Способ производства портландцементного клинкера
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Цель изобретения - снижение температуры обжига и удельного расхода топлива, а также повышение производительности. В способе производства портландцементного клинкера обжиг осуществляют в два этапа: сначала над слоем обжигаемого материала до половины зоны спекания поддерживают слабоокислительную газовую среду с содержанием кислорода 0,5 - 5%, а затем над слоем материала во второй половине - сильноокислительную газовую среду с содержанием кислорода 15 - 60%. Обжиг клинкера осуществляют при 1150 - 1200°С, расход топлива снижается на 37 - 55%, производительность увеличивается на 30 - 45%. 4 табл.
СОЮЗ СОНЕТСНИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
09) (10 (gg)5 С 04 В 7/36
Pq0 ilz ) 2
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПУ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4610074/33 (22) 30.11.88 (46) 07,08.91. Бюл, Р 29 (71) Казахский химико-технологический институт (72) П.П. Лерке и А,П. Лерке (53) 666„94(088,8) (56). Авторское свидетельство СССР
Р 1571952, кл. С 04 В 7/36, 1988. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов, Цель изобретения — снижение. температуры
Изобретение относится к промышленности строительных материалов.
Цель изобретения — снижение температуры обжига и удельного расхода топлива, а также повышение производительности, Сущность способа заключается в следующем.
Основной фазой клинкеров вельцевания является легкоплавкий минерал — . фаялит (2РеО S10g), который плавится при 1100 С, Снижение температуры плавления клинкерного расплав а с 1280-1320 до о
1100 С позволяет оебспечить синтез
C S и C A по менее энергоемкой схеме, т.е. через расплав, и снизить температуру образования алита„ При этом в результате совмещения процессов декарбонизации известняка и появления клинкерного расплава предотвращается химическая пассивация оксида кальция, 2 обжига и удельного расхода топлива, а также повышение производительности, В способе производства портландцементного клинкера обжиг осуществляют в два этапа: сначала над слоем обжигаемого материала до половины зоны спекания поддерживают слабоокислительную газовую среду с содержанием кислорода
0,5-5Ж, а затем над слоем материала во второй половине — сильноокислительную газовую среду с содержанием кислорода 15-603. Обжиг клинкера осуществляют при 1150-1200 С, расход топлива снижается на 37-55Е, производительность увеличивается на 30-457. 4 табл. что также резко ускоряет скорость
С: клинкерообразования.
Однако, для того, чтобы сохранить наличие легкоплавкого расплава, близкого к составу фаялита, необходимо предотвратить его окислительное разложение. С этой целью в слое материала следует поддерживать восстановительную среду. Клинкера вельцевания содержат
15-247 углерода и поэтому для обеспечения восстановительной газовой среды ц в слое обжигаемого материала достаточно поддержать в газовой среде над слоем материала слабоокислительную газовую среду с содержанием кислорода
:3ъ
0,5-2/„
Восстановительная среда в слое материала поддерживается до тех пор, пока не завершится связывание Сао, рассчитанного на образование белита, анита и С-A или C À . После заверше—
3 ния образования расчетного количества
