автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.01, диссертация на тему:Утилизация тепла огненно-жидких шлаковых расплавов электротермического производства фосфора с целью получения клинкера

АКАДЕМИЯ НАУК УЗБЕРЕЮЛ . ССР •

институт' химии - ' ' - •

На правах рукописи.

Для служебного* пользования

Экз. Г У* ЗАРЛде ГЕОРГИЙ ДМИТРИЕВИЧ

л ,

УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛА ОШЕННО-ЖИДКИХ ШЛАКОВЫХ РАСПЛАВОЗ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА бОССОРА С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ЙХИНКЕРА.

(C5.I7.CI - Технология неорганических весаеств)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических каук

Таи'кенг, 1992 г.

1 !

'С {

Работа выполнена в институте КазКИМ'ипрофосфор Научные руководители:

доктор технических наук, профессор Ь.И.пудельман

Официальные оппоненты:

1. Атакузиев Т.А.,доктор технических наук, профессор

2. Умаров Т.Ю., кандидат технических наук

Ведушее предприятие: Чимкентское производственное

объединение "Фосфор"

Зашита диссертации состоится 10 марта 1992 г. в 1^°°часов на заседании специализированного Совета Д.015.13.С1 при Институте химии Уз.ССР.

Адрес: 7СС047, ул.Ю.Ахукбабаева, 18

С диссертацией уожно ознакомиться в фундаментальной библиотеке АН УЗ.ССР (г.Ташкент, ул.Муминова,13)

Автореферат разослан, 8 февраля 1992 года.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор химических каук

ОБДОЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ!;

Актуальность работи. Интенсивное ¿мзвитиа производства фосфора и его соединений на базэ Каратауских фосфоритов поставило задачу использования фосфорных шлаков, ежегодный выход которых на действующих предприятиях в Чимкенте и Джамбуле составляет 3,0 -3,5 млн.т. Шлаки Чимкентского ПО "Фосфор" полностью гранулируются и частично потребляются цементной прошилекносгыо Казахстана и Средней Азии.

В настоящее время установлено наличие фосфина и фтористого водорода в гранулированных электро-гэрмсфэсфорных шлаках, что в значительноЯ степени затрудняет их использование.

Возрастают и транспортные издержи поскольку в ряда случаев гранулированные элеитротермофосфорные шлаки транспортируются на расстояние до 1500 км.

В качестве альтернативного варианта использованию гранулированных электротермофосфорннх (ЗТФ) шлаков в производстве цемента предлагается применинив тврмоактивкрованного глинистого компонента цементного производства.

Исходя аз изложенного представляется актуальном разработка экономически приемлемых решений полной переработки на месте ог-ненно-лидких шлаков электротермофосфорного производства в наиболее необходимый вид продукции - цемент.

Цель работы. Синтез технологичных клинкерных расплавов с применением огненно-жндкюс шлаков электротермофосфорного производства для последующей юс переработки в цементы марки 400, в той числе, обеспечение:

- необходимых технологических свойств клинкерных расплавов для последующей их переработки;

- предотвращение образования вредных примесей типа карбидов, отрицательно влияющих на свойства цемента;

- максимальное энергосбережение при получение клинкерных расплавов;

- приемлемых кинетических параметров взаимодействия корректирующие добавок с расплавом щгтэм оптимизации состава, метода

-а-

подготовки добазок ;i условий взаимодействия;

- решения эснзэных проблем, обуславливающих необходимую экономичность процесса.

Научная новизна. Установлено. что константы скорости реакции растворения оксидов в солеоксидных расплавах зависят от их кислотно-оснсенях свойств и максимальны для основного оксида -СсхО (6,84 ■ КГ1), минимальны дяя кислого оксида Je'Q (0,57 • 10"^), промежуточна для амйэтерного оксада J^zOj (1,36 • Ю-4). Энергии активаши этот реакции изменяются в обратном направлении к в целом они hilks <110-120 ккал/моль) чей при традиционном кяянкерообразовании (146 - 150 ккая/мояь), vto обуславливает высокую скорость кяинксрообразовання в НТС-расплавах.

Взаимодействие известняка с НТС-клинкерным расплавом относится к реакциям разветвленного тппа. Экспериментально установлен блочный характер к высокая скорость растворения карбоната калышя в этом расплаве, составляющая 0,05 ш в сек при Т =1450°С.

Исследовано вятаниэ ' ИТС-кллнкерного расплава, содержания в нем хлора, фтора, оксидов келеза и фосфора на термическое разложение хлорсодеряааей составляющей. Получена математическая модель данного процесса. .

Построены диаграммы с лилиями равной степени термического разложения хнорсодерясащей составляющей НГС-кдинкериого расплава.

На основании термодинамических и экспериментальных исследований показано, что для исключения карбидизаши клинкера в расплаве температура последнего ш должна превышать 1500 °С, что достигается применением высокоэсноэных солеэксвднах cucism'.'

' Разработана модель процесса клинкерообразования в солеоксидных расплавах и показана эффективность парных взаимодействий ¡си., €a.cez ре, o3t /-" Раоь~

Построёны диагра'-г.га с линиями равного выхода по степени клинкерообразования.

" Практическая ценность. Установлена принципиальная возможность высокоэффективного клинкерообразования в низкотемпературных солеоксидных расплавах при 1450-1500 °С с использованием

огненно-жидких шлаков электротермофосфорного производства. НТС-клинкердае расплавы облачают удовлетворительны!,«! технологическими свойствами (текучесть) при 1450-1500 °С.

Построены диаграммы с линиями равного выхода по проводимости, позволяющие управлять технологическими свойствами расплавов путам ввода различных количеств ¿¿¿¿2^и ££¿0% при измене-' нии содержания А,- и Р в огненно-жидких шлаках эяектротер-мофоофорного производства, используемых в новом процессе.

Показано, что при подводе необходимого количества тепла в плавильный реактор за счет 1фишэнения органического топлива гомогенизация НТС-кшнкэрного расплава происходит при барботаже продуктов сжигания.

При подводе тепла в реактор за счет электроэнергии гомогенизация КГС-я литерного расплава достигается введением кусковой извести фракции < 20 мм, содержащей 5-5-20 '5 карбоната калымя.

Максимальная продолжительность гомогенизации до 10 шга при температуре 1450 с,С обеспечивает необходимую однородность НГС -клинкерного расплава и соответственно идентичность плавленных клинкеров алпнито-алитового состава.

Установлено, что в газах после реактора при температура НТО - клинкерного расплава ниже 1500 °С отсутствуют какие-либо хлореодераащие соединения.

Разработана технологическая схема получения плавленного 13ТС - клинкера, выпущены опытные партия цемента Й400.

Теплотехнические расчета показала, что при получении плавленых НГС-клинкерных расплавов с использованием огненно-яидких шлаков электротермофосфорного производства фосфора, расход условного топлива составит 22 кг на I тонну клинкера.

