SU969692A1

SU969692A1 - Concrete mix

Info

Publication number: SU969692A1
Application number: SU802940717A
Authority: SU
Inventors: Савва Матвеевич Баш
Original assignee: Bash Savva M
Priority date: 1980-06-13
Filing date: 1980-06-13
Publication date: 1982-10-30

Description

Изобретение относитс к тёхноло гни в жущих материалов, в частности к способам производства цементного клинкера.The invention relates to rotary rotting materials, in particular, to methods for producing cement clinker.

Известен способ производства це.ментного клинкера путем изготовлен ВИЯ тонкомолотой сырьевой смеси и смешивани ее с доменным шлаком, имеющим размер зерен не менее 0,2мм, или путем введени шлака непосредственно в печь l.A known method for the production of cement clinker is produced by making VIY fine-ground raw material mixture and mixing it with blast-furnace slag having a grain size of at least 0.2 mm, or by introducing slag directly into the furnace l.

Недостатком указанного способа вл етс замедленное усвоение свободной окиси кальци .The disadvantage of this method is the slow absorption of free calcium oxide.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ производства цементного клинкера путем приготовлени сырьевой смеси и обжига ее во вращающейс печи с введением шлаковой дабавки в подготовительные зоны печи с холодного конца .22 .The closest in technical essence to the present invention is a method for the production of cement clinker by preparing the raw mix and firing it in a rotary kiln with the introduction of slag filling into the preparatory zones of the kiln from the cold end.

К недостаткам известного способа относ тс трудности, св занные с I регулированием процесса клинкерооб|разовани , так как количество дополнительно вводимого в подготовительные зоны печи материала в значительной мере зависит от состава и подготовки сырьевой смеси, и труднорегулируемое количество образующейс жидкой фазы может либо тормозить реакции клинкерообразовани , либо способствовать образованию колец в печи и существенно затрудн ть процесс обжига.The disadvantages of the known method are the difficulties associated with regulation of the clinker production process, since the amount of material additionally introduced into the preparation zones of the furnace largely depends on the composition and preparation of the raw mix, and a difficult amount of the resulting liquid phase can either inhibit the reaction of clinker formation , or to promote the formation of rings in the furnace and significantly impede the firing process.

Реализаци способа недостаточно интенсифицирует процессы клинкерообразовани : при высоком силикатном The implementation of the method is not enough to intensify the processes of clinker formation: at high silicate

10 модуле сырьевой смеси дополнительна подача материалов сильно ограничена, так как злектротермофосфорный шлак и зола имеют сравнительно высокое содержание кремнезема.10 of the raw material blend module, the additional supply of materials is severely limited, since the electro-thermophosphoric slag and ash have a relatively high silica content.

1515

Ускорение твердофазо.вых реакций сокращает пребывание материала в белитовой стадии, обеспечива лучшую подготовку его перед поступлением в зону спекани , и в частности, повы20 ша агломерационную способность материала при использовании тощего сырь , что способствует нормализации его продвижени в печи в-процессе обжига.Acceleration of solid-phase reactions reduces the material being in the belite stage, providing the best preparation before entering the sintering zone, and in particular, increasing the sintering ability of the material when using lean material, which helps normalize its progress in the kiln firing process.