1668329 алита в слое материала создается окислительная газовая среда, которая позволяет перевести FeO и Fe В качестве исходных сырьевых материалов были использованы известняк Чимкентского цементного завода, фосфошлак ЧПО "Фосфор", свинцовый возгоночный шлак Чимкентского свинцового завода и клинкера вельцевания комбината "Ачполиметалл"„ химический состав которых приведен в табл. 1. Характеристика сырьевых смесей в расчете на получение клинкера с КН 20 0„96 приведены в табл, ?. Способ производства цементного клинкера осуществляется следующим образом. При подаче в печь смеси электротер-2 мофосфорного шлака и клинкеров вельцевания количество их определяется, исходя из КН клинкера, а также их химического состава, включая и известняк, Приготовленный путем измельчения из- 30 вестняковый компонент подают известными технологическими приемами. Одновременно в нодотовительные. зоны с холодного конца печи вводится электротермофосфорный шлак и клинкера вельцевания 35 с величиной гранул О, 1-30 мм при соотношении от 1:2 до 10:i мас,ч. Дозировка шлака и клинкера вельцевания в печи производится весовым или тарельчатым питателем по специальным от10 дельным трубам. Химико-минералогический состав полученных клинкеров приведен в табл.3. Сравнительная характеристика предлагаемого и известного способов при- 45 ведена в табл, 4. Из представленных данных следует, чта температура обжига клинкера при содержании СаО, 4 2% мажет понизиться до 1150-1200 С. 50 В результате применения предлагаемого способа производства цементного клинкера производительность печи повышается на 30- 45% и снижается удельный расход топлива на 37-55%. При увеличении соотношения фосфошлак к клинкерам вельцпроцесса более 10: 1 повышается температура обжига, что не позволяет завершить процессы клинкерообразования при 1150-1200 С, о чем свидетельствует повышение СаО Уменьшение соотношения шлака к клинкерам вельцевания менее 1:2 приводит к неполному выгоранию углерода, что не позволяет обеспечить на втором этапе обжига окисления и окислительное разложение фаялита 2FeO SiO до Б.т О и Ре О, FeO до Ге О э и препятствует завершить связывание СаО в клинкерные минералы. Последнее приводит к получению некачественного клинкера и цемента на его основе, Снижение содержания кислорода в газавой среде над слоем материала на первом этапе обжига менее 0,5% не позволяет газифицировать топливо до СО. Таким образом заявленный способ позволяет снизить температуру обжига клинкера до 1150-1200 С., расход топлива уменьшить на 37-55%, увеличить производительность на 30-45%. Формула изоб ре тения Способ производства портландцементного клинкера путем обжига во вращающейся печи сырьевой смеси из молотого. известняка и смеси немолотых электротермофосфорного шлака и клинкеров вельцевания с размером зерен О, 1 30 мм при соотношении от. 1:2 до :.10:1 мас,ч., отличающийся :тем, что, с целью снижения температуры обжига и удельного расхода топлива, а также повышения производительности, обжиг осуществляют в два этапа: сначала над слоем обжигаемого материала до половины зоны спекания поддерживают слабоакислительную газовую среду с содержанием кислорода 0,5-5%. а затем над слоем материала во второй половине зоны спекания и охлаждения поддерживают сильноокислительную газовую среду с содержанием кислорода 15-60%Д 1668329 Таблица 1 Солерхание компонентов, Z Наименование сырьевых материалов СаО M8O BaSO< 8 0, А1. О, Pb 7.п 70 РэО Прочие so, Fe 03 FeO Потери при лрокалива9 до IOOZ 4133 270 045 090 — 5462 02 !