Способ получения портландцементного клинкера
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству портлэндцементного клинкера. Целью изобретения является снижение температуры обжига. Обжиг осуществляют в два этапа. На первом этапе до половины зоны спекания в газовой среде над слоем материала поддерживают коэффициент избытка окислителя, равный 1,15-1,3, а на втором над слоем материала до завершения процессов клинкообразовэния в газовой среде поддерживают коэффициент избытка окислителя, равный 1,4-4. Температура обжига клинкера составляет 1150-1200°С. 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 7/36
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4610075/33 (22) 30.11.88 (46) 15.01.91. Бюл, М 2 (71) Казахский химико-технологический институт (72) П.П.Лерке, Л.П.Лерке и Е.Е.Гегель (53) 666.94(088.8) (56) Бутт Ю,М, и др. Технология вяжущих веществ, М.: Высшая школа, 1965, с.317, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущеИзобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству портландцементного клинкера.
Целью изобретения является снижение температуры обжига.
Сущность изобретения заключается в следующем.
При коэффициенте избытка окислителя в газовой среде над слоем обжигаемого материала, равном 1,15-1,3, на первом этапе обжига иэ-за недостатка кислорода внутри слоя обжигаемого материала в результате газификации углеродсодержащей добавки по следующим реакциям:
С+ 02 = СО2;
С+ COz= 2 СО образуется восстановительная газовая среда с содержанием CO около 70-80, Это приводит к восстановлению оксида железа огарков в слое обжигаемого материала с высшей степени окисления (FezOg) до низшей степени окисления (Рез04 и FeO). В
„„ЯЦ „„1620429 Al ственно к производству портландцементного клинкера. Целью изобретения является снижение температуры обжига. Обжиг осуществляют в два этапа. На первом этапе до половины зоны спекания в газовой среде над споем материала поддерживают коэффициент избытка окислителя, равный
1,15 — 1,3, а на втором над слоем материала до завершения процессов клинкообразования в газовой среде поддерживают коэффициент избытка окислителя, равный 1,4 — 4.
Температура обжига клинкера составляет
1150 — 1200 С, 3 табл, результате снижается температура образования клинкерного расплава с 1350 — 1380 до
1100 — 1150 Ñ. Последнее обеспечивает снижение температуры синтеза злить через клинкерный расплав до 1150-1200 С, иными словами, снижение температуры обжига клинкера до 1150 — 1200 С, т.к. она определяется температурой алитообразования.
Увеличение коэффициента избытка окислителя (воздуха) в газовой среде над слоем обжигаемого материала на втором этапе обжига, включающего вторую половину зоны спекания и зону охлаждения, до 1,4-4 сопровождается окислением FeO и Еез04 до
F2Oa, что позволяет связать оставшуюся известь при 1000-1200 С в алюмоферриты и ферриты кальция и тем самым завершить процесс клинкообразования.
Способ осуществляется следующим образом, В качестве исходных сырьевых материалов использовали известняк, гранулированный фосфоршлак и каменный уголь, 1620429 химический состав которых приведен в табл.1.
Сырьевые материалы измельчали в шаровой мельнице до остатка на сите hh 008, равного 15, на сите ЬЬ 02, равного 2, а затем в расчетном отношении приготовляли сырьевые смеси, компонентный и химический состав которых приведен в табл.2.
Сырьевые смеси гомогенизировали в банках с резиновыми пробками в течение 2 ч, гранулировали и обжигали в электропечи с карборундовыми нагревателями. В печном пространстве путем регулирования соотношения между газом и воздухом задавали требуемый коэффициент избытка окислителя. Обжиг производили по следующему режиму. "скорость нагрева до конечной температуры обжига 66 град/ч„изотермическая выдержка 40 мин; охлаждение со скоростью 600 град/ч, а затем полученный клинкер резко охлаждали на воздухе. На первом этапе обжига коэффициент избытка воздуха поддерживали равным 1,15-1,3, на втором — 1,4-4, Химико-технологический состав клинкеров и результаты исследований представлены в табл.З. Из них следует, что температура обжига клинкера снижается до
1150-1200 С.
При обжиге сырьевой смеси на первом этапе при коэффициенте избытка воздуха менее 1;5 выгорание углеродсодеожащей добавки происходит медленно, что приводит к снижению скорости нагрева шихты в подготовительных зонах печи, увеличению расхода топлива и снижению производительности печи. При увеличении коэффициента избытка воздуха на первом этапе более 1,3 происходит преждевременное выгорание углерода, что снижает концетрацию СО в газовой фазе зоны спекания и повышает температуру завершения обжига, в результате увеличивается расход топлива.
5 При снижении коэффициента избытка окислителя на втором этапе обжига менее 1,4 не достигается полное выгорание углерода и окисление FeO до FezOz, что не позволяет завершить процессы клинкерообраэова10 ния, а при коэффициенте избытка воздуха более 4 происходит увеличение расхода топлива и быстрое снижение температуры клинкера, сопровождаемое неполным окислением FeO до Ре20з и увеличением CaOcs.
