SU1167164A1 - Method of producing portland cement clinker - Google Patents
Method of producing portland cement clinker Download PDFInfo
- Publication number
- SU1167164A1 SU1167164A1 SU833607243A SU3607243A SU1167164A1 SU 1167164 A1 SU1167164 A1 SU 1167164A1 SU 833607243 A SU833607243 A SU 833607243A SU 3607243 A SU3607243 A SU 3607243A SU 1167164 A1 SU1167164 A1 SU 1167164A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- clinker
- oxide
- salt
- melt
- cement
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА, включающий приготовление и обжиг сырьевой смесиi во вращающейс печи с.последующим измельчением клинкера отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса минералообразовани , повьшени гидравлической активности клинкера и коррозионной стойкости цемента, сырьевую смесь перед подачей во вращающуюс печь предварительно смешивают с шихтой, образующей в интервале температур 900-1200С эвтектический оксидно-солевой расплав с в зкостью 0,01-0j03 Па-с в количестве 10-25% ,рт массы клинкера. (ЛA method for producing a portland clinker, including the preparation and firing of the raw mix in a rotary kiln with subsequent grinding of the clinker, is characterized in that, in order to intensify the process of mineral formation, improve the hydraulic activity of the clinker and the corrosion resistance of the cement, the mix of the start of the process, the start of the process, the start of the process, the start of the process, and the start of the set. forming a eutectic oxide-salt melt in the temperature range 900-1200C with a viscosity of 0.01-0j03 Pa-s in an amount of 10-25%, ppm of clinker mass. (L
Description
ОдOd
Од 4Od 4
11eleven
Изобретение относитс к производству цемента, а именно к способам производства портландцементного клинкера во вращающейс печи и может быть использовано в промьшшенности строительных материалов.The invention relates to the production of cement, and in particular to methods for the production of portland cement clinker in a rotary kiln and can be used in the construction materials industry.
Цель изобретени - интенсификаци процесса минералообразовани , повышение гидравлической активности клинкера и коррозионной стойкости це- мента.The purpose of the invention is to intensify the process of mineral formation, increase the hydraulic activity of clinker and corrosion resistance of cement.
Предварительное смешение основной сырьевой шихты с оксидно-солевой способствует по влению первых капелек расплава уже при температуре около 500°С.Preliminary mixing of the basic raw material charge with oxide-salt contributes to the appearance of the first melt droplets already at a temperature of about 500 ° C.
Составы солевых композиций приведены в табл. 1.The compositions of the salt compositions are given in table. one.
Полное плавление солевой композиции наступает при температуре окол . При этом в зкость солевого расплава снижаетс до 0,005-0,010.Complete melting of the salt composition occurs at a temperature of approx. At the same time, the viscosity of the salt melt decreases to 0.005-0.010.
Присутствие в оксидной шихте таких минерализаторов, как хлориды, фториды и сульфаты, приводит к сиижекию температуры плавлени матричного расплава. Одновременно с этимThe presence of mineralizers such as chlorides, fluorides, and sulfates in the oxide mixture leads to a melting point of the melting point of the matrix melt. Simultaneously
оксиды матричного расплава начинают интенсивно раствор тьс в малов зком солевом расплаве. СаО раствор етс в количестве 12-15% Si02, и FejOj в количестве .1 %. Образующийс оксидно-солевой расплав характеризуетс в 15-20 раз более низкими значени ми в зкости (0,01-0,08 Пас) При этом общее количество жидкой фазы в клинкере в зависимости от введенной солевой композиции составл е 10-25% от веса клинкера.The matrix melt oxides begin to dissolve vigorously in a low-saline melt. CaO dissolves in the amount of 12-15% SiO2, and FejOj in the amount of .1%. The resulting oxide-salt melt is characterized by 15-20 times lower viscosity values (0.01-0.08 Pas). The total amount of the liquid phase in the clinker, depending on the salt composition, is 10-25% by weight of the clinker. .
