Cтраница 2
Примесные компоненты частично входят в состав четырех перечисленных выше главных клинкерных минералов, образуют самостоятельные соединения и входят в состав стекловидной фазы - части расплава, которая не закристаллизовалась вследствие быстрого охлаждения клинкера. [16]
Кристаллы трехкальциевого алюмината и алюмоферрита значительно меньше по размеру и встречаются в небольшом количестве среди клинкерного стекла, так как большая часть этих минералов не успевает выкристаллизоваться из расплава при быстром охлаждении клинкера. При минералогическом описании клинкера все эти фазы относят к промежуточному ( между кристаллами элита и белита) веществу, которое иногда называют целитом. В качестве примесей в алюминате присутствуют оксид натрия, хлорид кальция, оксиды магния и хрома. Оксид серы тзкже может связываться с алюминатом. [17]
При быстром охлаждении портландцементиого клинкера ферритная фаза не успевает закристаллизоваться и образует так называемое промежуточное вещество, в котором утоплены кристаллы других минералов клинкера. [18]
Двухкальциевый силикат в у-модификации обладает значительно меньшей химической активностью, чем в р-модификации, поэтому в портландцементном клинкере переход 2СаО SiO2 из Р - в у-модификацию крайне нежелателен. В современном портландцементном производстве он предотвращается быстрым охлаждением клинкера. Однако существуют шлаки ферросплавных производств, по химическому составу близкие к 2СаО SiCb, которые при охлаждении рассыпаются в тонкий порошок вследствие перехода из р - в у-модификацию. Этот порошкообразный шлак используется в качестве базового компонента высокотемпературных тампонажных материалов. [19]
Совершенно очевидна необходимость полной равномерности распределения и тонкости помола твердых минерализаторов. Для обжига клинкера высокого качества надлежит применять по возможности малозольное топливо с большим пирометрическим эффектом и быстрое охлаждение клинкера, что обычно хорошо осуществляется в холодильниках вращающихся печей. [20]
Режим охлаждения оказывает большое влияние также на условия кристаллизации материалов в клинкерах, полученных методом спекания. Быстроохлажденные клинкеры отличаются мелкокристаллической структурой алита и других минералов, что повышает прочностные показатели цемента. Быстрое охлаждение клинкера также препятствует полиморфному превращению белита при 675 С ( переход - модификации в - модификацию) и фиксирует расплав в стекловидном состоянии. [21]
Также распространен комбинированный способ производства портландцемента, при котором сырьевой шлам готовится по мокрому способу, затем большая часть воды отфильтровывается под давлением, а остальная удаляется высушиванием, и высушенная смесь обжигается по сухому способу. Многие действующие по мокрому способу заводы переводятся на комбинированный способ. Для технологии важно быстрое охлаждение клинкера после обжига, которое осуществляется воздухом в специальных холодильниках. [22]
Желательно, чтобы 3CaO - SiO2 был представлен в клинкере в виде хорошо оформленных некрупных кристаллов. Это достигается при сравнительно быстром обжиге и быстром охлаждении клинкера. [23]
Желательно, чтобы ЗСаО - S1O2 был представлен в клинкере в виде хорошо оформленных некрупных кристаллов. Это достигается при сравнительно быстром обжиге и быстром охлаждении клинкера. Образование трехкальциевого силиката в результате взаимодействия оксида кальция с двухкальциевым силикатом в жидкой среде постепенно замедляется, так как понижается концентрация растворенных в расплаве оксида кальция и двухкальциевого силиката и уменьшается общее количество жидкой фазы, так что перевод всего количества двухкальциевого силиката в трехкаль-циевый затруднителен, требует высокой температуры и длительного времени. Однако содержание его не должно превышать 1 - 2 %, так как Б противном случае цемент будет неравномерно изменяться в объеме, что вызывается запоздалой гидратацией пережженного оксида кальция. [24]
На производительность цементных мельниц влияет минералогический состав портландцементного клинкера. Труднее измельчаются клинкеры с повышенным содержанием алюмоферрита. Кроме того, на размалываемость влияет количество стекловидной фазы в клинкере, время его вылеживания, а также тип печей, в которых производится обжиг. При очень быстром охлаждении клинкера размолоспособность его понижается в результате значительного содержания в клинкере клинкерного стекла, не успевшего закристаллизоваться расплава. [25]