На защиту выносятся следующие основные положения диссэр-

- Результаты исследований предельно допустимых температур синтеза клинкерного расплава, исключающий образование карбидза, метод и математические модели процесса фэр^грэваияя технологических свойств клинкерного расплава при понизанных температурах в зависимости от коэффициента насыщения, а также содержания оксидов яалэза и фосфора, а галогенов (хлора и фтора);

-ц-

-Физико-хиуические закономерности диссоциации карбоната кальция и растворения клинкерообразуюыих оксидов (оксиды кальция, кремния, алюминия и железа) в исходном и клинкерном расплавах, константн скорости и энергии активации этих процессов.

- Математические модели процессов клинкерообразования и термическое разложение хлорсодержаиих фаз в солеоксидном расплаве в зависимости от коэффициента насшения, содержания оксидов железа и фосфора, а также галогенов: хлора и фтора

- Технологии элективно?' гомогенизации клинкерного расплава и регенерации хлорида кальция, обеспечивавшей качество продукции и экологичность нового энергосберегающего процесса получения цемента с применением огненно-жидких шлаков электротермо-фосфорного производства.

Апробация работы. Материалы диссертационно?? работы докладывались на:

- Всесоюзной конференции "Фосфаты-В7" г.Ташкент.

- Всесоюзной конференции "Химтехника Ъ8" г.Чимкент.

- Всесоюзной конференции "Химтехника 69" г.Ярославль.

- На выездном заседании научно-технической комиссии при АН СССР. Интенсификация техники производства фосфора и термической фосфорно" кислоты. г.Чимкент. 1991 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано I?) работ, в тоу числе 4 авторских свидетельства на изобретения.

Структура работы. Диссертация изложена на IТ7 странице машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, шести глав, выводов, списка литературы, включашего источников советских и зарубежных авторов.

Работа содержит 37 таблиц, 42 рисунка.

Технологические свойства клинкерных расплавов

при различных температурах и составах шихт. / г

Наиболее важным технологическим свойством клинкерного расплава является его текучесть, обеспечивающая прохождение необходимых процессов в самом реакторе, извлечение из реактора и другие. ,

Известно, что технологические свойства клинкерных распля-

вов обычного состава достигаются при температурах порядка 1800 -1900 °С. Такие .температуры обуславливают существенные, иногда непреодолимые трудности для реализации технологии получения плавленых клинкеров. В порвую очередь к ним можно отнести негативное влияние таких температур на энергосбережение, проблемы возникающие с огнеупорными материалами и другие,

Намаловашкм с нашей точки зрения является возможность образования карбида кальция в клинкерном расплаве при наличии углероде одерпащих компонентов и высоких температурах процесса.

Термодинамический анализ реакции опнсынаежк уравнзниями показал, что уже при 1870 °С возмохно образование

¿[бсоо^О^чье-всас^гий^^^со^ ( Г} ЗОхО-^О-г + эС- ¿¿СсхС^ ьСаО-ЗЮ^ (2 )

г Со.о-лоя +ъ~е = ¿¿ьа +-сал < з >

ЯСЛСлО-Мил) + ( 4 )

¿[ЗСаО-Л^ г/ъ'С=6йС1Сег гЗсОд, ( 5 )

Экспериментальные исследования подтвердили, что в плавленых пяинкерах, полученных при 1850 °С, действительно присутствует карбид кальция.

На текучесть расплава наиболее существенное влияние мояет оказать коэффициент насыщения шихты (-£/¡0, содержание в ней хлорида кальция, оксида железа, оксида фосфора и фторвдов.

Для дифференциации влияния этих составляющих был синтезирован искусственный шлак, в котором отсутствовали^^" и Р , а соотношение мекду воего остальными оксидами такое яэ как и в средней пробе электротермофосфорного шлака,

Содержание хлорида кальция определялось необходимостью получения клинкерного расплава с достаточной текучестью о учетом частичного термогвдролиза хлорида кальция и содержанием хлора в клинкере, достаточным для кристаллизации атанита.

В таблице I приведены независимые переменные при получении плавленых клинкеров, их основные уровни и интервалы варьирования:

Таблица I

Характеристика изменясглих параметров состава шихты

Параметры Едк-н;ша измерения Обозначен. Основной уровень Интервал варьирована Верхний Уровень Низкий уровень

КооМиплонт насыщения Х1 Х2 0,86 0,06 0.92 0,80

Содержите в шихте З.п I,? 4,0 2,0

Содешание СаСГ.> е шихте г< х* 6,5 1,5 В,0 5,0

Содержание РоОс в шихте ^ 0 .4 Х1 % Г ,05 0,-15 1,5 0,6

Содержание Р в шихте гГ 1,35 0,65 2,С 0,7

На основании подучрпннх данных по реализации дробно.Ъактор-ного эксперимента било получено уравнение рогросспп.

отражайте.'- зависимость удельно'} электропроводности клинкерных расплавов от состава исходных слетом при температурах соответственно 1450 °С (7) и 1510 °С (8):

Ут = 2,19 - 0,ЗХт 0,61Х2 + О.ГВ^з - 0,2-!Х, - О.ЗРХд + 1,08X^2+ 1,22X^3 + 0)9Л1Х4 + 0,95Х2Х3 + О.ОБХоХ, - 0,МХ2Х5 *0,52Х3Х4 + + 0,15Х3Х5 - О.бУХ,^ ( 7 )

У2 = 1,73 - 0,-?оХ1 + 0,36X2 + 0,35X3 - 0,25Х.} - 0,24Х5 + 0,66\'ГХ2+ 0,96ХхХз + 0,С)7>'|Ло - 0,12Х1Х2 4 0,75Х2Х3 + 0,74 Х^ + Р,2ЭХ3Х4+ 0,Ш3Х5 -,0,16Х4Х5 ( 0 )

Уравнения регрессии свидетельству;/! о пэвылоика проводимости расплава по мере увеличения в не« содортакия оксида .та лоза п хлорида кальция, так как эти составляющие существенно снижают вязкость расплава, повстают проводимость за счет катионной л анионной составляющих. а также олоктрошюи проводимости, Сущест-

венное влияние повышения содержания клорида кальция в походных шихтах с 5 до 8 1 на проводимость плавленых клинкеров, особенно при пониженных тошературах, свидетельствует о том, что часть хлорида до уровня 5 1> может находиться а связанном состоянии, участвуя в формировании решетки кристаллизирующихся .т>аз (алнкн-та, хлоралюмината и других). Близкие ке значения удельных сопротивлений клинкерных расплавов при температурах, например, 1500 °С свидетельствуют о том, что эти фазы соответствуют ингонгруэнтным точкам и плавятся с разложением в связи о чем в расплавах присутствуют подвижные катионы я анноны, обуславливающие низкое удельное сопротивление системы.

Более сложное влияние на проводимость расплава оказывает присутствие в нем в исследуемых пределах и /-" .

