RU2388710C1 - Способ получения цемента - Google Patents
Способ получения цемента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2388710C1 RU2388710C1 RU2008140958/03A RU2008140958A RU2388710C1 RU 2388710 C1 RU2388710 C1 RU 2388710C1 RU 2008140958/03 A RU2008140958/03 A RU 2008140958/03A RU 2008140958 A RU2008140958 A RU 2008140958A RU 2388710 C1 RU2388710 C1 RU 2388710C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- grinding
- materials
- mill
- crushed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Crushing And Grinding (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Способ получения цемента включает двухстадийный процесс переработки цементного клинкера с измельчением на второй стадии совместно с остальными материалами цемента в мельнице открытого цикла. На первой стадии цементный клинкер поэтапно дробят сначала в вертикальной роторной дробилке с предварительной и заключительной классификацией посредством грохота на куски мельче 5 мм, далее в ударной дробилке с вертикальным валом и с встроенным классификатором до класса крупности - 1,0 мм, и, наконец, в горизонтальной шаровой дробилке с сепаратором для предварительной и заключительной классификации до удельной поверхности 2000-3000 см2/г по Блейну. Или клинкер совместно с кварцевым песком, взятым в соотношении от 1:1 до 1:0,5 дробят струйным методом в ударной дробилке с вертикальным валом. Другие компоненты цемента предварительно перерабатывают, доменный шлак тонко дробят в шаровой дробилке с сепаратором до удельной поверхности не менее 1500 см2/г по Блейну, золошлаки или золы уноса размалывают в роликовой мельнице до удельной поверхности не менее 4000 см2/г по Блейну, известняки и гипсовый камень дробят последовательно в щековой и ударно-отражательной дробилках на куски мельче 5 мм. На второй стадии помола все предварительно измельченные таким образом материалы совместно домалывают в шаровой мельнице открытого цикла до удельной поверхности цементного порошка 4000-5000 см2/г по Блейну. Для снижения энергозатрат на домол полуфабрикатов составляющих цемент материалов и улучшения гранулометрического состава получаемого цемента, на второй стадии способа могут использовать двухкамерную шаровую мельницу с центробежным сепаратором. Или домол трудноразмалываемых материалов могут осуществлять в короткой шаровой мельнице с промежуточной и заключительной классификацией, выделяя из полуфабрикатов и продукта помола фракцию 0-40 мкм и подавая ее на окончательный помол совместно с остальными материалами во вторую короткую шаровую мельницу, работающую в открытом цикле. Изобретение направлено на снижение энергозатрат путем оптимизации процессов измельчения разнотвердых материалов и повышение качества цементов за счет увеличения активной поверхности основных компонентов. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения цемента тонким измельчением клинкера и минеральных добавок и может широко использоваться на цементных заводах.
Известен способ получения цемента, включающий двухстадийный процесс переработки цементного клинкера с измельчением на второй стадии в мельнице, промежуточную и заключительную классификации (см. RU, патент 2033984, С04В 7/02, В02С 23/12, 1995 г.). Подобие с предлагаемым способом заключается в том, что с целью повышения производительности и снижения энергозатрат при получении цемента с частицами увеличенной активной поверхности клинкер также первоначально дробят с классификацией крупки, а затем домалывают с остальными материалами цемента в шаровой мельнице.
Недостатками этого способа являются невысокая эффективность мельницы (увеличение производительности на 10% с учетом энергозатрат на дробилку), загружаемой крупкой клинкера относительно грубого дробления одновременно с гипсом и другими мягкими материалами, препятствующими измельчению частиц клинкера крупнее 60 мкм, низкая степень гомогенности цементного порошка, получаемого послойным смешиванием продуктов промежуточной и заключительной классификаций, а также низкий уровень удельной поверхности - 4000 см2/г (ПСХ).
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения шлакопортландцемента, включающий двухстадийный помол клинкера: сначала в коротких шаровых мельницах измалывается клинкер, а затем в обычных цементных мельницах предварительно измельченный клинкер домалывается совместно с доменным гранулированным шлаком и гипсом (см. Сатарин В.И. и др. Основы производства и некоторые вопросы твердения быстротвердеющего шлакопортландцемента и свойства специальных цементов, Стройиздат, 1967 г., стр.314-323). Общим техническим приемом с изобретенным способом является двухстадийная переработка основного компонента - клинкера, причем на первой стадии клинкер грубо размалывается обособленно от других материалов цемента с целью повышения эффективности его измельчения и, как следствие, для улучшения кинетики роста прочности цементного камня.