В результате различий в условиях минералообразования ( скорость охлаждения, количество и свойства расплава, микропримеси) возникают кристаллы игольчатой, кубической, пластинчатой, дендритной формы. Температура появления клинкерного расплава определяется в сырьевых смесях в присутствии примесных компонентов. Расплав появляется в интервале от 1423 до 1573 К - Чем раньше появляется расплав, тем более хорошо оформленными ( закристаллизованными) и более крупными должны быть кристаллы алита. Удлиненные кристаллы обычно образуются при быстром охлаждении клинкера. В этих условиях могут образовываться и пластинчатой формы кристаллы, так как при большой поверхности и малой толщине легче отдавать тепло. Если же клинкер охлаждается медленно, то кристаллизация неотчетливая и образуются сростки кристаллов с включениями. Быстрое охлаждение способствует фиксации более активной структуры алита и белита. [26]
Система постепенно приходит к равновесному составу. Если же расплав охлаждать очень быстро, то в клинкере можно зафиксировать избыточное или пониженное количество алита. Наоборот, при быстром охлаждении клинкера, характеризующегося высоким содержанием железа ( 0 64), от той же температуры 1725 К в продукте содержалось на 12 % меньше алита, чем при равновесном охлаждении. [27]
Ион F - внедряется в кристаллические решетки минералов клинкера, образуя твердые растворы различной концентрации. Фторсо-держащие твердые растворы минералов термодинамических недостаточно устойчивы и при медленном охлаждении клинкера частично распадаются. Так, твердый раствор состава СзЗ - 0 74 % CaF2 распадается при охлаждении от 1473 К на a - C2S и СаО; при избытке фторидов разложение СзЗ интенсифицируется. Указанные процессы распада фторсодержащих твердых растворов протекают при 1273 - 1323 К как при охлаждении клинкера, так и при повторном его нагревании. Для предотвращения распада твердых растворов требуется быстрое охлаждение клинкера, содержащего в своем составе фтористые соединения. Вследствие улетучива ния фторидов при высоких температурах эффективность их действия при обжиге выше 1673 К понижается. Применение плавикового шпата ( содержащего 65 % СаР2), вводимого в количестве 0 6 % от массы сухой сырьевой смеси, позволяет снизить удельный расход топлива на 4 %, повысить производительность вращающихся печей примерно на 4 % и прочностные показатели цемента - на 2 5 МПа. Процесс получения клинкера интенсифицируется при введении в шихты 1 - 3 % фторапатита, около 10 % фос-форфтористого шлака, фтористогипсовых и других фторсодержащих отходов. [28]
Сырьевые материалы, применяемые для производства быстротвердеющего портландцемента, должны быть возможно более однородными и содержать наименьшее количество нежелательных примесей. Предпочтительнее аморфная структура исходных материалов, обусловливающая более быстрое их взаимодействие по сравнению с материалами кристаллической структуры. Помол сырьевых материалов должен быть более тонким, чем при производстве обычного портландцемента, а сырьевая смесь - более однородной. Обжиг ведется при несколько повышенной температуре, по возможности на малозольном или беззольном топливе. Целесообразно применять ускорители обжига, например плавиковый шпат и быстрое охлаждение клинкера, выходящего из зоны спекания вращающейся печи. [29]
Сырьевые материалы, применяемые для производства быстротвердеющего портландцемента, должны быть возможно более однородными и содержать наименьшее количество нежелательных примесей. Предпочтительнее аморфная структура исходных материалов, обусловливающая более быстрое их взаимодействие по сравнению с материалами кристаллической структуры. Помол сырьевых материалов должен быть более тонким, чем при производстве обычного портландцемента, а сырьевая смесь - более однородной. Обжиг ведется при несколько повышенной температуре, по возможности на малозольном или беззольном топливе. Целесообразно применять ускорители обжига, например плавиковый шпат, и быстрое охлаждение клинкера, выходящего из зоны спекания вращающейся печи. [30]