Состав сырьевой муки

Непрерывное производство высококачественных цементов возможно только, если у сырьевой смеси есть оптимальный химический состав и этот состав изменяется только в допустимых тесных пределах. Упомянутые в таблице 1.7 предельные значения нужно понимать как для производства в различных цементных заводах, в пределах предприятия колебания могут изменяться только в незначительных пределах. Поэтому материал в карьере выбирают таким образом, чтобы при минимальной коррекции сравнительно смягчить диапазон колебаний химического состава сырья.

В практике характеризуется состав сырья (также состав клинкера PZ) в большинстве случаев величиной отношения оксидов (так называемые модуля). Они устанавливаются из определенных химических анализов оксидов. Известковый стандарт (KSt или как принято в Казахстане коэффициент насыщения КН) в большинстве случаев служит для расчета оптимальной известковой составляющей. Высокая известковая составляющая (CaO) делает возможной образование богатых известью силикатных фаз клинкера во время его обжига. Они служат для обеспечения качества в отношении развития высокой прочности цемента. Содержание CaO должно быть согласовано с содержанием других оксидов - SiО2, A12O3, Fe2О3. Если существует избыток CaO (свободная известь CaOсвоб), то она может привести к более поздней реакции с водой, образованию Са(ОН)2, увеличению в объеме и разрушению цементного камня. Оптимальная известковая доля должно быть высокой, но не быть слишком высокой. Известковый стандарт (КН) служит для точного установления оптимальной известковой доли. Он выражается в сырье (или в клинкере), показывает имеющуюся долю CaO в процентах, который может связываться в процессе обжига с имеющимися оксидами SiО2, A12O3, Fe2O3 в клинкерные фазы; т.е. выражает фактически содержащееся в сырьевой смеси или в клинкере СаО, % к тому количеству СаО, которое может быть связано в технологическом процессе обжига и охлаждения клинкера.

 

Уравнение 1

Более точное определение извести возможно с КSt II. Сегодня он почти исключительно используется:

 

Уравнение 2

 

При более позднем учете MgO, который может заменять до 2 % CaO, введено KSt III

 

Уравнение 3

При этом нужно постоянно учитывать колебания MgO. Известковый стандарт технических клинкеров лежит между 90 и 104 [24], при особенно высококачественных клинкерах > 97.

Это значит:

КSt I = по известковому стандарту Кюля [17]

КSt II = по известковому стандарту Леи и Паркера [18]

КSt III = по известковому стандарту Шпана, Вёрманна и Кнёфеля [19]

w (оксид) = оксид в масс.%, причем как оксиды принимаются в расчет CaO, MgO, SiО2, Al2О3 или Fe2О3.

Пример:

Химический анализ сырьевой муки давал в итоге CaO = 65,7%, SiО2 - 21,1%, Al2О3 = 6,6%, Fe2О3 = 3,1%, MgO = 2,0%, остаток - 1,5%.

 

Уравнение 4

 

 

Силикатный модуль (n) - это отношение SiО2 - (кремнекислота) к сумме A12O3 - (глинозем) и Fe2О3.

 

Уравнение 5

 

Силикатный модуль характеризует отношение оксида кремния к сумме оксидов алюминия и железа. С повышением силикатного модуля в клинкере увеличивается содержание минералов – силикатов алита и белита. Фазы клинкера с оксидом алюминия и окисью железа являются легкоплавкими. В производственных цементах величина силикатного модуля в клинкере SM лежит в общем между 1,6 и 4,1 [24], чаще всего и наиболее благоприятно между 2,3 и 2,8 [4]. Низкий силикатный модуль ведет к более легкому обжигу клинкера, одновременно, также к ускорению образования клинкера в печи.

Модуль глинозема (ГM, р, глиноземный модуль) - это отношение оксида алюминия к оксиду железа:

 

Уравнение 6

 

Глиноземный модуль ГM характеризует клинкерный расплав, так как оба оксида существуют при температуре образования расплава почти полностью в жидкой фазе. При глиноземном модуле от 1,4 до 1,6 наибольшая масса расплава образуется при низкой температуре. При ГM < 0,638 минерал C3A не образуется. Цементы с низким содержанием C3A обнаруживают особенно высокое сопротивление агрессивному воздействию сульфатной агрессии. В производственном цементе величина ГМ лежит между 1,4 и 3,7 [24], в большинстве случаев между 1,8 и 2,8 у специальных цементов ГM может быть снижен до 0,4 [4].

Цементный клинкер содержит немного до 2 % щелочи (Na2О + K2О), в среднем примерно 1 %. Они преимущественно вносятся глинистым компонентом сырьевой смеси. Содержание щелочей указывается в общем как эквивалент Na2О [M.-%] и рассчитывается следующим образом:

 

Na2О -эквивалент [M.-%] = 0,658 K2О [M.-%] + Na2О [M.-% ] Уравнение 7

 

Дальнейшая характеристика клинкера (SG). Кроме того, цементный клинкер содержит до 2 % SO3 (также как сульфат). Сульфаты возникают из-за окисления серы, которые попадают в печь с сырьем и топливом. При обжиге сульфат соединяется с щелочами. Соединение щелочей к сульфату обозначается как (SG).

 

Уравнение 8

 

Он указывает процентное участие в щелочах, которое существует на основе расчета как сульфат щелочи. Сульфат щелочи от 100% значит, что все щелочи клинкера существуют полностью как сульфат. При обжиге сульфата (SG>100%) сера не соединяется полностью K24, Na24, K24·2CaSО4 и/или CaSО4 образуется как ангидрит. Если обжиг сульфата произошел <100%, то лишние щелочи могут внедряться в фазы клинкера [20, 21,22].

Разная доля щелочи отражается особенно сильно на активности алюмината. При незначительном добавлении щелочей (примерно 0,5%) гидравлическая активность клинкера повышается по сравнению с несубсидируемым алюминатом. При дотировании щелочи в области 1,0 % едва ли влияют на гидравлическую активность и при содержании >1,5 % гидравлическая активность уменьшается [23]. В таблице 1.4 охвачены области и средние значения модулей немецких цементных клинкеров.

 

Таблица 1.4 - Модули в немецких портландцементных клинкерах [24]

 

Показатель Max. Средний Min.
KSt 104,1 97,1 90,5
SM 4,1 2,5 1,6
TM 3,7 2,3 1,4
SG 188,5 80,1 34,8

 






Дата добавления: 2016-10-26; просмотров: 1905; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2019 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.007 сек.