звестняк Фосфорный шлак 1 65 2 17 0,03 42,32 2,91 0,32 — 47,42 2,6 — 0,3 0,35 Клинкер вельцевания (высокоосновный) 6,1 I 36 - 4 0 37 5 16,8 16 0,3 0,3 — — 17,6 0 33 0.31 Клинкер вельцевания (низкоосновный) 22,08 1,61 1,56 до IOOZ 21,66 11,01 - 32,0 8,43 5,30 — 0,5 1,25 Свинцовый воэгоночный шлак 0,23 0.2 25,4 !9,6 — 41,5 7,6 4,3 — 0,5 O,ч Таблица 2 Содержание компонентов, Z Модули ффинт Состав шихты, Z А)эОЭ РеэОЗ CaO MgO С РЭОу SiO Прочие глиноэ емнь>й Фос- Кли фо- хер шлак вел Свин Иэлестцов модуль возцев ния ноч» ак СЫРЬЕВЫЕ СМЕСИ НА OCPOBE ВБ!СОКООСНОВНЫХ IOIHHKEPOB ВЕЛЬЦЕВАНИЯ 3,04 0,91 8.20 1>78 7,54 1,56 О. 96 0,96 0,96 1,5 4,50 0,39 0,55 до 1007, 2,0 1,35 0,64 0,83 до 1007. 1,6 0.75 0,70 0,88 до 1007 14,01 lч,63 2,29 2.53 43,98 24,51 18,07 I 41 О 79 51,19 24,03 17,84 1,44 0,92 50,63 25,69 51,38 35,27 7>06 41,01 4,09 СЫРЬЕВЫЕ (21ЕСИ НА ОСНОВЕ НИЗКООСНОВНЫХ КЛИНКЕРОВ ВЕЛЬЦЕВАНИЧ до 1007 до 1002 до IOOZ 0,60 0,72 до 1007 30. 97 12, 76 3 98 25,73 17,70 2,03 24,03 !8,54 1,61 25,86 16,48 2,4 1 0,90 0> 90 0,90 0,96 1,2 6,24 Примечание: Количество FeO пересчитано íà РееО Таблица 3 Состав шихты,- 7. ескнй состав, 7. Козффи Модули Минералогический состав, Х циент Свин- насыше цовый ния воз- (КН) ганоч Известл р 8iog Ai 209 РеэОз СаО Прочие СS 8 С А С АР C F няк керл вельцевапия ЦЕМЕ!!ТНБ!Е КЛИНКЕРА НА ОСНОВЕ ВЫСОКООСНОВНББХ К>В!НБьРОВ ВЕЛЬЦЕВАНИЯ 25,69 51,38— 35,27 7,06 41,01 4,09 17,01 2,6о 2,94 72,3 до 1008 83 5,85 2,07 23 ° 94 1 05 67 8 8>24 3 ° 16 23,47 1>90 1,21 55>65 — " — 78,49 8,07 2,96 ЦЕМЕНТНБ!Е КЛИНБлРА HA ОСНОВЕ НИЗКООСHOBÍÛÕ БЛИНКЕРОВ ВРЧЬЦЕВАНИЯ 25,96 5,91 3, 90 6,24 ч 65 ° 8965,62 - " 66,67 - "— 22,93 57,67 54,96 61,06 58,55 57>00 62,56 22,93 57,67 54,90 61,06 58. 55 57,00 62, 56 12, 98 34, 54 39, 10 31,20 Фос; фошлак 12, 98 34,54 39. 10 31, 20 25,96 6 91 3,90 0,95 0>96 0,96 0,90 О, 90 0,90 0,96 силикатный модуль (л) 1 i00 3,65 6,35 2,88 3,04 8,20 7,54 I,0 3,65 6,35 2,88 0,44 0,72 1,23 0,73 О. 91 1,78 1,56 О. 44 О. 72 1>23 0,73 Потери при прокалива18,49 23>83 24,41 22,22 5,63 2,73 2,12 3,25 12,89 3,80 1,72 4,48 S,9О 41,70 2,82 48,94 1>31 49>S5 3,32 49,43 49,19 15.90 63,39 20,49 64,93 .20,99 74,32 7,65 0,78 2,69 1>01 8>93 3,20 3,59 26,87 6,80 11,55 5,24 13,61 3668329 таблица 4 Результаты исследованид Наименование способа Состав шмкты, У ня обвига по заявке пер хан»»е газовой епе над оем матеала, Z н е ИзКлинФосФорный шлак Свинцовый воэго вес»»няк хера в ельк P св, ПроизводительУдельный цена- ночния ньЯ 1 на апе эта вита обян расход топлива, Z ность а с Примеры с высокоосновным клннкером вельцевания 0,З 1З 9,8 0»96 1:3 5 60 2 21 0,5 15 0,-5 15 0,96 1:2 0,96- 5:1 0,96 1О: 1 0,96 1:2 5,7 6,8 0,96 12:! . - 8 63 23 ° 5 130 69 0 96 1 4 - & 13 18 1 130 60 Примеры с ннзкоосновньо» клинкером вельцевания и КН 0,90 По заявке 61,06 По заявке 58,55 По заявке 57,00 3,2 12,98 25,96 34,54 6,91 39,!О 3,90 135 41 135 51 135 55 3,9 5:1 — 1 ; 15 - 0,90 10 1 - О 5 15 0 90 4,4 Пример с высокоосновнъь» клннкером вельнезания 1 1 7,07 По прототипу 57,67 35,27 0,96 5:! Пример с ннзкоосковным кпинкером вальцева»п»я По прототипу 58, 55 3 1, 54 0,90 5:! 1 5 6,91 ПРодолжение табл. 4 Наименоза»п»е способа Условия об»кита по заявке 1200 С 1300 С 1150 С СаО св. Удельн. расход толли ва, 2 Удел ьн, расход топлива,Z Произ водит. СаО св. Удел ьный оиэсв ройэ однельднт. расход топлива, Z ость, За пределамн ваяв»п» По эа4,8 130 130 80 140 51 145 59 140 68 130 75 140 75 145 55 t4»7 59 7,5 6,2 140 56 0,1 1,8 0,6 явке По заt45 1,4 явке По эа140 65 0,2 2,8 1,3 явке За пределами заянки По за- 22,93 25,69 51,38 явке По за- 57,67 35,27 7,06 явке По за- 54,9 41,0! 4,09 явке По за- 22,93 25,69 51,38 явке За пределами заявки За пределами заявки 0 90 1 .2 3 21 130 - 70 ! 30 40 130 52 t3Î 56 130 50