Совместное присутствие в шихте хлоридов, фторидов и сульфатов приводит к снижению температуры плавлени расплава. Нар ду с этим снижаетс температурньш интервал декарбонизации СаСО. и образовани . Если оксидно-солевой расплав образуетс при температуре ниже , то твердофазова реакци образовани C-S не успевает пройти и в системе происходит растворение СаО и SiO в жидкой клинкерной фазе, что, в свою очередь, тормозит образование , и, в конечном счете, CjS. При этом замедл етс процесс минералообразовани , снижаетс гидравлическа активность полученного клинкера и коррозионна стойкость цемента.The combined presence of chlorides, fluorides, and sulfates in the mixture leads to a decrease in the melting point of the melt. Along with this, the temperature of CaCO decarbonization decreases. and education. If the oxide-salt melt is formed at a temperature below, the solid-phase reaction of formation of C-S does not have time to go through and the system dissolves CaO and SiO in the liquid clinker phase, which, in turn, inhibits the formation, and, ultimately, CjS. At the same time, the process of mineral formation slows down, the hydraulic activity of the obtained clinker and the corrosion resistance of cement decrease.
4242
Если же оксидно-солевой расплав по вл етс при температуре более , то вследствие большого временного интервала с момента декарбонизации СаСО и образовани С; S до их частичного или полного растворени в образовавшейс жидкой фазе происходит рекристаллизаци , рост и уплотнение зерен СаО и СгЗ. Это приводит к замедлению реакций растворени и кристаллизации как СаО, так и C,,,S, в результате этого снижаетс скорость процесса клинкерообразовани , что вызьшает понижение производительности вращающейс печи.If, however, the oxide-salt melt appears at a higher temperature, then due to the large time interval since the decarbonization of CaCO and the formation of C; S, before their partial or complete dissolution in the formed liquid phase, recrystallization occurs, growth and compaction of CaO and Cg3 grains. This leads to a slowdown in the dissolution and crystallization reactions of both CaO and C ,,, S, as a result of which the speed of the clinker formation process is reduced, which causes a decrease in the performance of the rotary kiln.
Образующийс оксидно-солевой расплав должен иметь в зкость 0,010 ,08 Пас. При меньшем значении в зкости жидкой фазы скорость растворени СаО и будет существенно превьшать скорость образовани и кристаллизации C-S, при этом происходит перекристаллизаци СаО и CjS через расплав, что замедл ет процесс минералообразовани в целом. При в зкости оксидно-солевого расплава более 0,08 Па«с скорость растворени оксида кальци и двухкальциевого силиката замедл етс , что ведет также к замедлению процесса минералообразовани . Если образующийс оксидно-солевой расплав имеет в зкость 0,01-0,08 Па.с, то скорость растворени СаО и C-S соответствует скорости образовани и кристаллизации . При этом наблюдаетс ускорение процесса минералообразовани , повышаетс качество цемента на основе данного клинкера.The resulting oxide-salt melt should have a viscosity of 0.010, 08 Pas. With a lower viscosity of the liquid phase, the rate of dissolution of CaO will significantly exceed the rate of formation and crystallization of C-S, with the recrystallization of CaO and CjS through the melt, which slows down the whole mineralization process. When the viscosity of the oxide-salt melt is more than 0.08 Pa, the rate of dissolution of calcium oxide and dicalcium silicate is slowed down, which also slows down the mineralization process. If the resulting oxide-salt melt has a viscosity of 0.01-0.08 Pa. S, then the dissolution rate of CaO and C-S corresponds to the rate of formation and crystallization. At the same time, acceleration of the mineral formation process is observed, the quality of cement based on this clinker is improved.
Оксидно-солевой расплав в клинкерной грануле должен составл ть не менее 10%. При более низком содержании жидкой фазы оказываетс недостаточно дл нормального протекани процесса жидко-фазового спекани . При содержании расплава менее 10% затрудн етс диффузи с поверхности твердого тела, СаО и С.3 раствор ютс очень медленно, что существенно замедл ет процесс алитообразовани .The oxide-salt melt in the clinker granule should be at least 10%. With a lower content of the liquid phase is not enough for the normal course of the process of liquid-phase sintering. When the melt content is less than 10%, diffusion from the surface of the solid is difficult, CaO and C.3 dissolve very slowly, which significantly slows down the process of alito formation.
При образовании вьш1е 25% оксидносолевого расплава происходит фазовое разделение оксидного и солевого расплавов, что приводит к ухудшению гранул ции материала в печи, возникает клинкерное пыление, падает ка-When over 25% of an oxide-salt melt is formed, phase separation of oxide and salt melts occurs, which leads to deterioration of the material granulation in the furnace, clinker dusting occurs, and the density drops.
3131
честно цемента, возникают свары и кольцеобразование.honest cement, there are welds and ring formation.