Одинарные и парные взаимодействия Х4, Х5, Х^Хд снижают проводимость исследуемого клинкерного расплава как при температуре 1450 °С так и при Г510 °С. Это можно объяснить сравнительное высокой силой катиояного пои Рь5 анионного поля и отруктурую-щим их взаимодействием на соответствующие составляющие клинкерного расплава, что создает тенденцию для снижения проводимости и подвижности последнего. Однако коэффициенты значимых парных взаимодействий Х^Х^; Х2Х4; Х^Х,, имеют полояительнсе значение, что свидетельствует о том, что одновременное воздействие Хр Х2; Хд о Х4 способствует повышению проводимости и подвижности расплава. Очевидно, последнее обусловленао тем, что увеличение концентрации двухвалентных катионов в исследуемых пределах приводит, к снижению ликвашй из-за нейтрализации катионами неравновесных связей тетраэдра РО^, а также к практическому исключению взаимодействия в расплаве не:эду РОц я, следовательно к предотвращению структирования расплава в результате их взаимодействия.

Более сложным, судя по полученным уравнениям регрессии, представляется влияние эффектов взаимодействия с участием фтора на проводимость исследуемых клинкерных расплавов. Коэффициенты парного взаимодействия ,где кроме фторидов участвующей имеют отрицательное значение, а где кроме фтора участвует хлорид кальция имеют положительное значение,т.е. если в первом случае в результате парного взаимодействия проводимость к соответственно подвижность расплава снижаются, то во второй случае- увала-

личиваются. Очевидно, нейтрализация структирувшго воздействия фтора происходит катионами кальция, образующиеся за счет дас-.^ соииашш хлорглкой составляющей расплава Ссь^-^сгС'^

а не калъцийкислородшг.гл октаэдрами, присутствующими в оксидной составляющей високоосновногс расплава.

Проведена также интегральная оценка влияния каждой составляющей в общем комплексе, что позволяет управлять технологическими свойствами низкотемпературного кл!шкерного расплава.

Кинетика реакции клинкерообразоваши в расплаве Скорость диссоциации карбоната кальция

Приведенные в таблице 2.данные позвсляют считать, что скорость диссоциации карбоната кальция в 1ГГС—клинкерном расплаве при температуре 1450 высокая и позволяет ¡спольз; вать для получения плавленых клинкеров на дисперсный, а кусковой карбонат кальпия а таким образом отказаться от измельчения известняка и, соответственно, от создания мощностей по измельчению известняка.

Таошша 2

Результаты экспериментов по определению скорости диссоциации карбоната кальция

а опыта Размеры образца Расплав, °С Время газ о-еыц. , сек Скорость диссоциации

а в с

кч/сек гр/см^сок

I 25 23 20 1450 210 0,0476 0,0126

2 25 23 22 1450 215 0,0512 0,0131

3 25 " 22 21 1450 0,0514 0,0136 0,0036

сред. 25 23 22 1450 213 0,0501 0,0133

Под 'микроскопом хорошо заметен блочный характер растворения карбоната кальпия при увеличении продолжительности пребывание мраморного образца в клинкерном расплаве.

Наблщается большая сеть треирш, которыми покрыт образец. • Мелкие трещины заполнены кристаллами типа а.'шшгта и а лит а, а

крупные трещины содержат в центре игольчатые кристаллы, а по края^л - зернистые агрегаты в виде пластинок со спайностью и изотермические образования. В контактной зоне ускоряются процессы диссоциации карбоната кальция и по образующимся порам происходит интенсивная миграция клинкерного расплава с развитием поверхности контакта и соответствующим ускорением процесса термической диссоциации карбонатного компонента. Таким образом механизм взаимодействия карбонатного компонента-с клинкерным расплавом соответствует реакциям разветвленного типа. В целом такой ход реакции приводит к высокой скорости диссоциации карбоната кальция, что предопределяет возможность исключения процесса измельчения карбонатного компонента при получении плавленых клинкеров.

Значительно может ускорить процесс инконгруэнтного растворения карбоната кальиия в клинкерном расплаве предварительная пори-эалия известняка за счет его частичной декарбонизации, особенно если этот процесс "вписывается" в целом в технологию получения плавленых клинкеров.

Растворение оксидов в расплавах и диффузии

Исследования скорости растворения основных составляющих клинкера: оксвдов кальция, кремния и алюминия проводили в двух видах расплавов при температура 1450 и 1500 °С в расплаве элект-ротермофосфорного шлака и в клинкерном расплаве.

В таблице 3 приведены расчетные значения констант скорости процесса растворения оксвдов и энергии активации этого процесса.

Таблица 3

Константы скорости и энергия активации процесса растворения оксвдов в расплавах

Показатели Вид расплава Оксиды Температура, °С

процесса Г450 . 1500

Константа скорости ЭТФ-шлаковыЙ СаО 3,08 3,16

процесса растворения . 0,42 0,83.

■ К . Ю4 0,89 1,15

Клинкерный СО.О 6,29 6,84

0,21 0,57-

ЛйОз 1,02 Г,36

Показатели Вид расплава Оксиды Температура, °С

процесса 1450 1500

Энергия активааии процесса растворения Е, ккал/моль ЭТ-Т'-ш лаковый Са.О 3,02 В2,5 31,5

Клинкерный е.а.О 10,2 120,1 34,5

Максимальное значение константа скорости реакции растворения наблюдается для оксюта кальция. При этом более интенсивно взаимодействует оксид калышя с ИТС-клинкерным расплавом, несмотря на то, что его основность значительно выше чем расплава электротер-мофосфорного шлака. Ккиетика процесса растворен;« оксида кальция в исследуемых расплавах в основном лимитируется лаЭДуэконними процессами.

Для реакций растворения оксида кремния и оксида алшпния определявшей стадией является непосредственно химический процесс взаимодействия оксидов с расплавом.

■ Константа скорости процесса растворения зависит от кислот-, но-основных свойств оксидов и является максимальной для основного окскда СаО, промежуточной для амфотерного оксида и минимальной для кислого оксида . Следует также отметить более. низкие значения энергии активации процесса растворения оксидов в исследуемых расплавах, что в определенной степени объясняет высокие значения констант реакции взаимодействия в исследуз-мых системах по сравнению с обычным .процессом ¡шщкерообраэоэа-ния при идентичных температурах.

Повышение температуры с 1450 до -1500 °С хотя и проводит к повышенно констант скорости рзакшш, но не столь существенному, чтобы считать целесообразном дальнейшее унеличенио температуры для практической реализации процесса.

Клинкерообразованио в солеоксздном расплаве

Интегральной оценкой клинкерообразования в солеоксщдаом расплаве является связывание оксида кальция в клинкерные фазы. Вполне закономерным в этом случае является стремление к минимальному содержанию СаОсво(5 в плавленом клинкере.

Поскольку температурный предел, в котором возможно полу-няе плавленых клинкеров, в основном ограничен 1450-1500 °С и в нем несущественно изменяются кинетические свойства расплава, а также скорость растворения оксидов в расплаве, исследования по клинкерообразованию в расплаве проводили при температуре 1450 °С. В качестве факторов, влияющих на клинкерообразованиа, изучали: коэффициент насыщения шихты, содержание оксада железа, хлорида кальция, . Эти факторы являются значимыми при форг.тк-

ровании кинетических свойств расплава.

