автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Интенсификация обжига и повышение активности клинкера двухпоточным помолом шлама

На правах'р}кописи

// / / / /

004605699 СМАЛЬ ДМИТРИЙ ВИКТОРОВИЧ

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ОБЖИГА И ПОВЫШЕНИЕ АКТИВНОСТИ КЛИНКЕРА ДВУХПОТОЧНЫМ ПОМОЛОМ ШЛАМА

Специальность 05.17.11. - Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 /> ИЮН 2010

Белгород -2010

004605699

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Барбанягрэ Владимир Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Везенцев Александр Иванович

кандидат технических наук, профессор Мануйлов Владимир Евгеньевич

Ведущая организация: РХТУ им. Д.И. Менделеева

Защита состоится «29» июня 2010 года в 10°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.014.05 в БГТУ им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, ауд. 242 ГК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГТУ им. В.Г. Шухова.

Автореферат диссертации разослан « 2.7ч> мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

— Матвеева

л.ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Экономия энергоресурсов остается актуальной проблемой для цементной промышленности, основной объем продукции которой в нашей стране выпускается по мокрому способу производства. В связи с этим эффективным способом экономии ресурсов и повышения качества цемента является оптимизация состава и дисперсности сырьевых материалов.

С увеличением объемов производства цемента возникает необходимость использования запесоченного сырья. Так, на ряде цементных заводов, например Старооскольском и Горнозаводском, столкнулись с серьезной проблемой запесоченности сырьевых материалов, в частности, глинистого компонента.

Несмотря на то, что вопросы влияния дисперсности сырья на особенности клинкерообразования ранее уже обсуждались в работах отечественных и зарубежных исследователей, проблема повышения реакционной способности некондиционного сырья и его обжигаемости, в связи с сокращением запасов кондиционных сырьевых материалов, требует дальнейших исследований и поиска эффективной технологии для решения задач в этом направлении.

Это в основном вызвано отсутствием эффективного метода измельчения для получения сырьевой смеси с оптимальным размером кварцевой составляющей для более полного её усвоения на стадии обжига. Данная необходимость продиктована большим влиянием крупных частиц сырьевых компонентов, составляющих шлам, в основном крупнокристаллического кварца, на размалываемость, реакционную способность и на спекаемость клинкера.

Возможности получения сырьевых смесей с необходимой дисперсностью кварцевой составляющей и повышенной реакционной активностью в настоящее время используют в недостаточной степени, в связи с чем исследования взаимосвязи дисперсности и обжигаемости цементной сырьевой смеси представляются актуальными.

Работа выполнялась в рамках НТП Минвуза РФ «Теоретические основы создания энергосберегающих процессов тонкого измельчения материалов в строительном производстве» (шифр 1.3.04) и тематическим пианом НИР, финансируемых из средств федерального бюджета в 2004-2008 гг.

Цель работы. Разработка эффективного способа измельчения сырьевых компонентов с крупнокристаллическим кварцем для интенсификации обжига клинкера и повышения качества цемента.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение взаимного влияния мела и кварца на размалываемость в процессе совместного помола;

- разработка способа измельчения сырьевых компонентов в два потока, значительно отличающихся по составу;

- определение влияния двухпоточного способа помола на интенсивность измельчения кварцевого компонента в сырьевой смеси;

- определение степени измельчения крупнокристаллического кварца в зависимости от содержания карбонатного компонента в глино-меловом шламе;

- исследование адгезионно-когезионных свойств полученных сырьевых смесей на модельной установке цепной завесы вращающейся печи;

- определение реакционной способности кварца и особенности взаимодействия кварца с известью в процессе нагревания и в зависимости от способа подготовки смеси;

- изучение влияния степени измельчения кварца в сырьевой смеси на процессы минералообразования, микроструктуру и активность клинкера;

- рассмотреть вариант промышленной реализации двухпоточного способа помола и усреднения шлама;

- проведение опытно-промышленных испытаний.

Научная новизна. Установлено, что степень измельчения материалов в шаровой трубной мельнице зависит от энерговооруженности, выраженной отношением массы мелющих тел т.п. к массе одновременно размалываемого материала шм, и обнаруживает наибольший рост в интервале шмт/ шм =2(Н60.

Установлены зависимости взаимного влияния мела и песка в процессе совместного помола в шаровой трубной мельнице, заключающиеся в том, что помол песка замедляется с увеличением содержания мела, и одновременно происходит некоторая дополнительная (на 10-15%) диспергация мела в присутствии до 30% песка.

Выявлено, что меловая суспензия в процессе помола с песком покрывает плотным слоем поверхность кварцевых зерен и снижает энергию упругого удара мелющих тел; одновременно с этим мел заполняет устья образовавшихся трещин, препятствует проникновению воды внутрь зерен и устраняет расклинивающее действие воды в зоне разрушения.

Установлено, что при обжиге смеси карбоната кальция и крупных зерен кварцевого песка в условиях дефицита СаО в сфере реакции, наряду с синтезом силикатов кальция, образуется твердый раствор внедрения ориентировочного состава СаО-85Ю2 на матрице а-кристобалита, обладающий повышенной дефектностью и более высокой диффузионной способностью, которая ускоряет синтез силикатов в твердой фазе, но на заключительной стадии спекания может привести к насыщению расплава ионами кремния, осаждение которых на поверхности кристаллов алита вызывает её пассивацию и снижение гидравлической активности клинкера. На защиту выносятся:

- способ интенсификации помола сырья, содержащего крупнокристаллический кварц;

- отношение массы мелющих тел шмт к массе размалываемого материала т„ как основной энергетический критерий процесса помола в шаровой трубной мельнице;

- увеличение плотности укладки мелющих тел, как способ повышения эффективности работы шаровых мельниц;

- оптимальное отношение мела и глины при двухпоточном помоле шлама;

- увеличение количества р-кристобалита (на один-два порядка) при совместном обжиге крупнокристаллического кварца с известью;

- образование твердых растворов 8Ю2 (СаО) на матрице а- и Р-кристобалита;

- повышение реакционной способности сырьевой смеси при двухпоточном помоле шлама;

- способ гомогенизации шлама при двухпоточном помоле сырья.

Практическая значимость работы. В развитие установленной особенности совместного помола мела и кварца, согласно которой мел замедляет измельчение кварца, предложен способ помола шлама в два потока и установлен оптимальный, с учетом гомогенизации, состав глино-мелового шлама (Шглины / тмела=1:1) в одном из потоков с уменьшенным почти в 1,5 раза содержанием мела, в результате которого в сравнении с обычным, однопоточ-ным помолом достигаются следующие преимущества:

- повышается степень измельчения твердого кварца: остаток на сите №004 уменьшается с 15,9 до 10,9%, а удельная поверхность возрастает с 300 до 430 м2/кг;

- ускоряются процессы взаимодействия компонентов при обжиге клинкера: полное усвоение р - кварца наступает на 200°С ниже, чем при обычном од-нопоточном помоле (при 1100°С вместо 1300°С соответственно), почти в 3 раза, уменьшается количество свободной извести при 1400°С - с 8,1 до 2,8%;

- создаются предпосылки для улучшения процессов подготовки материала по всей длине вращающейся печи: снижение пылеобразования и улучшение образования гранул в цепях; устранение факторов, приводящих к сходу обмазки;

- синтезируется клинкер с более совершенной кристаллизацией силикатных фаз, обладающий повышенной на 20% гидратационной активностью.

