UA74237C2 - Спосіб окиснювальної обробки сталеливарних шлаків та спосіб одержання гідравлічних в'яжучих матеріалів з його використанням (варіанти) - Google Patents

Спосіб окиснювальної обробки сталеливарних шлаків та спосіб одержання гідравлічних в'яжучих матеріалів з його використанням (варіанти) Download PDF

Info

Publication number
UA74237C2
UA74237C2 UA2003087299A UA200387299A UA74237C2 UA 74237 C2 UA74237 C2 UA 74237C2 UA 2003087299 A UA2003087299 A UA 2003087299A UA 200387299 A UA200387299 A UA 200387299A UA 74237 C2 UA74237 C2 UA 74237C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
slag
source
lime
raw
aluminum oxide
Prior art date
Application number
UA2003087299A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Пупардін Валері Мішо
Франсуа Соррентіно
Франсуа Соррентино
Original Assignee
Лафарж
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 Лафарж filed Critical Лафарж
Publication of UA74237C2 publication Critical patent/UA74237C2/uk

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
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/14Cements containing slag
    • C04B7/147Metallurgical slag
    • C04B7/153Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
    • C04B7/21Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with calcium sulfate containing activators
    • 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
    • C04B5/00Treatment of  metallurgical  slag ; Artificial stone from molten  metallurgical  slag 
    • C04B5/06Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
    • 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
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/14Cements containing slag
    • C04B7/147Metallurgical slag
    • C04B7/153Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
    • C04B7/17Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with calcium oxide containing activators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02Physical or chemical treatment of slags
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

Спосіб обробки необробленого сталеливарного шлаку для перетворення згаданого шлаку на гідравлічний в'яжучий матеріал, еквівалентний щонайменше портландцементному клінкеру, який включає: окиснювальну обробку шляхом подачі кисню чи повітря або їх суміші під тиском у межах від 1 до 15 бар (0,1-1,5 МПа), при температурі у межах від 1650 до 1400°С, необробленого сталеливарного шлаку, до складу якого входить, у перерахунку на загальну масу необробленого шлаку, щонайменше 45% (мас.) СаО та менше ніж 30% (мас.) Fе2О3, та додавання до такого шлаку джерела вапна, доповненого, у разі потреби, джерелом діоксиду кремнію та/або джерелом оксиду алюмінію, причому співвідношення джерела вапна та факультативно джерел діоксиду кремнію та/або оксиду алюмінію вибирають таким чином, щоб вміст Fе2О3 шлаку після перетворення та при кімнатній температурі становив щонайменше 13% (мас.), а до мінералогічного складу входило щонайменше 40% (мас.) мінеральної фази C3S та більше ніж 10% (мас.) фериту кальцію у формі мінеральної фази C2F та/або C4AF, у перерахунку на загальну масу кінцевого обробленого шлаку.