15 Таким образом, предлагаемый способ позволяет обжиг портландцементного клинкера осуществлять при температуре
1150 — 1200 С, 20 Формула изобретения
Способ получения портландцементного клинкера, включающий приготовление сырьевой смеси, состоящей из известняка, 25 алюмосиликатного компонента и огарков, введение в нее 2-6 углеродсодержащей добавки, обжиг с последующим охлаждением полученного клинкера на воздухе, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения
30 температуры обжига, последний осуществляют в два этапа: на первом этапе до половины. зоны спекания в газовой среде над слоем материала поддерживают коэффициент избытка окислителя 1 ° 1535 1,3, а на втором этапе над слоем материала до завершения процессов клинкерообразования в газовой среде поддерживают коэффициент избытка окислител я 1,4-4,0.
Таблица1
1620429 о
IA о
lA
LA
ci л
D о Ф
С Ъ
CO
С» о
Ф о
Ф л
LA
ci Ф
lA
ci в
IA о л
cl о оо
z с в
X .Е о
Ф О
CO о в л в (О
<о
Ф О л Ф
С Ъ
CD о î
CV
CO
LA
СЧ
CO
LA
СЧ
СЧ
СО
СЪ
СЧ
СЧ
СО
С Ъ
СЧ
Сй
LA
CV о
С/) S
CL
Щ
I» о с
ГЪ
CV л
О в
С Ъ Ф
С Ъ
I» в
lA (О LO
СО О
О !О
CD CD
СЧ Сб о. Сч о (О CD
С5 о S с о
Й 1= о л
LA
СЧ о о D о
О
CJ)
3(Iо
1 1 1 с с с
1 1 1
1 1 с с
1 о" о
) C«
1*СЪ
Ф
С0
Ф
> Î S&
Z у Ф
Ф « =3 Е
М О CO mV ааg ф с(с
Ф
><«С
I» х
3
0!
CLI
I о
О и
1Я
3l
5 а ь съ в в
CD LA C! Ф
О О О О О
t LA « В сФ
О С Ъ С Ъ
О О О О О еIA IA LA о о о Ф с- В IA С Ъ
В Î СО CO
rI IA СО
«!» с СО О
l» В Л
Ф CD Э СО
СО В иэ в
СЧ CV <О (О л
Л В СО В СО
СЧ СЧ СЧ
«о о о
«Й С Ъ С Ъ
СЧ СЧ СЧ
CO СЧ . D ЕЪ -. СЧ Е
СЧ С Ч CD IA
СЧ CD С Ъ Л
CD В СО Ф cD Сч с"Ъ О
С Ъ С Ъ С Ъ С Ъ С Ъ
СЪ СЪ о о о о
О О О !О В иЪ Е СЧ СЧ
О О О О О о в о в о о о
S О .* о
CO
Ф Ф
«(С5
С0 С
1620429
CLL
Cg
IО о
О
1Я
СЧ Ф СЧ С Ъ » 4Ф С Ъ сч с"ъ о о о о с ъ о сс
S C0
Cl 4)
0) х!
O)
СО о съ о о о
С4 СЧ СЧ С Ъ СЧ СЧ CV
0О CÎ Ю t» - - СО 1- МЪ
ССЪ CD CO 01Ъ Ю CD 00 0О LA
Щ х ау ф
0Ъ ацр
Е 0ЪСЪ
С(СЧ - t» t С"Ъ С» - Л C)
О О О C).. - О о
X о о о о в а о о ао
t» LA LA СЧ СЧ Л- ССЪ СЧ
О О О О О О О О О
О) О Ф О ОЪ О О О D) о о о ю» а
СЪ 1» СО СЧ СЪ Л С
Сч О С Э С CO О CD
СЧ СЧ Ю IA IA
Я.
2 !
I 1 СЪ
СЧ
О у е лсч ю
О CO Cb
СЪЭ Ct CO
С Ъ Сб С Э
С Ъ tа СЧ
С0 л С)
СЧ С> О Ъ О.
С Ъ С Ъ С Ъ С Ъ СЪ
CO LA СЧ С Ъ - С Ъ ссъ е .о о сч съ сч
Э Э CD ССЪ CD
О LA О W Cf Cl о л . С )
Dt
LA CO
CCt !
» и о (.) 1 1 t t t 1 Я
Й
Ф
Я 1 1 1 1
a . в В с
Ф а
З О
Х о
I (0
1=
Сб
0Ъ !о
СЪ О
I- L» о
С:
10
1620429
I. !
Щ
3(!
О о
C) о
° Ф! !
4.. I с.
Ф
4»
CL с
З л
L0 (С Э с(СЧ С Ъ о о о с о с и v ь
C) (Ъ
Ы
О Co . e В В Е о о о л е о о
СЧ со со Л
CV СЧ г- СЧ СО LA
О) С0 СО СЧ 0г О0
LA CO гФ LO W LA P CO СД!
6)
K Х
4X
Ф
S O о о иъ. о о Й Ф Ф
LA 4A
CV СЧ
Ю
Б (р
e+
З
3 0
Ъ
6) !д> щ
М вЂ” о Щ ц) с
40 В сч Сч О Î Е О О
СЧ СЧ С"Э С"Ъ с!) i» г»
° » о
Р зЯ
S !
u + . Ы . х.
K c
K о гс с щ 03 а со
4z
ОО
"4
u—
1. < со С0 со л 0), в СО I э
Э со О В Е ф Ф ф СО
X ! 4 ф г г г ! !
C с а
® 0
М
0 0
40 с
Ф о Э
I (г г.
3 .
=Т
K с
4» з
М гс
0 с о а с! I ! !
I I I I
I I I I !
Оо
u Q ! ! C0 СО сч ЦO
Щ
3 а с з O и 0
Щ
0)
Ф
Cf
CL
C !
44 СО
