appearance of the liquid phase becomes insignificant - less than 5%.

В табл. 1 представлены результаты прямого определения температуры плавления различных составов композиций алюмосиликатного компонента. In the table. 1 presents the results of direct determination of the melting temperature of various compositions of the compositions of the aluminosilicate component.

Композиция техногенных материалов полностью заменяет в составе сырьевой смеси природный глинистый материал, применение природной глины не дает эффекта, т.к. к моменту начала возможного контактного плавления она разлагается на SiO2 и муллит, не образующих со шлаком низкотемпературных эвтектик.The composition of technogenic materials completely replaces natural clay material in the composition of the raw material mixture, the use of natural clay does not give an effect, because by the moment of the onset of possible contact melting, it decomposes into SiO 2 and mullite, which do not form low-temperature eutectics with slag.

Пример осуществления заявляемого способа. An example implementation of the proposed method.

В лабораторных условиях приготовлены 2 сырьевые смеси - известная (по прототипу) и по предполагаемому изобретению. Сырьевые смеси готовились на базе одного карбонатного компонента (известняка Каракубского месторождения), шлака доменного Енакиевского металлургического завода и колошниковой пыли. Коэффициент насыщения обеих смесей составлял 0,9; силикатный модуль 2,6, глиноземный - 1,5. Для достижения заданных модульных характеристик в известную сырьевую смесь добавлялась глина (Велико-Анадольский каолин), а в заявляемую - золошлаковые отходы Углегорской ТЭС, не претерпевающие в отличие от каолина фазовых превращений до температуры 1200oC. Содержание доменного шлака и золошлаковых отходов в заявляемой сырьевой смеси составляло 24 и 10% по массе, что обеспечивало соотношение 70:30, то есть находилось в заявляемых пределах. Сравнительный анализ расчетных данных и результатов обжигов смесей приведен в табл.2.In laboratory conditions, 2 raw material mixtures were prepared - known (according to the prototype) and according to the alleged invention. Raw mixtures were prepared on the basis of one carbonate component (limestone of the Karakubsky deposit), blast furnace slag of the Yenakiyevo metallurgical plant and blast furnace dust. The saturation coefficient of both mixtures was 0.9; silicate module 2.6, alumina - 1.5. To achieve the specified modular characteristics, clay (Veliko-Anadol kaolin) was added to the known raw material mixture, and ash and slag wastes of the Uglegorskaya TPP, which did not undergo phase transformations up to a temperature of 1200 o C, in contrast to kaolin, were contained in the inventive raw material content. the mixture was 24 and 10% by weight, which provided a ratio of 70:30, that is, was within the claimed limits. A comparative analysis of the calculated data and the results of firing mixtures are given in table.2.

Как видно из данных таблицы реализация в составе сырьевой смеси легкоплавкой композиции техногенных материалов обеспечивает появление расплава при температуре, на 110oC более низкой, чем у известной сырьевой смеси. При этом состав жидкой фазы становится менее основным, что обеспечивает ускоренное усвоение ею свободного CaO и завершении процессов клинкерообразования при более низких температурах. Последнее благоприятно сказывается на активности полученного клинкера и общем расходе тепла на его обжиг.As can be seen from the table, the implementation in the composition of the raw material mixture of a low-melting composition of technogenic materials provides the appearance of a melt at a temperature 110 ° C lower than that of the known raw material mixture. In this case, the composition of the liquid phase becomes less basic, which ensures the accelerated assimilation of free CaO by it and the completion of clinker formation at lower temperatures. The latter favorably affects the activity of the resulting clinker and the total heat consumption for its firing.

Claims (1)

Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера по сухому способу производства, включающая карбонатный, железосодержащий и алюмосиликатный компоненты, причем последний в виде доменного шлака, отличающаяся тем, что алюмосиликатный компонент дополнительно содержит золошлаковые отходы, не претерпевшие фазовые превращения в диапазоне температур до 1200oC, при следующем соотношении, мас.%:
Доменный шлак - 50 - 85
Золошлаковые отходы - 15 - 50The raw material mixture for producing Portland cement clinker by a dry production method, including carbonate, iron-containing and aluminosilicate components, the latter in the form of blast furnace slag, characterized in that the aluminosilicate component additionally contains ash and slag waste that has not undergone phase transformations in the temperature range up to 1200 o C, at the following ratio, wt.%:
Blast furnace slag - 50 - 85
Ash and slag waste - 15 - 50
RU98106495A 1998-04-08 1998-04-08 Raw mix for manufacturing dry-method portland cement clinker RU2137728C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106495A RU2137728C1 (en) 1998-04-08 1998-04-08 Raw mix for manufacturing dry-method portland cement clinker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106495A RU2137728C1 (en) 1998-04-08 1998-04-08 Raw mix for manufacturing dry-method portland cement clinker

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2137728C1 true RU2137728C1 (en) 1999-09-20

Family

ID=20204452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98106495A RU2137728C1 (en) 1998-04-08 1998-04-08 Raw mix for manufacturing dry-method portland cement clinker

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2137728C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Портландцементный клинкер. - М.: Высшая школа, 1970, с.20 - 43. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2090525C1 (en) Briquets for manufacturing mineral wool, methods for manufacturing briquets and mineral wool
CA1212526A (en) Co-production of cementitious products
Sersale Aspects of the chemistry of additions
RU2137728C1 (en) Raw mix for manufacturing dry-method portland cement clinker
RU2060979C1 (en) Portland cement production method and portland cement based concrete and reinforced concrete pieces production method
SU1008190A1 (en) Ceramic composition for making lining brick
SU1520051A1 (en) Raw mixture for production of ceramic wall articles
SU787387A1 (en) Additive to raw cement mixture
SU1701697A1 (en) Ceramic mass for making bricks
DE816520C (en) Cement manufacture
SU863528A1 (en) Raw mixture for producing white portlandcement clinker
SU1196357A1 (en) Raw mixture for producing facing ceramic articles
RU2100311C1 (en) Raw mixture for clay brick making
SU1742263A1 (en) Method of manufacturing construction ceramics
RU2026847C1 (en) Charge for making of forsterite refractory materials
SU897736A1 (en) Raw mixture for producing portlandcement clinker
RU2197443C2 (en) Raw material mixture for burning white clinker
RU2114078C1 (en) Method for production of portland cement clinker
SU779349A1 (en) Raw mixture for producing light filler
RU2035423C1 (en) Raw mixture for cement clinker preparing
SU1451117A1 (en) Raw material mixture for producing portland cement clinker
RU2030448C1 (en) Composition for making of fuel briquets
SU908773A1 (en) Raw meal for producing porous aggregate
SU833809A1 (en) Raw mixture for producing ceramic-articles
SU1747415A1 (en) Raw materials mixture for production clinker of portland cement