Выявлен резерв повышения эффективности измельчения материалов в шаровых трубных мельницах, состоящий в повышении энерговооруженности процесса помола, выраженной отношением массы мелющих тел т„т к массе размалываемого материала тм, резерв этот может быть реализован снижением количества одновременно размалываемого материала т„ в результате уменьшения занимаемого им объема пустот (с 0,42 до 0,28) в шаровой загрузке путем подбора ассортимента мелющих тел с плотнейшей упаковкой. Повышенная эффективность плотной упаковки шаров при измельчении материала подтверждена лабораторными экспериментами и опытно-промышленными испытаниями.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены на международных конференциях в Белгороде (2005, 2007), Пензе (2007), Новочеркасске (2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе одна в рецензируемом журнале, рекомендованном списком ВАК, получен патент РФ на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, основных выводов, списка использованной литературы, включающего 135 наименования, и приложений. Работа изложена на 126 страницах и включает 19 таблиц, 36 рисунков.

Исходные материалы и методы исследований В работе использовались сырьевые материалы ЗАО «Осколцемент», химический состав которых представлен в табл. 1. С целью устранения влияния размера кусков сырьевых материалов для помола отбиралась узкая фракция между ситами №1,25 и №0,63. Зерновой состав сырьевых материалов и смесей исследовался способом "мокрого" рассева на ситах №02, №008 и №004. Дисперсность до помола исходной сырьевой смеси (мел-78%; глина-20%; огарки-2%) по частным остаткам на ситах №02, №008 и №004 составляла соответственно 5,8; 10,5 и 4,7%.

Таблица 1

Химический состав исходных сырьевых материалов, масс. %_

Сырьевые материалы ППП Si02 АЬОз Fe203 СаО MgO SOj R20 Прочие

Мел СГОКа 42,4 2,2 0,3 0,2 54,2 0,3 0,1 0,1 0,2

Глина СГОКа 5,1 69,8 13,7 5,0 1,6 1,2 0,1 1,7 1,8

Огарки - 3,8 0,7 80,5 12,7 1,2 0,9 - 0,2

Подвижность сырьевой смеси определялась на текучестемере РХТУ ТН-2. Химический состав материалов и нерастворимого остатка в спеках определяли стандартными методиками. Фазовый состав продуктов обжига исследовался в отраженном свете на универсальном поляризационном микроскопе NU-2 фирмы «Karl Zeiss Jena» и рентгеновском дифрактометре ДРОН-3. Прочность цементов определялась в малых образцах - кубах с размером грани 1.41 см в тесте нормальной густоты состава 1:0 и по ГОСТу.

Для определения изменения адгезионно-когезионных свойств сырьевого шлама в процессе высушивания применялась разработанная на кафедре установка, моделирующая работу цепного теплообменника вращающейся печи. В барабан заливался шлам с исходной влажностью 40%. Через определенные промежутки времени снимали цепь со шламом, которую помещали в контейнер для взвешивания.

Затем контейнер помещали в сушильный шкаф. После высушивания и взвешивания определяли количество удаленной влаги из материала. Затем смывали шлам с цепи и контейнера, после высушивания контейнер и цепь взвешивали.

Дисперсные характеристики сырьевых смесей двухпоточного помола Для изучения влияния мела в процессе совместного помола на размалывае-

мость песка ((3-кварца) была предпринята серия опытов, в ходе которых в широких пределах изменяли соотношение мела и песка. Использовался мытый песок с размером частиц 200+80 мкм.

Помол осуществляли в лабораторной мельнице с массой мелющих тел (шаров) тмт 1184 г из расчета на 100 г сухой смеси и продолжительностью помола по мокрому способу 15 и 30 минут с влажностью смеси \\^=50%.

В процессе помола смеси песка и мела в остатках доминирует песок, и на сите №004 полные остатки отнесены к массе песка в пробе тп (рис. 1). Установлена следующая зависимость: остатки на сите №004 снижаются справа

налево и отражают прежде всего зависимость размалываемо-сти песка от энерговооруженности процесса помола, выраженной отношением Шит / ш„. Наибольшая размалываемость наблюдается при 20 < тмт / тп <59,2. Кривые помола чистого песка и смеси песка с мелом идентичны. Тем не менее, мел снижает степень измельчения песка в смеси, так как полные остатки на сите №004 на 8-12% выше, чем у песка без мела.

Чтобы исключить влияние отношения тмт / гап> и выявить роль мела, был проведен совместный помол песка и мела при одинаковом количестве песка (100 г) и постоянном отношении тмт/ т„, но при увеличении содержания мела от 0 до 200 г и, соответственно, массы смеси от 100 до 300 г.

Результаты представлены на рис. 2, где наиболее убедительно отражается снижение степени измельчения песка при возрастании количества мела.

Полученные результаты свидетельствуют, что при совместном помоле мела с песком размалываемость песка снижается с увеличени-

Состав смеси, г

0 59,2 29,6 19,7 14,8 11,8

Рис. 1. Интенсивность измельчения мело - песчаной смеси и песка в зависимости от состава и отношения тп

з|85 | §80 О 0>_„

§870 ¡265

с о £ 60

Мел, г О Мела в о смеси. %:

* - масса г «ска в сме постоя нь а(100 г)

20 16,6

40 28,6

60 37,5 Состав смеси

100 50,0

200

Рис. 2. Влияние мела на размалываемость песка при совместном мокром помоле в течение 15 мин

ем содержания мела в смеси, что должно учитываться при подборе состава размалываемой шихты.

Степень измельчения мела в смеси с песком, проходящего через все сита, оценивали по удельной поверхности, вычисленной по правилу аддитивности: 8СМ= 8п-п„+ 8мпм, где 8мела = (8СМ- 8п пп) / пм, 8П, 8М и 8СМ- удельные поверхности песка, мела и смеси, м2/кг; пп и пм - доли песка и мела в смеси. Совместный помол песка и мела при постоянном содержании песка 100 г и увеличении количества мела от 0 до 200 г в смеси (рис. 3) показал, что удельная поверхность мела возрастает до содержания песка в смеси ~ 62,5%, оставаясь без изменения при последующем уменьшении количества песка.

Меловая суспензия во время помола с песком заполняет его поверхностные трещины и углубления, препятствуя проникновению воды в их глубь и снижая при этом её расклинивающее действие (рис. 4). Мел покрывает плотным слоем кварцевые частицы, снижая тем самым эффективность контакта с ними мелющих тел.

700 650

| о 600

2-1 о-

><¡¡550

500 Мел.г: 0 Песка в

смеси, %:

100

* - масса песка в смеси постоянна(100 г

20 83,3

60

80

71,4 62,5 55,5 Состав смеси

100 50

200 33,3

Рис. 3. Влияние песка на измельчение мел при совместном мокром помоле в течение 15 мин

Рис. 4 Микрофотографии поверхности песка после мокрого помола Степень измельчения материала в шаровой трубной мельнице зависит от энерговооруженности, выраженной отношением массы мелющих тел ш,,т к массе размалываемого материала шм, и обнаруживает наибольший рост в интервале шмт / шм = 20-^60. Повышение степени измельчения достигается уменьшением массы размалываемого материала, занимающего объем пустот в мелющей загрузке, т.е. более плотной упаковкой шаров. Исследование проводили в лабораторной мельнице объемом 4,5 л с массой мелющих тел шмт = 6,3 кг и массой размалываемого шлама тм = 0,21 кг при тМТ / шм = 6,3/0,21 = 30 и влажности W = 50%.