Description

Опис винаходу
Цей винахід, взагалі, має відношення до обробки сталеливарних шлаків для надання їм властивостей 2 гідравлічного в'яжучого матеріалу.
Зокрема, цей винахід має відношення до способу обробки сталеливарних шлаків з одержанням оброблених шлаків, які, завдяки своєму мінеральному складу, перетворюються на синтетичні матеріали, що мають кращі експлуатаційні властивості у разі використання у будівництві (грануляти для виконання бетонних робіт або шляхового будівництва, гідравлічні в'яжучі матеріали або в'яжучі матеріали з гідравлічним потенціалом). 70 У разі одержання гідравлічних матеріалів або матеріалів із гідравлічним потенціалом із сировини без виділення СО 5 зіштовхуються із проблемами, спричиненими тим, що їх хімічний і мінералогічний склад є несприятливим для одержання в'яжучої речовини.
Термін "несприятливими" означає, що одержаний матеріал не буде придатним ні у разі самостійного використання, ні у разі можливого змішування з портландцементом, оскільки він не буде мати міцністних 19 характеристик, які вимагаються стандартами, або ж буде створювати проблеми, пов'язані з набуханням та руйнуванням конструкцій. Саме це і спостерігається у разі ЛД шлаку /шлак киснево-конвертерного виробництва сталі з продуванням плавки киснем лише зверху) (цей шлак одержують із затвердлого та розмеленого сталеливарного шлаку).
ЛД шлак є побічним продуктом киснево-конвертерного процесу переплавки гематитових чавунів (чавуни з низьким вмістом фосфору). Такий матеріал має високий вміст заліза та вапна із середнім мінералогічним складом, який відповідає сукупності фаз, утворених дикальційсилікатами, феритом кальцію та оксидами металів, завдяки чому середній хімічний склад головних складових є таким: сч о ме 6 Кк - - о сч
Застосування ЛД шлаку у формі гранульованого матеріалу для бетонних робіт або шляхового будівництва «І для одержання бітумних верхніх шарів або постільних шарів обмежується присутністю вільного вапна, яке 32 викликає здимання дороги або бетону. т
Перетворення ЛД шлаку на гідравлічний в'яжучий матеріал також становить значний інтерес.
У патенті Франції Мо2,546,530 розкривають спосіб обробки сталеливарних шлаків з метою їх використання як цементу. «
Спосіб обробки, розкритий у згаданому патенті, полягає у додаванні до рідкого шлаку сполуки (бокситу), З 70 яка постачає оксид алюмінію, та сполуки (алюмінію), яка утворює оксид алюмінію, підведенні тепла у кількості, с необхідній для розчинення згаданих сполук у шлаку та піддані шлаку кисневому дражненню. "з Кількість сполуки (сполук), здатної (здатних) утворювати оксид алюмінію, для додавання до шлаку є такою, що оброблений шлак містить 5-2596 (мас.) оксиду алюмінію.
Незважаючи на те, що у патенті Франції Мо2,546,530 розкривають, що оброблений у такий спосіб шлак може використовуватись як гідравлічний в'яжучий матеріал, у тому числі для виробництва цементу, така обробка не дозволяє одержувати гідравлічний в'яжучий матеріал, по суті здатний до повної заміни портландцементу. ьч У патенті Німеччини Мо2,611,889 розкривають окиснювальну обробку залишків сталеливарної промисловості шляхом додавання вапна з подальшою стадією дуже швидкого охолодження для одержання гранульованого о матеріалу, разом з яким перемелюють 3-80 (мас.) гіпсу. оз 20 Головною складовою оброблених металургійних залишків є пічний шлак. що Точніше, такий спосіб являє собою спосіб перетворення 60-9095 металургійного скрапу шляхом додавання 10-4095 (мас.) вапна. Однак оброблений таким чином скрап на 3595 складається зі сталеливарного шлаку, змішаного з 4895 пічного шлаку та 1795 іншого лому сталеобробної промисловості. Обробці фактично піддається лише приблизно 20-3295 сталеливарного шлаку. 25 ЛД шлак, оброблений з використанням такого способу, має відносно низький вміст СаО («4595 (мас.)) та
ГФ) високий вміст Ре2О»3 (23095 (мас.)). Крім того, така обробка відбувається за високої температури у межах від юю 16009С до 17502С, за варіантом, якому віддається перевага, від 1650 С до 17002С, і потребує використання додаткового палива, такого як кокс.
Заявник знає спосіб окиснювальної обробки сталеливарного шлаку, що включає стадії додавання до шлаку 60 джерела оксиду алюмінію та джерела вапна і відповідного їх охолодження для одержання обробленого шлаку, що має мінералогічний склад, який відповідає одному з наведених далі: (а) аморфна склоподібна фаза; (в) перша сукупність фаз (1), яка містить, у 95 (мас), 10-40 СА, 20-50 С2АБ, 30-50 СбАР2 та 10-30 С25; (с) друга сукупність фаз (2), яка містить, у 9о (мас), 20-40 С2Е, 10-30 С2А5, 20-50 СбАГ2 та 10-40 С25; та бо (4) суміш аморфної склоподібної фази та першої або другої сукупності фаз.
Слід нагадати, що за традиційною термінологією виробників цементу: сС-Сао
А:А2Оз
БІО»
ГеБе2053
РЕРО,
