Патент на изобретение №2302395
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОДНОВРЕМЕННО АНГИДРИТОВОГО ЦЕМЕНТА И ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО
(57) Реферат:
Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к технике получения гипсового и ангидритового вяжущих веществ из природного сырья или отходов производства, содержащих сульфат кальция: фосфогипс, борогипс, энергогипс и т.п. Технический результат – обеспечение получения качественных ангидритового цемента и гипсового вяжущего марок Г2 и Г3, уменьшение суммарных затрат энергии и топлива, повышение производительности и снижение себестоимости получаемых вяжущих. В способе производства одновременно ангидритового цемента и гипсового вяжущего, включающем получение ангидритового цемента путем обжига сырья в противоточной вращающейся печи и гипсового вяжущего путем выделения твердых частиц из пылевоздушной смеси в пылеосадительном агрегате, режим обжига устанавливают так, что температура ангидритового цемента на выходе из вращающейся печи составляет 600-1000°С, а температура гипсового вяжущего в пылеосадительном агрегате 160-190°С. 4 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве ангидритового цемента и гипсового вяжущего из сырья, в том числе промышленных отходов, состоящих преимущественно из гипса, фосфогипса, энергогипса, борогипса и других. Вяжущие вещества, состоящие из сульфатов кальция, по составу и свойствам разделяют на две разновидности. 1. Гипсовые вяжущие, состоящие преимущественно из полуводного сульфата кальция (CaSO4·0,5H2O), получают обжигом гипса (CaSO4·2H2O) при температуре не выше 190°С. 2. Ангидритовые вяжущие, состоящие преимущественно из нерастворимого ангидрита ( Известен способ производства гипсовых вяжущих из природного сырья или фосфогипса в сушильном барабане или шаровой мельнице. Сырье подается в шаровую мельницу, где осуществляется его сушка, измельчение и обжиг. Далее пылевоздушная смесь разделяется в циклоне, батарейном циклоне и электрофильтре. В этом случае сырье в виде пылевоздушной смеси находится в зоне обжига в течение 1-3 секунд и образуется неоднородный по составу продукт, содержащий различные модификации сульфата кальция (полугидрат, Известно, что ангидритовый цемент получают обжигом окускованного сырья (щебня различных фракций) во вращающихся печах (2). Использование при обжиге во вращающихся печах мелких фракций, а также дисперсных промышленных отходов (например, фосфогипса) приводит к уносу из рабочего пространства печи значительного количества пылевидных частиц, которые необходимо отделить от отходящих газов в пылеосадительных агрегатах – циклонах, батарейных циклонах и электрофильтрах. Эти фракции возвращаются в печь, а их выход может достигать 40% массы сухого сырья, что существенно повышает себестоимость ангидритового цемента. Наиболее близким способом относительно заявленного является способ производства одновременно ангидритового цемента и гипсового вяжущего, включающий получение ангидритового цемента путем обжига сырья в противоточной вращающейся печи и гипсового вяжущего путем выделения твердых частиц из пылевоздушной смеси в пылеосадительном агрегате (3). Задачей изобретения является способ производства во вращающейся печи стабильных по составу и свойствам одновременно двух промышленных продуктов – ангидритового цемента и гипсового вяжущего, что приводит к повышению производительности печи, снижению приведенных затрат топлива и энергии и себестоимости. Это достигается тем, что предложен способ производства одновременно ангидритового цемента и гипсового вяжущего, включающий получение ангидритового цемента путем обжига сырья в противоточной вращающейся печи и гипсового вяжущего путем выделения твердых частиц из пылевоздушной смеси в пылеосадительном агрегате, характеризующийся тем, что режим обжига устанавливают так, что температура ангидритового цемента на выходе из вращающейся печи составляет 600-1000°С, а температура гипсового вяжущего в пылеосадительном агрегате 160-190°С. В зависимости от типа выбранного теплового агрегата, скорости подачи сырья, его влажности режим обжига устанавливается так, что температура пыли, отделяемой в пылеосадительном устройстве, изменяется в пределах от 160 до 190°С, а температура продукта на выходе из вращающейся печи – в пределах от 600 до 1000°С. Примеры конкретного применения предлагаемого способа приведены ниже. Пример 1. Все экспериментальные исследования проведены в производственных условиях в противоточной вращающейся печи 60×3 метра. Использованное сырье – отвальный фосфогипс, влажностью – 38,0%, содержание двуводного сульфата кальция – 95,2% от массы сухого отхода. Режим обжига устанавливался и контролировался по двум параметрам: а) температуре продукта обжига на выходе из вращающейся печи; б) температуре продукта, получаемого при разделении пылевоздушной смеси в электрофильтре, т.к. в нем отделяется до 99% твердых частиц по массе. Путем увеличения расхода топлива в печи температура продукта в электрофильтре последовательно повышалась до 190°С с одновременным отбором проб для испытания по методике ГОСТ 125-79. Одновременно контролировалась температура и отбирались пробы продукта на выходе из вращающейся печи для последующих испытаний по методике СНиП 1-В.2-69. Результаты испытаний проб вяжущих из электрофильтра приведены в табл.1.