Исходный песок

Песок после помола

I 1 40 мкм

Песок после помола с мелом

ШВРЩГ . р

Полученные результаты свидетельствуют о том, что использование шаров в качестве мелющих тел, подобранных таким образом, чтобы обеспечить минимальный объем пустот в шаровой упаковке, дает возможность получить при помоле более высокую дисперсность сырьевого шлама в сравнении с помолом цильпебсом (табл. 2). При измельчении сырьевой смеси плотно упакованными шарами полные остатки на сите №004 почти в 7 раз ниже, нежели при помоле цильпебсом. При равной степени измельчения шлама наиболее плотная упаковка шаров позволяет почти в три раза сократить время помола, в сравнении с цильпебсом.

Таблица 2

Степень измельчения шлама в зависимости от вида мелющих тел

Вид мелющих тел Плотность упаковки, кг/дм3 Время помола, мин Остатки на ситах, % м /кг

№008 №004 сумма

Шар: 17 мм-40% 40 мм - 60% 6,0 5 2,5 1,9 4,4 580

10 0,8 0,3 1,1 610

Цильпебс 0 40x25мм 4,6 10 3,8 4,0 7,8 540

30 - 1,4 1,4 640

Опытно-промышленные испытания на заводской мельнице 2,4x13 м показали, что предложенная экспериментальная загрузка шаров повышенной плотности 6,1 т/м3 в сравнении с заводской загрузкой 4,6 т/м3 обеспечила более эффективное измельчение клинкера. При одинаковой производительности мельницы 21 т/ч продукт помола экспериментальной загрузки в сравнении с заводской загрузкой имел в 3 раза меньший остаток на сите №008 (2,5 и 8,1%) и на 25% большую удельную поверхность (350 и 280 м2/кг). При измельчении до одинаковой тонкости помола материала (11оо8=8,1-8,8%) производительность мельницы на экспериментальной загрузке была на 25% больше, чем на заводской: 27 и 21 т/ч соответственно.

Интенсификация измельчения кварца двухпоточным помолом шлама На основании установленного факта, что мел тормозит процесс измельчения кварца, предложен и изучен двухпоточный помол шлама, в одном из потоков которого значительно уменьшено соотношение шмт / тГЛ1ШЫ и значительно улучшено измельчение кварцевой фракции шлама.

Измельчение сырьевого шлама мел : глина : огарки = 0,78 : 0,2 : 0,02 с влажностью 40% проводили в два потока: поток 1 содержал мел и глину в соотношении 1:1с 2% огарок; поток 2 - только мел с 0,1% ЛСТ. Затем эти два потока смешивались в соотношении 42 и 58% до исходного состава. Тонкость помола смеси оценивали по остаткам на ситах №02, №008 и №004 и удельной поверхности, одновременно контролировалась ее растекаемость (табл. 3).

Таблица 3

Размалываемость сырьевых шламов

Способ помола Остатки на ситах, % Syj, м2/кг Растекаемость, мм

№008 №004 сумма

Двухпоточный Поток 1 (мел:глина:огарки) (0,2:0,2:0,02) Поток 2 (мел +ЛСТ) (0,58+0,001) 5,2 5,9 11,1 425 66

5,0 7,5 12,5 340 60

5,3 4,9 10,2 485 68

Однопоточный 9,5 6,7 16,2 280 62

Установлено, что при помоле шлама в два потока достигается более высокая дисперсность Sya=425 м2/кг и меньший остаток на сите Rm4=1 1,1%. При традиционном способе помола сырьевой смеси удельная поверхность составила 280 м2/кг, а остаток на сите №004 - 16,2%.

Для определения области наиболее эффективного измельчения компонентов в потоке 1 отношение глина/мел изменяли в интервале от 0,2 до 2,8. Готовили смеси по аналогии приготовления шлама потока 1. Полученные результаты (рис. 5) показывают, что область наилучшего измельчения смеси наблюдается при соотношении глина/мел 1,2-2 (остатки на сите №004 составляют 8,6- 9,9%).

Эффективность помола при отношении глина/мел < 1,5 снижается, несмотря на уменьшение количества кварца вследствие торможения раз-малываемости возрастающим количеством мела, а при отношениях глина/ мел > 1,5 - из-за непрерывного увеличения концентрации кварцевой составляющей в смеси.

Взаимосвязь между степенью измельчения и адгезионно-когезионными свойствами исследуемых шламов изучали с помощью экспериментальной установки, дающей возможность моделировать тепломассообменные процессы в цепной завесе вращающейся печи. При высушивании шлама двухпоточного способа помола происходит более резкий сход при критической влажности материала 25% и отношении ш„ / тц = 0,5 с цепей в виде крупных агломератов, которые не уносятся газовым потоком, а

тпеска 2 9,2 15.7 20,в 24,4 27,5 30 32,1 33,9 35,4 Зв,в 37,8 38,8 39,7 40,7 55 в смеси, %

Соотношения частей глины и мела

Рис. 5. Размалываемость глино-мелового шлама

окатываются в гранулы, что свидетельствует о том, что данный шлам обладает повышенными когезионными свойствами (рис. 6).

При высушивании шлама однопо-точного помола после достижения критической влажности \Укр=28% и отношении шм /тц = 0,3, наблюдается постепенное отслаивание мелких частиц с поверхности материала, что приводит к интенсивному пылеобразованию. Таким образом, шлам двухпоточного помола обладает меньшим пылеобразова-нием и в большей степени подвержен грануляции в зоне цепных теплообменников, нежели шлам однопоточного помола. Оценив вышеизложенное, можно полагать, что пылевынос из печи на шламе двухпоточного помола должен быть ниже, чем на шламе одно-поточного.

Влияние двухпоточного помола на обжигаемость сырьевой смеси, микроструктуру и активность клинкера

Изучалась особенность взаимодействия кварца с известью на модельных смесях кварца с мелом. Для опыта использовали песок с размером зерен 80+200 мкм. Из смеси, состоящей из 1 г песка и 1 г мела, приготовили таблетки 0=30 мм, и обожгли в печи при 1300°С с выдержкой 15 минут, затем резко охладили на воздухе. Рентгенофазовый анализ спека (рис. 7, А) показал, что Р-кварц частично перешел в р-кристобалит (4.077А), образовался белит С28 и остался неусвоенным СаО. В полученном спеке определили количество нерастворимого остатка по стандартной методике.

Для сравнения песок аналогичной фракции подвергли резкому обжигу при температуре 1300°С с выдержкой 30 мин. Рентгенофазовый анализ обожженного песка (рис. 7, В) показал наличие отражений, принадлежащих преимущественно (3-кварцу (4.281А) и незначительному (1-3%) количеству р-кристобалита (4.077А).

Ренгенофазовый анализ нерастворимого остатка (рис. 7, Б) выявил наличие Р-кварца (4.28, 3.36, 2.46, 2.29, 2.24, 2.13, 1.99, 1.82, 1.67А), высота пиков которого значительно уменьшилась, и р-кристобалита (4.077, 2.49А), количество которого значительно больше, чем в обожженном песке.

Шлам однопоточного помола

4%

И - Зона пылеосаждения гн - Зона пылеобразование Рис. 6. Влияние способа помола шлама на его гранулируемость и пылеобразование

При обжиге кварца без добавок обнаруживаются только следы (<3%) Р-кристобалита, из чего следует, что СаО способствует полиморфному превращению: р-кварц—>а-кварц—>а-кристобалит.

В Образование при температуре ниже 1300°С

® 2 а-кристобалита, область стабильного суще-

ствования которого по диаграмме Феннера находится в интервале температур 1470=1728°С, согласуется с современными данными, по которым полиморфный переход а-кварц—>а-кристобалит, может происходить при температуре ~1130°С.

