RU2362748C1 - Method for preparation of anhydrite binder - Google Patents

Method for preparation of anhydrite binder Download PDF

Info

Publication number
RU2362748C1
RU2362748C1 RU2007141972/03A RU2007141972A RU2362748C1 RU 2362748 C1 RU2362748 C1 RU 2362748C1 RU 2007141972/03 A RU2007141972/03 A RU 2007141972/03A RU 2007141972 A RU2007141972 A RU 2007141972A RU 2362748 C1 RU2362748 C1 RU 2362748C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
limestone
firing
gypsum
mixture
Prior art date
Application number
RU2007141972/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007141972A (en
Inventor
Владислав Михайлович Уфимцев (RU)
Владислав Михайлович Уфимцев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ"
Priority to RU2007141972/03A priority Critical patent/RU2362748C1/en
Publication of RU2007141972A publication Critical patent/RU2007141972A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2362748C1 publication Critical patent/RU2362748C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B11/00Calcium sulfate cements
    • C04B11/05Calcium sulfate cements obtaining anhydrite, e.g. Keene's cement

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention refers to the technology of preparation and application of anhydrite binders based on the anhydrous calcium sulphate. The method includes the disintegration of the gypsum stone, its loading to the conveying lattice and layer burning by the updraft of hot gases from fuel burning with following fine grinding of the calcinated product. The gypsum stone is beforehand diluted with 5-10 wt % of limestone and ground up to the powdery condition. The obtained mixture is moistened with obtaining of the pellets having size 6-8 mm and undergoes the level burning on the conveying lattice with beforehand laying on the lattice of the "bedding" (the layer of calcinated product pellets with thickness 40-60 mm). The 5-8% of oil coke are additionally fed into the mixture of gypsum stone and limestone. Then the pellets layer made of cement raw mixture and oil coke is laid over "bedding" on the conveying lattice and atop of it the layer of pellets made of gypsum stone, limestone and oil coke is laid with ratio of the cement and gypsum layers being 1:1-1.2 respectively. The calcination products of these mixtures are ground up together with 10-12 wt % of the complex additive consisting of 1 part of plastifier and 9 parts of silica component - microsilica or acid CHP-plant ash.
EFFECT: more full raw materials use, simplification of the binder preparation technology, acceleration and cheapening of calcinations process, enhancing of the water stability and resistibility of anhydrite binder.
4 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к технологиям получения и применения ангидритовых вяжущих, основу которых составляет сульфат кальция в безводной форме. В отличие от быстросхватывающейся и быстротвердеющей полуводной формы сульфата кальция, известной в строительной практике в двух видах - «гипс строительный» и «гипс технический», ангидритовые вяжущие имеют нормальные сроки схватывания и твердения. Ангидритовые вяжущие, как все виды вяжущих на основе CaSO4, характеризуются относительно невысокой прочностью и не водостойки.The invention relates to technologies for the preparation and use of anhydrite binders, the basis of which is calcium sulfate in anhydrous form. Unlike the quick setting and quick hardening semi-aquatic forms of calcium sulfate, known in construction practice in two forms - “building gypsum” and “technical gypsum”, anhydrite binders have normal setting and hardening times. Anhydrite binders, like all types of binders based on CaSO 4 , are characterized by relatively low strength and are not waterproof.

Известен способ получения ангидритового вяжущего обжигом в шахтных печах с выносными топками (Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник под общей ред. А.В.Ферронской, М.: Издательство АСВ, 2004, с.127). Недостатком данного способа следует считать использование в качестве сырья крупных фракций гипсового камня. При этом для обжига мелких фракций следует применять другие типы обжиговых устройств.A known method of producing anhydrite binder by roasting in shaft furnaces with external furnaces (Gypsum materials and products (production and use). Handbook edited by A.V. Ferronskaya, Moscow: ASV Publishing House, 2004, p.127). The disadvantage of this method should be considered as the use of large fractions of gypsum stone as a raw material. At the same time, other types of calcining devices should be used for firing fine fractions.

Известен способ получения ангидритового вяжущего из мелкого фракционированного гипса (Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник под общей ред. А.В.Ферронской, М.: Издательство АСВ, 2004, с.128) Согласно этому способу гипсовый камень в виде щебня загружается на движущуюся со скоростью 0,5 м/мин колосниковую печь (решетку) слоем, через который просасывают горячие дымовые газы. При этом температура обжига верхних слоев достигает 700, а нижних - 400°С.A known method of producing anhydrite binder from fine fractionated gypsum (gypsum materials and products (production and use). Handbook edited by A.V. Ferronskaya, Moscow: Publishing House ASV, 2004, p.128) According to this method, gypsum stone in the form crushed stone is loaded onto a grate furnace (grate) moving at a speed of 0.5 m / min with a layer through which hot flue gases are sucked. Moreover, the firing temperature of the upper layers reaches 700, and the lower - 400 ° C.