Ускорение образовани , снижение Acceleration of formation, decrease

25 в зкости и повышение реакционной способности фазы, как и интенсификаци всех предшествующих твердофазовых реакций, привод т к увеличению прот исенности зоны спекани во вра30 щающейс печи, а также к снижению температуры обжига клинкера и, еледовательно , сокращению времени пребывани материала в печи. Цель изобретени - интенсификаци процессов клинкерообразовани и снижение энергетических затрат. Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу производства цементного клинкера путем приготовлени сырьевой смеси и обжига ее во вращающейс печи с введением шлановой добавки в подготовительные зоны печи с холодного конца в« качест ве добавки ввод т смесь гранулированных электротермофосфорного и возгоночного свинцового шлаков с размером гранул «10 мм в количестве 2040 вес.% при соотношении от 4:1 до 7:1. . Электротермофосфорный шлак получают в электропечах при 2100-2300с после чего его гранулируют при резком водном охлаждении. Это основной шлак, состав которого в подавл ющем большинстве представлен двум окисл ми - кремнеземом (40-45%) и окисью кальци (45-50%). Остальные компоне ты представлены ,,(2-4%) , (до 0,5%), МдО (3-4%). В шлаке йрисутствуют также п тиокись фосфора и фтор. Материал представлен почти на 100% шлаковым стеклом. Возгоночный свинцовый шлак получают в процессе фьюминговани , т/е. возгонки и доизвлечени содержагдихс в первичном шлаке выплавки свинца о татков металлов. Затем этот шлак в огненно-жидком состо нии гранулируют при резком водном охлаждении. Химический состав возгоночного свинцового шлака следующий, %: SiOo. 28,14; , 6,45 8,20; FeO 28,64; СаО 19,17; МдО 4,54; Т ,23; К2.О + ВаО + Na,j.O 0,27+ + 2,52 + 0,45; ST. 0,13. Возгоночный свинцовый шлак, помимо алюмосиликатной части, вл етс железосодержащим компонентом - плавнем , поэтому добавление в сырьевую смесь пиритовых огарков или флюарита в качестве плавн не требуетс . Повышению минерализующего действи шлака способствует присутствие в нем окиси бари (до 3%), а также металлов Zn, Си, РЬ, Ni, Со, Ti, Cd и В i , в сравнительно малых количествах , которые помимо минерализующего действи при обжиге цементного клинкера , вл ютс легирующими добавками к цементу и способствуют повышению его активности. Гранулированные шлаки от выплавки свинца образуютс в результате сульфидной плавки в услови х сильно восстановительной среды, обусловленной присутствием кокса, поэтому железосодержащее соединение представлено закисью железа, имеющей повышенную реакционную способность и ускор ющей подготовку дл реакций клинкерообразовани . Реакционна способность шлака благодар наличию закисного железа (до 40%) про вл етс еще при 280с, когда FeO переходит в Fe, 04., а затем при 470 С в . Причем окисление закиси железа при температуре до 850°С осуществл етс не только кислородом, но и углекислым газом, что способствует ускорению твердофазовых реакций . Это как бы раст гивает печь, способствует улучшению подготовки материала, а в дальнейшем значительно ускор ет по вление жидкой фазы и всю кинетику реакций клинкерообразовани . Гранулированный возгоночный шлак от выплавки свинца представл ет собой зеленовато-черные плотные, но трещиноваты е гранулы размером преимущественна от 5 до 10 мм. В шлаке преобладает шлаковое стекло, составл не менее 90%. Кристаллические фазы (пироксены, фа лит, метасиликат железа, рудные минералы) занимают подчиненное положение и распределены в шлаковом стекле неравномерно. Таким образом, кроме своего пр мого действи , возгоночный свинцовый шлак как железосодержащий компонент оказывает сильное флюсующее и минерализующее действие во врем обжига цементного клинкера. Повыша реакционную способность спекаемого материала, он способствует улучшению кристаллизации цементного клинкера и повышает его активность. Одновременно с ускорением реакций клинкерообразовани может быть снижена температура обжига или увеличено питание печи. В обоих случа х достигаетс снижение энергетических затрат на обжиг цементного клинкера без ухудшени его качественных показателей . . Необходимость повышени тонины помола сырьевой смеси при обжиге во вращающейс печи обусловлена реакци ми между основными и кислотными окислами, которые протекают в твердом состо нии, где полнота взаимодействи тесно св зана с величиной поверхности соприкосновени При использовании гранулированных шлаков необходимость в их тонком измельчении отпадает, так как в реакци х , протекающих в подготовитель .