Пример ы. По любому из из- . вестных способов, например по сухому готов т две сырьевые шихты: I - йысо коосновную, состо щую из карбанатного и глинистого компонентов, вз тых в соответствующих количествах; К - эвтектическую оксидно-солевую (табл. 2). Оксидно-солева шихта представл ет собой смесь шлака и солевых отходов различных химических производств.Example s. According to any of the. of known methods, for example, on dry preparation, two raw materials are prepared: I — yo, co-basic, consisting of carbanate and clay components, taken in appropriate quantities; K - eutectic oxide-salt (Table 2). The oxide-salt charge is a mixture of slag and salt waste from various chemical industries.
Соотношение основной шлак: солева композици представлены в табл.2, The ratio of the main slag: salt composition is presented in table 2,
Затем сырьевые шихты I и К смешивают в соотношении, обеспечивающем получение клинкера с КН 0,92-0,94 и п 2,0-2,3. Тщательно гомогени,зированные смеси (табл. 2) брикетируют под давлением 5,0 Iffla. Полученные брикеты помещают в лабораторную печь и обжигают в ней по заданному режиму при 1250-1300 С. При таких температурах спекани расходуетс на обжиг около 4000 кДж/кг клинкера. Охлаждение брикетов быстрое на йоздухё. Полученные клинкера размалывают до удельной поверхности VA 3900 cvfjr. Этило-глицератным методом во всех образцах определ ют количество несв занного оксида кальци и на основании полученных данных рассчитывают степень св зывани оксида кальци в минералы. Механические испытани провод т йа образцах-балочках 4x4x16 см, приготовленных из цементно-песчаного раствора состава 1:3 (ГОСТ 10178-76).Then the raw material mixtures I and K are mixed in a ratio that ensures the production of clinker with a CN of 0.92-0.94 and n 2.0-2.3. Carefully homogenized, zoned mixtures (Table 2) are preformed under a pressure of 5.0 Iffla. The obtained briquettes are placed in a laboratory furnace and are calcined therein according to a given regime at 1250-1300 C. At such temperatures, sintering consumes about 4000 kJ / kg clinker for firing. Cooling briquettes quick on the air. The resulting clinker is ground to the specific surface of VA 3900 cvfjr. The ethyl glycerate method in all samples determines the amount of unbound calcium oxide and, based on the data obtained, calculates the degree of binding of calcium oxide to minerals. Mechanical tests were carried out on 4x4x16 cm beams prepared from a cement-sand mortar with a composition of 1: 3 (GOST 10178-76).
Результаты испытаний представлены в табл. 3.The test results are presented in Table. 3
Также готов т шихты одновременным смешиванием известкового, глинистого компонентов, основного шлака и соле- вой композиции (примеры 13 и 14 и Charges are also prepared by simultaneous mixing of lime, clay components, basic slag, and salt composition (examples 13 and 14 and
табл; 2). Клинкера, полученные таким образом обладают более низкими прочностными показател ми, чем клинкера по предлагаемому способу. Скорость минералообразовани в полученных клинкерах меньше, о чем свидетельствуют результаты определени несв занной СаО в минералы (табл. 2). При раздельном приготовлении шихт с последующим снижением их перед подачей . во вращающуюс печь, обжигом и помолом , полученного клинкера интенсификаци процессов минералообразова|1иtabl; 2). The clinkers thus obtained have lower strength properties than the clinker of the proposed method. The rate of mineral formation in the resulting clinkers is lower, as evidenced by the results of the determination of unbound CaO in minerals (Table 2). With separate preparation of the charge, followed by their reduction before serving. in the rotary kiln, by firing and grinding, the clinker obtained by intensifying the processes of mineral formation |
64- 464-4
и повьш1ение качества цемента достигаетс избирательным действием мине рализаторов на различные компоненты сырьевой смеси. В примере 1 температура образовани оксидно-солевого расплава меньше, чем по предлагаемому способу, вместо , поэтому прочность при сжатии полученного цемента уменьшаетс . В примере 12, наоборот, температура больше , это тоже ведет к падению прочности, вследствие плохой огрегации клинкерньж зерен. В примерах 1, 3, 10, 12 количество образующегос эвтектического оксидно-солевого расплава лежит за пределами изобретени . Клинкер , содержащий менее 10,00 и f-олее 25,90% расплава, характеризуетс пониженной гидравлической активностьюВ примерах 1, 3 в зкость оксидносолевого расплава больше, чем по предлагаемому способу (0,147 и 0,214 Па.с соответственно), что приводит к снижению прочностных показателей . В примере 10 оксидно-солевой расплав характеризуетс пониженной 1| (0,008 Па.с), это тоже ведет к по-. нижению прочностных характеристик.and improving the quality of cement is achieved by selective action of mineralizers on various components of the raw mix. In Example 1, the temperature of formation of the oxide-salt melt is lower than that of the proposed method, instead of, therefore, the compressive strength of the obtained cement decreases. In example 12, on the contrary, the temperature is higher, this also leads to a drop in strength, due to poor pregrection of the clinker grains. In examples 1, 3, 10, 12, the amount of eutectic oxide-salt melt that is formed is outside the scope of the invention. The clinker containing less than 10.00 and f-more than 25.90% of the melt is characterized by a lower hydraulic activity. In examples 1, 3, the viscosity of the oxide-salt melt is greater than the proposed method (0.147 and 0.214 Pa.s, respectively), which leads to a decrease in strength indicators. In example 10, the oxide-salt melt is characterized by a low 1 | (0.008 Pa.c), this also leads to a-. lower strength characteristics.