К недостаткам данного способа следует отнести:The disadvantages of this method include:

- исключение из процесса мелких, менее 5 мм, частиц гипсового камня, которые либо сбрасывают в отвал, либо утилизируют путем обжига в другом обжиговом устройстве, например в гипсоварочном котле;- the exclusion from the process of small, less than 5 mm, particles of gypsum stone, which are either dumped or disposed of by burning in another roasting device, for example in a gypsum cooker;

- низкая интенсивность обжига ввиду невысокой температуры процесса;- low firing intensity due to the low process temperature;

- полученный продукт нуждается в добавке, активизирущей его твердение, в виде извести или оксида магния или др. минеральных добавок (Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник под общей ред. А.В.Ферронской, М.: Издательство АСВ, 2004, с.126);- the resulting product needs an additive that activates its hardening, in the form of lime or magnesium oxide or other mineral additives (gypsum materials and products (production and use). Handbook edited by A.V. Ferronskaya, Moscow: DIA Publishing House, 2004, p. 126);

- продукт имеет низкую водостойкость и недостаточную прочность.- the product has low water resistance and insufficient strength.

Техническими задачами, решаемыми в заявляемом способе получения ангидритового вяжущего, включающем измельчение гипсового камня, его фракционирование и загрузку на конвейерную решетку фракционированного гипсового камня, последующий его обжиг в слое путем просасывания через слой горячих газов от сжигания топлива и последующий тонкий помол обожженного продукта с одновременным введением в его состав добавки - активизатора твердения, являются:The technical problems to be solved in the claimed method for producing an anhydrite binder, including grinding gypsum stone, fractioning it and loading fractionated gypsum stone onto the conveyor grill, then calcining it in a layer by sucking through a layer of hot gases from burning fuel and subsequent fine grinding of the calcined product with simultaneous introduction in its composition additives - activator of hardening, are:

- полное использование сырья, в том числе его мелких фракций;- full use of raw materials, including its small fractions;

- упрощение технологии получения вяжущего;- simplification of the technology of obtaining a binder;

- ускорение и удешевление процесса обжига;- acceleration and cheapening of the firing process;

- повышение водостойкости и прочности ангидритового вяжущего.- increase the water resistance and strength of the anhydrite binder.

Для получения указанного результата гипсовый камень совместно с 5-10 мас.% известняка тонко измельчают, затем смесь увлажняют, получают гранулы размером 6-8 мм, укладывают их на конвейерную решетку поверх слоя «подстила» из продукта обжига в виде ангидритовых гранул толщиной 40-60 мм и обжигают погоризонтно, причем поверхностные горизонты слоя гранул, используя факельно-слоевой режим сжигания газового топлива при коэффициенте расхода воздуха a=1,0-1,05 и интенсивности нагрева I=10-20×103 КДж/м2 мин, а серединные и нижние горизонты обжигают в режиме слоевого сжигания газа при a=2,5-3,0 при I=1-5×103 КДж/м2 мин.To obtain this result, gypsum stone together with 5-10 wt.% Limestone is finely ground, then the mixture is moistened, granules 6–8 mm in size are obtained, they are laid on a conveyor grate over the “bedding” layer from the firing product in the form of anhydrite granules with a thickness of 40– 60 mm and fired at the horizon, and the surface horizons of the granule layer using the flare-layer regime of burning gas fuel with a coefficient of air consumption a = 1.0-1.05 and heating intensity I = 10-20 × 10 3 KJ / m 2 min, and the middle and lower horizons burn in mode c oevogo combustion gas at a = 2,5-3,0 when I = 1-5 × March 10 kJ / m 2 min.

Для уменьшения потребности в газовом топливе в смесь гипсового камня и известняка вводят твердое топливо - нефтекокс в количестве 5-8 мас.%, средний размер частиц которого составляет 0,4 мм. В этом случае газ после обжига верхних горизонтов слоя отключают, а обжиг средних и нижних осуществляют за счет тепла от сжигания твердого топлива в составе смеси.To reduce the need for gas fuel, solid fuel — petroleum coke — is introduced into the mixture of gypsum stone and limestone in the amount of 5–8 wt%, the average particle size of which is 0.4 mm. In this case, the gas after firing the upper horizons of the layer is turned off, and the firing of the middle and lower is carried out due to the heat from burning solid fuel in the mixture.

