Способ получения пластифцированного или гидрофобного цемента и устройство для его осуществления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик » 640983 (6l) Дополнительное к авт. свил-ву— г (51) М. Кл

С 04 З 7/36

С 04 В 7/54

В 02 С 23/06 (22) Заявлено11 08.76 {21)2394531/29-33 с присоединением заявки №вЂ”

Государственных хее тет

СИР в делам хэобретеннй и етхрытнй (23) ПриоритетОпубликовано05.01.79.Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 08.01.79 (53) УДК 666.97 (088.8) Г. М. Тарнаруцкий, К. И. Брагинский, A. М.

В. Г. Губарев, A. Г. Бершадский и В. П. Гон (T2) Авторы изобретения

Всесоюзное Государственное специальное бюро пуско-наладочных и проектно-конструкторских промышленности и Государственный Всесоюэны исследовательский институт цементной промыш (71 ) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЦЕНИЯ ПЛЛ СТИФИЦИРОВА ННОГО

ИЛИ ГИНРОФОБНОГО UEMEHTA И УСТРОЙСТВО .ПЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технологии производства строп тель ных м а тер палов, а именно к получению цементов с поверхностно активными добавками, преимущественноо пластифицированного или гидрофобного и может быть применено для интенсификации помола сырья и цемента.

Известен способ получения плястифицированного или гидрофобного цемента, заключающийся в введении пла стифицир уюших и и гидрофобизирующих цемент добавок в количестве 0,15-0,30% от веса цемента, при помоле его в трубной мельнице или путем оеремеыиввнии их о готовым иемеитОм (lj:

Этот способ имеет существенный недосна ток, заключ ающи йся в том, ч то колич ества поверхностно-активных добавок, при которых достига|отся максимальные значения эффекта интенсификации помола, а также пластифицируюшего или гидрофобиэируюшего эффектов, не совпадают.

Первый эффект наблюдается при введении 0,01-0,037 поверхностно-активной добавки, второй пли третий. при О, 15—

0,304 от веса цемента.

При введении повышенных количеств до68В0К в мельницу резко возрастает Rx деэагрегируюшее и смазочное .действие, что приводит к уменьшению времени пребывания цемента в мельнице и сокращению эффективности помольных воздействий HB каждую частицу цемента, а это, в свою очередь, обуславливает повышенную нягруэку пылеосядительных устройств, снижение интенсифицирующего действия добавок процесс помола, формирование нерационального грянулометрического состава и уменьшение его прочностных показателей.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ получения цемента с поверхностно-активной добавкой при одновременной интенсификации помола клинкера, заключающийся в том, что подачу поверхностно-активной добавки осуществляют впрыскиванием раствора требуемой концентрации и температуры с помощью фор640983 сунки или же путем разбрызгивания на размалываемый материал 2

Однако этот способ также неэффективен, поскольку не позволяет получать цементы со стабильными свойствами 5

Целью изобретения является снижение пыпеобраэования и повышение активности получаемого цемента.

Укаэанная цель достигается техническим решением, представляющим собой новый щ способ получения пластифицированного или гидрофобного цемента, заключающийся в совместном помоче клинкера с поверхностно активной добавкой в многокамерной трубной мельнице, осуществление ко- 15 торого обуславливается применением устройства новой. конструкции.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что поверхностно-активную добавку вводят одновременно в первую ка- о меру мельницы в количестве 0,01-0,03% и в последнюю камеру в количестве 0,020,19% or веса цемента.

Введение поверхностно:-активной добавки в количестве 0,01-0,03% от веса сухого цемента в первую камеру соответствует адсорбционной емкости дислокаций на поверхности цемента, что обеспечивает эффекты адсорбционного понижения твердости и дезагрегирования частиц в процессе помола, а также оптимальное время пребывания цемента в мельнице. Бсе это приводит к повышению эффективности процесса помола и формированию оптимального гранулометрического состава цемента и, в то же время, к предотвращению об- разования иэпишнего количества мелкой фракции и тем самым пычевыделения.