Для рентгеноструктурного анализа соста-

А, I ч ва фаз нерастворимого остатка была снята

} / д его дифрактограмма в широком интервале

«У _ V ** _ Ч. углов отражения рентгеновского излучения: 20=4-5-160°, и для сравнения - дифрактограмма исходного песка. Получены и проанализированы 56 отдельных отражений, принадлежащих р-кварцу, р-кристобалиту (табл. 4) и а- кристоба-литу (2.546, 1.643, 1.461, $

1.114, 1.1013 А) §

(рис. 8). Установлено, что значения дифракционных максимумов р-кварца после совместного обжига с оксидом кальция остались без изменения, тогда как максимумы кристобалита сдвину ты в сторону меньших углов отражения, что свидетельствует об увеличении межплоскостных расстояний в структуре кристобалита, причиной которого является воздействие ионов кальция (табл. 4).

Первоначальный твердый раствор СаО в кремнеземе образовался на матрице а-кристобалита, но при охлаждении ниже 300°С перешел в р-модификацию. Рассмотрены оба варианта образования твердого раствора.

Для рентгеноструктурного анализа предполагаемого твердого раствора выбрано отражение 533 а-кристобалита при 20=88,85°, с1=1,1013А. Систематическая ошибка, завышающая значения <1,А, связанная с настройкой аппаратуры, найдена сравнением <1,А отражения 312 р-кварца при 20=90,75° с эталоном: АсЬп=1,0831 - 1,0798 = 0,0033А.

Исправленное значение отражения а-кристобалита:

0 р- кристобалкгт

Рис. 7. Влияние СаО на полиморфные превращения Р-кварца А - обожженный песок с мелом Б - нерастворимый остаток В - термоактивированный песок

© а - кристобалит ф р- кристобалит

Рис. 8. Фазовый

состав нерастворимого остатка (А) и термоактивированного песка (Б)

а5зз=1Д013 - 0,0033 = 1,098А. Эталонное значение ё533=1,090А. По этим значениям вычислен параметр элементарной ячейки (а) а-кристобалита эталонного и образованного из кварца под воздействием ионов Са2+ в процессе обжига: _ДЛЯ а-БЮгэталона:

а+к2 +!' = 1,0902 + З2 + З2 = 1,090 • 6,5574 = 7,1478 « 7,15 А, для а-8Ю2,

-,2(СаО)-

а= с! ^И2+к2+12 = 1,098д/52 + 32 + 32 = 1,098 ■ 6,5574 = 7,2020 = 7,20 А,

Таблица 4 Межплоскостные расстояния (5-кристобалита [АБТМ, №71-785]

где к, к, I - индексы Миллера отражения 533 а-кристобалита.

На основе количества кристобалита в нерастворимом остатке (по данным РФА) и количества СаО, оставшегося в нерастворимом остатке по химическому анализу, и принимая во внимание, что элементарная ячейка а-кристобалита относится к структурному типу флюорита и содержит восемь формульных единиц, найдена концентрация СаО в кристобалите, составляющая 1 молекулу СаО на одну элементарную ячейку а-кристобалита (рис. 9, слева). Из чего следует, что твердый раствор имеет ориентировочный состав СаО-88Ю2.

Экспериментальные, а,А Эталонные

а,А Ыс1

4,077 4,0406 101

2,495 2,4890 200

1,616 1,6140 301

1,502 1,4973 302

1,436 1,4338 312

1,406 1,4013 223

1,3040 1,3019 313

1,2090 1,2073 410

1,1013 1,090 533*

* - а-кристобалит

Рис. 9. Предполагаемая структура: а-кристобалита (слева), р-кристобалита (справа), модифицированных СаО, ионы кислорода расположены между ионами кремния

(на рис. не показаны)

Н+к2 11 1

Аналогично, по квадратичной зависимости —-—+—=— определены

а с вг

параметры тетрагональной ячейки р-кристобалита из отражения 330: 32+32 ^ 1 . а = 1.1733 ф2 + З2 = 4,978 А. из отражения 004: с (1,1733)2 '

42 1

—=—1—с - 1.7370 -4 = 6,948 Д с учетом того, что объем элементарной с (1,7370)

ячейки и число формульных единиц в ней у р-кристобалита в 2 раза меньше, чем у а-кристобалита, в кристаллической структуре низкотемпературного р-кристобалита ионы Са2+ занимают только одну половину от общего числа элементарных ячеек (рис. 9, справа).

Учитывая большую разницу ионных радиусов Са2+=1,04 А и 814+=0,40 А и различный характер химической связи: ионный у Са-О и ковалентный у 8¡-О, можно констатировать, что твердый раствор замещения СаО в 8Ю2 невозможен, и при взаимодействии ограниченного количества СаО с кремнеземом образуется твердый раствор внедрения. При этом ионы Са2+, вероятно, занимают значительных размеров пустоты в рыхлой структуре кристобалита (на рис. 9, в виде шестигранников). Возникающий при этом избыток суммарных положительных зарядов ионов кальция и кремния нейтрализуется встречной диффузией ионов кремния к поверхности кристаллов кремнезема, которая в жесткой структуре го кремнекислородных тетраэдров кремнезема может быть осуществлена по эстафетному способу (принципу). Активный кристоба-лит обладает повышенной дефектностью и более высокой диффузионной способностью (по сравнению с р-кварцем), которая ускоряет синтез силикатов в твердой фазе, но на заключительной стадии спекания может привести к насыщению расплава ионами кремния, осаждение которых на поверхности кристаллов алита может вызвать её пассивацию и снижение гидравлической активности клинкера.

Обжигаемость сырьевой смеси двухпоточного помола

Для выяснения влияния активированного двухпоточным помолом крупнокристаллического кварца на процессы клинкерообразования из сырьевых смесей, представленных в табл. 3, были приготовлены при давлении 6 МПа таблетки диаметром 20 мм и высотой 10 мм, которые обожгли при температурах 1100, 1200, 1300 и 1400°С с выдержкой 15 минут. В продуктах обжига определяли содержание свободной извести этило-глицератным методом и не усвоенного р-кварца по данным РФА. Результаты обжига представлены в табл. 5, из которых следует, что полное усвоение р-кварца в спеке двухпоточ-

• Таблица 5

Влияние способа помола на обжигаемость сырьевой смеси

Способ помола шлама Зуд., м /кг Остаток на сите №004, % СаО« при 1400°С,% Интенсивность отражения р-кварца, (с!=3,35А), имп/с при тем-ре, °С

1100 1200 1300 1400

Двухпоточный: Поток 1 (1:1-глина: мел)+Поток 2 (мел + 0,1%ЛСТ) 425 11,1 2,8 53 0 0 0

Однопоточный 281 16,2 8,1 120 48 27 0

ного помола происходит до температуры 1200°С, тогда как в сравниваемом спеке из однопоточного шлама кремнезем прореагировал полностью только после 1300°С. Содержание СаОсв в продуктах обжига двухпоточного шлама при температуре обжига 1400°С ниже в 2,9 раза.

Микроструктура клинкера однопоточного помола шлама: белит имеет зональное расположение, образуя скопления кристаллов, что характерно при наличии крупных зерен кварца в основном вокруг пор, также представлен включениями в алите с размером 4-8 мкм. Форма кристаллов неопределенная с размером 20-100 мкм, преобладающие 20-40 мкм (рис. 10, А). Алит плохо закристаллизован, в основном представлен в виде сростков, размер кристал-

Рис. 10. Микроструктура клинкера (1400 С, 60 мин) из шлама однопоточного помола (А) и из шлама двухпоточного помола (Б). лов 12-24 мкм.