Недостатком этого способа являются ограниченность его применения из-за избирательности шлаков по твердости (например, кислые доменные гранулированные шлаки размалываются значительно труднее клинкера), ограниченного повышения марочной прочности цемента вследствие невысокой тонкости помола шлака (не более 3000 см2/г ПСХ), а также неблагоприятного гранулометрического состава клинкера, ухудшающего такие основные свойства цемента, как долговечность при хранении, водопотребность и морозостойкость: монослойный характер измельчения между шарами и бронеплитами обуславливает интенсивное истирание полезной фракции 10-40 мкм в «балластную» массу частиц размером мельче 5 мкм при сравнительно медленном измельчении бесполезных зерен крупнее 60 мкм, что особенно проявляется в присутствии повышенного количества мельчайших частиц клинкера, шлака и гипса.
Целью изобретения являются снижение энергозатрат путем оптимизации процессов измельчения разнотвердых материалов и повышение качества цементов за счет увеличения активной поверхности основных компонентов.
Это достигается тем, что в способе получения цемента, включающем двухстадийную переработку клинкера, на первой стадии в один или несколько этапов измельчают по отдельности все составляющие цемент материалы с целью их подготовки ко второй стадии, которая заключается в совместном домоле в шаровой мельнице открытого цикла, работающей при этом в экономичном режиме. Методы и степень измельчения каждого материала зависят от структурных характеристик (фазовый состав, микроструктура, твердость и др.) и их роли в процессе гидратации. Поэтому предлагается следующая схема подготовки полуфабрикатов:
- клинкер поэтапно дробится с промежуточной и заключительной классификацией в вертикальной роторной дробилке ударного типа на куски размером менее 5 мм, далее в дробилке струйного типа с вертикальным ударным валом до класса крупности - 1,0 мм, затем в горизонтальной шаровой дробилке до удельной поверхности 2000-3000 см2/г;
- доменный шлак тонко дробится в горизонтальной шаровой дробилке, работающей в закрытом цикле, до удельной поверхности не менее 1500 см2/г;
- золошлаки или зола уноса размалываются до 4000 см2/г и более тонко в роликовой мельнице;
- известняки и гипсовый камень измельчают в дробилке ударно-отражательного типа на куски мельче 5 мм.
На второй заключительной стадии подготовленные материалы подвергают одно- или двухстадийному помолу в шаровой одно- или двухкамерной мельнице открытого цикла. При одностадийном помоле происходит совместный помол материалов до значений удельной поверхности цемента 4000-5000 см2/г. Эффективность предлагаемой технологии повышается при новой более сложной схеме двухстадийного домола: трудноразмалываемые материалы, такие как клинкер и шлак, по завершению первой стадии подаются в центробежный (динамический) сепаратор на «предварительную» классификацию, где выделяется полезная фракция 0-40 мкм, которая далее направляется совместно с остальными компонентами во вторую камеру мельницы, а оставшиеся более крупные зерна клинкера и шлака размалываются последовательно в первой камере грубого помола и, наконец, во второй камере финишного помола цемента совместно с остальным материалом.
Сущность подготовительной стадии способа заключается в том, что многоэтапное дробление клинкера ударным, струйным и внутрислойнораздавливающим методами позволяет получить частицы преимущественно с осколочной дефектной конфигурацией. Применение промежуточных и заключительных классификаций на стадиях дробления обеспечивает увеличение производительности аппаратов на 20-30% и сохранение активной формы частиц при целевом гранулометрическом составе полуфабриката: минимальное содержание фракции - 10,0 мкм, переходящей при последующем домоле в балластную фракцию - 5,0 мкм, при невысокой (не более 10%) массовой доли частиц крупнее 60 мкм, которые трудно размалываются в шаровой мельнице. Каскадно работающие дробилки реализуют малоэнергоемкий принцип разрушения частиц путем создания напряжений разрыва за счет возникающих при односторонних ударах сил деформации сдвига, что предопределяет снижение расхода электроэнергии на предварительное тонкое измельчение клинкера. Дробленные частицы шлака также приобретают активную осколочную форму в результате внутрислойного раздавливания и ударного действия крупных шаров (диаметром до 170 мм). Проведенные исследования показали, что гидравлические свойства размалываемых шлаков соответствуют их удельной поверхности, причем граничное значение для предварительного тонкого измельчения составляет 1500 см2/г, что достигается с использованием заключительной классификации в воздушно-проходном сепараторе. Золошлаки и золы уноса обладают стекловидной структурой и недостаточно измельчаются при монослойном раздавливании в шаровой мельнице из-за упругости частиц класса - 3,0 мм. Поэтому в предлагаемом способе их механоактивируют раздавливанием и истиранием, в результате чего происходит увеличение активной поверхности, вскрытие реакционных слоев, разрушение внешней стекловидной пленки. Легко размалываемые вспомогательные компоненты и добавки, такие как известняк и гипс, измельчаются ударным методом и при этом приобретают «щебеночную» форму, что в совокупности облегчает последующий помол цемента в мельнице.