Вищезгадані фази не є чистими сполуками, але, ймовірно, містять у твердому розчині домішки, такі як залізо, оксид магнію (Мо9О), оксид фосфору (РоОрБ), сірку і тощо. 70 Окрім того, що такий спосіб потребує застосування контрольованих стадій охолодження, важливою є також кількість джерел оксиду алюмінію та вапна, призначених до додавання, що становить в загальній кількості 2595 (мас.) або більше для джерела оксиду алюмінію та 4095 (мас.) або більше для джерела вапна.
Ціллю цього винаходу є, таким чином, спосіб окиснювальної обробки необробленого сталеливарного шлаку, до складу якого входить, у перерахунку на загальну масу необробленого шлаку, щонайменш 4595 (мас.) Сао та 7/5 менш ніж 3095 (мас.) Ре2Оз, що долає незручності відомого рівня техніки.
Зокрема, ціллю цього винаходу є спосіб окиснювальної обробки необробленого сталеливарного шлаку з одержанням шлаку, який, у разі змішування з портландцементом або у разі самостійного застосування, являє собою придатний гідравлічний в'яжучий матеріал із вмістом СЗ5 у межах від 4095 до 6095, що забезпечує можливість досягнення прийнятної механічної міцності, зокрема, міцності на стиск Ке, рівень якої Через один день перевищує 8МПа.
Іншою ціллю цього винаходу є також спосіб окиснювальної обробки сталеливарного шлаку за визначенням, яке було наведено вище, що потребує додавання невеликої кількості джерела вапна та факультативно джерел оксиду алюмінію та/або діоксиду кремнію.
Мінімальний вміст заліза (у формі РеО або Ре2О53) шлаку до обробки повинен бути таким, щоб мінімальний с ов Вміст Ре2О3 кінцевого шлаку становив 1395 (мас). Це дозволяє використовувати відносно низькі температури обробки (що дорівнюють або нижчі за 15009С - шлак виходить із ковша при температурі приблизно 16509 і і) природним чином охолоджується до температури 14502С. Гадають, що обробка відбувається при температурі, яка наближається до 1500 С), що не потребує жодного іншого підведення енергії, окрім тієї, що є наслідком згоряння кисню, зокрема, що не потребує використання жодного додаткового палива, такого як кокс. -
Вищезгаданих цілей досягають, за цим винаходом, використанням способу обробки необробленого сталеливарного шлаку для перетворення згаданого шлаку на гідравлічний в'яжучий матеріал щонайменш о еквівалентний портландцементному клінкеру, що включає: Ге! - окиснювальну обробку шляхом подачі кисню чи повітря або їх суміші під тиском у межах від 1 бар до 15 бар (0,1-1,5МПа), за варіантом, якому віддається перевага, від 5 бар до 10 бар (0,5-1,0МПа), при температурі З у межах від 16509 до 14002, за варіантом, якому віддається перевага, у межах від 1550 С до 14509С, ч- необробленого сталеливарного шлаку, до складу якого входить, у перерахунку на загальну масу необробленого шлаку, щонайменш 4595 (мас.) СаО та менш ніж 3095 (мас.) Ре2О»; та - додавання до такого шлаку джерела вапна, доповненого, у разі потреби, джерелом діоксиду кремнію та/або « джерелом оксиду алюмінію, причому співвідношення джерела вапна та факультативно джерел діоксиду кремнію та/або оксиду алюмінію вибирають таким чином, щоб вміст Ге2Оз3 шлаку після перетворення та при кімнатній - с температурі становив щонайменш 1395 (мас), а до мінералогічного складу входило щонайменш 4095 (мас.) фази ч СЗ35 та більше ніж 1095 (мас), за варіантом, якому віддається перевага, щонайменш 4095 (мас.) фериту кальцію у є» формі фази С2Е та/або СААРЕ, у перерахунку на загальну масу кінцевого обробленого шлаку.
За варіантом, якому віддається перевага, обробку за цим винаходом здійснюють без подачі енергії, окрім тієї, що утворюється під час згоряння кисню. -і За варіантом, якому віддається перевага, кінцевий оброблений шлак також містить менш ніж 295 (мас), за їх варіантом, якому віддається перевага, менш ніж 195 (мас.) вільного вапна, а за варіантом, якому віддається більша перевага, зовсім не містить вільного вапна. іме) Як згадувалось вище, необроблений сталеливарний шлак, оброблений із застосуванням способу за цим сю 50 винаходом, містить щонайменш 4595 (мас) СаО, як правило, 45-6595о (мас.) СаО та, за варіантом, якому віддається перевага, 48-6295 (мас), у перерахунку на загальну масу необробленого шлаку. "і Необроблений сталеливарний шлак також містить менш ніж 3095 (мас.) Ре»2Оз, за варіантом, якому віддається перевага, менш ніж 30-1095 (мас.) Ре2О», та за варіантом, якому віддається більша перевага, 25-1095 (мас), у перерахунку на загальну масу необробленого шлаку.
Вміст Ре2О»з кінцевого обробленого шлаку становить щонайменш 1395 (мас), за варіантом, якому віддається о перевага, 15-3590 (мас).
За варіантом, якому віддається перевага, вихідний шлак до обробки містить 5-2095 РеО. іме) За варіантом, якому віддається ще більша перевага, співвідношення домішок є такими, що шлак, після перетворення та при кімнатній температурі, має такий мінералогічний склад, що вміст фази С25 становить менш 60 ніж 1095 (мас), та за варіантом, якому віддається більша перевага, є вільним від фази С25.
За допомогою обробки, опис якої наведено вище, одержують гідравлічний в'яжучий матеріал, який має такі саме характеристики, що і портландцементний клінкер.