Клинкер двухпоточного помола шлама (рис. 10, Б) имеет более равномерное распределение кристаллов алита и белита, нежели в клинкере однопоточного помола и отличается отсутствием зонального расположения кристаллов белитовой фазы. Кристаллы алита в основном четкие, края угловатые, встречаются кристаллы призматической формы. В большинстве своем кристаллы разобщенные, размеры которых составляют от 4 до 20 мкм, преобладающие 16-20 мкм. Кристаллы белита неопределенной формы с размером 20-40 мкм.

Физико-механические испытания цементов, полученных из сырьевых смесей сравниваемых

3 сут

7 сут 28 сут Мах.знач. Сроки твердения <28 сут0*>

Рис. 11. Активность клинкера двух- и однопоточного помола шлама

видов помола шлама, проведенные в малых образцах-кубиках (1,41 х 1,41 * 1,41 см) из теста нормальной густоты состава 1:0 при В/Ц=0,26 показали, что при двухпоточном помоле шлама за счет более благоприятной микроструктуры, активность клинкера выше на 8-25%, чем у клинкера однопоточного помола шлама (рис. 11).

Технологическая схема приготовления шлама двухпоточным способом в заводских условиях с использованием существующего типового

оборудования

Применение двухпоточного способа помола шлама предъявляет особые требования к системам дозирования и экспресс-контроля химического состава шлама в потоке. В связи с этим предлагается следующая технологическая схема сырьевого отделения.

Мел после предварительного измельчения загружается в два расходных бункера, оснащенных весовыми дозаторами. Из одного бункера мел дозировано поступает на помол в шаровую трубную мельницу. Готовый меловой шлам из мельницы сливается в зумпф и далее перекачивается насосом в буферную емкость, оснащенную системой перемешивания. Из второго бункера производится дозирование мела для приготовления глиняно-мелового шлама. Отдозированные мел, предварительно измельченная глина и железистый компонент поступают на помол во вторую шаровую трубную мельницу. Готовый глиняно-меловой шлам из мельницы сливается в зумпф и далее перекачивается насосом в буферную емкость, оснащенную системой перемешивания. Приготовление шлама, поступающего на обжиг, осуществляется смешиванием отдозированных мелового и глиняно-мелового шламов из соответствующих буферных емкостей. Контроль химического состава готового шлама осуществляется поточным нейтронным анализатором, установленным на шламопроводе после объединения двух шламов. По результатам анализа осуществляется управление работой шламовых насосов на буферных емкостях мелового и глиняно-мелового шламов.

При высокой степени корректировки и отсутствии отклонений в составах обоих потоков в двух параллельно работающих мельницах с одновременным сливом и транспортировкой двух шламов по общему трубопроводу возможно получение однородного состава готового шлама.

ВЫВОДЫ

1. Разработан эффективный способ интенсификации технологических процессов помола шлама и обжига клинкера путем двухпоточного измельчения кварцсодержащего сырья с оптимальным соотношением глины и мела одного из потоков.

2. Выявлена особенность процесса помола глино-мелового шлама с повышенным содержанием крупнокристаллического кварца, и установлено значительное замедление измельчения кварца в присутствии мела, что позволило обосновать и отработать в лабораторных условиях режим помола шлама в два

потока, в одном из которых 4-х кратное снижение содержания мела обеспечивает повышенную размалываемость кварцевой фракции, так что в двухпо-точном шламе остаток на сите №008 на 50% ниже, чем в исходной смеси, и на 25% ниже, чем при однопоточном помоле, в результате чего интенсифицируются процессы обжига сырьевой смеси и формируется более однородная микроструктура клинкера с повышенной гидравлической активностью.

3. При совместном измельчении песка и мела замедляется помол песка с увеличением содержания мела, который заполняет устья трещин на поверхности кварцевых зерен, препятствует проникновению воды внутрь зерна, устраняет расклинивающее действие воды в зоне разрушения. Для интенсификации помола песка необходимо снижать количество мела в составе потока. В широком интервале отношения тглины/тмел1 от значения 0,2 до 2,8, соответствующего заводскому составу, установлена экстремальная зависимость раз-малываемости шлама, наблюдаемая при тглииь/шмела, равном 1,5.

4. Предлагаемый способ заключается в том, что исходная сырьевая смесь (мел: глина: огарки = 0,78: 0,2: 0,02, \^=40%) готовится в виде потока 1, где измельчаются - мел и глина в соотношении 1:1, и огарки в количестве 2% от общей массы материалов, и в виде потока 2, где размалывается мел с добавкой 0,1% ЛСТ. Установлено, что при проведении помола шлама в два потока, за счет уменьшения содержания мела в отдельном потоке, достигается большая дисперсность: 5уд =425 м2/кг и меньший полный остаток на сите №004 (11,1%), нежели при использовании традиционного однопоточного способа: 8УД =281 м2/кг, полный остаток на сите №004 - 16,2%.

5. На лабораторной установке, моделирующей поведение шлама в цепной зоне вращающейся печи, показана возможность снижения процессов пылеоб-разованця, интенсификации пылеосаждения и улучшения гранулообразования обжигаемого материала, используя двухпоточный способ помола шлама.

6. Степень измельчения материала в шаровой трубной мельнице зависит от энерговооруженности, выраженной отношением массы мелющих тел ши к массе размалываемого материала т„ и обнаруживает наибольший рост в интервале Шит / тм =20-^-60.

Повышение степени измельчения достигается уменьшением массы одновременно размалываемого материала, занимающего объем пустот в мелющей загрузке, т.е. более плотной упаковкой шаров. Размалываемость шлама в лабораторной мельнице с плотной шаровой загрузкой (объем пустот 27%) по полному остатку на сите №004 в 7 раз выше, чем помол с цильпебсом (объем пустот 42%). При равной степени измельчения время помола с плотной шаровой загрузкой в 3 раза меньше, чем с цильпебсом.

Опытно-промышленными испытаниями подтверждены преимущества шаровой загрузки повышенной плотности на примере помола цемента - тонкость помола возросла так, что остаток на сите №008 понизился в 3 раза, величина удельной поверхности повысилась на 25%.

7. Выявлены особенности взаимодействия крупнокристаллического кварца с оксидом кальция при нагревании и установлено, что в условиях дефицита СаО в сфере реакции наряду с синтезом силикатов кальция образуется твердый раствор ориентировочного состава СаО-88Ю2 на матрице а-кристобалита, обладающий повышенной дефектностью и более высокой диффузионной способностью, которая ускоряет синтез силикатов в твердой фазе, но на заключительной стадии спекания может привести к насыщению расплава ионами кремния, осаждение которых на поверхности кристаллов алита вызовет её пассивацию и снижение гидравлической активности клинкера.

8. Клинкер из шлама двухпоточного помола отличается более однородной микроструктурой: размеры кристаллов алита имеют узкий интервал в пределах 16-20 мкм, в сравнении с размерами алита (12-24 мкм) в контрольным клинкере. Гидравлическая активность клинкера, полученного из шлама двухпоточного помола, на 20-30% выше, чем из однопоточного.

9. Предложен вариант гомогенизации шлама из двух потоков с использованием современных нейтронных поточных анализаторов.