Сущность заключительной стадии помола цемента заключается в использовании ряда преимуществ шаровой мельницы открытого цикла как в отношении эксплуатационных характеристик, так и по качеству получаемого продукта. С одной стороны, при значительно меньшей загрузке мельницы открытого типа материалами и шарами, а также при правильно выбранных конструктивных и режимных параметрах домола предварительно измельченных компонентов и добавок (отношение длины к диаметру мельницы, размеры и количество мелющих шаров, типы бронеплит и межкамерной перегородки, скорость вращения мельницы, способ охлаждения и т.д.) снижаются затраты электроэнергии, количество выделяемого тепла, температура материала и, как следствие, устраняется замазывание рабочих поверхностей и уменьшается расход брони и шаров. С другой стороны, сокращается количество полуводного гипса в составе цемента, вызывающего ложное схватывание при гидратации, обеспечивается максимально однородность (высокая степень гомогенности) цементного порошка по сравнению с мельницами замкнутого цикла, достигается увеличение активной поверхности основных компонентов за счет высокой степени измельчения и развитой поверхности зерен. В совокупности это обуславливает улучшение основных характеристик качества цемента: водопотребность, прочность и, соответственно, морозостойкость.
Результаты исследований характеристик цементов, изготовленных известным и предлагаемым способами представлены в таблице 1 и 2.
Таблица 1 | ||||
Составы и дисперсность цементов | ||||
Способ получения цементов | Состав цементов, % | Удельная поверхность, см2/г по Блейну | Гранулометрия, % класса крупности | |
<5 мкм | >40 мкм | |||
Известный | Клинкер - 35 Шлак -41 Кварцевый песок - 20 Гипс - 4 |
3800 | 24,9 | 22,9 |
Предлагаемый | Клинкер - 35 Шлак - 30 Золошлак - 10 Кварцевый песок - 20 Гипс - 5 |
4780 | 5,3 | 8,8 |
Таблица 2 | ||||||
Характеристики цементов (по ГОСТ 31108-2003) | ||||||
Способ получения цементов | Нормальная густота, % | Водоцементное отношение | Прочность, МПА | |||
На сжатие | На растяжение | |||||
2 суток | 28 суток | 2 суток | 28 суток | |||
Известный | 28 | 0,39 | 14,2 | 40,2 | 3,9 | 7,2 |
Предлагаемый | 24 | 0,32 | 18,5 | 45,4 | 4,2 | 8,0 |
Разделение процессов тонкого дробления исходных материалов и окончательного помола цементного порошка позволило увеличить производительность мельницы на 18-22% при уменьшении удельного расхода электроэнергии на 24-29% и значительном повышении дисперсности и качества цемента.
Claims (3)
1. Способ получения цемента, включающий двухстадийный процесс переработки цементного клинкера с измельчением на второй стадии совместно с остальными материалами цемента в мельнице открытого цикла, отличающийся тем, что на первой стадии цементный клинкер поэтапно дробят сначала в вертикальной роторной дробилке с предварительной и заключительной классификацией посредством грохота на куски мельче 5 мм, далее в ударной дробилке с вертикальным валом и с встроенным классификатором до класса крупности - 1,0 мм, и, наконец, в горизонтальной шаровой дробилке с сепаратором для предварительной и заключительной классификации до удельной поверхности 2000-3000 см2/г по Блейну или клинкер совместно с кварцевым песком, взятым в соотношении от 1:1 до 1:0,5 дробят струйным методом в ударной дробилке с вертикальным валом, при этом другие компоненты цемента также предварительно перерабатывают, доменный шлак тонко дробят в шаровой дробилке с сепаратором до удельной поверхности не менее 1500 см2/г по Блейну, золошлаки или золы уноса размалывают в роликовой мельнице до удельной поверхности не менее 4000 см2/г по Блейну, известняки и гипсовый камень дробят последовательно в щековой и ударно-отражательной дробилках на куски мельче 5 мм, а на второй стадии помола все предварительно измельченные таким образом материалы совместно домалывают в шаровой мельнице открытого цикла до удельной поверхности цементного порошка 4000-5000 см2/г по Блейну.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для снижения энергозатрат на домол полуфабрикатов составляющих цемент материалов и улучшения гранулометрического состава получаемого цемента, на второй стадии способа используют двухкамерную шаровую мельницу с центробежным сепаратором, причем трудноразмалываемые материалы по завершению первой подготовительной стадии подают в центробежный сепаратор, где выделяется полезная фракция компонентов 40 мкм, которую далее направляют вместе с остальными полуфабрикатами во вторую камеру мельницы, а более крупный материал сепарирования подают в первую камеру мельницы и на последовательный домол в обоих камерах.