Для одержання зі сталеливарного шлаку, обробленого за цим винаходом, гідравлічного в'яжучого матеріалу, еквівалентного портландцементу, до вищезгаданого обробленого шлаку додають, під час розмелювання шлаку, 65 джерело сульфату кальцію, наприклад, гіпс або ангідрит, з метою поліпшення кінетики гідратації згаданого шлаку.
Взагалі, кількість, доданого гіпсу або ангідриту становить щонайменш 595 (мас), за варіантом, якому віддається перевага, щонайменш 1095 (мас.) у перерахунку на масу обробленого шлаку.
Для одержання зі сталеливарного шлаку, обробленого за цим винаходом, гідравлічного в'яжучого матеріалу, еквівалентного портландцементу, з обробленим та розмеленим шлаком можна також змішувати щонайменш 5095 (мас.) портландцементу.
Необроблений сталеливарний шлак може піддаватись окиснюванню або у рідкій формі при температурі у межах від 14002 до 16502С, за варіантом, якому віддається перевага, від 14502 до 15502, наприклад, шляхом продування кисню, повітря або суміші кисню та повітря у ковші, що містить рідкий необроблений шлак, або у 7/0 твердій формі, наприклад, шляхом простого контактування необробленого шлаку з повітрям у обертовій печі цементного заводу.
Подібним же чином, додавання джерела вапна та факультативне додавання джерел оксиду алюмінію та/або діоксиду кремнію, може здійснюватись до рідкого або до твердого необробленого шлаку. Таке додавання може здійснюватись перед, під час або після окиснювання необробленого шлаку.
Звичайно, коли необроблений шлак знаходиться у твердій формі, його слід нагріти до температури, достатньої для одержання необхідного перетворення, як правило, до температури у межах від 1450 9С до 15502С, типово до температури приблизно 150020.
Джерелом вапна може бути будь-яке придатне джерело вапна, наприклад, вапно або карбонат кальцію.
Подібним же чином, джерелами оксиду алюмінію та діоксиду кремнію можуть бути чистий оксид алюмінію або чистий діоксид кремнію, або також боксит.
Зрозуміло, що кількість вапна, що повинна додаватись, залежить від хімічного складу необробленого шлаку і може становити до 3095 (мас.) у перерахунку на масу необробленого шлаку, однак за варіантом, якому віддається перевага, становить 5-1595 (мас), за варіантом, якому віддається перевага, 8-1590 (мас).
Кількість оксиду алюмінію, що повинна додаватись, коливається, як правило, від 0 до 1095 (мас), у той час Ге!
Як кількість діоксиду кремнію коливається, як правило, від 0 до 595 (мас.) у перерахунку на масу необробленого о шлаку.
Для того, щоб знати кількість матеріалів, що повинна додаватись до шлаку з метою одержання матеріалу, що містить від 4095 до 6095 С35, слід додержуватись наведеної далі методики, приймаючи до уваги, що склад шлаку є таким: ч- со м 7| А || т сч
З метою визначення кількості діоксиду кремнію, що повинна додаватись: « у разі, якщо 2 « 10,52, кількість діоксиду кремнію, що повинна додаватись, 2, становить від (10,52-2) (з ч- метою одержання 4095 фази СЗ5) до (15,8-7) (з метою одержання 6095 фази С35), у разі, якщо 10,52:2«15,8, кількість діоксиду кремнію, що повинна додаватись, 7, може сягати (15,8-2), та у разі, якщо 215,8, додавати діоксид кремнію до шлаку непотрібно. «
Додавання оксиду алюмінію поліпшує властивості матеріалу, який одержують шляхом обробки шлаку. Однак оксид алюмінію є дорогим матеріалом і часто більш рентабельним шляхом буде додавання лише декількох - с відсотків цього матеріалу. Додавання оксиду алюмінію позначають як А". ц Кількість вапна до додавання визначають за наведеним рівнянням: "» зСабат(АКАУТ ЛОНА У? ВН ЮМт12у0,икР 18ТО,07-У.
Охолодження сталеливарного шлаку після обробки слід здійснювати для того, щоб сприяти утворенню фази СЗ35. Швидкість охолодження, як правило, становить від 502С/хв до 1002С/хв. -| Подальша частина опису має відношення до доданих фігур, на яких відповідно зображено: 1» Фіг.1: мікрофотографія шлаку з порівняльного прикладу, та
Фіг.2: мікрофотографія шлаку за цим винаходом. ко У подальших прикладах, якщо не зазначено протилежне, усі відсотки та частини наведено за масою. с 50 1. Сталеливарний шлак.
Для ілюстрації цього винаходу було використано сталеливарні шлаки, хімічні та мінералогічні склади яких і наведено у нижченаведеній таблиці.
Ф) З З 2 8 5 кальцію/(35) (55) Сао ю 100 раза яязнев ав овутяв татом 57 мо 10 5110 мов зав внояв ов вв тзвив т 21 лю 019 во з пл рови ую я лоз ог ме яв ме ма 08000 а паро мвви от ол ов ся в зов ми 719 5 1 ла ввів фвви|ом|ові ом оя| ти | зв | 52 | лом оо б5 2. Порівняльні приклади С1-С21
Шлак вищенаведених типів окиснювали та факультативно обробляли шляхом додавання вапна та/або діоксиду кремнію за межами обсягу цього винаходу. Температура на початку обробки дорівнює 1650 2 (температура на виході з ковшу, що містить шлак), і 145023 перед завершенням обробки. Тиск застосовуваного кисню дорівнює 200кПа (2 атм), і загальна тривалість обробки дорівнює ЗОхв.
Склад та кількість домішок, а також одержані хімічні та мінералогічні склади наведено у таблицях І! та ПІ. 70 АІ203 іо