10. Установлена взаимосвязь между более высокой дисперсностью сырьевой смеси двухпоточного помола и процессами обжига, которой и предопределяются следующие преимущества в подготовке материала по длине вращающейся печи:

- снижение пылеобразования;

- улучшение образования гранул в цепях;

- интенсификация взаимодействия реагентов (полное усвоение р-кварца наступает на 200°С ниже, чем при обычном однопоточном помоле; при 1100°С вместо 1300°С соответственно; в 3 раза уменьшается количество свободной извести при 1400°С - с 8,1 до 2,8%);

- снижение температуры обжига клинкера;

- устранение факторов, приводящих к сходу обмазки;

- повышение однородности микроструктуры клинкера и его активности.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Смаль, Д.В. Повышение реакционной способности цементной сырьевой смеси с крупнокристаллическим кварцем / Д.В. Смаль, В.Д. Барбанягрэ // Цемент и его применение. - 2008. -№1. - С. 162-166.

2. Смаль, Д.В. Нейтрализация крупнокристаллического кварца способом двухпоточного помола шлама / Д.В. Смаль, В.Д. Барбанягрэ // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройин-дустрии: сб. докл. Междунар. науч. - практич. конф. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007. - 4.2. - С. 260-262.

3. Смаль, Д.В. Двухпоточный помол шлама с крупнокристаллическим кварцем увеличивает дисперсность и облегчает обжиг клинкера/ Д.В. Смаль, В.Д. Барбанягрэ // Проблемы энергосбережения и экологии в промышлен-

ности и жилищно-коммунальном комплексах: сб. стат. VIII Междунар. на-уч.-прак. конф. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. унив. арх. и строит., 2007. - С. 173-175.

4. Смаль, Д.В. Механохимическая активация крупнокристаллического кварца способом двухпоточного помола цементной сырьевой смеси / Д.В. Смаль, В.Д. Барбанягрэ // Теория и практика повышения эффективности строительных материалов: мат. II всеросс. конф. студ. асп. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. унив. арх. и строит., 2007. - С. 287-290.

5. Смаль, Д.В. Реакционная способность цементной сырьевой смеси двухпоточного помола / Д.В. Смаль, В.Д. Барбанягрэ // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии: сб. студ. докл.- Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. - 4.1. - С. 122-123.

6. Смаль, Д.В. Влияние способа помола цементной сырьевой смеси на процесс клинкерообразования / Д.В. Смаль // Матер. Всерос. Смотра - конкурса науч. - техн. творчества студ. вузов «Эврика - 2005». - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2005. - Ч. 2 - С. 103 - 104.

7. Пат. 2372303 РФ, МПК С04В 7/42. Способ получения цементной сырьевой смеси / Барбанягрэ В.Д., Смаль Д.В.; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2008110432; заявл. 18.03.08; опубл. 10.10.09, Бюл. №31.-8с.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Подписано в печать 05. /¿?. Формат ^>0 /6 _ Объем I п.л.

_Тираж 100_Заказ № /Р5 _

Отпечатано в БГТУ им. В.Г. Шухова 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

Введение

1. Обзор литературы, обоснование цели и задач исследований

1.1. Влияние дисперсности материалов на их технологические свойства

1.2. Полиморфизм кварца

1.3. Взаимодействие материалов в процессе измельчения и их механохимическая активация

1.4. Механизм разрушения твердых тел

1.5. Технологии помола сырьевых материалов различной твердости

1.6. Выводы

1.7. Цель и задачи исследований

2. Характеристика исходных материалов и методы исследований

2.1. Характеристика исходных материалов

2.2. Методы исследований

2.3. Выводы

3. Дисперсные характеристики цементных сырьевых смесей ^ двухпоточного помола

3.1. Взаимное влияние кварца и мела на размалываемость в ^ процессе совместного помола

3.2. Размалываемость крупных кварцевых зерен при двухпоточном помоле глино-мелового шлама

3.3. Определение оптимального содержания мелового компонента в глино-меловом шламе потока I

3.5. Взаимосвязь между степенью помола и адгезионно-когезионными свойствами шлама

3.6. Возможность реализации в промышленных условиях двухпоточного помола шлама

3.8. Опытно-промышленные испытания ассортимента мелющих тел повышенной плотности загрузки для барабанных мельниц

4. Влияние двухпоточного помола шлама на активность сырьевой смеси при нагревании

4.1. Реакционная способность крупнокристаллического кварца при взаимодействии с оксидом кальция

4.2. Расчет состава твердого раствора [Si02-(Ca0)] оксида кальция в кремнеземе

4.3 Влияние двухпоточного помола цементной сырьевой смеси на её реакционную способность при обжиге клинкера

4.4. Влияние способа помола сырьевой смеси на микроструктуру клинкера

4.5. Влияние способа помола шлама на активность клинкера

3.4. Скорость расслаивания (оседания) сырьевого шлама

3.7. Технологическая схема приготовления шлама двухпоточным способом в заводских условиях с использованием существующего типового оборудования

3.9. Выводы

4.6. Выводы

По потреблению энергии и топлива производство строительных материалов находится на 5 месте среди 13 промышленных отраслей. Поэтому на ведущих цементных заводах ведется интенсивный поиск способов энергосбережения [1], основными из которых являются снижение расхода электроэнергии на измельчение и топлива на обжиг клинкера [2].

Процесс измельчения представляет собой чрезвычайно сложное явление, в котором наряду с механическими, существенное значение имеют физико-химические факторы. Эти же факторы влияют на изменение технологических свойств материалов в результате измельчения [3]. Актуальность исследований в этой области определяется большим воздействием степени измельчения на технологические свойства сырьевых материалов и огромным объемом получаемых из них продуктов.

Степень измельчения цементного сырьевого шлама является одной из основных технологических характеристик, от которой зависит его водопотребность, реакционная способность и особенности процессов клинкерообразования [4,5]. Оптимальная сырьевая смесь - это такой шлам, который обеспечит одновременно минимальные энергозатраты при его приготовлении и обжиге и максимальную активность клинкера, обусловленную расчетным минералогическим составом клинкера [6-9]. Состав сырьевой смеси должен обеспечить возможность синтеза силикатов, алюминатов и алюмоферритов с заданными соотношениями между минералами [10].

По мере развития техники требования к дисперсности сырьевой смеси растут. Тонкость помола определяет такие важные факторы, как реакционная способность, обжигаемость и активность клинкера [11].

Повышенная тонкость помола помимо ускорения реакций минералообразования способствует более совершенной гомогенизации сырьевой смеси и уменьшает ее расслоение при транспортировании и хранении.

Процессы измельчения твердых материалов в технологии цемента испытывают в последние годы своеобразный резонанс. Связано это прежде всего с изменениями требований к готовому продукту и, соответственно, условиям помола для исходной размалываемой шихты. Эти изменения заключаются в необходимости достижения для каждого размалываемого-компонента своей оптимальной степени измельчения, максимального их перемешивания и получения в целом продукта повышенной дисперсности [12,13]. Исследования и промышленная практика показали, что физико-химические и технологические процессы, происходящие с твёрдыми веществами или с участием последних, в большинстве случаев протекают тем быстрее и полнее, чем больше поверхность участвующего в процессе вещества.

Одной из причин увеличения топливно-энергетических затрат в производстве цемента является наличие в сырье крупных включений,-например таких как кварц. Крупнокристаллический кварц оказывает большое влияние на обжигаемость сырья и в конечном итоге на качество клинкера. Его негативное действие заключается в том, что в ходе обжига, обладая низкой реакционной способностью, усложняет технологический процесс и, как следствие, снижает качество продукта и увеличивает расход топлива на обжиг сырьевой смеси [14-16]. Отсюда возникает необходимость в использовании технологии, способной получать оптимальный гранулометрический состав сырьевой смеси и снизить негативное влияние крупнозернистого кварца. Тонкий помол особенно эффективен для сырьевых-смесей, содержащих крупнозернистый кремнеземистый компонент-[17].

