магистрант Авозходжаева Д.Э., к.т.н. Дубинина Е.С., доктор PhD Жакипбаев Б.Е., к.т.н. Колесников А.С.

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

Исследование процессов клинкерообразования в присутствии доменного шлака

В настоящее время многие программы стратегии «Казахстан – 2050» направлены на ускорение научно-технического прогресса индустриально-инновационного развития и разработку энерго- и ресурсосберегающих технологий и получения более эффективных строительных материалов.

Главной задачей промышленности строительных материалов является обеспечение строительства эффективными, ресурсосберегающими, экологически чистыми материалами и изделиями, изготовляемыми по малозатратным безотходным технологиям с максимальным использованием местного сырья и техногенных отходов, в частности отходов доменных шлаков.

По мировому рейтингу средний годовой выход шлака чёрной металлургии странах СНГ примерно 80 млн. тонн, в течении часа около 52 млн. тонн доменных, 25 млн. тонн сталеплавильных и 3 млн. тонн ферросплавных шлаков. Общий выход шлака в США около 27, в ФРГ 16, Франция около 16, Великобритании около 13 млн. т в год. Утилизация и использование доменных шлаков в странах СНГ составляет около 82%, сталеплавильных — около 20%. В ряде стран (ФРГ, Великобритания, Канада, США и др.) доменные шлаки утилизируются на 95-100% [1].

Шлак является вторичным сырьём и широко используется для получения шлакопортландцемента, где его полное и комплексное применение обеспечивает безотходную технологию и уменьшает загрязнение окружающей среды [2].

Технология производства бесклинкерного цемента представляет собой процесс переработки металлургических шлаков и получения гидравлических вяжущих идентичных цементам марок М300 или М400 [2, 3].

Данная работа направлена на изучение процессов клинкерообразования в сырьевых смесях ТОО «Стандарт Цемент» в присутствии доменного шлака.

Исследуемые сырьевые материалы, в том числе известняк, глина, огарки, сырьевая мука, клинкер, а также доменный шлак (отходы Карагандинского металлургического завода) были изучены методом электронной микроскопии и рентгеновского энергодисперсионного микроанализа, выполненных в Испытательной региональной лаборатории инженерного профиля «Конструктивные и биохимические материалы» (ИРЛИП «КиБМ») ЮКГУ им. М.Ауэзова на растровом электронном микроскопе РЭМ JSM-6490LV с максимальной увеличивающей способностью х300 000 раз (рисунок 1).

1 – известняк, 2 – глина, 3 – огарки, 4 – сыр. мука, 5 – клинкер, 6 – шлак

Рисунок 1 – РЭМ снимки исследуемых сырьевых материалов

На основе этих материалов были подготовлены сухая сырьевая смесь с различными составами (таблица 1), в дальнейшем из которых приготовили таблетки и термообработали при температуре 1450⁰С в высокотемпературной муфельной печи.

Таблица 1 – Сырьевая смесь

№	известняк	глина	огарки	сырьевая мука	клинкер	шлак
1	-	-	-	80	-	20
2	-	-	-	75	-	25
3	40	30	15	-	-	15
4	35	30	15	-	-	20

Таким образом, были разработаны составы сырьевой смеси с использованием доменного шлака.

Литература:

1 Гиндис Я.П. Технология переработки шлаков. М.: Стройиздат 1991. -280 е., ил.

2 А.С. 2175636 Япония МКИ С 04 В 5/02, С 04 В 7 (147). Способ тепловой обработки гранулированного доменного шлака для получения низкотермического цемента.

3 Будников П. П. и др. Гранулированные доменные шлаки и шлаковые цементы./ П. П. Будников, И. Л. Значко-Яворский. М.: Госстройиздат, 1953. -251 с.