Способ получения цементного клинкера

 

Изобретение относится к способам обжига цементного клинкера и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Сущность изобретения: декарбонизации подвергается сырье в виде дробленого материала, которое затем мелят при 1150 - 1350°С, а окончательный обжиг до спекания производят во вращающейся печи, после чего клинкер охлаждают. Высокотемпературный помол материала осуществляют после того, как из него удален углекислый газ и химически связанная вода и размолоспособность на два-три порядка снижается, расход электроэнергии на помол сокращается в 1,8 - 2,7 раза. 3 табл.

Изобретение относится к способам обжига цементного клинкера и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения цементного клинкера, включающий приготовление сырьевой смеси совместно с твердым топливом, ее помол, скоростную высокотемпературную декарбонизацию при 1150-1350^оС, обжиг во вращающейся печи и охлаждение.

Недостатком способа является то, что помол сырьевых компонентов, содержащих 30-45% СО₂, и химически связанной воды производят перед декарбонизацией материала, чем обусловлен повышенный расход энергии на помол.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на помол.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения цементного клинкера, включающем приготовление сырьевой смеси, ее помол, скоростную высокотемпературную декарбонизацию при 1150-1350^оС, обжиг во вращающейся печи и охлаждение продукта, в котором высокотемпературной декарбонизации подвергают сырьевую смесь фракции 1-60 мм, которую перед подачей на обжиг во вращающуюся печь мелят без охлаждения.

Проведение скоростной высокотемпературной при 1150-1350^оС декарбонизации сырьевой смеси в виде дробленого материала фракции 1-60 мм позволяет исключить грануляцию сырьевой смеси перед высокотемпературной декарбонизацией, что снижает энергозатраты, а помол материала в нагретом до 1150-1350^оС позволяет повысить размолоспособность материала на 2-3 порядка, что снижает энергозатраты на помол.

Термообработка сырьевого материала фракции 1-60 мм позволяет его обжигать при слоевом сжигании твердого топлива и перекрестной подачей теплоносителя с высокой скоростью 2,5-7,5^оС/с, которая обуславливает высокую интенсивность термообработки при высокотемпературной декарбонизации. Этот интервал (1-60 мм) размера зерен обусловлен возможностью полной декарбонизации сырьевой смеси без пылевыноса. Уменьшение размера зерен менее 1 мм приводит к пылевыносу, что нерационально, а увеличение размера куска материала более 60 мм нерационально из-за снижения степени декарбонизации.

Производство помола при температуре ниже 1150^оС нерационально, так как снижается степень декарбонизации сырьевой смеси и увеличиваются энергозатраты на ее помол.

Повышение температуры свыше 1350^оС нерационально, так как при более высоких температурах образуются силикаты кальция, что приводит к агрегированию частиц сырьевой смеси и налипанию, что приводит к остановкам и способствует увеличению расхода энергии на помол. Кроме того, проведение помола при более высоких температурах технически затруднено.

Производство помола при 1150-1350^оС предварительно декарбонизированного материала позволяет без потерь тепла между декарбонизатором и вращающейся печью снизить энергозатраты на помол сырья по сравнению с прототипом на 45-70% Сырьевую смесь в виде дробленого материала фракции 1-60 мм подают на высокотемпературную декарбонизацию, продукт декарбонизации, теряя при термообработке 30-35% первоначальной массы при 1150-1350^оС, подают на помол, который ведут без охлаждения, а затем молотая смесь поступает во вращающуюся печь, где ее окончательно обжигают с получением цементного клинкера, который затем подают на охлаждение. Печные газы подают на высокотемпературную декарбонизацию и, отдавая свое тепло материалу, газы выводят на пылеочистку.

Для осуществления способа готовилась смесь следующего химического состава, представленного в табл.1.

Материал подвергался дроблению, гранулометрический состав смеси приведен в табл.2.

Обжиг дробленой сырьевой смеси осуществлялся в следующей последовательности: термообработка в декарбонизаторе скоростного обжига перекрестного типа (в результате этого сырьевая смесь за счет удаления СО₂ и гидратной воды теряла 35-45% своей первоначальной массы), помол при 1150-1350^оС, обжиг во вращающейся печи, охлаждение клинкера в холодильнике. Во время помола пpоизводился учет электроэнергии, определялась степень декарбонизации дробленой сырьевой смеси. Определение уменьшения удельного расхода электроэнергии на 1 т клинкера за счет помола декарбонизированного дробленого сырья производилось расчетным путем. Результаты испытаний приведены в табл.3.

П р и м е р 1. В качестве материала берется дробленое сырье (табл.1 и 2) и помол осуществлялся при 20^оС без предварительной декарбонизации (прототип).

П р и м е р ы 2-6. Дробленое сырье, характеристики которого приведены в табл. 1 и 2, подвергается декарбонизации при 1100-1400^оС в декарбонизаторе скоростного обжига, а затем помолу. Окончательный обжиг производится во вращающуюся печь, а охлаждение в перекресточном холодильнике. Результаты испытаний приведены в табл.3. Как видно из табл.3, оптимальным диапазоном температур, при которых производится помол, является интервал 1150-1350^оС.

Таким образом, производство помола предварительно декарбонизированного сырья позволяет снизить расход электроэнергии на помол в 1,8-2,7 раза.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА, включающий приготовление сырьевой смеси, ее помол, скоростную высокотемпературную декарбонизацию при 1150 - 1350^oС, обжиг во вращающейся печи и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на помол, скоростной высокотемпературной декарбонизации подвергают сырьевую смесь фракции 1 60 мм, которую перед подачей на обжиг размалывают без охлаждения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2