сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера

Формула изобретения

Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая карбонатный компонент, алюмосиликатный компонент, отходы сталеплавильного производства, отличающаяся тем, что в качестве отходов сталеплавильного производства она содержит электросталеплавильный шлак состава, мас.%: Al₂О ₃ 2-8; СаО 33-43; SiO₂ 20-30; Fe ₂O₃ 13-25; прочие - остальное, при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюмосиликатный компонент 15-18; электросталеплавильный шлак 10-30; карбонатный компонент - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительных материалов и может найти применение в производстве портландцементов.

Известна сырьевая смесь для получения сульфоферритного цементного клинкера, включающая карбонатный компонент, железистый компонент, гипсосодержащий компонент и топливную золу от сжигания каменного или бурого угля (см. патент РФ №2151753, м.кл. С04В 7/02, опубл. 2000 г.).

Известна также принятая за прототип сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, состоящая из карбонатного, алюмосиликатного компонентов и отходов сталеплавильного производства в виде пыли мартеновских и конверторных печей (см. авторское свидетельство СССР №381626, м.кл. С04В 7/02, опубл. 1973 г.).

Недостатком известных решений является небольшое количество утилизируемых отходов производства, не могут использоваться отходы электросталеплавильного производства.

Задача изобретения - создание сырьевой смеси, обеспечивающей экономичное получение качественного портландцементного клинкера при небольшом количестве компонентов и отработанной технологии с использованием отходов электросталеплавильного производства.

Задача достигается тем, что сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая карбонатный компонент, алюмосиликатный компонент, отходы сталеплавильного производства, в качестве отходов сталеплавильного производства содержит электросталеплавильный шлак состава, мас.%: Al₂О₃ 2-8; СаО 33-43; SiO₂ 20-30; Fe₂O ₃ 13-25; прочие - остальное, при следующем соотношении компонентов в мас.%:

Алюмосиликатный компонент	15-18
Электросталеплавильный шлак	10-30
Карбонатный компонент	остальное

Использование электросталеплавильного шлака для получения портландцементного клинкера известно (см. статью Классен В.К., Текучева Е.В., Тынников И.М. и др. Зависимость активности клинкера от количества подаваемого металлургического шлака в цементную вращающуюся печь с холодного конца // XXI Всероссийское совещание начальников заводских лабораторий цементных заводов. - М.: Информация образования, 2005. - с.188-195). Однако рекомендуется использование его в количестве 10-12% от всех компонентов. При увеличении количества шлака качество клинкера снижается. Для получения указанного в статье клинкера используется кроме компонентов заявляемого состава еще железосодержащий компонент в виде колошниковой пыли или колчеданных огарков.

Введение электросталеплавильного шлака дает возможность уменьшить количество сырья с карбонатным и алюмосиликатным компонентами, что позволяет, используя отходы местного производства, снизить затраты на производство цемента. Проведенные исследования показали, что электросталеплавильный шлак в заявляемом составе и соотношении компонентов может заменять железосодержащий компонент без снижения активности клинкера. Использование электросталеплавильного шлака заявляемого состава в качестве железосодержащей добавки для получения портландцементного клинкера не известно из уровня техники.

Пример осуществления изобретения.

В сырьевой смеси карбонатный компонент представлен мелом Стойленского горно-обогатитеяьного комбината, алюмосиликатный - глиной Латненского месторождения и бокситами Северо-Онежского бокситового рудника, электросталеплавильный шлак - шлаком Оскольского электрометаллургического комбината (ОЭМК). Технология получения клинкера и цемента традиционная.

Составы сырьевых смесей и их прочностная характеристика приведены в таблице.

№ состава	Состав сырьевых смесей, мас.%			Прочность при сжатии, МПа
	карбонатный компонент	алюмосиликатный компонент	элекросталеплавильный шлак*	3 суток	7 суток	28 суток
1	72	18	10	30,5	41,2	54,1
2	64	16	20	30,7	44,0	54,8
3	55	15	30	30,2	42,1	53,4
Портландцемент марки 500				30,2	40,6	53,2
* Используют шлак состава: в примере № 1 Al2 O3 - 2, CaO - 43, SiO2 - 30, Fe2O3 -15, прочие - 10, в примере № 2 Al2O 3 - 5, CaO - 43, SiO2 - 20, Fe 2O3 - 25, прочие - 7, в примере № 3 Al2O3 - 8, CaO - 33, SiO2 - 30, Fe2 O3 - 25, прочие - 4.

Сравнение прочностных характеристик производится со стандартным портландцементом. Характеристик прототипа в источнике информации не приводится.

Как следует из таблицы, цемент, полученный с использованием электросталеплавильного шлака из клинкера указанного состава, имеет прочностную характеристику на уровне стандартного портландцемента производства цемзавода ОАО «Осколцемент», клинкер которого получают из сырьевой смеси, включающей: алюмосиликатный компонент, карбонатный компонент, железосодержащую добавку в виде колошниковой пыли или колчеданных огарков.

Сырьевая смесь заявляемого состава обеспечивает экономичное получение качественного портландцементного клинкера при небольшом количестве компонентов и отработанной технологии с использованием отходов электросталеплавильного производства.