Магистрант Мыктыбаев Ш.С., к.т.н. Даулетияров М.С.

РГП «Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова», Казахстан, г. Шымкент

Снижение температуры обжига клинкера при применении бокситового шлама как сырьевого компонента

Решение проблемы энерго- и ресурсосбережения в технологии цемента является важной задачей, которую возможно осуществить путем интенсификации процесса обжига цементного клинкера и использования техногенных материалов.

Комплексное использование на цементных предприятиях материалов, которые в настоящее время находятся в отвалах, а именно миллионы тонн углеотходов, различных металлургических медеплавильных шлаков, обеспечит экономию топливных и материальных ресурсов. Кроме того ,их использование дает возможность решить экологические проблемы по уменьшению отвальных площадей, загрязнению почвы, воды и атмосферы. В связи с этим научные исследования, направленные на комплексное решение данной проблемы, являются актуальными.

Применение бокситового шлама в качестве сырьевого компонента для клинкера позволит снизить расход топлива на обжиг клинкера.

Для получения клинкера используется известняк, месторождение Састобе лесс месторождение Састобе, пирит, песок и бокситовый шлам Павлодарского алюминиевого завода.

Таблица 1- Характеристика сырьевых компонентов

	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	ППП	Прочее
известняк	4,52	0,81	0,44	52,53	1,30	0,16	40,24	-
глина	53,38	11,23	4,41	11,68	4,69	0,16	12,86	1,59
песок	76,38	6,49	1,87	3,59	2,35	0,16	5,03	3,57
огарки	22,66	4,77	53,60	3,52	1,84	3,32	10,29	-
бокситовый шлам	15,04	6,16	31,09	24,53	2,30	0,73	14,92	5,23

На основе сырьевой базы ТОО «Стандарт Цемент» рассчитано несколько составов сырьевых смесей. Компонентный состав сырьевой смеси на клинкер №1 и №1*; №2 и №2*

Таблица 2-Содержание компонентов

Материалы	Сырьевая смесь		Клинкер
	Кг/кг кл	%	%
Известняк Глина Песок Огарки Бокситовый шлам	1,126 0,1602 0,0930 - 0,1161	75,31 10,71 6,22 - 7,76	67,33 13,96 8,83 - 9,88
Сумма	1,4960	100,00	100,00

Обжиг клинкера в лабораторных условиях производится в электрической печи «SNOL 12/16» от 1370 до 1450⁰С, было выбрано 2 способа обжига обычный и имитирющий двух сторонние питание печи сырьем . Имитация двухстороннего питания печи осуществляем следующим образом : Готовится сырьевая мука без бокситового шлама , который должен входить в ее состав, обжигается при температуре 1300⁰С затем охлаждается тонко измельчается в порошок совместно с бокситовым шламом в расчетном количестве и полученная смесь подвергается обжигу уже при температуре 1370⁰С для клинкера состава №1* и при температуре 1400⁰С для клинкера №2* .

Состав №1 обжигается обычным способом при температуре 1370⁰С. Состав №1* обжигается при той же температуре способом имитирющий двух сторонние питание печи. Химические и минералогические составы полученных клинкеров приведены в таблицах №3, № 4

Таблица 3- Химически и минералогический состав клинкера № 1

	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	C3S	C2S	C3A	C4AF
клинкер	22,55	4,03	4,99	64,24	2,70	0,31	55,08	23,09	2,24	15,18

Таблица 4- Химически и минералогический состав клинкера №1*

	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	C3S	C2S	C3A	C4AF
клинкер	22,59	4,28	6,31	63,21	2,70	0,68	47,93	28,6	0,64	19,18

Аналогично был произведен обжиг клинкера при температуре 1400⁰С.

Химические и минералогические составы полученных клинкеров приведены в таблицах №5, № 6

Таблица 5-.Химически и минералогический состав клинкера№2

	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	C3S	C2S	C3A	C4AF
клинкер	21,92	4,8	5,7	64,90	3,8	0,16	56,74	20,05	3,13	17,47

Таблица 6-.Химически и минералогический состав клинкера №2*

	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	C3S	C2S	C3A	C4AF
клинкер	21,60	4,76	5,89	64,84	3,9	0,16	59,36	17,15	2,63	17,91

На основе полученных результатов можно сделать следуюшие выводы:

- с ведением бокситового шлама в состав сырьевой смеси снижается температура обжига клинкера на 50⁰С-70⁰С , что соответственно позволит снизить расход топлива на обжиг клинкера;

- при имитация двухстороннего питания печи минералогический состав клинкера улучается при температуре обжига 1400⁰С. Так же дает возможность решить экологические проблемы по уменьшению отвальных площадей, загрязнению почвы, воды и атмосферы.

Литература

1 Сборник докладов 3-го (XI) Международного Совещания по химии и технологии цемента 2009 г., Москва, Экспоцентр

2 Классен В. К. Техногенные материалы в производстве цемента: монография/В.К. Классен, И.Н. Борисов, В.Е. Мануйлов; под общ. Ред. В. К. Классена. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2008.