Актуальность исследования в этой области определяется большим влиянием степени измельчения материалов на качество выпускаемых клинкера и цемента, а также на экономику всего производственного процесса в целом [18].

Актуальность. Экономия энергоресурсов остается актуальной проблемой для цементной промышленности, основной объем продукции которой в нашей стране выпускается по мокрому способу производства. В связи с этим эффективным способом экономии ресурсов и повышения качества цемента является оптимизация состава и дисперсности- сырьевых материалов.

С увеличением объемов производства цемента возникает необходимость использования запесоченного сырья. Так, на ряде цементных заводов, например Старооскольском и Горнозаводском, столкнулись с серьезной проблемой запесоченности сырьевых материалов, в частности, глинистого компонента.

Несмотря на то, что вопросы влияния дисперсности сырья на особенности клинкерообразования ранее уже обсуждались в работах отечественных и зарубежных исследователей, проблема повышения реакционной способности некондиционного сырья и его обжигаемости, в связи с сокращением запасов кондиционных сырьевых материалов, требует дальнейших исследований и поиска эффективной технологии для решения-задач в этом направлении.

Это в основном вызвано отсутствием эффективного метода измельчения для получения сырьевой смеси с оптимальным размером кварцевой составляющей для более полного её усвоения на стадии обжига. Данная необходимость продиктована большим влиянием крупных частиц сырьевых компонентов, составляющих шлам, в основном крупнокристаллического кварца, на размалываемость, реакционную способность и на спекаемость клинкера.

Возможности получения сырьевых смесей с необходимой-дисперсностью кварцевой составляющей и повышенной реакционной активностью в настоящее время используют в недостаточной степени, в связи с чем исследования взаимосвязи дисперсности и обжигаемости цементной сырьевой смеси представляются актуальными.

Работа выполнялась в рамках НТП Минвуза РФ «Теоретические основы создания энергосберегающих процессов тонкого измельчения материалов в строительном производстве» (шифр 1.3.04) и тематическим планом НИР, финансируемых из средств федерального бюджета в 2004-2008 гг.

Цель работы. Разработка эффективного способа измельчения сырьевых компонентов с крупнокристаллическим кварцем для интенсификации обжига клинкера и повышения качества цемента.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение взаимного влияния мела и кварца на размалываемость в процессе совместного помола;

- разработка способа измельчения сырьевых компонентов в два потока, значительно отличающихся по составу;

- определение влияния двухпоточного способа помола на интенсивность измельчения кварцевого компонента в сырьевой смеси;

- определение степени измельчения крупнокристаллического кварца в зависимости от содержания карбонатного компонента в глино-меловом шламе;

- исследование адгезионно-когезионных свойств полученных сырьевых, смесей на модельной установке цепной завесы вращающейся печи; определение реакционной способности кварца и особенности взаимодействия кварца с известью в процессе нагревания и в зависимости от способа подготовки смеси;

- изучение влияния степени измельчения кварца в сырьевой смеси на процессы минералообразования, микроструктуру и активность клинкера;

- рассмотреть вариант промышленной реализации двухпоточного способа помола и усреднения шлама;

- проведение опытно-промышленных испытаний.

Научная новизна. Установлено, что степень измельчения материалов в шаровой трубной мельнице зависит от энерговооруженности, выраженной отношением массы мелющих тел тмт к массе одновременно размалываемого материала mM, и обнаруживает наибольший рост в интервале mMT / тм =20-60.

Установлены зависимости взаимного влияния мела и песка в процессе совместного помола в шаровой трубной мельнице, заключающиеся в том, что помол песка замедляется с увеличением содержания мела, и одновременно происходит некоторая дополнительная (на 10-15%) диспергация мела в присутствии до 30% песка.

Выявлено, что меловая суспензия в процессе помола с песком покрывает плотным слоем поверхность кварцевых зерен и снижает энергию упругого удара мелющих тел; одновременно с этим мел заполняет устья, образовавшихся трещин, препятствует проникновению воды внутрь зерен и устраняет расклинивающее действие воды в зоне разрушения.

Установлено, что при обжиге смеси карбоната кальция и крупных зерен кварцевого песка в условиях дефицита СаО в сфере реакции, наряду с синтезом силикатов кальция, образуется твердый раствор внедрения ориентировочного состава Ca08Si02 на матрице а-кристобалита, обладающий повышенной дефектностью и более высокой диффузионной способностью, которая ускоряет синтез силикатов в твердой фазе, но на заключительной стадии спекания может привести к насыщению расплава, ионами кремния, осаждение которых на поверхности кристаллов алита вызывает её пассивацию и снижение гидравлической активности клинкера. На защиту выносятся: способ интенсификации помола сырья, содержащего крупнокристаллический кварц;

- отношение массы мелющих тел шмх к массе размалываемого материала тм как основной энергетический критерий процесса помола в шаровой трубной мельнице;

- увеличение плотности укладки мелющих тел, как способ повышения, эффективности работы шаровых мельниц;

- оптимальное отношение мела и глины при двухпоточном помоле шлама;

- увеличение количества Р-кристобалита (на один-два порядка) при совместном обжиге крупнокристаллического кварца с известью;

- образование твердых растворов SiC>2 (СаО) на матрице а- и р-кристобалита;

- повышение реакционной способности сырьевой смеси при двухпоточном помоле шлама;

- способ гомогенизации шлама при двухпоточном помоле сырья.

Практическая ценность работы. В развитие установленной особенности совместного помола мела и кварца, согласно которой мел замедляет измельчение кварца, предложен способ помола шлама в два потока и установлен оптимальный, с учетом гомогенизации, состав глино-мелового шлама (шглины / шмела=1:1) в одном из потоков с уменьшенным почти в 1,5 раза содержанием мела, в результате которого в сравнении с обычным, однопоточным помолом достигаются следующие преимущества:

- повышается степень измельчения твердого кварца: остаток на сите №004 уменьшается с 15,9 до 10,9%, а удельная поверхность возрастает с 300 до 430 м2/кг;

- ускоряются процессы взаимодействия компонентов при обжиге клинкера: полное усвоение р — кварца наступает на 200°С ниже, чем при обычном однопоточном помоле (при 1100°С вместо 1300°С соответственно), почти в 3 раза, уменьшается количество свободной извести при 1400°С - с 8,1 до 2,8%;

- создаются предпосылки для улучшения процессов подготовки материала по всей длине вращающейся печи: снижение пылеобразования и улучшение образования гранул в цепях; устранение факторов, приводящих к сходу обмазки;

- синтезируется клинкер с более совершенной кристаллизацией силикатных фаз, обладающий повышенной на 20% гидратационной активностью.

Выявлен резерв повышения эффективности измельчения материалов в шаровых трубных мельницах, состоящий в повышении энерговооруженности процесса помола, выраженной отношением массы мелющих тел шмт к массе размалываемого материала mM, резерв этот может быть реализован снижением количества одновременно размалываемого материала шм в результате уменьшения занимаемого им объема пустот (с 0,42 до 0,28) в-шаровой загрузке путем подбора ассортимента мелющих тел с плотнейшей упаковкой. Повышенная эффективность плотной упаковки шаров при измельчении материала подтверждена лабораторными экспериментами и опытно-промышленными испытаниями.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены на международных конференциях в Белгороде (2005, 2007), Новочеркасске (2005), Пензе (2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе одна в рецензируемом журнале, рекомендованном списком ВАК,-получен патент РФ на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, основных выводов, списка использованной литературы, включающего 135 наименований, и приложений. Работа изложена на 126 страницах и включает 19 таблиц, 36 рисунков.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработан эффективный способ интенсификации технологических процессов помола шлама и обжига клинкера путем двухпоточного измельчения кварцсодержащего сырья с оптимальным соотношением глины и мела одного из потоков.