Полученные клинкеры испытывали также на коррозионную стойкость, результаты испытаний приведены в табл. 4.The resulting clinkers were also tested for corrosion resistance, the test results are given in table. four.
Коэффициент стойкости вычисл ют как отношение величины среднего предела прочности при сжатии после выдержки в агрессивном растворе и величине среднего предела прочности при сжатии образцов того же цемента при выдерживании их в течение того же срока в питьевой воде. Результаты испытани на коррозионную стойкость (табл. 4) показывают, что дл цементов , твердевших в различных агрессивных растворах, не наблюдаетс сброса прочности по сравнению с контрольным (пример 15), поэтому можно утверждать, что цементы, полученные по предлагаемому способу коррозионностойки.The durability coefficient is calculated as the ratio of the average compressive strength after aging in an aggressive solution and the average compressive strength of samples of the same cement while keeping them for the same period in drinking water. The results of the corrosion resistance test (Table 4) show that for cements that hardened in various aggressive solutions, no strength loss was observed compared to the control one (Example 15), therefore, it can be argued that the cements obtained by the proposed method are corrosion-resistant.
Результаты определений коэффициентов коррозионностойких цементов, полученных по предлагаемому изобретению (пример 7) с цементом, полученным из клинкера № 13, который получен на основе сырьевых шихт одновременного помола всех сырьевых материалов, показьтают, что цементы, полученные по пред5 11671 лагаемому способу обладают более высокой коррозионной стойкостью . , Предварительное смешение сьфьевой шихты с эвтектической оксидно-солевой композицией приводит к снижению температуры образовани оксидно-солевого расплава и, следовательно, температуры завершени процесса клинке-|g рообразовани с 1450 до 1250-1300 С. Солевой расплав равномерно распредел етс в оксидном, способствует интенсификации процесса растворени оксида кальци и образовани Ct.S.,j 646 Таким образом, при предварительном смешении перед подачей во вращающуюс печь сырьевой смеси с шихтой, образующей в интервале температур 900-1200С эвтектический оксидносолевой расплав с в зкостью 0,010 ,08 Па.с в количестве 10-25% от веса клинкера наблюдаетс наибольша скорость процесса клинкерообразовани , обуславливаклца отсутствие свободного оксида кальци в зернах клинкера. Полученные из этих клинкеров цементы характеризуютс повышенной на 10,1-11,2 МПа прочностью при сжатии через 28 сут твердени . ТаблицаThe results of the determination of the coefficients of corrosion-resistant cements obtained according to the invention (example 7) with cement obtained from clinker No. 13, which is obtained on the basis of the raw materials of the simultaneous grinding of all raw materials, show that the cements obtained by the previous method have a higher corrosion resilience. The preliminary mixing of the batch charge with the eutectic oxide-salt composition leads to a decrease in the temperature of formation of the oxide-salt melt and, consequently, the temperature of the completion of the blade | g formation process from 1450 to 1250-1300 C. The salt melt is evenly distributed in the oxide, intensifies the process of dissolving calcium oxide and the formation of Ct.S., j646 Thus, during preliminary mixing, before feeding into the rotary kiln, the raw mix with the charge, forming in the temperature range 900-1200C cal oksidnosolevoy melt with a viscosity of 0,010, 08 Pa.s in an amount of 10-25% by weight of clinker observed highest speed clinkering process obuslavlivakltsa absence of free calcium oxide in grains clinker. Cements obtained from these clinkers are characterized by increased compressive strength by 10.1-11.2 MPa after 28 days of curing. Table
Таблица 2table 2
CaSO -CaCl,-BaClCaSO -CaCl, -BaCl
CaSO -CaCl2-BaCl,j.CaSO -CaCl2-BaCl, j.