Сао аю те 56000001 вв 13111113 та 613 50000008 8113 нн нн но о По ПО ПО ПО 00000001 вв 11611111 -11116 ни нн нн и о з о и ПО ПОЛ пи ев 6 нин ни и По ПО ПО ПО по
ПОЛО: ТИНИ ПОЕТИ ПОЛО ОН ПОЛОН ПО ПО КА», 56111818 о те 05 00110001 81 60116014 08 те з Ф сч вю1111111121111111ю11111114011111112 111 - бокситу, який вводить, більш конкретно, деякий відсоток заліза (середній склад бокситу, що додається, наведено далі): боОбо АІоОз, « 12,596 ЗіО», та 27,596 Бе2Оз. - -
ШИП: ли ян сз38 - а 17617195. ни нс ше и ЕН ШЕ т ев 179 | 118 ю ние и Ен ис ШОЕ я, 5179 90 о вв | м | я ом -4 ни: си НН ЕН ШЕ 109» 81105 вв юю 350 9 см | з | з | о | в щі а 1019 ю 8. м ПИ: ЕН НЕ НИЄ ПОН ВОЄН вм т» 1000» бо в 10» 6105» 8 в тв 80 вв 1095 питних жи ие: з НС ШЕ бо с2о 25 22 о 23 см | в | о | о | 2
Приклади С1-С21 відображають матеріали, характеристики яких є незадовільними, оскільки доля гідравлічної фази СЗ5, яку вони містять, є занадто малою. 95 Приклад С1 показує, що наслідком простої стадії окиснення без додавання мінеральної речовини з необробленого сталеливарного шлаку є зникнення вюститу (Ред) і утворення незначної гідравлічної фази С25.
Наслідком додавання діоксиду кремнію (приклади С2, С7, С12) є зникнення частини С25 на користь негідравлічної фази (С5).
Якщо під час додавання діоксиду кремнію додається підвищена кількість вапна (приклади С3-С6 або то С8-С11), підвищується відсоток гідравлічної фази (СЗ35).
Іноді більш рентабельним є здійснення додавання у формі природних мінеральних речовин, наприклад, бокситу (з постачанням по суті А, 5 та оксидів заліза). Наслідок додавання лише бокситу є еквівалентним додаванню 5 та А (приклад С16). Додавання 5 разом із додаванням бокситу стимулює утворення негідравлічних фаз, наприклад, С5 (приклад С15). т5 Наслідком додавання вапна до бокситу (приклади С13, С14, С17, С19, С21) є утворення фази С3З5, подібно випадку додавання лише діоксиду кремнію.
У разі додавання діоксиду кремнію та оксиду алюмінію, слід додавати більшу кількість вапна для компенсування додавання діоксиду кремнію та оксиду алюмінію (приклади С18, С20); доля вапна, що повинна додаватись, залежить від відповідного вмісту діоксиду кремнію, оксиду алюмінію та вапна у шлаку, що піддається обробці.
Слід розуміти, таким чином, що у разі здійснення додавання, що не відповідає значенням, встановленим за рівняннями, одержані сполуки не забезпечують одержання потрібних відсотків фази СЗ35.
З. Приклади 1-6
Необроблений сталеливарний шлак піддавали обробці шляхом окиснення під тиском приблизно 10 бар см (1,0МПа) впродовж ЗОхв із додаванням вапна та факультативно оксиду алюмінію та діоксиду кремнію за цим (о) винаходом. Температура на початку обробки дорівнює 16502С (температура шлаку на виході з ковшу).
Шлак, що використовувався, співвідношення додавання та одержані мінеральні фази представлені у наведених далі таблицях ІМ та М. їч- зо не
Приклад Мо|Шлак Мо | 95 шлаку| Домішки
АІ203 802 см « сао ї- юю 51985 8161551 « в и в з с 6 11 1 в в з. ;» х яні сз8 т» 101-111 юю шисиннншеншшшшше в (81-11
ФО я мів 11111161 ще ввів 45111112 нн сєжинннн ние
Фіг.1 - мікрофотографія із прикладу С8. "Кульки", показані на цій мікрофотографії, представляють собою 59 С25, фазу проникнення, яка складається з С5 та феритної фази.
ГФ) Фіг2 - мікрофотографія із прикладу 3. "Призмами", показаними на цій мікрофотографії, є СЗ5, фаза 7 проникнення, яка складається з феритної фази.
Дві серії експериментів для заявки було здійснено з використанням обробленого шлаку, який одержали з порівняльних прикладів С1-С21 або із прикладів 1-6 за цим винаходом. бо У першій серії, результати якої представлено у таблиці МІ-А, шлак кожного типу змішували з портландцементом у співвідношенні 50/50 за масою.
З кожної суміші виготовляли стандартні трубки для випробування будівельного розчину за стандартом ЕМ 196-1; механічну міцність на стиск визначали через 1 день та через 28 днів.
Результати наведено після об'єднання шлаків різних типів до класів у залежності від вмісту фази С35. бо Для кожного класу наведені мінімальні та максимальні одержані значення механічної міцності, у залежності від шлаку, який піддавали випробуванню. б пше г Шр рн
Уо (мас.) шлак Мо
Вечерезтідеемла 100000256000000001026000256000100000260058 ом вт, й
У другій серії, результати якої відображено у наведеній далі таблиці МІ-В, шлак кожного типу розмелювали з 1095 гіпсу і здійснювали ті ж самі експерименти, що і у попередній серії. ше го р я
Уо (мас.) шлак Мо ечежтднмтя;) 0000000000100000100001013. 013 ом тат
Ксзерезовднії, МПа! 71071111 13 177елі |в? роя зало зем
Одержані результати показують, що шлаки тих типів, що піддавались обробці за цим винаходом, у сч 29 протилежність шлакам порівняльних прикладів, дозволяли одержати механічну міцність на стиск, за стандартом.ї (У
ЕМ 196-1, набагато вищу за 8МПа через 1 день, незалежно від того, змішували або не змішували шлаки цих типів із портландцементом.
Значення механічної міцності через 28 днів відповідають міцності портландцементу, за стандартом ЕМ-197-1, класів 32,5 або 42,5. - со