При необходимости получения высокопрочного и водостойкого вяжущего в качестве «подстила» используют цементный клинкер, масса которого составляет 60-80% от массы гипсового камня, а продукт обжига измельчают совместно с «подстилом» с дополнительным введением 10-12 мас.% комплексной добавки, состоящей из 1 части пластификатора и 9 частей кремнеземистого компонента, микрокремнезема или кислой золы ТЭС.If it is necessary to obtain a high-strength and water-resistant binder, a cement clinker is used as a “bedding”, the mass of which is 60-80% by weight of the gypsum stone, and the firing product is crushed together with the “bedding” with an additional introduction of 10-12 wt.% Of a complex additive consisting of from 1 part of a plasticizer and 9 parts of a siliceous component, silica fume or acid ash TPP.

В случае отсутствия готового клинкера поверх подстила из гранулированного ангидритового вяжущего укладывают слой гранул из цементной сырьевой смеси и твердого топлива, а поверх него - слой гранул из указанной смеси гипсового камня, известняка и твердого топлива при соотношении высоты слоев 1:1-1,2, причем продукты обжига этих смесей измельчают совместно с дополнительным введением 10-12 мас.% комплексной добавки, состоящей из 1 части пластификатора и 9 частей кремнеземистого компонента, микрокремнезема или кислой золы ТЭС. В качестве твердого топлива используют нефтекокс.In the absence of ready-made clinker, a layer of granules from a cement raw mix and solid fuel is laid on top of a bed of granular anhydrite binder, and on top of it is a layer of granules from the specified mixture of gypsum stone, limestone and solid fuel with a layer height ratio of 1: 1-1.2, moreover, the firing products of these mixtures are crushed together with the additional introduction of 10-12 wt.% a complex additive consisting of 1 part plasticizer and 9 parts of a siliceous component, silica fume or acid ash TPP. Petroleum coke is used as solid fuel.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на материалах, химический состав которых приведен в табл.1. Кроме того, использовали клинкер Невьянского цементного завода, имевшего следующие технические характеристики: коэффициент насыщения КН=0,92, силикатный модуль п=1,8, глиноземный модуль р=1,1.Experimental verification of the proposed method was carried out on materials whose chemical composition is given in table 1. In addition, we used the clinker of the Nevyansk cement plant, which had the following technical characteristics: saturation coefficient KN = 0.92, silicate module n = 1.8, alumina module p = 1.1.

Таблица 1Table 1 КомпонентыComponents Содержание, мас.%Content, wt.% П.п.п.P.p.p. SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 Fe2O3 Fe 2 O 3 СаОCaO MgOMgO SO3 SO 3 Гипсовый каменьGypsum stone 19,319.3 3,23.2 0,90.9 0,20.2 32,232,2 2,42,4 41,841.8 ИзвестнякLimestone 43,343.3 0,150.15 0,090.09 0,030,03 55,5155.51 0,130.13 0,40.4

Для обжига ангидритового вяжущего использовали лабораторную спекательную установку, имеющую диаметр обжиговой камеры 200 мм и высоту 400 мм. Сырьевые смеси увлажняли и гранулировали на лабораторном тарельчатом грануляторе. Размер гранул составлял 6-8 мм. На колосниковую решетку, расположенную в нижней части обжиговой камеры, укладывали слой подстила в виде гранул из обожженного ангидрита толщиной 50 мм, поверх которого помещали гранулированный гипсовый камень с добавкой известняка. В процессе обжига измеряли температуру процесса обжига, которую замеряли термопарой на контакте сырья и «подстила». Ее уровень составил для прототипа, обжиг 1, 760°С, а для всех остальных от 920 до 985°С. Указанная выше толщина «подстила» находится в интервале 40-60 мм, достаточном для защиты колосников решетки от расплавления от температур такого уровня.For firing an anhydrite binder, a laboratory sintering apparatus was used having a firing chamber diameter of 200 mm and a height of 400 mm. The raw mixes were moistened and granulated on a laboratory plate granulator. The granule size was 6-8 mm. A layer of bedding in the form of granules of calcined anhydrite 50 mm thick was laid on a grate located in the lower part of the calcining chamber, on top of which a granular gypsum stone with limestone was placed. During the firing process, the temperature of the firing process was measured, which was measured with a thermocouple at the contact of the raw material and “litter”. Its level was for the prototype, firing 1, 760 ° C, and for all others from 920 to 985 ° C. The above-mentioned thickness of the "bedding" is in the range of 40-60 mm, sufficient to protect the grate of the grate from melting from temperatures of this level.