Коэффициент насыщения (Х^) изменяли в пределах от 0,8 до 0,91; содержание оксада железа (Х2) от 2 % до 4 хлорида кальция (Х3) от 5 до 8 1; %(>£ (Х4> от 0,6 до 1,5 % и Р (Х5) от 0,7 до 2 Химический состав исследуемых шихт и продуктов плавления в соответствии с ортогональной матрицей планирования приведен в табл. 4.

Таблица 4

Содержание СаОг - в шихтах после плавки

Л Состав шихты, %

шихты СаО вб Р /ся Сао. (сА^) %

Г 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 60,0 62,1 59.4 56,2 61,0 57,7 59.2 60.5 62,2 58,9 56,0 59.3 62,5 ■ 26.5 23,0 22.6 23,8 23.2 24,5 25.8 22,4 23.7 25,0 25.3 21.9 23.8 3 3 3 3 3 3 з 3 3 3 3 3 3 2 4 2 4 2 4 2 Ч ъ -2 4 2 4 2 3,2 3,2 5,1 5,1 5,1 5.1 3.2 3,2 3,2 3,2. 5,1 5.1 3.2 0,6 0,6 1,5 1.5 0,6 0,6 1,5 1.5 0,6 0,6 1.5 1.5 1.5 0,7 0,7 2,0 2,0 0,7 0,7 2,0 2,0 2,0 2,0 0,7 0,7 0,7 0,8 0,92 0,92 0,8 0,92 0,8 0,8 0,92 0,92 0,8 0,8 0,92 0,92 1,79 4,38 2,28 1,48 следа 0,77 нет нет 4,68 0,31 1,18 нет 0,58

Состав шихты в %

шихты Со. О ао1 ЪОз се А СО.О

14 15 1$ 17 59,1 57,1 59,0 59,7 25.1 25.2 21,8 23,8 ^J 3 ■л а 3 4 2 <1 3 3,2 5,1 5.1 4.2 1,5 0,6 0,6 1,05 0,7 2,0 2,0 1,35 0,8 0,8 0,92 0,06 0,96 кет 4,15 2,27

Получено следующ-ээ адекватное уравнение исследуемого процесса:

У = 2,04 + 1,22Х1 - 0,53Х2 - 0,8X3 - 1,23Х} + 0,83Х5 - О.бХ^ -0,35X^3 - 1,32ХхХ4 + 1,19X^5 + 0,9Х2Х3 + О.ЗЗХоХ, - 0,85л2Х5 + 1,23Х3Х4 - 0,7Х4Х5 ( 9 )

Из полученного уравнения регрессии следзгет, что без учета парных взаимодействий повышенно значения коэффициента насыщена и содержания (¡тора в пихте приводит к повшюнчг) содеркан;ш

Са0своб.

Объяснение такого влияния коэффициента насыщения мояет бить сделано с классических позиций, а объяснение влияния фтора не совсем ординарно и даже противоречит традиционным представления'.;. Вместе с тем в присутствии фтора снижается стабильность атакпта в связи с чем возможно повышение содержания СпОсроб в системе. Этим обстоятельствам моето объяснить также отрицательное влияние парного взаимодействия Х^Х5 на связывание оксида кальция пр;: получении плавленого клинкера и остальных парных взаимодействий с участием коэффициента насыщения X

I'

т.е. Х^,

хгх3,

Х1Х4'

В

данном случае их положительная роль на уменьшение содержания СаОсво(5 опрг1 является том, что при повышенном содержании в расплаве , Рг. улучшаются ого кинетические свойства, а повышение значения коэффициента насыщения способствует снижению термической диссоциации хлорида кальшм к лучшему сохранению главной составляющей, обуславливающей возможность образования клинкерного расплава при пониженных температурах. Разумеется речь вдет об изменениях в пределах приведенных в табл.4.

-/з-

Воздействие парных эффектов Х^Х^ и Х^Х^ противоположно описанному выше, так кан в дополнение к содержанию '¿е^р^* присутствие Р^ способствует интенсификации термического разложения хлорида кальция. При повышенном содержании хлорида кальция даже при одинаковой степени разложения, будет образовываться большее количество оксида кальция. Последнее объясняет и знак плюс перед парным эффектом взаимодействия ХдХ^. Положительное влияние парных аффектов взаимодействия Х^Х^ и на связывание оксида кальция в новообразовании объясняется тем, что в присутствии или Ре^з <|тор связывается в соединение типа (^тор-апатита и таким образом нивелируется отрицательное влияние «гора на образование алинита.

Изолинии (областей) равных содержаний свободного оксида кальция для исследуемых систем сведены в соответствующие диаграммы. Оки позволяют ссумествлять корректировку состава расплава в зависимости от содержания фгора и фосфора в огненно-жидких ллаковнх расплавах.

Технология получения плавленого клинкера Гомогенизация клинкерного расплава

Гомогенизация клинкерного расплава определяется его однородность, а последняя - однородность состава цементного клинкера от которого зависят свойства цемента.

В меньшей степени существует проблема получения однородного клинкерного расплава при использовании для подвода тепла к реактору продуктов сжигания органического топлива. Эти продукты сжигания, барботируя через расплав, осуществляют его гомогенизацию по аналогии с пневмоперемешиванием суспензии и жидкостей.

В большей степени вопросы гомогенизации становятся проблематичными если подвод тепла к реактору осуществляется с использованием электроэнергии. В последнем случае гомогенизация клинкерного расплава кожет зависать о? метода ввода твердых компонентов на поверхность олектротермо^осфорного шлакового расплзьа от высоты реактора и других факторов.

Загрузка на поверхность электротермо^ос^орного ¡злакового расплава декарбонизирсванной сырьевой пуни соответствующего состава , необходимого дня получения клинкерного расплава малоэффективна, 1чк как процесс гомогенизации идет медленно.

-м-

Ранее проведенные исследования, по диссоциации карбоната кальция при погружении его в клинкерный расплав показали, что выделяющийся углекислый газ осуществляет интенсивный барботаж расплава. Однако и предыдущих исследованиях количество вводимого карбоната кальния бцпо значительно ниже необходимого .спя достижения клинкерным расплавом требуемого сост&за. Кроме того в условиях электротермофосфорного производства, где образуется значительное количество угарного газа в электротермических печах, желательно использовать последний для максимально возможной предварительной декарбонизации известняка с том, чтобы максимально сократить подвод тепла в реактор, а соответственно и удельный расход электроэнергии на получение клинкерного расплава. Таким образом, задача заключается в м.лж.глзалж; остаточного содержания в извести карбоната кальция в количестве, обеспечивающим необходимую гомогенизацию расплава за счет барботажа углекислого газа через расплав и газопереЕлешаваипя последнего.