Пробы, отобранные при температурах ниже 150°С и выше 190°С, обладают высокой водопотребностью, быстро схватываются, не могут быть испытаны по методике ГОСТ 125-79 и не соответствуют требованиям этого ГОСТа. Из таблицы 1 следует, что при производстве гипсового вяжущего из фосфогипса температура продукта в электрофильтре должна быть не ниже 160°С, при этом получено вяжущее марок Г-2, Г-3. Результаты испытаний ангидритового цемента по методике СНиП 1-В.2-69 приведены в таблице 2. В качестве катализатора использовался сульфат натрия, введенный в количестве 0,8% от массы вяжущего. Образцы размером 7,07×7,07×7,07 мм приготовлены из растворной смеси состава 1:3 по массе. В качестве заполнителя использовался стандартный кварцевый песок для испытания цемента. Образцы хранились на воздухе при температуре 18-20°С.
Из таблицы 2 следует, что ангидритовый цемент, соответствующий СНиП, можно получать обжигом фосфогипса в температурном интервале от 600 до 1000°С. В этих условиях определяющим параметром является температура продукта, получаемого в электрофильтре гипсового вяжущего, т.к. гипсовое вяжущее, соответствующее требованиям ГОСТа, можно получить в существенно более узком температурном интервале (таблица 1). Соотношение выходов вяжущих определяется конструкцией вращающейся печи, в частности цепной зоны. Пример 2. В качестве сырья использовался новомосковский гипсовый камень. Влажность камня – 6 %, содержание гипса – 85,2%. Гипсовый камень предварительно измельчен в промышленной молотковой дробилке, удельная поверхность – 2600 м2/г. Обжиг измельченного камня проведен во вращающейся печи. Методики отбора проб испытания вяжущих приведены в примере 1. Результаты испытаний гипсовых вяжущих приведены в таблице 3.
Из таблицы 3 следует, что при обжиге измельченного природного сырья температура продукта в электрофильтре должна быть близкой к 160°С. Результаты испытаний ангидритового цемента приведены в таблице 4.
Из таблицы 4 следует, что обжигом природного гипса при температурах 600-1000°С также можно получать ангидритовый цемент, соответствующий требованиям СНиПа. Изобретение может быть использовано для производства гипсового вяжущего и ангидритового цемента из природного сырья и промышленных отходов, что приведет к сокращению затрат топлива и энергии, повышению производительности и снижению себестоимости. Источники информации 1. Патент РФ N1794925, 1993 г. 2. А.В.Волженский, “Минеральные вяжущие вещества”, 1979 г., с.63. 3. RU 2003137096, опубл. 25.12.2003.
Формула изобретения
Способ производства одновременно ангидритового цемента и гипсового вяжущего, включающий получение ангидритового цемента путем обжига сырья в противоточной вращающейся печи и гипсового вяжущего путем выделения твердых частиц из пылевоздушной смеси в пылеосадительном агрегате, отличающийся тем, что режим обжига устанавливают так, что температура ангидритового цемента на выходе из вращающейся печи составляет 600-1000°С, а температура гипсового вяжущего в пылеосадительном агрегате 160-190°С.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||