Во всех опытах продукты обжига и «подстил» измельчали совместно до остатка на сите 008 не более 15%, а в опытах 4-8 - не более 5%.In all experiments, the products of firing and “bedding” were crushed together to a residue on sieve 008 of not more than 15%, and in experiments 4-8, not more than 5%.

Вяжущие свойства обожженных материалов оценивали на образцах-таблетках диаметром и высотой 30 мм, изготовленных из теста с пластичностью по Суттарду (ГОСТ 125-79) 140+10 мм, которые твердели в воздушно-влажных условиях в эксикаторе в течение 28 суток. Водостойкость вяжущего оценивали по коэффициенту размягчения (Kp), который определяли как соотношение прочностей высушенных образцов воздушно-влажного хранения и образцов аналогичного состава, твердевших в воде. В табл.2 содержатся сравнительные данные по составам и свойствам ангидритового вяжущего (АВ), композиции на его основе с портландцементным клинкером (ПЦК) и вводимой дополнительно комплексной добавкой (КД), включающей 9 частей кремнеземистого компонента и 1 часть пластификатора. В табл.2 содержатся данные по составам сырьевых смесей, вяжущих композиций и их свойствам.The astringent properties of the calcined materials were evaluated on tablet samples with a diameter and height of 30 mm, made of dough with Suttard plasticity (GOST 125-79) 140 + 10 mm, which hardened in air-wet conditions in a desiccator for 28 days. The water resistance of the binder was evaluated by the softening coefficient (K p ), which was determined as the ratio of the strengths of the dried samples of air-wet storage and samples of a similar composition, solidified in water. Table 2 contains comparative data on the compositions and properties of the anhydrite binder (AB), compositions based on it with Portland cement clinker (PCC) and an additional complex additive (CD) introduced, including 9 parts of a siliceous component and 1 part of a plasticizer. Table 2 contains data on the composition of raw mixes, astringent compositions and their properties.

Таблица 2table 2 No. Состав сырьевой смеси, мас.%The composition of the raw mix, wt.% Вяжущая композицияAstringent composition ПримечаниеNote состав, мас.%composition, wt.% свойстваproperties ГКGK Из-кFrom to КоксCoke АВAB ПЦКCCC КДCd Ксж, МПаKszh, MPa Kp K p 1one 100one hundred -- -- 100one hundred -- -- 18eighteen 0,640.64 По прототипу*According to the prototype * 22 9292 88 -- 100one hundred -- -- 2121 0,650.65 По заявке, п.1,2According to the application, paragraph 1.2 33 8484 88 88 100one hundred -- -- 2323 0,670.67 ---«---, п.1,3--- "---, p.1,3 4four 8484 88 88 56,356.3 33,733.7 10+ 10+ 3131 0,850.85 ---«---, п.4--- "---, p. 4 55 8484 88 88 48,448,4 39,639.6 12+ 12+ 3333 0,870.87 ---«---, п.4--- "---, p. 4 66 8484 88 88 4545 4545 10+ 10+ 3636 0,920.92 ---«---, п.5--- "---, p. 5 77 8484 88 88 4545 4545 10++ 10 ++ 3333 0,900.90 ---«---, п.5--- "---, p. 5 88 8484 88 88 4545 4545 10» 10 " 2929th 0,910.91 ---«---, п.5--- "---, p. 5 * Сырье представлено гипсовым камнем фракции 5-10 мм.
+ - модификатор бетона МБ-0,1, содержащий 90% микрокремнезема и 10% пластификатора С-3;
++ - композиция, состоящая из 90% кислой золы и 10% пластификатора С-3.
« - композиция, состоящая из 90% кислой золы и пластификатора ЛСТ.
В примечании к опытам 2-8 указаны пункты формулы изобретения.
* Raw materials are represented by gypsum stone fraction 5-10 mm.
+ - concrete modifier MB-0,1, containing 90% silica fume and 10% plasticizer S-3;
++ - a composition consisting of 90% acid ash and 10% plasticizer C-3.
"- a composition consisting of 90% acid ash and plasticizer LST.
In the note to experiments 2-8, the claims are indicated.