Вводимая во вторую камеру поверхностно-активная добавка в количестве 0,020,19% от веса цемента необходима для пластифицирования или гидрофобизации цемента, имеющето уже достаточно высокую дисперсность, что способствует равномер ному распределению молекул поверхностно-активной добавки на его поверхности, обеспечивая тем самым получение пластифицированного или гидрофобного цемента с более стабильными свойствами.

При таком способе количество поверхностно-активной добавки, необходимое для пластификации или гидрофобизации цементов, снижается с 0,15-0,30% до 0,050,20% от веса цемента, что также положительно сказывается на их прочностных

Нля сравнения сульфитно-спиртовую бражку вводят в том же количестве 0,050,20% от веса цемента распылением через форсунку в первую камеру мельницы.

Пример 2. Применяют клинкер

Подольского опытного завода следующего химико-минералогического состава: KH =

=0,90; и=2„74; Р = 0,98; С « =62; С Э=

19 СЭА — 4, СААР 3-3

Б качестве поверхностно-активной добавки для получения гидрофобного портландцемента используют мылонафт 1-ro

copra. При этом 0,010-0,020% мылонафта

or веса цемента вводят в первую камеру мельницы и О, 115-0, 175%- во вторую камеру.

Лля сравнения мылонафт вводят в том же количестве — до 0,20% or веса.цемен

ra известным способом в первую камеру.

Пример 3. Применяют клинкер

Белгородского завода следующего химикоминералогического состава: KH = 0,90;

0=2„40; Р- 1.18; CÇS=60; СЛб-19;

"6; С AF =-13.

Б качестве поверхностно-активной до55 бавки для получения гидрофобного портландцемента используют мылонафт 1-го сорта. При этом 0,01-0,015% от веса поверхностно-активной добавки or веса показателях.

Известный способ может быть осуществлен устройством, содержащим форсунку для ввода поверхностно-активной добавки, установленную в первой камере мельницы, расходную емкость, насосы-доэаторы и трубопровод сжатого воздуха (2) .

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено дополнительной распылительной форсункой, установленной в последней камере мельпиBbIa

Помол цемента осуществлен на Подолском опытном заводе НИИцемента в двухкамерной мельнице.

Пример 1. Используют клинкер

Подольского опытного завода следующего химико-минералогического состава: KH = .

«0,92; П = 3,40; Р = 0,82; СзЬ= 72;.

С-с 9. С- А=2; C AF =11.

Б качестве поверхностно-активной добавки для получения пластифицированного портландцемента применяют сульфитно-дрожжевую бражку Балахнинского целлюлозно-бумажного комбината — О, 05-0,20% от веса цемента, при этом 0,015-0,025% бражки вводят в первую камеру мельницы, а О, 155-0, 175% от веса цемента — во вторую камеру.

640983

Загрузке мелющими телами мельницы во всех случаях одинакова.

Основные показа тели работы мельницы и результаты сравнительных физико5 механических испытаний, полученных цементов, приведены в таблице.

Клинкер

Наименование показателей

Бел городок ого з ево де одольского опытного завода сульфитнодрожжевая бражна мылонафт по извести. по из по вестн. изобр посо- тению по изобр гению способу

Удельный расход электроэнергии, квпчяс/т

21,4

21, 4 20,0

22,2

21,3

Содержание пыли в аспирационном воздухе, г/см3 (,0

8,2

9,8

12,1

Предел прочности по ГОСТ 310-60, кг/см

Изгиб:

3 суток

7 суток

28 суток

81

Сжатие:

320 379

424 458

3 суток

7 суток

28 суток. 548 607

Результаты испытаний показывают, что при осуществлении способа по изобретению снижается пылеобрезование при помоле клинкера и повышаются прочностные показатели цементов с поверхностно-. ак тивными добавками.

В результате активность гидрофобного и пластифицированного портландцементов была на марку выше активности обычного пор тландцемента.

На чертеже в общем виде показано устройство для осуществления способа получения пластифицировенного пли гидрофобного цемента.

Устройство состоит из расходной емкости 1 (иэ двух реакторов с пропеллерными мешалками ), насосов-дозаторов 2

3, трубопровода 4 подачи сжатого воэцемента вводят в первую камеру и 0,100,155% — во вторую камеру, мельницы.

