способ обжига цементного клинкера

Формула изобретения

СПОСОБ ОБЖИГА ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА путем подачи сырьевой смеси во вращающуюся печь, сопряженную с колосниковым холодильником, с одновременной подачей техногенных материалов свободно-падающим потоком на слой клинкера, отличающийся тем, что техногенные материалы подают к порогу печи в торцевой плоскости, при этом берут техногенные материалы с содержанием остаточного топлива до 25%

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии цемента, а именно к способам обжига цементной сырьевой смеси во вращающейся печи с добавками техногенных продуктов.

Использование техногенных продуктов идет, в частности, по одному из основных направлений введение в сырьевую шихту при обжиге клинкера. Наиболее многотоннажными вторичными материалами, используемыми в цементной промышленнос- ти, являются гранулированные доменные и электротермофосфорные шлаки, золы и шлаки ТЭС, пиритные огарки, шлаки цветной металлургии, сульфатсодержащие отходы.

Известен способ производства цементного клинкера путем приготовления сырьевой смеси и обжига ее во вращающейся печи с введением гранулированных шлаков фосфорного производства и цветной металлургии с холодного конца печи в подготовительные зоны [1] Техногенные материалы при осуществлении данного способа по своей природе незначительно участвуют в процессах минералообразования на стадии твердофазных взаимодействий, требующих развитой поверхности реагирующих компонентов.

По своей технической сущности наиболее близким к изобретению является способ обжига цементного клинкера путем подачи сырьевой шихты во вращающуюся печь, сопряженную с колосниковым холодильником, с одновременной подачей техногенных материалов свободнопадающим потоком на слой клинкера [2] Способ предусматривает подачу гранулированного доменного шлака непосредственно в шахту, соединяющую горячий конец печи и колосниковый холодильник. Хотя при осуществлении способа происходит повышение производительности печи, сопровождающееся повышением химической активности шлака, однако, как и в вышеуказанном способе, последний в процессах минералообразования активно вступает во взаимодействие с компонентами основного сырьевого потока на стадии жидкофазного спекания, когда дисперсность реагирующих веществ имеет меньшее значение.

Однако способ не позволяет существенно снизить удельный расход топлива, поскольку вводимый в печь доменный шлак не содержит этой составляющей. Кроме того, гранулированный доменный шлак, являясь однородным по зерновому составу, чрезмерно перегружает подготовительные зоны из-за его уноса в печь до 20% от начальной массы.

Цель изобретения повышение производительности печи, повышение гидравлической активности цементов и улучшение их специальных свойств.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения цементного клинкера, включающем обжиг сырьевой смеси во вращающейся печи, сопряженной с колосниковым холодильником, с одновременной подачей техногенных материалов, свободно падающим потоком на слой клинкера, техногенные материалы подают к порогу печи в плоскости ее торца. В качестве техногенных материалов берут сланцевые золошлаки с содержанием остаточного топлива до 25%

В изобретении подача техногенных материалов неоднородного фракционного состава (каковыми являются отвальные сланцевые золошлаки) на порог печи в плоскости ее торца способствует более интенсивной классификации золошлаков в потоке вторичного воздуха, поступающего в печь из колосникового холодильника. При этом до 50% шлака тонких фракций, наиболее обогащенных топливным компонентом и оксидом кальция, уносятся в печь и оседают на материал сырьевой шихты в подготовительных зонах, расширяя тем самым зону декарбонизации за счет привносимого топлива.

Добавление к обжигаемым шихтам из природных материалов техногенных способствуют формированию мелкокристаллического клинкера. Присутствие в техногенных материалах модифицирующих элементов (марганец, фтор, фосфор) обогащает алюминием алюмоферрит и алюмоферроманганат кальция, что характерно для повышения стойкости получаемых цементов в агрессивных средах.

Повышенное содержание топливного компонента в золошлаках (до 25%) позволяет снизить удельный расход топлива на 5-7%

П р и м е р. В условиях Жигулевского комбината строительных материалов был испытан способ обжига с вводом до 10% от массы клинкера сланцевые золошлаки Сызранской ТЭЦ. Золошлак имел следующий фракционный состав, больше 40 мм 10, 40-5 мм 25, 5-3 мм 30 и 3-0,1 мм 35. Химический состав сланцевых золошлаков Сызранской ТЭЦ приведен в табл.1.

Результаты механических и физико-химических испытаний приведены в табл. 2.

Из приведенных данных видно, что качество клинкера заметно улучшилось. Введение золошлака с горючего конца печи повысило производительность вращающейся печи на 10% снизился удельный расход топлива и сырья.

Проведенные экспериментальные исследования доказывают возможность использования в цементном производстве других материалов, имеющих благоприятный химический состав и прошедших предварительную термическую обработку (золы ТЭС, отвальные золошлаки различных видов твердого топлива и т.д.).