В состав ангидритового вяжущего, полученного в опыте 1, в качестве активизатора твердения добавлено 5 мас.% молотой негашеной извести, а в других - 8 мас.% известняка, что после прокалки равно 5 мас.%. Увеличение доли известняка свыше 10 мас.% увеличивает затраты тепла. В опыте 2 сырьевую смесь обжигали газом. Обжиг поверхностного горизонта осуществляли при коэффициенте избытка воздуха a=1,05, интенсивность нагрева I=15 кДж/м2 мин. Обжиг средних и нижних горизонтов слоя осуществляли в режиме слоевого сжигания газа при коэффициенте избытка воздуха a=2,5 и интенсивности нагрева I=3 кДж/м2 мин. Указанные значения соответствуют центральным значениям заявляемых интервалов. Нижний предел заявляемых интервалов ограничивается зоной устойчивости режимов факельно-слоевого и слоевого сжигания газового топлива, а верхний предел - резким повышением гидравлического сопротивления обжигаемого слоя. Последнее при промышленном осуществлении способа приведет к значительному увеличению «подсосов» наружного воздуха на контакте движущейся конвейерной решетки и неподвижных вакуум-камер, что существенно увеличит затраты электроэнергии на процесс обжига.In the composition of the anhydrite binder obtained in experiment 1, 5 wt.% Ground quicklime was added as a hardening activator, and in others - 8 wt.% Limestone, which after calcination is 5 wt.%. An increase in the proportion of limestone in excess of 10 wt.% Increases the cost of heat. In experiment 2, the raw material mixture was fired with gas. The firing of the surface horizon was carried out with an air excess coefficient a = 1.05, heating intensity I = 15 kJ / m 2 min. The middle and lower horizons of the layer were fired in the layer-by-layer gas combustion mode with an air excess coefficient a = 2.5 and a heating intensity of I = 3 kJ / m 2 min. The indicated values correspond to the central values of the claimed intervals. The lower limit of the claimed intervals is limited to the zone of stability of the regimes of flare-layer and layer-by-layer combustion of gas fuel, and the upper limit is a sharp increase in the hydraulic resistance of the fired layer. The latter in the industrial implementation of the method will lead to a significant increase in the "suction" of external air at the contact of the moving conveyor grill and the stationary vacuum chambers, which will significantly increase the cost of electricity for the firing process.

В опытах 3-8 в смесь вводили 8 мас.% твердого топлива, измельченного нефтекокса со средним размером частиц 0,4 мм. Указанный уровень выбран по максимуму, поскольку нефтекокс дешевле заменяемого газа, но при более высоком содержании его в сырье возникает «перегрев» при обжиге нижних горизонтов. Принятый размер частиц кокса обеспечивает необходимый температурный режим обжига при минимальных потерях тепла с химическим и механическим недожегом кокса.In experiments 3-8, 8 wt.% Solid fuel, crushed petroleum coke with an average particle size of 0.4 mm was introduced into the mixture. The indicated level was chosen to the maximum, since petroleum coke is cheaper than the replaced gas, but with a higher content of it in the feed, "overheating" occurs when firing lower horizons. The accepted particle size of coke provides the necessary temperature regime of firing with minimal heat loss with chemical and mechanical under-burning of coke.

В опытах 4 и 5 в качестве «подстила» использовали клинкер Невьянского цементного завода в количестве 60% и 80% от массы гипсово-известняковой смеси. При совместном обжиге ангидритового вяжущего и клинкера, опыты 6-8, между подстилом из ангидрита и гранул на основе гипсового камня помещали цементную сырьевую смесь. Она включала известняк, глину, медный шлак и имела следующие технические характеристики: коэффициент насыщения КН=0,9, силикатный модуль п=2,2, глиноземный модуль р=1,2, и содержала 12 мас.% измельченного нефтекокса. Продукты обжига размалывали до 50 мкм с 10-12 мас.% комплексной добавки, включающей 1 ч. пластификатора и 9 ч. кремнеземистой добавки.In experiments 4 and 5, the clinker of the Nevyansk cement plant in the amount of 60% and 80% by weight of the gypsum-limestone mixture was used as a “bedding”. When firing anhydrite binder and clinker, experiments 6-8, a cement raw mixture was placed between the anhydrite bed and granules based on gypsum stone. It included limestone, clay, copper slag and had the following technical characteristics: saturation coefficient KN = 0.9, silicate module n = 2.2, alumina module p = 1.2, and contained 12 wt.% Crushed petroleum coke. The firing products were milled to 50 μm with 10-12 wt.% Complex additives, including 1 part plasticizer and 9 parts silica additives.