В рэактор со шлаковым расплавом высотой 650 ш вводили смесь добавок включая известь, содержащую различное количество карбоната кальция (табл.5)

Таблица !5

Содержание СаО в клинкерном расплаве

Место отбора проб Теш раелл. °С 0 Содержание иераэяохпЕиргоея карбоната кальция в извести, f>

о и 5 10 20 30

Верх реактора 1400 нот 0,1 0,3 0,2 0,8 Снижение

1450 нет 0,2 0,3 0,1 0,-1 подвижности

расплава

Низ реактора МО! 6,2 3,7 0,8 0,6 0,0

1450 5,1 2,6 U,i 0,5 0,3

При температуре 1400-1450 °С к содержании в извести 3*20 1 не-разложиваюгося известняка наблюдали интенсивное перемешивание расплава и усреднение ого состава в объеге реактора. Содержание СаО * в пробах отобранных, с различных точек объема реактора

■Чь-

через Ю мин не превышало I 15 при содержании хлора 2,5-3,2

При подаче с.чеся с известью, содержащей менее 3 1 не разложившегося известняка, не происходила интенсивная гомогенизация расплава и содержание СаОсвоб в пробах отобранных с отдельных точек реактора (нижней его части) превышало I При подаче 201 неразложившегося известняка, температура в реакторе снюхалась ниже 1400 °С и уменьшалась подвижность расплава.

Таким образом ввод в ОТФ шлаковый расплав извести, содержащей 5-20 1 карбоната кальция, обеспечивает удовлетворительную гомогенизацию клинкерного расплава.

Рентгеногрз^ичоскиИ анализ проб, отобранных с верхней, средней и нюней частей реактора показал, что на рентгенограммах э основном присутствуют отргикэния алшшта с ¿2 = 3,2 2,60 А, а такае^более низкие по интенсивности отданакия алита с СС =3,02 А, 1,76 А и отражение Релита с &. = 2,77 Л, 2,71 А. Определяются таклса незначительные по интенсивности отражения хлоралюмината кальция с сС= 2,С8

Следовательно г;ри подводе необходимого количества тепла в реактор за счет применения органического топлива гомогенизация клинкерного расплава будет происходить за счет барботажа продуктов сжигания. При применении для подвода тепла в реактор электрической энергии гомогенизация клинкерного расплава будет обуславливаться введением необходимого количества извести, содержащей от 5 до 20 1 карбоната кальция. Максимальная продолжительность гомогенизации до 10 мин обеспечит неэбходшлук! однородность клинкерного расплава а соответственно идентичность фазового состава плавленых клинкеров аланито-алитового состава. При отом температура клинкерного расплава в период осуществления его гомогенизации составляет 1450 °С.

Термическое разложение а регэнерахшя хлорида кальция при получении плавленого клинкера

При исследовании процесса термического разложения хлорсодвр-жащей составляющей расплава -лсподьзоааяи математическое планирование эксперимента, а именно метод факторного ортогшального планирования. В таблице / приведены независимые переменные (X ), влияющиэ на термическое разложение хяорсодер'кадей составляющей.

В результате статнчзско;? обработки окс::ер>с.гзнталш;г.с данных получено сяодуюсэе /раэк-зииз раграс зад •.«слб^г-.пгэ процесса:

С = 47,9 - I.IXj - I0,7Xg - 9,5Xg + 4 ,8X4 + 3,IX5 - -MXjXg -6ЛХТХ3 - 5,6XtX4 - 4,5XtX5 - 4,5XgX3 + 2,3X2X., + 2,6X2X5 + 2,3X3X4 - 2,5X3X} +- 1,8X4X5 ( I0 }

Из уравнения следует, что все иссяедуемнэ факторы являются значимыми с точки зрения термического разложения хлосодерхащей составляющей клинкерного расплава. Увеличение содэржания.^оЛ,- и F в системе повышает степень термического разложения хлорсодер-кацей составляющей клинкерного расплава. Очевидно, влияние идентично известному влиянию ¿¿Р^ на гершгчэское разложение хлорида кальция. Ион фтора конкурирует с ионом хлора и стремится вытеснить последний. Все эффекты парных взаимодействий отях факторов с остальными (кроме Х^'^) и друг с другом такаю обуславливают повышение степени термического разложения х.юрсодержащей составляющей клинкерного расплава. Прослеяиваотся превалирующее значение влияния % на увеличение степени термического разложения хлорсодеряащой составляющего клинкерного расплава. Наиболее четкая количественная интерпретация в виде изолиний равных степеней термической диссоциации хлорсод'.ержашей состава шей клинкерного расплава для исследуемых систег.! приведена на диаграммах состав шихты - степень тер^.ткческой стабильности хяорсодеряащзй составляющей (рис. I и 2)". Они позволяют, в зависимости от содерканпя f^O^-w Р в ЭТФ шлагах, определить необходимое количество хлорида калълия и огарок подвижности клинкерного раегшйэа и пассивирующего влияния элинитоеого цемента на арматуру в ярси-'осэ твердения.

Анализ состава газовой фазы показал, что в ней отсутствует фосген, оксихлорсодержащне анионыäPOp ц С&О , хлориронз-

водные фосфора. Содержание фосфора в отдельных пробах достигало всего 0,001 мг/ям^, что значительно ниже ШЩ (0,03 mVm?). Содержание и в газовой фазе приведено в таблице 6.

• Таб.т.ша 6

Количество хлорсодерчашого компонента газовой фазы

'Хяорсо-!деряащке компоненты

Температура, °С

нее

1450

91,8 97,8 Л

1470

97.0

06.1

1500

Э'.\3

ГГ>20

03,3 90,0 01,0

:бзо

02,6 90,4

1700

92Д В8,3 84,1

а

S

Г;;с.Г. Пзолиняп тэр.лноскол стабильности

хлорсодоржщс!': составляющая 0,8

a -ßO* = 1,5 % F = 2 ?

5 _ ßOb = 0,6 1 /- - 0,7 ?

а

Рис. 2. Изолинии термической стабильности хяорсодерхащей составляющей при ¡CH.= 0,92 . а - 1,5 -1 •

F «2Í б - /í^: = 0,6 :í

-Г9-

лорсо-ерта-ие ком-оненты Температура, °С

1450 1470 1500 1520 1630 1700

сее 97,3

"4. нет нет нет нет нет нет нет кет 1,8 нот 7,6 5,2 нет 6,06,53

Данный состав газовой фазы характерен при подводе тепла в зактэр с применением злектроонерг.гг л для дэкарбоннзированной .«ты.

Из пр:шеденных данных вото, что при снижении температуры аспяава рэзко уменьшается вероятность появления в газовой 1зе и при тешературе 1450-1520 °С он практически отсутствует, п'.ако с точки зрения экологии реактор должен все время быть ?д разряженном с реализацией организованного отсоса для реге-зрации. Лучах: вариант в промышленных условиях - ве иметь от-гльного регенератора, а совместить процесс регенерации хлор-жертацпх коглпогонтов с процессом декарбонизации известняка шахтной печи, 'ла.тзз результатов по регенерации показал, что ?епень регенерации хлористого водорода достигает 99,8 % я мо-¡т быть увеличена.