Claims (16)

Формула винаходу с «
1. Спосіб обробки необробленого сталеливарного шлаку для його перетворення на гідравлічний в'яжучий 35 матеріал, принаймні еквівалентний портландцементному клінкеру, який включає окиснювальну обробку - необробленого сталеливарного шлаку, що містить, у перерахунку на загальну масу необробленого шлаку, щонайменше 4595 (мас.) СаО та менше ніж 3090 (мас.) Ре2Оз, шляхом подачі кисню чи повітря або їх суміші під тиском 1-15 бар (0,1-1,5 МПа) і при температурі 1650-1400 та додавання до такого шлаку джерела вапна, « доповненого, у разі потреби, джерелом діоксиду кремнію та/(або джерелом оксиду алюмінію, причому вміст 7 джерела вапна та, якщо вони наявні, джерел діоксиду кремнію та/або оксиду алюмінію підбирають таким чином, с щоб шлак після перетворення та при кімнатній температурі містив щонайменше 13905 (мас.) Ре 2053, і до його з мінералогічного складу входило щонайменше 4095 (мас.) мінеральної фази СЗ5 та більше ніж 1095 (мас.) фериту кальцію у формі мінеральної фази С2Е та/або С4АР, у перерахунку на загальну масу кінцевого обробленого шлаку. 75 2.
Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що шлак після перетворення та при кімнатній температурі містить їв. щонайменше 40 95 (мас.) фериту кальцію у формі мінеральної фази С2Е та/або С4АЕ. г» З.
Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що температура окислювальної обробки становить з 1550-1450, і тиск становить 5-10 бар (0,5-1,0 МПа).
4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що обробка здійснюється без живлення енергією, і95) окрім тієї, що утворюється внаслідок згоряння кисню. «м
5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що кінцевий оброблений шлак містить менше ніж 290 (мас.) вільного вапна у перерахунку на загальну масу кінцевого обробленого шлаку.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що кінцевий оброблений шлак містить менше ніж 195 (мас.) вільного вапна.
7. Спосіб за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що шлак, після перетворення та при кімнатній (Ф) температурі, містить менше ніж 1095 (мас.) мінеральної фази С25.
г 8. Спосіб за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що джерелом вапна є вапно або карбонат кальцію.
9. Спосіб за будь-яким із пп. 1-8, який відрізняється тим, що джерелом оксиду алюмінію є боксит. во
10. Спосіб за будь-яким із пп. 1-9, який відрізняється тим, що кількість вапна, що додається, становить щонайбільше 3095 (мас.) у перерахунку на масу необробленого шлаку.
11. Спосіб за будь-яким із пп. 1-9, який відрізняється тим, що кількість вапна, що додається, становить від 5965 (мас.) до 1595 (мас.) необробленого шлаку.
12. Спосіб за будь-яким із пп. 1-11, який відрізняється тим, що кількість джерела оксиду алюмінію, що бе додається, становить від 095 (мас.) до 1095 (мас.) необробленого шлаку, а кількість джерела діоксиду кремнію, що додається, становить від 0 до 595 (мас.) необробленого шлаку.
13. Спосіб одержання із сталеливарного шлаку гідравлічного в'яжучого матеріалу, еквівалентного портландцементу, який відрізняється тим, що змішують щонайменше 5095 (мас.) портландцементу зі шлаком, одержаним за способом обробки за будь-яким із пп. 1-12, у перерахунку на масу кінцевого обробленого шлаку.
14. Спосіб одержання із сталеливарного шлаку гідравлічного в'яжучого матеріалу, еквівалентного портландцементу, який відрізняється тим, що змішують зі шлаком, одержаним за способом обробки за будь-яким із пп. 1-12, щонайменше 595 (мас.) джерела сульфату кальцію, у перерахунку на масу кінцевого обробленого шлаку.
15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що змішують зі шлаком щонайменше 1095 (мас.) джерела 7/0 бульфату кальцію.
16. Спосіб за п. 14 або 15, який відрізняється тим, що джерелом сульфату кальцію є гіпс або ангідрит. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2005, М 11, 15.11.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і /5 Науки України. с щі 6) ча (зе) с
«
м. -
с . и? -І щ» іме) о) 70 що іме) 60 б5
UA2003087299A 2001-02-02 2002-01-02 Спосіб окиснювальної обробки сталеливарних шлаків та спосіб одержання гідравлічних в'яжучих матеріалів з його використанням (варіанти) UA74237C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0101451A FR2820420B1 (fr) 2001-02-02 2001-02-02 Procede de traitement oxydant des laitiers d'acierie pour l'obtention de materiaux cimentaires
PCT/FR2002/000395 WO2002062720A1 (fr) 2001-02-02 2002-02-01 Procede de traitement oxydant des laitiers d'acierie pour l'obtention de materiaux cimentaires

