Влияние минералогической природы сырья на динамику клинкерообразования и свойства цемента

• Автор: Уголков, Валерий Леонидович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 150 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .

1. Процесс клинкерообразования и методы изучения его динамики обзор литературы

1.1. Мине рал о образование при обжиге портланд цементных сырьевых смесей и влияние на этот процесс их технологических свойств

1.2. Методы изучения и оценки динамики клинкерообраз ования . Г

1.3. Связь минералогического состава сырья со свойствами цемента.

1.4. Обоснование направления и цели работы

Экспериментальная часть

2. Оценка поведения при термообработке различных разновидностей карбонатного сырья с помацью термокинетических характеристик .

2.1. Сравнительный анализ методов расчета термокинетических параметров

2.2. Влияние крупности зерен кальцита, наличия примесей и тонкости измельчения материала
на термокинетические параметры.
2.3. Исследование диссоциации карбонатного компонента в составе промышленных сырьевых смесей
и влияние глиноизвесткового соотношения
3. Зависимость динамики клинкерообразования от минералогического состава алюмосиликатного компонента .
4. Особенности процесса клинкерообразования в связи
с минералогической природой сырья
4.1. Дифференциальнотермический анализ промышленных сырьевых смесей и их вещественноминералогический состав .
4.2. Природа экзотермических эффектов на кривых
ДТА сырьевых смесей .
5. Влияние особенностей динамики клинкерообразования
на гидратационную активность цемента.
5.1. Тепловвделение при взаимодействии с водой модельных цементов
5.2. ТЬрмический анализ модельных цементов после гидратации
5.3. Гидратационная активность промышленных цементов .
6. Практическое использование и техникоэкономические результаты работы
Выводы .
Список использованной литературы


В присутствии МдО увеличивается количество жидкой фазы и снижается ее вязкость, однако установлено [il] , что при содержании МдО свыше 2-3$ спекание замедляется. С образуются двойные соли типа (Са(С)2 , которые плавятся при 0-0°С с выделением СаО, СО2 и высокощелочной жидкой фазы. В результате катализируется диссоциация карбоната кальция и на -°С снижается температура его разложения. В присутствии щелочей возможно образование промежуточных соединений типа карбонатного спур-рита ( 2(СгЛ)-СаС ) или его сульфатного аналога ( 2(СгЗ)-СаЛ0д ). По вопросу о том, положительную или отрицательную роль играют промежуточные соединения в низкотемпературном синтезе клинкерных минералов единого мнения нет. Авторы работ [-, Пэ] склонны рассматривать спуррит, как затрудняющий процесс минералообразования. Щелочи существенно ускоряют твердофазовые реакции и увеличивают количество связанной извести при сравнительно низких температурах. При более высоких температурах щелочные оксиды способны образовывать прочные соединения с клинкерными минералами: МС^Дз. Исследования А. И.Бойковой показали, что данные соединения можно рассматривать как твердые растворы [2>]. Отрицательное влияние щелочей снижается в присутствии БОз за счет связывания в сульфаты, устойчивые до °С [7]. Обобщая данные о влиянии серы на обжиг сырьевых смэсей [7,,,-,8] , можно отмэтить интенсификацию процессов связывания извести при низких температурах, снижение на -°С температуры образования расплава и понижение его вязкости, что в целом приводит к увеличению скорости минералообразования. II,,,-] , а в раде случаев отмечался его распад, что объясняется стабилизацией в присутствии фосфора двухкальциевого силиката. При содержании 3-7% Р5 в клинкере наблюдались твердые растворы составов: С7Р, СдРЭ^ , СбР^ [] . Отрицательное влияние фосфора ослабляется в присутствии фтористых соединений [7,,,] . Роли микропримесей в процессе клинкерообразования посвящены многие работы [7-9, П,,-1б] . Найдено, что ионы бария и стронция способны замещать кальций в клинкерных минералах, при этом снижаются температура появления расплава и его вязкость. Оксид бора является хорошим стабилизатором двухкальциевого силиката, поэтому его присутствие в сырьевой связей замедляет синтез алита [зз]. Оксид марганца ускоряет протекание твердофазовых реакций, снижает вязкость расплавов. В присутствии небольших количеств (до 1%) окисдов титана, хрома, кобальта ускоряется тверцофазовое мине рал ообразование, снижаются температуры декарбонизации и появления расплава [зб]. Таким образом, по влиянию химического состава сырьевых смесей можно ответить, что при технологически допустимых колебаниях КН от 0, до 0,, п от 2,0 до 2,5, р от 1,4 до 1,8 последовательность минералообразования не веняется. Присутствие второстепенных ( Ид, Ыа. К.Б , Р) оксидов,а также микроприме сных оксидов бария, стронция, марганца, титана, кобальта, хрома может проявляться в образовании промежуточных соединений, твердых растворов, а также в изменении температурных границ технологических стадий процесса и свойств клинкерной жидкости. В их присутствии возможно некоторое изменение минералогического состава клинкера. Тонкость помола. М.М. Сычев, анализируя влияние тонкости помола сырья на спекание, подчеркивает многообразие случаев, связанных с особенностями его природы и переработки [,1б] . Кроме того, в работе [1б] отмечается важность гранулометрических характеристик реагентов, так экспериментальное сравнение показало, что смеси псшидисперсного состава спекаются лучше, чем на основе узких фракций компонентов (при одинаковой удельной поверхности) , а также то, что присутствие в сшей зерен известняка с размерами 0 мкм и крупнее приводит к заметному спаду скорости образования . В.Дуда предлагает более тонко измельчать сырьевые смеси [^, этот прием позволяет получать более гомогенные смеси, улучшает обжигаемость, дает возможность улучшения качества конечного продукта - цемента. В работе [] показано, что при более тонком помоле сырьевого шлама возрастает реакционная способность смесей, а физико-минералогическая природа компонентов оказывает меньшее влияние на обжигаемость шлама. Минералогическая природа сырья.