Для сравнения мылонафт вводят l3 том же количестве 0,11 - 0,177о от веса цемента распылением через форсунку.

284 310 282 347

378 378 445

443 470 470 558 духа, распылительпой форсунки 5 для подачи добавки и первую камеру 6 мельницы 7, ряспылительной форсунки 8 для подачи добавки в послелнюк камеру 9 (со стороны выгрузки материала из мельницы}.

Устройство работает следующим обрезом.

Поступившая в бардохранилище 10 пов ерхностно-активная добавка с концентрацией сухого вещества до 50% перемешиьеется и по трубопроводам посредством насосов 11 подеется в резервуар 12 с суточным запасом добавки, где добавка резбявляется водой до концентрации 3035% (a пересчете на сухое вещество ) и перемешивается. Соотношение и обходимого количества поверхиостис»к гиеной до640983 бавки и воды для разбавления регулируется сигнализаторами уровня 13, сблокированными с насосом 11, подающим добавку из хранилища 10 и sony в резервуар

12. 5

Пля поддержания определенной температуры смеси (4 60оС) производится обогрев peaepsyapa 12 паром, подаваемым в паровую рубашку 14 резервуара по паропроводу 15. Из резервуаре 12 добав- 10 ка центробежным насосом 16 подается в расходные емкости 1, которые работают поочередно по мере их опорожнения..

Иля поддержания необходимой температуры добавки расходные емкости 1 так- И же обогреваются паром, подаваемым по паропроводу 15.

Иозяроваяие поверхностно-ективной добавки в цементную мельницу осущест вляется насосами- доваторами 2 и 3, при- 20 вод которых сблокирован с приводом мельницы.

Каждый яасос-дозатор отградуирован яа определенную производительность. Насос дозатор 2 подает добавку по трубо- 2

nposony 1 7 в р вспыли тельную фор сунку

5 в первую камеру 6 мельницы 7, а насоо-дозатор 3 через другую распылительяую форсунку 8 - в последнюю камеру 9 мельницы 7. 30

Установка обеспечивает необходимую скорость транспортирования добавки по трассе 18, что является важнейшим усло.вием ее работы, так как добавка содержит нерастворимые в воде вещества. Кромето-.,$ го, устройство обеспечивает промь вку трубопровода 17 водой и продувку его горячим паром . При остановке мельницы добавка иэ трубопровода 17 сливается по трубопроводу 19, минуя мельницу.

Применение предлагаемого способа и устройства для его осуществления позволит увеличить на 8-10% выпуск пластифицированного и гидрофобного цементов на базе имеющихся мощностей помольных агрегатов и обеспечивает годовой экономический эффект не менее, чем в 3 млн. рублей.

Банный способ и устройство могут быть применены и для интенсификации помола с использованием поверхностно-,активных. веществ.

Формула изобретения

1. Способ получения пластифицированного или гидрофобного цемента путем совместного помола клинкера с поверхностноактивной добавкой в многокамерной трубной мельнице, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью снижения пылеобразования и повышения активности цемента, поверхностно-активную добавку вводят одно» временно в первую камеру мельницы в количестве 0,01-0,03% и в последнюю камеру в количестве 0,02-0,19% от веса цемента.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее расходную емкость с насосом-дозатором, трубопровод подачи сжатого воздуха и распыли ельную форсунку для ввода поверхностно-активной добавки, установленную в первой камере мельницы, о. т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно снабжено дополяительной распыли тельной форсункой, установленной в последней камере мельницы .

Источники ияформации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Хигерович М. И. Гидрофобный цемент и гидрофобяо-пластифицирующие добавки, М., Промстройиздат, 1957, с. 28-31.

2. Экспресс-информация, Силикатные строительные материалы, изд. ВИНИТИ, М 11, 1976, с. 8-11.

640983 ж о в у

Составитель А. Кулабухова

Редактор В, Смирягина Техред H. Андрейчук Корректор Д. Мельниченко

Заказ 7448/19 Тираж 704 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4