ных зонах печи, они фактически не участвуют, а при поступлении их в зону спекани вращающейс печи происходит расплавление стекловидных шлаковых гранул, которое наступает раньше и происходит быстрее, чем у закристаллизованных материалов. При этом реакции клинкерообразовани протекают в основном в жидкой среде расплава, где дл скорости и полноты протекани реакций дисперсность материала не имеет столь важного значени . Это дает возможность вводить непосредственно в печь, в ее подготовительные зоны шлаковые зернагранулы величиной до 10 мм.The viscosity and increase in the reactivity of the phase, as well as the intensification of all the preceding solid-phase reactions, lead to an increase in the thickness of the sintering zone in the rotary kiln, as well as to a decrease in the calcination temperature of the clinker and, consequently, a shorter material residence time in the kiln. The purpose of the invention is to intensify the processes of clinker formation and reduce energy costs. This goal is achieved by the fact that according to the cement clinker production method by preparing the raw mix and firing it in a rotary kiln with the introduction of a slanted additive into the preparatory zones of the kiln from the cold end, a mixture of granular electrothermophosphoric and sublimated lead slags with a granule size of "10 mm in the amount of 2040 wt.% with a ratio of from 4: 1 to 7: 1. . Electrothermophosphoric slag is produced in electric furnaces at 2100-2300s, after which it is granulated with rapid water cooling. This is the main slag, whose composition in the overwhelming majority is represented by two oxides — silica (40–45%) and calcium oxide (45–50%). The remaining components are represented by, (2–4%), (up to 0.5%), MDO (3-4%). Phosphorus and fluoride are also present in the slag. The material is represented by almost 100% slag glass. Sublimate lead slag is produced in the fusing process, i.e. sublimation and additional recovery of the contents in the primary slag of lead smelting of metal metals. Then this slag in a flame-liquid state is granulated with abrupt water cooling. The chemical composition of sublimated lead slag is as follows,%: SiOo. 28.14; , 6.45 8.20; FeO 28.64; CaO 19.17; MDO 4.54; T, 23; K2.O + BaO + Na, j.O 0.27+ + 2.52 + 0.45; ST. 0.13. Sublimated lead slag, in addition to the aluminosilicate part, is an iron-containing component - smooth, so adding pyrite butts or fluorite to the raw mixture as smoothly is not required. The increase in the mineralizing effect of slag is promoted by the presence of barium oxide in it (up to 3%), as well as metals Zn, Cu, Pb, Ni, Co, Ti, Cd and B i, in relatively small amounts, which, in addition to the mineralizing effect during calcining of cement clinker, are dopant additives to cement and contribute to increasing its activity. Granulated slags from lead smelting are formed as a result of sulphide smelting under conditions of a highly reducing environment due to the presence of coke, therefore the iron-containing compound is iron oxide, which has an increased reactivity and accelerates preparation for clinker-forming reactions. Slag reactivity due to the presence of ferrous iron (up to 40%) appears even at 280 ° C, when FeO goes to Fe, 04., and then at 470 ° C. Moreover, the oxidation of ferrous oxide at temperatures up to 850 ° C is carried out not only with oxygen, but also carbon dioxide, which contributes to the acceleration of solid-phase reactions. This kind of stretches the furnace, improves the preparation of the material, and then significantly accelerates the appearance of the liquid phase and the entire kinetics of the reactions of clinker formation. The granulated sublimation slag from lead smelting is greenish-black dense, but the fractured granules are preferably from 5 to 10 mm in size. Slag glass prevails in the slag, at least 90%. The crystalline phases (pyroxenes, phylite, iron metasilicate, ore minerals) occupy a subordinate position and are unevenly distributed in the slag glass. Thus, in addition to its direct action, sublimated lead slag as an iron-containing component has a strong fluxing and mineralizing effect during the firing of cement clinker. Increasing the reactivity of the sintered material, it helps to improve the crystallization of cement clinker and increases its activity. Simultaneously with the acceleration of the reactions of clinker formation, the burning temperature can be reduced or the furnace feed can be increased. In both cases, a reduction in the energy costs of burning cement clinker is achieved without degrading its quality indicators. . The need to increase the fineness of grinding the raw material mixture during firing in a rotary kiln is due to reactions between basic and acid oxides, which flow in a solid state, where the completeness of the interaction is closely related to the size of the contact surface When using granulated slags, the need for fine grinding is no longer necessary, because they do not actually participate in the reactions that take place in the preparatory zones of the furnace, and when they enter the sintering zone of the rotary furnace, the glass-like melting occurs slag granules, which comes earlier and is faster than crystallized materials. In this case, the clinker formation reactions proceed mainly in the liquid melt medium, where the dispersion of the material is not so important for the speed and completeness of the reactions. This makes it possible to introduce slag granules of up to 10 mm size directly into the furnace, into its preparation zones.