Регенерация хлорздз кальция я счистка газовой фазы от хло-ютого водорода и хлора мояет происходить в широком тбипера-•рном интервале, что необходимо учитывать на стадии конструк-ф..ко1! переработки решений по регенерации.

Таблица 7

Пзобарко-иэотерг.п1ческ1л1 лотенииал процесса регенерации

Реакция . Температура кал/моль ■

есъо+1¥г—» 323 373 773 " 973 -34407 -33851 -29411 •-27189

Реакция Температура, кал/мол

1273 -23815

^Оясе^НгО 323 373 773 1273 -43215 -41892 -32266 -I798E

Для абсолютной гарантии очистки газовой фазы от хлорсодер-жащкх составляющих необходимо увеличить толщину поглощающего слоя и стабилизировать температуру расплава на уровне 1450-150С

Технологическая схема получения плавленого клинкера и ее энергосоережениа

На основании проведенных работ определилась следующая схема (рис.3), Эдоктротермофосфоркые шлаки вводятся в реактор (I) в расплавленном состоянии при температуре 1500 °С. Тем самым в • процессе получения клинкера используется физическая теплота ра< плава. Вместе со шлаками в реактор вводится: в определенном соо' ношении известь,- огарки и хлорид кальция. Последний предварительно обезвоживается в выпарном аппарате (3). В реактор проис ходит взаимодействие ЭТ<НИ с добавками а формирование клинкэрво го расплава. Перемешивание и гомогенизация расплава достигается, как отмечали выше, за счет декарбонизации известняка, оста шегооя в извести, и барботажа ванны выделяющейся двуокиси угле рода, Охяаздениэ клинкерного расплава осуществляется в две ста ДИИ.

На первой стадии производится отвердевание расплава с подачей пылевидного известняка и отбора теплоты плавления за сче декарбонизации £й На второй стадии охлаждение клиюэра осу Е}эс?вляэтия воздухом в холодильнике (2). Горячий воздух после холодильника используется для обезвоживания раствора хдористох кальция в аппарате (3), для сушки я нагрева корректирующих до-йавэд s помольном агрегате (5) и обжига и извести н печи (4).

-ж-

• Таблица 8 Сводный тепловой баланс процесса получения плавленых цементов с использованием огненно-жидких электротермофосфориых шлаков

Статьи прихода тепла Величина • Величина

ккал кг кл % Статьи расхода тепла ккал ? кг кл ' <

1. С электрэтер-мо^ос^орныц шлаком 2. С известняком, огаркаг.г,: л хлорздо:.-; кальцет 216 3 37 1. Затраты тепла на декарбонизацию Сасо$ 2. Затраты тепла на обезвоживания раствораг2㫧. 239 88 •41 15

С топливом и воздухом 7 I 3. Затраты тепла на удаление физической влаги известняка 9 *2

4. С теплотой г.здералообраээ-вания 84 15 4. Затраты тепла на плавление и корректирующих добавок 43 7

5. С теплотой кристал лазании клетжесногг) расплава И 5 20 5. Потери тепла с отходящими газами и воздухом 135 23

6. С тепловой сгоран;м топлива 95 16 6. Потеря.теп- . ■ ла с клинкером 9 2

V. С подводимой энергией '.¡того 60 580 II 100 7. Потери тепла в окружающую среду, с пылеуносом потери Итого 57 580 10 100-

Из таблицы следует, что расход тепла да получение плавленых цементов обуславливается, в основном, затратами на декарбонизации ¿Ззс'О^', обезвоживание раствора хлорида налытя, потерями тепла.о . отходящими газами и в окружающую среду. Следует отметить, что процесс получен.ш плавленых клинкеров характеризуется высоким энергосбережением, благодаря использованию огиенно-жвдких шлаков электро-термофосфорного производства, и реализации такого процесса имеет большое народно-хозяйственное значение. "

-яг-

Выггуск опытных партий плавленых цементов

Опытная установка для получения плавленых клинкеров была смонтирована в опытной цехе .'3 I опытно-экспериментального завода института КазНИИГкпрофосфор.

Основным технологическим процессом в печном отделении цеха является электротермическая возгонка фосфора из фосфорита в рудно-термичэской печи марки 013-767 с очисткой фосфорсодержащих печных газов в сухих электрофильтрах и конденсаций фосфора в башнях конденсации скрубберного типа. Проектная мощность печи 7,5 мВт, 0,4 т фосфора в час, 4-5 т ¡плаха в час.

Эту печь использовали для отбора огненно-гадкого шлака в опытный реактор.

Сырьевую шихту рассчитывали с учетом получения коэффициента насыщения-^Л = 0,9 ж глиноземистого модуля Р = I.

В реактор загружали предварительно смешанные корректирующие добавки (известняк + пирятные огарки л-Сас^ ) _ ЭТу шихту нагревали до температуры 700-750 °С и зализали сверху.жвдкам шлакован расплавом с температурой 1420-1450 °С и вали процесс до полного расплавления корректирующих добавок. Количество загружаемых материалов составляло 55-70 кг на одну плавку. После гомогенизации (10 -15 мин) весь клинкерный расплав сливали на наружную часть водоох-лаждаемого виброжэлоба. Печь опрокидывалась при помощи тельфера. Затвердевший расплав с частицами до 50 мм проходил затем термообработку в термостапфующей емкости при температуре 1150-1200 °С. Эта температура поддерживалась в течение 25 мин, после чего материал резко охлаждался воздухом до 400-450 °С. После полного остывания на воздухе до 30 °0 каждая из проб анализировалась (табл.9)

Таблица 9

Химический состав плавленых клинкеров, полученных на опытной установке

и пробы аЮ Оси.) Са£> ¿Юг /=еО (Зг~

I . 61,75 2,14 20,73 0,52 3,46 1,16 2,34 2,74

2 61,82 2,16 20,62 0,49 3,55 1.21 2,38 2,82

3 ■ 61,42 2,36 21,23 0,52 3,61 1,30 2,36 2,8

4 ' . 60,74 2,61 21,81 0,61 3,77 1,07 2,4Г 2,6

пробы вао СаО 6&г РеО

5 61.09 2,5! 21,15 0,56 3,8-1 Г,07 2,63 1,59

6 60,50 2,26 21,81 0,53 3,36 1,23 2,34 2,30

7 61,53 2,21 22,6! 0,76 3,11 1,21 2,25 2,35

8 60,-12 3,16 2Г.-12 0,18 3,5-1 1,29 2,29 3,05

9 61,96 Р. ,3 21,21 0,16 3,51 1,00 2,71 2,9

10 60,88 2,28 21,41 П.5Г 3,46 1,18 2,62 2,71

<!з приведенных данных след;,'от, что все пробы клинкоров п:,тс-пт близкий состав отдельные отличия в содержании окездов обус-лан.т.аг-нтся те-.;:: различпяг.т в х;:;,гичзском составе огкекно-:?.:;гкэ-го шлакового расплава, которые г-мел;: :.:есто.