Применение нефтекокса в обжиге увеличивает прочность ангидритового вяжущего, опыты 3-8, причем использование в составе смеси заводского клинкера, опыты 4 и 5, или совместный обжиг цементной и гипсовой смесей, опыты, 6, 7, 8, позволяет получить водостойкое вяжущее с коэффициентом размягчения выше 0,8. Сравнение результатов опытов 4 и 5 позволяет считать заявляемый интервал содержания заводского клинкера 60-80% от массы гипсовой составляющей оптимальным, поскольку 60% клинкера существенно повышают прочность и водостойкость композиции, а увеличивать долю более дорогого, чем ангидрит, компонента в виде клинкера свыше 80% нецелесообразно, т.к. увеличение прочности и водостойкости ангидритовой композиции не пропорционально возрастанию доли клинкера. С учетом потери массы гипсового камня при обжиге соотношение клинкерной и гипсовой составляющей после обжига увеличивается в пользу клинкера, как это указано в табл.2.The use of petroleum coke in firing increases the strength of the anhydrite binder, experiments 3-8, and the use of factory clinker as a part of the mixture, experiments 4 and 5, or the joint firing of cement and gypsum mixtures, experiments 6, 7, 8, allows to obtain a waterproof binder with a softening coefficient above 0.8. A comparison of the results of experiments 4 and 5 allows us to consider the claimed interval of the factory clinker content of 60-80% by weight of the gypsum component optimal, since 60% of the clinker significantly increase the strength and water resistance of the composition, and increase the proportion of the more expensive clinker component than anhydrite in the form of clinker over 80% impractical since the increase in strength and water resistance of the anhydrite composition is not proportional to the increase in clinker fraction. Given the weight loss of gypsum stone during firing, the ratio of clinker and gypsum component after firing increases in favor of clinker, as indicated in table 2.

Введение в состав вяжущей смеси комплексной добавки, включающей пластификатор и кремнеземистый компонент, обеспечивает водостойкость вяжущего и дополнительное увеличение прочности. В опытах 6-8 сравнивали эффективность пластифицирующих и кремнеземистых добавок. Как и ожидалось, замена высокоэффективных микрокремнезема и С-3 на менее эффективные лигносульфонат и золу-унос ТЭС сопровождалась некоторым снижением прочности и водостойкости. Поскольку эффект от применения пластификатора пропорционален его содержанию в смеси, то верхний предел обычно определяется уровнем стоимости пластификатора. Применительно к заявляемому способу целесообразно использовать комплексную кремнеземисто-пластифицирующую добавку, оптимум которой по причине ее высокой стоимости обычно не превышает 10-12% от массы вяжущего. Сравнение результатов опытов 4 и 5 согласуется с данным утверждением.The introduction of a complex additive into the composition of the binder mixture, including a plasticizer and a siliceous component, provides the binder with water resistance and an additional increase in strength. In experiments 6-8, the effectiveness of plasticizing and silica additives was compared. As expected, the replacement of highly effective silica fume and C-3 with less effective lignosulfonate and fly ash of TPPs was accompanied by a slight decrease in strength and water resistance. Since the effect of using a plasticizer is proportional to its content in the mixture, the upper limit is usually determined by the level of cost of the plasticizer. In relation to the claimed method, it is advisable to use a complex silica-plasticizing additive, the optimum of which due to its high cost usually does not exceed 10-12% by weight of the binder. A comparison of the results of experiments 4 and 5 is consistent with this statement.

Измельчение сырья до порошкообразного состояния и его последующая грануляция позволяют использовать в едином процессе всю массу добытого сырья, в то время как по прототипу используют только определенную его фракцию, а мелочь в виде отсева либо сбрасывают в отвал, либо обжигают в гипсоварочных котлах. Кроме того, в заявляемом способе совмещают обжиг основного продукта, гипсового камня и добавки - активизатора твердения ангидрита - извести или цементного клинкера, что упрощает технологию. При этом в процессе возможно использование известняковых отсевов, отходов производства извести в шахтных печах.Grinding the raw material to a powder state and its subsequent granulation make it possible to use the entire mass of the extracted raw material in a single process, while the prototype uses only a certain fraction of it, and fines in the form of screenings are either dumped or burned in gypsum boilers. In addition, in the inventive method combine the firing of the main product, gypsum stone and additives - activator hardening of anhydrite - lime or cement clinker, which simplifies the technology. Moreover, in the process it is possible to use limestone screenings, waste lime production in shaft kilns.