Способ производства цементного клинкера осуществл ют следующим образом .The method for producing cement clinker is carried out as follows.

При подаче в печь смеси электротермофосфорного и возгоночного свинцового шлаков количество его рассчитываетс исход из химических составов известн кового и шлакового компонентов .When a mixture of electrothermophosphoric and sublimated lead slag is fed into the furnace, its amount is calculated based on the chemical compositions of the limestone and slag components.

Приготовленный путем измельчени известн ковый компонент подают во вращающуюс печь известным технологическим способом.The limestone component prepared by grinding is fed into a rotary kiln by a known technological method.

Одновременно в подготовительные зоны вращаю1цейс печи со стороны ее холодного конца ввод т гранулированные электротермофосфорный и возгоночный свинцовый шлаки с величиной гранул меньшей или равной 10 мм в количестве 20-40% от веса всей сырьевой смеси при соотношений от 4:1 до 7:1. Дозировка шлаковых компонентов производитс тарельчатым питателем, а подача в печь уже готовой шлаковой смеси осуществл етс с помощью форсунки, на которую она подаетс питателем усреднительного бункера.At the same time, granulated electrothermophosphoric and sublimated lead slags with a granule size less than or equal to 10 mm in an amount of 20-40% by weight of the whole raw mix at ratios from 4: 1 to 7: 1 are introduced into the preparatory zones of the rotary kiln on the side of its cold end. The dosage of the slag components is produced by a plate feeder, and the feed to the furnace of the finished slag mixture is carried out using a nozzle, to which it is fed by the feeder of the averaging bunker.

Влажность шлаковых компонентов, поступающих в печь, не должна превы- i шать 5%,-Если ома оказываетс выше, то необходимо осуществл ть подсушку, . например, в сушильном барабане. Наход ща с на поверхности стекловидных гранулированных шлаков влага быстро испар етс и затруднений в работе сушильных устройств при этом не возникает.The moisture content of the slag components entering the kiln should not exceed 5%. - If ohm is higher, then it is necessary to dry it,. for example, in a tumble dryer. The moisture on the surface of vitreous granulated slags quickly evaporated and there are no difficulties in the operation of the drying devices.

Интенсифицирующее действие вводимых в подготовительные зоны печи шлаков про вл етс в увеличении производительности печи, снижении удельных затрат на обжиг цементного клинкера и повышении его активности при неизменном помоле за счет увеличени содержани алита в клинкере.The intensifying effect of the slags introduced into the preparatory zones of the kiln is manifested in an increase in the kiln's productivity, a decrease in the specific cost of the cement clinker roasting and an increase in its activity with constant grinding due to an increase in the content of alite in the clinker.

0 Смесь гранулированных электротермофосфорного и возгоночиого свинцового шлаков подаетс в подготовительную зону вращающейс печи размером 3,6X150 м В количестве 36% от0 A mixture of granulated electrothermophosphoric and sublimated lead slag is fed into the preparatory zone of a rotary kiln, 3.6X150 m in size 36% of

5 веса всей сырьевой смеси при соотношении 5:1 и с размером гранул меньшим или равным 40 мм.5 weights of all raw mix at a ratio of 5: 1 and with a granule size less than or equal to 40 mm.

Сравнительна характеристика известного и предлагаемого способовComparative characteristics of the known and proposed methods

0 производства цементного клинкера представлена в таблице.0 production of cement clinker is presented in the table.

В результате применени предлагаемого способа производства цементного клинкера достигнуто сокращениеAs a result of the application of the proposed cement clinker production method, a reduction was achieved

времени на обжиг, которое эквива35 лентно снижению расхода технологического топлива На 6,72%.burning time, which is equivalent to a reduction in the consumption of process fuel by 6.72%.

ё gg

п P

ю Yu

оabout

1414

тЧ (ЧPM (H

оabout

о и оoh oh

hh

tltl

шsh

ш m о. аsh m about. but

п«P"

ж жWell

§§

§0§0

SeSe

0) X0) X

ю нu n

Г) гD) d

««""

Л ЩL y

х- x-

ь о oh

S НS n

о, Uoh u

(U ч(U h

н оn o

X шX w

(в о(in about

&g& g

X аX a

к 1)to 1)

о« оo "o

«о гч"Oh gh

«-I m"-I m

соwith

1Л CS1L CS

со чfrom h

VO 1ЛVO 1L

1Л tn1L tn

«о"about

тч «чtch “h

toto

о оoh oh

гg

см гчsee gh

Г4G4

«м м"M m

(М(M

1Л W1L W

о оoh oh

so toso to

oo

со о,with oh

г1Г r1g

оabout

иand

соwith

оabout

о«about"

очвчoch

о оoh oh

09 М09 M

в«at"

МM

СПSP

«-I гГл"-I ggl

со гwith g

tn оtn o

X Г)X D)

о гabout g

о оoh oh

IM ПIM P

8eight

gg

I II I

Claims

1.Pa: en France 2182810, cl. From 04 to 7/36, 1968.

2. Authors certificate of the USSR 658102, cl. C 04 B 7/36, 1977 (prototype).