Для студентов обучающихся по специальности «Производство строительных изделий и конструкций»

Минеральные вяжущие вещества

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Как уже отмечалось, для производства глиноземистого цемента используют чистые известняки и бокситы. Химический состав бокситов характеризуется следующим предельным содержанием главнейших оксидов, считая на безводное вещество, %: А1203 40—75; Fe203 5—30; SiO;> 2—15; ТЮ2 3,5.

Основной показатель качества бокситов при изготовлении из них глиноземистого цемента — процентное отношение Ah03/Si02 (коэффициент качества). Чем боль-•ще этот коэффициент, тем выше качество бокситов. Отношение Al203/Si02 у бокситов удовлетворительного качества не ниже 5—6. Содержание в них более 5—8 % кремнезема нежелательно. В известняках, предназначенных для производства глиноземистого цемента, содержание кремнезема и оксида магния не должно превышать соответственно 1,5 и 2 %.

Наряду с бокситами для получения глиноземистого цемента применяют иногда алюминиевые шлаки и материалы, вырабатываемые обжигом высокоглиноземистых глин. Но из этих материалов получается глиноземистый цемент пониженного качества,

Для обжига сырьевых материалов применяют тепловые установки различных конструкций. Выбор их определяется качеством сырьевых материалов, в частности, содержанием вредных оксидов кремния, магния и отчасти железа.

Обжиг можно вести до спекания или до плавления. При обжиге до спекания применяют обычно вращающиеся, шахтные и другие печи, а также спекательные ре-щетки, работающие на газообразном и жидком топливе, а также на малозольном угле. Обжиг до плавления ведут в вагранках, электрических и доменных печах, одновременно получая в доменной печи чугун и глиноземистый цемент. Выпускают его из печи в виде расплава строго определенного химического состава.

При производстве цемента обжигом исходной смеси компонентов до спекания в тех или иных печах или обжигом до плавления в вагранках требуются высококачественные бокситы с небольшим содержанием кремнезема (до 8 %) и оксида железа (до 10 %). Месторождений таких бокситов немного, и используют их для производства алюминия. Плавка в электрических и доменных печах позволяет использовать бокситы с повышенным содержанием примесей. Это обусловило преимущественное применение таких способов производства глиноземистого цемента.

При получении глиноземистого цемента плавлением в доменную печь загружают железистый боксит, известняк, железный скрап и кокс. В результате восстановления оксидов железа под действием углерода и оксида углерода образуется чугун, скапливающийся в нижней части горна. Одновременно в горне над расплавом чугуна появляется расплав глиноземистого шлака. Оба расплава периодически выпускают из домны, при этом температура шлакового расплава 1600—1700 °С. Его направляют в изложницы или разливают на площадке охлаждения материала.

При производстве глиноземистого цемента плавкой в доменных печах используются бокситы с показателем коэффициента качества не менее 7. Это вызывается незначительным восстановлением в этих печах кремнезема и образованием ферросилиция. Вместе с тем получение в доменных печах чугуна и глиноземистого цемента обуславливает пониженную его стоимость.

Охлажденный материал подвергают   обычно двустадийному дроблению. Помол ведут в трубных шаровых мельницах до остатка на сите № 008 не более 10 % (ГОСТ 969—77). При изготовлении ангидритоглииоземи-стого и шлакоглиноземистого цементов осуществляется совместный помол всех материалов. Ангидрит и шлак предварительно дробят и высушивают до влажности не более 1—2 %

Глиноземисто-белитовый цемент получают обжигом тонкоизмельчеиных смесей, содержащих некондиционные бокситы с коэффициентом качества меньше 3, известняк, гипс (около 10%) и минерализатор CaFa. В процессе обжига при 1250—1300°С получается клинкер, содержащий СА, |3-C2S, С!2А7 и 3(CaO.Al203)-CaS04. Значение добавки гипса заключается в том, что в процессе обжига вместо гидравлически инертного геленита C2AS образуется активный сульфоалюминат кальция 3(CaO-Al203)CaS04. Одновременно получается повышенное количество белита f}-C2S.

Исследования этих систем, проведенные вначале П. П. Будни-ковым и Т. А. Р.агозиной, в последующем были продолжены Л. А. Захаровым. Он изучил возможность получения глиноземисто-белитово-го цемента из многих видов сырья, содержащих не менее 25 °/о глинозема и не более 45—50 % кремнезема (латериты, каолины, анортиты, алунитовые породы, золы от сжигания горючих сланцев и др.).

Глиноземистый цемент отправляют потребителю в бумажных мешках или навалом в специально оборудованном транспорте.