CaSO -CaClj-BaCl CaSO -CaCl -BaCljCaSO -CaClj-BaCl CaSO -CaCl -BaClj
MgCl -CaCl MnSO -CaSOMgCl -CaCl MnSO -CaSO
MnSO -CaSOMnSO -CaSO
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833607243A SU1167164A1 (en) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | Method of producing portland cement clinker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833607243A SU1167164A1 (en) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | Method of producing portland cement clinker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1167164A1 true SU1167164A1 (en) | 1985-07-15 |
Family
ID=21069101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833607243A SU1167164A1 (en) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | Method of producing portland cement clinker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1167164A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5421880A (en) * | 1994-01-14 | 1995-06-06 | Texas Industries, Inc. | Method and apparatus for using steel slag in cement clinker production |
US5494515A (en) * | 1995-03-15 | 1996-02-27 | Texas Industries, Inc. | Method and apparatus for using blast-furnace slag in cement clinker production |
US6491751B1 (en) | 1998-09-18 | 2002-12-10 | Texas Industries, Inc. | Method for manufacturing cement using a raw material mix including finely ground steel slag |
US6709510B1 (en) | 2002-11-19 | 2004-03-23 | Texas Industries, Inc. | Process for using mill scale in cement clinker production |
-
1983
- 1983-06-20 SU SU833607243A patent/SU1167164A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР 326152, кл. С 04 В 7/42, 1972. Авторское свидетельство СССР 743966, кл. С 04 В 7/36, 1978. Бутт Ю.М. и др. Химическа технологи в жущих материалов. Высша школа, 1980, с. 472. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5421880A (en) * | 1994-01-14 | 1995-06-06 | Texas Industries, Inc. | Method and apparatus for using steel slag in cement clinker production |
US5494515A (en) * | 1995-03-15 | 1996-02-27 | Texas Industries, Inc. | Method and apparatus for using blast-furnace slag in cement clinker production |
US6491751B1 (en) | 1998-09-18 | 2002-12-10 | Texas Industries, Inc. | Method for manufacturing cement using a raw material mix including finely ground steel slag |
US6709510B1 (en) | 2002-11-19 | 2004-03-23 | Texas Industries, Inc. | Process for using mill scale in cement clinker production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2953279C (en) | Cement compound and a method for the production thereof | |
US3066031A (en) | Cementitious material and method of preparation thereof | |
US20100175588A1 (en) | Cement and methods of preparing cement | |
US5509962A (en) | Cement containing activated belite | |
EP1561736B1 (en) | Method for preparing a building material | |
SU1167164A1 (en) | Method of producing portland cement clinker | |
CN104773969A (en) | Method for preparing complex mineral admixture for building | |
US4204878A (en) | Raw mixture for the production of refractory high-alumina cement | |
SU1038315A1 (en) | Binder | |
US4119467A (en) | Cement and process for producing same | |
US4164425A (en) | Cement and process for producing same | |
US4115138A (en) | Raw mixture for the production of cement | |
US3615783A (en) | Hydraulic cement compositions | |
CN107721209A (en) | A kind of portland cement and preparation method | |
US4130441A (en) | Cement and process for producing same | |
JP3377604B2 (en) | Cement quick setting material and cement composition | |
CN103755266B (en) | A kind of preparation method of mortar | |
US3257219A (en) | High-alumina cement | |
JPH08301638A (en) | Solidification and materialization of kaolin powder with geopolymer | |
US4205998A (en) | Admixture for obtaining rapid hardening portland cement and a method by which it is to be performed | |
SU660954A1 (en) | Raw mix for making silica brick | |
SU1435568A1 (en) | Raw mixture for producing sewerage pipes | |
Hanna et al. | Evaluation of the activity of pozzolanic materials | |
SU1409613A1 (en) | Raw material mixture for making cellular concrete | |
SU1678807A1 (en) | Method of preparation mixture for fire-proof articles |