Применение в обжиге факельно-слоевого и слоевого сжигания газа позволяет осуществлять качественный обжиг ангидритового вяжущего с высокой интенсивностью за счет более высокой температуры обжига и при минимальных теплозатратах, что удешевляет процесс. Использование в процессе нефтекокса позволяет осуществлять интенсивный и качественный обжиг ангидритового вяжущего в случае, когда газовое топливо дорого или недоступно. В этом случае верхний горизонт обжигают, применяя газ или другое топливо, а нижние и средние горизонты обжигают нефтекоксом. Заводской клинкер в слое с гипсовым сырьем сочетает функции «подстила» и активизатора твердения ангидрита, повышающего прочность композиции и ее водостойкость. При совместном обжиге цементного и гипсового сырья при соотношении высоты слоев 1:1-1,2 получают водостойкое комбинированное вяжущее, близкое по свойствам к портландцементу, но с меньшими, на 25-30%, по отношению к нему теплозатратами. При увеличении доли цементного сырья по отношению к гипсовому более чем 1:1-1,2 указанная экономия снижается по причине повышенного энергопотребления на декарбонизацию известняка в составе цементной сырьевой смеси.The use of flare-layer and layer-fired gas burning in firing allows high-quality firing of anhydrite binder with high intensity due to the higher firing temperature and with minimal heat consumption, which reduces the cost of the process. The use of petro-coke in the process allows intensive and high-quality firing of an anhydrite binder in the case when gas fuel is expensive or unavailable. In this case, the upper horizon is fired using gas or other fuel, and the lower and middle horizons are fired with petroleum coke. The factory clinker in a layer with gypsum raw materials combines the functions of a “bedding” and an anhydrite hardening activator, which increases the strength of the composition and its water resistance. With the joint firing of cement and gypsum raw materials with a layer height ratio of 1: 1-1.2, a waterproof combined binder is obtained, similar in properties to Portland cement, but with less heat by 25-30% in relation to it. With an increase in the proportion of cement raw materials relative to gypsum more than 1: 1-1.2, the indicated savings decrease due to increased energy consumption for decarbonization of limestone in the composition of the cement raw material mixture.

Использование изобретения позволит получать высокопрочное и водостойкое ангидритовое вяжущее при суммарных затратах на 30-35% ниже, чем в традиционной технологии.Using the invention will allow to obtain a high-strength and water-resistant anhydrite binder at a total cost of 30-35% lower than in traditional technology.

Claims (4)