Эти данные свидетельствуют о стабильности процессов кя;щко-рооораэован'.и :: торг.гпческогз разложения хлоре од ерясацзй составля-вде;! клинкерного расплава и, соответственно, о возмззностя управлять этн:.-,1 процессам;:, и в первую очередь за счет корректировки состава пихты. Колебание в содертлнии заксздноИ и оксидной форм кэлеза так.т.е небольшое. Восстановительная среда в расплаве в ос-нэзно;.! о Суслов"-" на гра-Ёатово;! футеровкой реактора. Из первых и вторых пяти пс;5 фор:.:лро?алп две опытные партии клинкера.

Рентгено|>аззвы;1 анализ от:к проб показал., что как .в первой-так и во второП партии клинкера преобладающим минералом является алнкиг {(£ _ 3,24 I, 2,80 Я, 1,85 л (рис.4). .

Наряду с ортосиликагом калшкя = 2,74 А) на рентгейо-гр,т.г.:с.х определяются отражения агата ( = 3,02 Я, 1,76 А ), что свидетельствует о том, что нараду с аяинитом п ортосилика-том.кристаллизуется н алпт, но в значительно меньшем количества ч^.м алит. На обоих рентгенограммах присутствуют отражение соответствующие хлоралвглшату, ила вернее галлсалпминатам. I ¿21 = 4,92 Я , 2,68 I). .

Из проведенных испытаний видно, что все опытные партии цементов соответствуют требованиям Т7 21-20-53-83 на алтшто-впи портландцемент общестроительный, (табл. 10). Марка полу-

'УХ

6

Рис.3. Технологическая схема получения плавленого алннитового клинкера на основе огненно-жидких ЭТФШ.

I,- реактор; 2 - холодильник; 3 - аппарат КС для обезвреживания раствора СаС1 4 - печь для получения извести; 5 - мельница для сушки и помола известняка; б - емкость для раствора СаС12 V - бункер; 8 - фильтр для обеспыливания; 9 - руднотермическая печь для получения /[осг'ора; К - теплоутилизатор; II - тягодутьевне аппараты.

2.80

Рис.4. Ренгенофазовый анализ плавленых клинкеров

Ценных цементов - "4С0".

■ Введение гранулированных электротермофэс^орньтх шлаков (п.З) в качестве активной минеральной добавки крайне незначительно снижает активность полученных цементов, не уменьшая прочностных показателей-образцов после термовлажнострой обработки. Следует отметить. высЛую прочность образцов после их термовлажностной обработки. -

-. Весьма важным обстоятельством'являются нормальные (стандартные ) сроки схватывания полученных цементов, несмотря на сравнительно высокое содержание в них

-ге-

Тайтша ТО

Результаты физкко-механкческгсх испытаний опытных партий плавленых цементов

" УД м2- кг в/ц РК ТНГ Срокл схв. мин • Предел прочности при Р Р сж, МПа

нач. кон. ТВО 3 сут 7 сут. 28 с

350 0,34 III 0,22 55 85 4,33 - 3,54 5,65

34,2 28,4 43,7

380 0,34 III 0,215 65 100 4,3 2,55 2,91 5,81

34,8 19,2 24,5 41,7

395 0,34 109 0,225 45 65 4,1 2.46 - 5,5

34,5 20,7 40,3

Таким образом разработанная низкотемпературная технология получения плавленых клинкеров с использованием огненно-жвдких шлаков эдектротермофосфорного производства получать качественные цементы, соответствующие требованиям предъявяяешм нормативными документами,

ВЫВОДЫ

1,- * Установлена принципиальная возможность высокоэффективного

кюшнерообразования в низкотемпературных солеоксидных расшивах при 1450-1500 °С с использованием огненно-жидких шлаков электротермофосфорного производства.

2, На основании термодинамических и экспериментальных исследований установлена возможность образования карбида кальция при получении традиционных клинкерных расплавов с участием углеродоодерхащих соединений (карбоната кальпия, продуктов скитания органического топлива и др.) Основным методом исключающим карбвдизадаю клинкера является снижение температур! до 1450-1500 °С за счет применения высокоосновных солеоксидных сиотам и получения низкотемпературных клинкерных расплавов (НГС-кишкершх).

3, Н1С- клинкерных расплавов обладали удовлетворительными технологическими свойствами (текучесть») при 1450-1500 °С, Разра-ботада математические модели, определяющие технологическая свойства НТО- клинкерных расплавов и показана

- z?-

значимэсть непосредственных парамэтров , содержание

, FezO¿ , Р^Оь' , F и их парных взаимодействий. Построены длагра-.-ы с л;гжш:.ги равного выхода по проводимости, позволяете управлять технологическими свойствами расплавов путем ввода рззл:ташх количествСаСё^-.г при изменении содэртлшш QOs и F g огнеш1Э-Н'.5дк"х шлаках элзктротер-моросТюрногз производства, используемых в новом процессе.

Взаимодействие известняка с КТС-кливкориим расплавом относится к реакшм:.: разветвленного -типа.

Экспериментально установлен блочный характер и высокая скорость растворения карбоната калыг.л в этом расплаве, состав-яжлзая - 0,75 в сок при 1-150 °С, что позволяет использовать дл-i получения плавленого 1ГГС - клинкера кусковой известия:: отказаться в основном от изнэлъчзнт сырья и создание соотзитствуг/дих моишостеп по измелъчэшп. Значительно ускоряет rrpouacc разло~.о!г.1я карбоната кальция в КГС - клинкер-hdm рс.си.таве порпзацпя известняка, за счет его частичной декарбонизации.

Установлено, что константа скорости рэакшст растворения ок-снаов в солсокс:цных расплавах'зависят от кислотно-основных свойств :.::1ксх.:альна для основного эк езда Ú3.Ó (6,84 10""*), минимальная для кислого оксида S¿0¿ (0,57 Ю-'1), промэяу-точна для п-.'Ьоторного оксида (1,35'Ю-4). Энергия

ахт'.шаапп гтлх роакц;й изменяются в обратном направлении

в целом он:; h;l7.o (IIQ-I20 ккал/мэль), чем при традиционном клиикорозбраззванип С146—151 ккал/моль), что обуславливает зысонуа скорость кяпннерообразования э НГС-распяавах.

Новы :эн::е оказывает воздействие на ¿&Oe4s¿ 3 клинкере. С одно:'; стороны поэышние fCM- обуславливает увеличение с(классические представления), а с другой - стабилизирует количество хлорездеряащей составляю- ' 13?. НГС-к.т.гакерного расплава и'уяучглаэт кинетические своДрт-па последнего, что ускоряот связывание оксида кальция.

Разработана математическая модель клинкерообразования в " солеоксздном расплаве л показана эффективность парных взаимодействий , содержания ¿2?«^,, , F , кото-

рая оказалась настолько высокой, что они оказывают проти-вопологлое влияние на процессы клинкерообразования по срав-

-zs-

кенжз с отдельно взятыми параметрам!!. Построена диаграммы . с линиями равного выхода по содержанию ¿h^ci&S позволяющие управлять процессом клинкерообразования путем ввода различных количеств Cb&z. и при изменении содержания /ЦО<г и F в огкенно-жздких шлаках электротермофосфорного производства.

