Патент на изобретение №2240989

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству клинкера, полуфабриката цемента. Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера включает карбонатный, глинистый, железосодержащий компоненты и минерализатор. В качестве минерализатора она содержит осадки нейтрализации сливных вод химического отделения ферросплавного цеха при следующем соотношении компонентов, вес.%: глинистый компонент 9,5 – 11,5, железистый компонент 1,8 – 2,0, осадки нейтрализации сливных вод химического отделения ферросплавного цеха 0,5 – 0,6, карбонатный компонент – остальное. Указанные осадки имеют следующий состав, вес.%: оксид ванадия V₂О₅ – 3,58, оксид марганца Mn – 10,1, оксид кальция СаО – 30, оксид железа Fe₂O₃ – 0,62, оксид магния MgO – 1,03, оксид титана TiO₂ – 0,5, оксид алюминия Al₂О₃ – 0,12. Технический результат – повышение степени декарбонизации сырья, сокращение расхода топлива, увеличение производительности вращающейся печи, повышение размолоспособности клинкера. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно производству клинкера, полуфабриката цемента.

Известна сырьевая смесь для получения цементного клинкера, включающая карбонатный, глинистый и железистый компоненты и минерализующую добавку – смесь галогенидов щелочных металлов с галогенидами щелочноземельных или переходных металлов в соотношении 1:(0,5-2,5) при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

глинистый компонент 10-20

железистый компонент 1-5

минерализующая добавка 0,5-4,5

карбонатный компонент остальное

(См. патент РФ №2101247, МПК С 04 В 7/42, бюл. №7, 1998 г.).

Клинкер, полученный из такой сырьевой смеси, характеризуется невысокой прочностью.

Наиболее близкой по составу к предлагаемому изобретению является сырьевая смесь для производства портландцементного клинкера, включающая карбонатный компонент 70-82%, глинистый компонент 15-19%, железистый компонент 2-5%, минерализатор – карбонат магния и сульфат калия 1-10% (а.с. СССР №529133, МПК С 04 В 7/42, бюл. №35, 1976 г.).

Недостатком этой сырьевой смеси является незначительный минерализующий эффект с большим расходом топлива и низкими техноэкономическими показателями.

Задачей создания изобретения является расширение сырьевой базы, утилизация отходов производства.

Это достигается тем, что в сырьевую смесь для получения портландцементного клинкера, состоящего из карбонатного, глинистого и железистого компонентов, в качестве минерализатора вводятся осадки нейтрализации сливных вод химического отделения ферросплавного цеха (в дальнейшем – осадок).

Его химический состав, вес.%:

оксиды:

ванадия V₂O₅ 3,58

марганца Mn 10,1

кальция CaO 30

железа Fе₂О₃ 0,62

магния MgO 1,03

титана ТiO₂ 0,5

алюминия Аl₂О₃ 0,12

Соотношение компонентов сырьевой смеси для получения портландцементного клинкера, вес.%:

глинистый компонент 9,5-11,5

железистый компонент 1,8-2,0

осадки от нейтрализации сливных вод

химического отделения ферросплавного производства 0,5-0,6

карбонатный компонент остальное

Изобретение поясняется описанием конкретных, но не ограничивающих его примеров реализации, приведенных в таблице.

Приготовление сырьевой смеси (шлама) при мокром способе производства осуществляется по следующим стадиям.

Карбонатный компонент – известняк проходит 2-х стадийное дробление и размалывается в шаровых мельницах с добавлением воды и железосодержащего осадка. Полученный шлам откачивается в вертикальные промежуточные бассейны. Глинистый компонент обрабатывается в мельнице самоизмельчения “Гидрофол” и сюда же подается осадок, затем смесь в шаровых мельницах домалывается. Осадок дозируется ковшом экскаватора. Полученный глинистый шлам откачивается в вертикальные бассейны.

После проведения химического анализа всех размолотых компонентов производится расчет и заливка всех компонентов в горизонтальный бассейн, емкостью 6000 м³, где происходит усреднение, пневмомеханическое перемешивание и корректировка шлама до заданных химических параметров. Готовый шлам перекачивается в расходный бассейн, емкостью 6000 м³ откуда поступает на обжиг во вращающуюся печь 5×185 м. Обжиг происходит при температуре 1280°С, т.е. температура обжига снижена на 170°С с применением минерализатора – осадка нейтрализации сливных вод. Состав сырьевой смеси – шлама приведен в таблице.

Химический состав сырьевой смеси шлама, вес.%

Аl₂О₃ 3,51

SiO₂ 15,10

CaO 42,47

Fе₂О₃ 2,53

MgO 0,96

К₂O 0,59

MnO 0,38

ТiO₂ 0,26

SO₃ 0,10

n.n.n. 34,10

Сумма 100

Эффективность предложенной сырьевой смеси с добавлением осадков от нейтрализации сливных вод химического отделения ферросплавного цеха (феррованадиевого производства) состоит в следующем:

а). Повышается степень декарбонизации сырья и снижается температура обжига на 150-170°С.

б). Сокращается расход топлива на 5-8%.

в). Увеличивается производительность вращающейся печи на 5-8%.

г). За счет качественного обжига улучшается размолоспособность клинкера, что повышает его прочностные показатели в 28-суточном возрасте на 30-50 кг/см.

Испытания состава сырьевой смеси-шлама проводились на горнозаводском цементном заводе в декабре 2002 года на вращающейся печи №7.

Формула изобретения

1. Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая карбонатный, глинистый, железистый компоненты и минерализатор, отличающаяся тем, что в качестве минерализатора она содержит осадки нейтрализации сливных вод химического отделения ферросплавного цеха при следующем соотношении компонентов, вес.% :

Глинистый компонент 9,5 – 11,5

Железистый компонент 1,8 – 2,0

Осадки нейтрализации

сливных вод химического отделения

ферросплавного цеха 0,5 – 0,6

Карбонатный компонент Остальное

2. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что осадки нейтрализации сливных вод химического отделения ферросплавного цеха имеют следующий состав, вес.% :

Оксиды:

Ванадия V₂O₅ 3,58

Марганца Mn 10,1

Кальция CaO 30

Железа Fе₂О₃ 0,62

Магния MgO 1,03

Титана ТiO₂ 0,5

Алюминия Аl₂О₃ 0,12