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA74237C2 true UA74237C2 (uk) 2005-11-15

Family

ID=8859573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003087299A UA74237C2 (uk) 2001-02-02 2002-01-02 Спосіб окиснювальної обробки сталеливарних шлаків та спосіб одержання гідравлічних в'яжучих матеріалів з його використанням (варіанти)

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6946014B2 (uk)
EP (1) EP1370501B1 (uk)
JP (1) JP4102668B2 (uk)
KR (1) KR100806173B1 (uk)
AT (1) ATE347540T1 (uk)
BR (1) BR0206959B1 (uk)
CA (1) CA2437224C (uk)
CZ (1) CZ299078B6 (uk)
DE (1) DE60216569T2 (uk)
DK (1) DK1370501T3 (uk)
ES (1) ES2275834T3 (uk)
FR (1) FR2820420B1 (uk)
PL (1) PL204475B1 (uk)
RU (1) RU2261846C2 (uk)
UA (1) UA74237C2 (uk)
WO (1) WO2002062720A1 (uk)
ZA (1) ZA200305835B (uk)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2809390B1 (fr) * 2000-05-24 2003-03-07 Lafarge Sa Procede de traitement oxydant des laitiers d'acierie et scories ld obtenues
US20050011415A1 (en) * 2001-12-03 2005-01-20 Gaspar Herban Material comprising gypsum and blast furnace slag, a process and an installation of making the same
CN1232465C (zh) * 2002-12-24 2005-12-21 清华大学 凝石二元化湿水泥及其用途
US20070240611A1 (en) * 2004-05-08 2007-10-18 Ok-Soo Oh High Strength Ascon Composition Comprising Slag Ball and Method for Producing the Same
JP2009529408A (ja) 2006-03-10 2009-08-20 シー. コンリー,ダグラス 二酸化炭素隔離物質およびプロセス
US20080264066A1 (en) * 2007-04-25 2008-10-30 Marc Porat Conversion of coal-fired power plants to cogenerate cement
US20080264301A1 (en) * 2007-04-25 2008-10-30 Marc Porat Coal combustion product cements and related methods of production
WO2008139001A1 (es) * 2007-05-10 2008-11-20 Cementos Portland Valderrivas, S.A. Material vitreo con propiedades cementantes y procedimiento de fabricación del mismo
US7993616B2 (en) 2007-09-19 2011-08-09 C-Quest Technologies LLC Methods and devices for reducing hazardous air pollutants
DE102008058573A1 (de) * 2008-11-21 2010-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
FR2991693B1 (fr) * 2012-06-12 2014-08-08 Centre Nat Rech Scient Procede de traitement de laitier d'acierie de conversion
UA110757C2 (uk) 2012-09-06 2016-02-10 Лоеше Гмбх Спосіб обробки сталевого шлаку та гідравлічний мінеральний в'яжучий матеріал
RU2534682C1 (ru) * 2013-07-11 2014-12-10 Сергей Викторович Ласанкин Способ получения плавленых минеральных компонентов для шлакопортландцемента ( варианты)
EP2843063B1 (de) * 2013-09-02 2016-07-13 Loesche GmbH Verfahren zur Aufbereitung von Stahlwerkschlacken sowie hydraulisches mineralisches Bindemittel
CN111807729B (zh) * 2020-06-23 2022-03-15 湖北湖大天沭新能源材料工业研究设计院有限公司 一种用氧鼓泡液态钢渣制备低成本胶凝材料的方法及得到的低成本胶凝材料
EP4089061A1 (en) * 2021-05-14 2022-11-16 Opigeo S.r.l. Process for producing a precursor for a hydraulic binder
CN114014569B (zh) * 2021-11-15 2022-08-02 吴联权 一种金属冶炼炉渣分离再利用生产工艺