8. При подводе необходимого количества тепла в плавильный рзак-• тив за счет применения органического топлива гомогенизация "НГе - кл;шкеркых расплавов происходит при барботаже продуктов сжигания.

При подводе тепла в реактор за счет электроэнергии гомогвни-зация НТС клинкерного расплава достигается введением извести, содержащей 5-20 % карбоната кальция. Максимальная продолжительность гомогенизации до 10 мак чр" температуре 1450 °С обеспечивает необходимую однородность НГС-клинкерно-го расплава и, соответственно, идентичность плавленых клинкеров алннито-алитового состава.

9. Исследовано влияние НГС-клинкерного расплава, содержания в нем хлора, .фтора, оксидов железа и фосфора на термическое разложение хлорсодержащей составляющей. Подучена математическая модель данного гфоаесса. Установлено, что повышении е и содержание оксида келоэа и хлора снижает термическое разложение хлорсоотавлявдей расплава, а парные взаимодействия этих факторов еще более усиливают их индивидуальное влияние. Очевидно, увеличение кальция и железа в изученных пределах повышает энергию связи хлора в НТО - клинкерном расплаве.

Повышение содержания % От и F увеличивает степень термического разложения хлорсодержащей составляющей НТС-клинкер-ного расплава, а парные эффекты взаимодействия их с остальными факторами и друт с другом усиливают юс индивидуальное влияние. Очевидно воздействие ? идентично известному влиянию 6'cO-z,, а фтор конкурирует о хлором и замещает последний. Построены диаграммы с линиями равной степени термического разложения хдорсодврзшцей составляющей НГС-клинкерного расплава для управления этим процессом.

10. Установлено, что в газах после реактора при 1ГГС-кяанкерно-го расплава зшсэ 1500 °С содержится и отсутствуют ка-

-Z9-

кие либо хлореодержащие соединения. При повышении температуры выше 1600 °С появляется хлор. Термодинамический анализ и экспериментальные данные по их поглощению в плотном слое оксида кальция фракции 5-20 мм, толщиной более 300 мм .при температуре от 20 до 1600 °С свидетельствуют о практически полном протекании процесса с регенерацией хлорида кальция, и ■ возвратом его в технологический цикл.

. Разработана технологическая схема получения плавленого НГС-клинкера, выпущены опытные партии цемента М 400, имеющие после ТВО прочность на системе 34 МПа. Теплотехнические расчеты показали, что при получении плавленого НГС-клинкера с использованием огненно-жидкого шлака расход товарного топлива составляет 22 кг у.т на I тн клинкера.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публи-шях:

A.C. .'3 I50683I от 24.06.87 г. "Способ получения плавленого цемента " Нуделытан Б.И., Гадаэв А.Я., Ханмурзин Т.Г., Варна-дис Г.Д., Воложян Л.М.

Вариадис Г.Д., Воложин Л.М., Нудельмай Б.И. "Вяжущее на основе электротериофосфоршх шлаков." Всесоюзная конференция "<5осфаты-87" г. Ташкент.

Вариадис ГД., Воложин Л.М., Нудельман Б.И., Гадаев А.Я., Ханмурзин Т.Г., Горбенко А.Н. "Влияние эдектротермофосфорного щлакового расплава на процесс клинкеробразования при получении плавленых цементов. Всесоюзная конференция "Хим-техника - 88" г. Чимкент. •

Вариадис Г.Д., Воложин Л.М., Горбенко А.Н., Галэта А.Ф., Галэта В.Н., Ширинский A.M. "Плавленный цемент на основе электротермофосфорного шлака. Всесоюзная конференция /Хим-техника-88" г. Чимкент.

Вариадис Г.Д., Нудельман Б.И., Горбенко А.Н. "Применение способа индукционного нагрева для переработки.фосфорсодэр^ жащего отхода. Сб.трудов КазНИИГипрофосфор. Производство фосфора и соединений на его основе. 1988.

Горбенко А.Н., Нудельман Б.И., Вариадис Г.Д., Ханмурзин Т.Г, Галэта А.Ф. К вопросу о комплексной переработке фосфорсодер-

-307. Горбенко A.n. ,Залог.'/н Л.,'.!. ,Нудельман Б .V:. ,Вариадис Г.Д. Способ переработки £ос(?атно-крекнистой мелочи. Деп. Ъ'У.'.л'.' Уз б 1с 57-586.

8. Набиев !.*.Н.,Горбенко А .К.,Нудельман Б.И..Вариадис Т.Д., Гуляих^н В .К. Степень возгонки ^ocfcra в условиях таду:-^"1 кого нагрева. Дел.ЗЭДРТГЛ Узб.хим.жур. Г I563-E88.

S. A.C. I585C86 от 2I.C2.89 г. "Способ получения плавленого цеуента. Вариалис Г.Д.,Волошин I.М.»Горбенко А.Н.,Рн»:ов Е. Нудельман Б.гЛ.,Ураез Р.Э.,Мартынов Б.А.

1С. 2зргад!тс Г.Д. .Галэга А.С.,Галзга Е.К.,Горбенко А.Н., "Особенности пошла плавленых клинкеров на основе ЭТФ шлакоз." Всесоюзная конференция "Химтехкика - 69" г.Ярославль.

П. Положительное решение на заявку 4613375 от 33.II.9Cr. "Сырьевая смесь для получения цемента." Нудельман Б.И.,3ат дис Г.Д.,Шевякова 3.П..Волошин Л.М.Данмурзин Т.Г..

12. A.C. ? 455571-5 от <Б.С5.91 г. "Способ получения шлакового вянуиего." Ханмурзин Т. Г., Нудельман Б.И. ,Вариадис Г.Д., Волонге Z.U.

13. В ар'/ад'/с Г .Д. .Нудельман В.". ,Воложин Л.М., Ханмур зин Т.Г. Сулейменов М.К. "Способ гомогенизации клинкерного расплав при получении плавленых клинкеров на основе-ЭТФ шлаков." Зсесоюрное заседание научно-технической комиссии по массо менной аппаратуре, октябрь 1991 г., г.Чимкент.

14. Вариадис Г.Д., Нудельман Б.И., Воложин Л.М., Суде {членов М Ханмурзин Г.Г. "Исследование сырьевых материалов для полу ния плавленых клинкеров." Всесоюзное заседание научно-тех ческой комиссии по массообменной аппаратуре, октябрь 1991 Чимкент.

15. Вариадис Г.Д., Нудельман Б.И., Воложин J1.M., Суле{*менов !. Ханмурзин Т.Г. "Скорость диссоциации карбоната кальция nj получении.плавленых клинкеров на основе ЭТФ шлаков. Всесоюзное' заседание научно-технической комиссии по масс< менной аппаратуре.' октябрь 1991 г., Чимкент.

Г / "с