SU1735217A1 - Способ термообработки белого портландцементного клинкера - Google Patents

Abstract

Использование: производство белого портландцементного клинкера. Сущность изобретени : при термообработке белого портландцементного клинкера обжиг в окислительной среде осуществл ют до 900- 1000°С, а обжиг в восстановительной среде провод т низкотемпературной плазмой с коэффициентом избытка воздуха, равным 0,2-0.8. Расход тепла составл ет 3700-3800 кДж/кг, коэффициент белизны клинкера составл ет 0,9-0,92. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к способу получени  цементного клинкера и может быть использовано в различных низкотемпературных технологи х, где необходим восстановительный процесс.

Известен способ получени  клинкера белого портландцемента, включающий подготовку сырьевого материала, подогрев его, декарбонизацию с последующим спеканием в слабовосстановительной среде, содержащей 1-2% СО и На и отбеливание.

Недостатком известного способа  вл етс  высокой удельный расход тепла из-за потерь тепла с клинкером и от химического недожега топлива при коэффициенте избытка воздуха 0,97-1, а также степень белизны получаемого клинкера.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ обжига в сильно восстановительной среде с полным восстановлением оксидов Мп и Fe до металла с последующей магнитной сепарацией при помоле.

Однако создание сильно восстановительной атмосферы в обжиговых печах (т.е. работа печей с низким коэффициентом избытка воздуха) приводит к увеличению потерь тепла с недожегом, высоким потер м тепла в холодильнике, где необходимо создание восстановительной среды или резкое вод ное охлаждение дл  стабилизации фаз. Использование сильновосстановительной среды в известном способе, достигаемое существенным снижением коэффициента избытка воздуха, приводит к снижению температуры в зоне обжига материала . Все это приводит к высокому расходу тепла на обжиг при относительно невысокой степени белизны конечного продукта.

Цель изобретени  - снижение расхода тепла на обжиг и повышение степени белизны .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу термообработки портландцементного клинкера, включающему обжиг сырьевой смеси в окислительной и восстановительной среде, обжиг провод т в

Ё

VI 00

ел го

VI

окислительной среде до температуры материала 900-1000°С, а обжиг в восстанови гельной среде провод т низкотемпературной плазмой с коэффициентом избытка воздуха, равным 0,2-0,8.

Предлагаемое техническое решение отличаетс  от известного тем, что обжиг провод т в окислительной среде до температуры материала 900-1000°С, а затем в восстановительной среде низкотемпе а- турной плазмы с коэффициентом избытка воздуха 0,2-0,8.

Начальный обжиг сырь  провод т в окислительной среде до температуры материала 900-1000°С из-за того, что при сниже- нии температуры обжига ниже 900°С произойдет увеличение расхода тепла на обжиг, так как в восстановительную среду низкотемпературной плазмы попадает холодный недекарбонизированный материал .

Увеличение температуры обжига материала в окислительной среде выше 1000°С существенно снижает врем  дальнейшей обработки материала в восстановительной среде и ухудшает белизну конечного продукта .

Обжиг в восстановительной среде низкотемпературной плазмы позвол ет за счет высоких температур обеспечить высокую интенсивность процесса спекани  и синтеза клинкерных материалов и резко ускорить реакции восстановлени  оксидов Fe и Mr. Последнее обеспечиваетс  высокотемпературным восстановлением, а также высокой восстановительной способностью среды, содержащей 20-50% СО и На при коэффициенте избытка воздуха 0,2-0,8.

Снижение коэффициента избытка воздуха ниже 0,2 приводит к сильному сажевы- делению, что увеличивает расход топлива на обжиг и может привести к остановке реактора . С увеличением коэффициента избытка воздуха происходит постепенное снижение степени белизны конечного продукта , поэтому увеличение коэффициента избытка воздуха выше 0,8 нецелесообразно , так как степень белизны цемента по предлагаемому способу может быть равна или даже хуже, чем по известному,

Следовательно, оптимальным  вл етс  интервал изменени  коэффициента избытка воздуха 0,2-0,8.

Сравнительные технологические параметры обжига известных и предлагаемого способов представлены в таблице, Из таблицы видно, что в предлагаемом интервале воздуха 0,2-0,8 расход тепла на обжиг в

1,5-2 раза ниже, коэффициент белизны получаемого цемента выше.

Результаты исследовани  приведены дл  сырьевой смеси с относительно высоким содержанием оксида железа около 1 %. На чертеже приведена технологическа  схема получени  клинкера белого портландцемента .

Пример. Сырьева  смесь после нагрева в системе циклонных теплообменников 1 попадает в декарбонизатор 2, в котором происходит ее дальнейший нагрев. Здесь сырьева  смесь получает тепло от сжигани  горючего компонента восстановительного

газа из высокотемпературной камеры 3, туда же подвод т нагретый воздух из воздушного холодильника 5. Обжиг в декарбо- низаторе провод т в окислительной среде при коэффициенте избытка воздуха 1,05.

Восстановительный газ из высокотемпературной камеры 3  вл етс  мощным стабилизатором и интенсификатором горени , обеспечивает полное сжигание горючего компонента. Декарбонизированный материал при температуре 1000°С из декарбони- затора 2 подают в высокотемпературную камеру 3, где его обжигают во взвешенном слое в сильно восстановительной среде при a 0,5 и при начальной температуре плазменной струи 2900°С. Плазмообразующий газ: смесь воздуха и природного газа. Дл  завершени  процесса спекани  материал из камеры 3 подаетс  в камеру 4 изотермической выдержки, где происходит выравнивание температуры частиц и завершение спекани  клинкера. После резкого охлаждени  в воздушном холодильнике 5 до температуры 1100°С. клинкер охлаждаетс  в газовод ном холодильнике 6.

В таблице приведены сравнительные технологические параметры обжига клинкера белого портландцемента известных и предлагаемого способов.

45

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ термообработки белого порт- ландцементного клинкера, включающий обжиг сырьевой смеси в окислительной и

   восстановительной средах и отбеливание полученного клинкера, отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода тепла и повышени  степени белизны клинкера, обжиг в окислительной среде осуществл ют до

   900-1000°С, а обжиг в восстановительной среде провод т низкотемпературной плазмой с коэффициентом избытка воздуха, равным 0,2-0,8.

   Отход щие faw

   Сырьё

   6

   KJWH&P