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительно измельченные на первой стадии процесса получения цемента трудноразмалываемые материалы, такие как клинкер, шлак и кварцевый песок, домалывают совместно до класса - 40,0 мкм в короткой шаровой мельнице с промежуточной и заключительной классификацией, выделяя из указанных полуфабрикатов и продукта помола фракцию 0-40 мкм и подавая ее на окончательный помол совместно с остальными материалами во вторую короткую шаровую мельницу, работающую в открытом цикле.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008140958/03A RU2388710C1 (ru) | 2008-10-16 | 2008-10-16 | Способ получения цемента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008140958/03A RU2388710C1 (ru) | 2008-10-16 | 2008-10-16 | Способ получения цемента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2388710C1 true RU2388710C1 (ru) | 2010-05-10 |
Family
ID=42673891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008140958/03A RU2388710C1 (ru) | 2008-10-16 | 2008-10-16 | Способ получения цемента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2388710C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2555980C2 (ru) * | 2012-08-10 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Способ производства цементного клинкера |
US9254490B2 (en) | 2012-10-09 | 2016-02-09 | Vhsc, Ltd. | Process for treating fly ash and a rotary mill therefor |
RU2651818C1 (ru) * | 2017-05-23 | 2018-04-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Технологический модуль и способ замкнутого цикла измельчения |
US10167228B2 (en) | 2015-12-11 | 2019-01-01 | Vhsc, Ltd. | Lithium infused raw fly ash for the production of high strength cementitious products |
CN113372027A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-10 | 安徽广德洪山南方水泥有限公司 | 一种环保型水泥熟料制备系统 |
US11795105B2 (en) | 2020-07-21 | 2023-10-24 | Vhsc, Ltd. | Mixed landfill and pond coal combustion byproducts (CCBs) and related techniques |
-
2008
- 2008-10-16 RU RU2008140958/03A patent/RU2388710C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2555980C2 (ru) * | 2012-08-10 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Способ производства цементного клинкера |
US9254490B2 (en) | 2012-10-09 | 2016-02-09 | Vhsc, Ltd. | Process for treating fly ash and a rotary mill therefor |
US10167228B2 (en) | 2015-12-11 | 2019-01-01 | Vhsc, Ltd. | Lithium infused raw fly ash for the production of high strength cementitious products |
RU2651818C1 (ru) * | 2017-05-23 | 2018-04-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Технологический модуль и способ замкнутого цикла измельчения |
US11795105B2 (en) | 2020-07-21 | 2023-10-24 | Vhsc, Ltd. | Mixed landfill and pond coal combustion byproducts (CCBs) and related techniques |
CN113372027A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-10 | 安徽广德洪山南方水泥有限公司 | 一种环保型水泥熟料制备系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2388710C1 (ru) | Способ получения цемента | |
JP5597467B2 (ja) | 再生コンクリートの製造方法 | |
US9272953B2 (en) | High early strength cement-SCM blends | |
US9254490B2 (en) | Process for treating fly ash and a rotary mill therefor | |
RU2370474C2 (ru) | Технологическая установка для производства композитных цементирующих материалов с уменьшенным выделением двуокиси углерода | |
US8377201B2 (en) | Narrow PSD hydraulic cement, cement-SCM blends, and methods for making same | |
USRE49415E1 (en) | Particle packed cement-SCM blends | |
KR102028229B1 (ko) | 혼화재(scm)의 제조 방법 | |
CN104907138B (zh) | 一种建筑陶瓷原料低能耗球磨方法 | |
WO2011130482A2 (en) | Narrow psd hydraulic cement-scm blends, and methods for making same | |
JPH0411496B2 (ru) | ||
CN112892819A (zh) | 一种风旋机干法制砂生产的施工工艺 | |
US5203512A (en) | Processing additive for high-pressure roll press process of forming finish grind cement | |
CN101972684A (zh) | 单段锤式筛分破碎机的预分筛机构 | |
JP5548045B2 (ja) | 再生セメント原料及びそれを用いた再生セメント組成物 | |
JPH10114556A (ja) | 再生セメントの製造方法及び再生セメント | |
JP2626820B2 (ja) | 高微粉高炉セメントの製造方法 | |
RU2539884C1 (ru) | Способ переработки железосодержащих отходов | |
CN106311436B (zh) | 一种利用山料制作建筑用砂的方法 | |
JP2019006610A (ja) | 火山噴出物配合物、その製造方法、コンクリート組成物及び硬化物 | |
RU97127U1 (ru) | Комбинированная установка для получения многокомпонентного цемента | |
CN101947479B (zh) | 结构改进的单段锤式筛分破碎机 | |
Balasubramanian | Size Reduction by grinding methods | |
JP2001026471A (ja) | 高炉水砕スラグ砂の製造方法 | |
CN201791564U (zh) | 单段锤式筛分破碎机的预分筛机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130704 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181017 |