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2611889C3 (de) 1976-03-20 1978-11-02 Ferdinand Dr.Rer.Mont. 6374 Steinbach Fink Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln aus Hüttenabfallen
FR2546530B1 (fr) 1981-08-07 1985-08-02 Siderurgie Fse Inst Rech Traitement de laitiers d'acierie en vue de leur utilisation en cimenterie
NL9201266A (nl) * 1992-07-14 1994-02-01 Pelt & Hooykaas Werkwijze voor het regelen van de samenstelling van staalslakken.
FR2809390B1 (fr) * 2000-05-24 2003-03-07 Lafarge Sa Procede de traitement oxydant des laitiers d'acierie et scories ld obtenues

Also Published As

Publication number Publication date
PL204475B1 (pl) 2010-01-29
ZA200305835B (en) 2004-09-28
FR2820420A1 (fr) 2002-08-09
EP1370501B1 (fr) 2006-12-06
KR100806173B1 (ko) 2008-02-21
BR0206959A (pt) 2004-03-09
PL364160A1 (en) 2004-12-13
US20040093988A1 (en) 2004-05-20
JP4102668B2 (ja) 2008-06-18
JP2004526651A (ja) 2004-09-02
RU2261846C2 (ru) 2005-10-10
DK1370501T3 (da) 2007-04-02
CA2437224C (fr) 2010-06-08
DE60216569D1 (de) 2007-01-18
BR0206959B1 (pt) 2010-12-14
KR20030088025A (ko) 2003-11-15
ATE347540T1 (de) 2006-12-15
CZ299078B6 (cs) 2008-04-16
CA2437224A1 (fr) 2002-08-15
CZ20032074A3 (cs) 2004-03-17
US6946014B2 (en) 2005-09-20
DE60216569T2 (de) 2007-10-11
ES2275834T3 (es) 2007-06-16
WO2002062720A1 (fr) 2002-08-15
RU2003126593A (ru) 2005-02-27
EP1370501A1 (fr) 2003-12-17
FR2820420B1 (fr) 2003-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA74237C2 (uk) Спосіб окиснювальної обробки сталеливарних шлаків та спосіб одержання гідравлічних в'яжучих матеріалів з його використанням (варіанти)
JP5080714B2 (ja) セメント組成物
JP5747407B2 (ja) 高活性セメントクリンカ、高活性セメント及び早強セメント組成物
CA2990086A1 (en) Mineralizer for calcium sulfoaluminate ternesite cements
JP5800387B2 (ja) 土質改良材
JP5750011B2 (ja) 高炉セメント組成物
KR20120107834A (ko) 고활성 시멘트 클링커 및 고활성 시멘트
RU2278834C2 (ru) Способ окислительной обработки шлаковых отходов сталеплавильного завода, лд окалина, полученная этим способом, и материал с ее использованием
JP3091177B2 (ja) 製鋼還元スラグの改質方法
KR101845274B1 (ko) 고활성 시멘트 클링커, 고활성 시멘트 및 조강 시멘트 조성물
FI96509C (fi) Menetelmä sementtimäisten koostumusten valmistamiseksi jätetuotteista
AU2021260069A1 (en) Cement admixture, expansion material, and cement composition
JP2022135892A (ja) クリンカ粉末及びその製造方法
JP6956502B2 (ja) セメント用混和材並びにセメント組成物および水硬性組成物
JP2015171975A (ja) セメント組成物
JP4108533B2 (ja) ポルトランドセメントクリンカおよびそれを用いたセメント組成物
JP5980044B2 (ja) セメント組成物の製造方法
WO2024219334A1 (ja) ポルトランドセメントクリンカーの製造方法
RU2619406C2 (ru) Способ комплексной переработки красного и нефелинового шламов
EP1092690B1 (en) Method of producing a cement with reduced content of chromium
JPS61242944A (ja) 建材用ボ−ドの製造方法
JPH1060434A (ja) 高含水土用固化材
JPH0753244A (ja) 超速硬セメントの製造方法
BRPI0616813B1 (pt) Tratamento siderúrgico de escória de aciaria e respectivo produto resultante, para uso como matéria-prima para fabricação de cimento
JPH0549608B2 (uk)