1. Способ получения ангидритового вяжущего, включающий измельчение и загрузку на конвейерную решетку гипсового камня, его обжиг в слое путем просасывания через слой горячих газов от сжигания топлива и последующий тонкий помол обожженного продукта, отличающийся тем, что гипсовый камень предварительно разбавляют 5-10 мас.% известняка и измельчают до порошкообразного состояния, полученную смесь увлажняют с получением гранул размером 6-8 мм, после чего подвергают по-горизонтному обжигу на конвейерной решетке, на которую для защиты колосников решетки от расплавления предварительно укладывают «подстил» в виде слоя из гранул обожженного продукта толщиной 40-60 мм.1. A method of producing an anhydrite binder, including grinding and loading gypsum stone onto a conveyor belt, burning it in a layer by sucking it through a layer of hot gases from burning fuel and subsequent fine grinding of the calcined product, characterized in that the gypsum stone is pre-diluted with 5-10 wt. % of limestone and ground to a powder state, the resulting mixture is moistened to obtain granules with a size of 6-8 mm, and then subjected to horizontal firing on a conveyor grid, on which to protect the grate eshetki by melting previously laid "bedding" as a layer of pellets baked product 40-60 mm thick. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обжига поверхностных горизонтов используют факельно-слоевой режим сжигания газового топлива с коэффициентом расхода воздуха, равным a=1,0-1,05 и интенсивностью нагрева I=10-20·103 кДж/м2 мин, а для обжига средних и нижних горизонтов применяют слоевое сжигание газового топлива с коэффициентом расхода воздуха a=2,5-3,0 и интенсивностью нагрева
I=1-5·103 кДж/м2 мин.
2. The method according to claim 1, characterized in that for firing surface horizons using a flare-layer regime of burning gas fuel with a coefficient of air flow equal to a = 1.0-1.05 and heating intensity I = 10-20 · 10 3 kJ / m 2 min, and for firing the middle and lower horizons, layer-by-layer combustion of gas fuel is used with an air flow coefficient a = 2.5-3.0 and heating intensity
I = 1-5 · 10 3 kJ / m 2 min.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в смесь гипсового камня и известняка вводят 5-8% короткопламенного твердого топлива - нефтекокса, измельченного до среднего размера частиц 0,3-0,5 мм.3. The method according to claim 1, characterized in that 5-8% of a short-flame solid fuel - petroleum coke, crushed to an average particle size of 0.3-0.5 mm is introduced into the mixture of gypsum stone and limestone. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что поверх указанного «подстила» на конвейерную решетку укладывают слой гранул из цементной сырьевой смеси и твердого топлива - нефтекокса, а поверх него - слой гранул из смеси гипсового камня, известняка и дополнительно введенного твердого топлива - нефтекокса, при соотношении высоты слоев 1:1-1,2, соответственно, продукт обжига измельчают совместно с дополнительным введением 10-12 мас.% комплексной добавки, состоящей из 1 ч. пластификатора и 9 ч. кремнеземистого компонента - микрокремнезема или кислой золы ТЭС. 4. The method according to claim 3, characterized in that a layer of granules of a cement raw material mixture and solid fuel - petroleum coke is laid on a conveyor grill on top of said “bedding”, and on top of it is a layer of granules made of a mixture of gypsum stone, limestone and additionally injected solid fuel - Neftekoks, with a layer height ratio of 1: 1-1.2, respectively, the firing product is crushed together with the additional introduction of 10-12 wt.% of a complex additive consisting of 1 part plasticizer and 9 parts of a siliceous component - silica fume or acid ash TPP.
RU2007141972/03A 2007-11-12 2007-11-12 Method for preparation of anhydrite binder RU2362748C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007141972/03A RU2362748C1 (en) 2007-11-12 2007-11-12 Method for preparation of anhydrite binder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007141972/03A RU2362748C1 (en) 2007-11-12 2007-11-12 Method for preparation of anhydrite binder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007141972A RU2007141972A (en) 2009-05-20
RU2362748C1 true RU2362748C1 (en) 2009-07-27

Family

ID=41021397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007141972/03A RU2362748C1 (en) 2007-11-12 2007-11-12 Method for preparation of anhydrite binder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2362748C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФЕРРОНСКАЯ А.В. Гипсовые материалы (производство и применение). - М.: АСВ, 2004, с.126. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007141972A (en) 2009-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA025034B1 (en) Clinker substitute based on calcined clay
WO2009084984A2 (en) Method for producing cement with a mineral additive
BRPI1010034B1 (en) SUPPLY SUPPLY MATERIAL, ITS PRODUCTION METHOD AND PRE-MIXTURE, AND USE OF A MIXTURE UNDERSTANDING A MINERAL BINDER
CN102219424B (en) Method for preparing CSA (calcium sulfoaluminate) concrete expansion agent by utilizing petroleum coke desulfurization ash
JP3108922B1 (en) Anhydrite produced from gypsum waste and method for producing the same
RU2602622C1 (en) Ceramic composition for making bricks
RU2362748C1 (en) Method for preparation of anhydrite binder
JP2005521620A5 (en)
JP7212553B2 (en) Cement manufacturing method
RU2641678C2 (en) Method of calcining disperse limestone
RU2593284C1 (en) Ceramic composition for making brick
RU2550167C1 (en) Ceramic mass to make ceramic bricks
JP4377256B2 (en) Manufacturing method of artificial lightweight aggregate
RU2550165C1 (en) Ceramic mass to make ceramic bricks
RU2613702C1 (en) Ceramic composition for manufacturing wall materials
SU1289845A1 (en) Raw mixture for producing porous aggregate
RU2736598C1 (en) Mixture for making structural bricks
RU2423330C2 (en) Method of producing ash sintered-pore gravel
RU2479518C1 (en) Crude mixture for producing light aggregate for concrete (penozol)
JP7218211B2 (en) Cement manufacturing method
JP2013249219A (en) Porous sintered body and method for manufacturing the same
RU2247696C1 (en) Ceramic binder of high-pressure steam curing and method for production of ceramic materials using the same
RU2456251C1 (en) Method of activating binding properties of mineral industrial products
RU2074132C1 (en) Binder and method of binder production
RU2342337C1 (en) Method of production of cement clinker

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091113