2. Выявлена особенность процесса помола глино-мелового шлама с повышенным содержанием крупнокристаллического кварца, и установлено значительное замедление измельчения кварца в присутствии мела, что позволило обосновать и отработать в лабораторных условиях режим помола шлама в два потока, в одном из которых 4-х кратное снижение содержания мела обеспечивает повышенную размалываемость кварцевой фракции, так что в двухпоточном шламе остаток на сите №008 на 50% ниже, чем в исходной смеси, и на 25% ниже, чем при однопоточном помоле, в результате чего интенсифицируются процессы обжига сырьевой смеси и формируется более однородная микроструктура клинкера с повышенной гидравлической активностью.

3. При совместном измельчении песка и мела замедляется помол песка с увеличением содержания мела, который заполняет устья трещин на поверхности кварцевых зерен, препятствует проникновению воды внутрь зерна, устраняет расклинивающее действие воды в зоне разрушения. Для интенсификации помола песка необходимо снижать количество мела в составе потока. В широком интервале отношения тглины/шМела от значения 0,2 до 2,8, соответствующего заводскому составу, установлена экстремальная зависимость размалываемости шлама, наблюдаемая при тглинь|/тмела, равном 1,5.

4. Предлагаемый способ заключается в том, что исходная сырьевая смесь (мел: глина: огарки = 0,78: 0,2: 0,02, W=40%) готовится в виде потока 1, где измельчаются - мел и глина в соотношении 1:1, и огарки в количестве 2% от общей массы материалов, и в виде потока 2, где размалывается мел с добавкой 0,1% JICT. Установлено, что при проведении помола шлама в два потока, за счет уменьшения содержания мела в отдельном потоке, достигается большая дисперсность: Syfl=425 м2/кг и меньший полный остаток на сите №004 (11,1%), нежели при использовании традиционного однопоточного способа: Syfl=281 м /кг, полный остаток на сите №004 — 16,2%.

5. На лабораторной установке, моделирующей поведение шлама в цепной зоне вращающейся печи, показана возможность снижения процессов пылеобразования, интенсификации пылеосаждения и улучшения гранулообразования обжигаемого материала, используя двухпоточный способ помола шлама.

6. Степень измельчения материала в шаровой трубной мельнице зависит от энерговооруженности, выраженной отношением массы мелющих тел тмт к массе размалываемого материала шм и обнаруживает наибольший рост в интервале тмт / шм =20-^-60.

Повышение степени измельчения достигается уменьшением массы одновременно размалываемого материала, занимающего объем пустот в мелющей загрузке, т.е. более плотной упаковкой шаров. Размалываемость шлама в лабораторной мельнице с плотной шаровой загрузкой (объем пустот 27%) по полному остатку на сите №004 в 7 раз выше, чем помол с цильпебсом (объем пустот 42%). При равной степени измельчения время помола с плотной шаровой загрузкой в 3 раза меньше, чем с цильпебсом.

Опытно-промышленными испытаниями подтверждены преимущества шаровой загрузки повышенной плотности на примере помола цемента -тонкость помола возросла так, что остаток на сите №008 понизился в 3 раза, величина удельной поверхности повысилась на 25%.

7. Выявлены особенности взаимодействия крупнокристаллического кварца с оксидом кальция при нагревании и установлено, что в условиях дефицита СаО в сфере реакции наряду с синтезом силикатов кальция образуется твердый раствор ориентировочного состава Ca0-8Si02 на матрице а-кристобалита, обладающий повышенной дефектностью и более высокой диффузионной способностью, которая ускоряет синтез силикатов в твердой фазе, но на заключительной стадии спекания может привести к насыщению расплава ионами кремния, осаждение которых на поверхности кристаллов алита вызовет её пассивацию и снижение гидравлической активности клинкера.

8. Клинкер из шлама двухпоточного помола отличается более однородной микроструктурой: размеры кристаллов алита имеют узкий интервал в пределах 16-20 мкм, в сравнении с размерами алита (12-24 мкм) в контрольным клинкере. Гидравлическая активность клинкера, полученного из шлама двухпоточного помола, на 20-30% выше, чем из однопоточного.

9. Предложен вариант гомогенизации шлама из двух потоков с использованием современных нейтронных поточных анализаторов.

10. Установлена взаимосвязь между более высокой дисперсностью сырьевой смеси двухпоточного помола и процессами обжига, которой и предопределяются следующие преимущества в подготовке материала по длине вращающейся печи:

- снижение пылеобразования;

- улучшение образования гранул в цепях;

- интенсификация взаимодействия реагентов (полное усвоение р-кварца наступает на 200°С ниже, чем при обычном однопоточном помоле; при 1100°С вместо 1300°С соответственно; в 3 раза уменьшается количество свободной извести при 1400°С - с 8,1 до 2,8%);

- снижение температуры обжига клинкера;

- устранение факторов, приводящих к сходу обмазки;

- повышение однородности микроструктуры клинкера и его активности.

1. Урханова, Л.А. Пути повышения эффективности строительных' материалов на основе активных вяжущих веществ / Л.А. Урханова,

2. A.Э. Содномов, Н.Н. Костромин // Строительные материалы. — 2006. — № 4. -С. 34-35.

3. Лохер, Ф.В. Образование клинкера при малом потреблении энергии / Ф.В. Лохер // VIII Междунар. конгр. по химии цемента. — М.: ВНИИЭСМ. -1988.-С. 89-100.

4. Ходаков, Г.С. Тонкое измельчение строительных материалов / Г.С. Ходаков. М.: Стройиздат, 1972. - Ч. 1. - 239 с.

5. Дрожжин, А.Х. Технологические особенности получения клинкера и' высокомарочного портландцемента на основе сырья укрупненного помола: автореф. дис. канд. техн. наук / Политех, ин-т. Ташкент, 1974. - 22 с.

6. Вальберг, Г.С. Интенсификация производства цемента (Обжиг клинкера) / Г.С. Вальберг, И.К. Гринер, В.Я. Мефодовский. — М.: Стройиздат, 1971.-144 с.

7. Вердиян, М.А. Новые принципы организации процессов приготовления и обжига комбинированной сырьевой смеси / М.А. Вердиян,

8. B.Б. Хлусов, О.Е. Адаменко, В.Н. Третьяков // Цемент. 1995. - № 2. - С. 20 -23.

9. Вердиян, М.А. Многоассортиментное производство различных вяжущих / М.А. Вердиян, В.С.Платонов, P.P. Григорьянц // Цемент. — 1996. -№5/6.-С. 30-32.

10. Вердиян, М.А. Технологическое обновление цементных заводов. Выбор пути / М.А. Вердиян // Цемент. 1996. - № 4. - С. 29 - 34.

11. Вердиян, М.А. Единые принципы создания нового поколения технологии цемента и реконструкция действующих производств /

12. М.А. Вердиян // Пром. строймат. и стройинд., энерго- и ресурсосбер. в усл. рын. отнош.: сб. докл. Междунар. конф Белгород, 1997. - Ч. 1. - С. 403 -405.

13. Колбасов, В.М. Технология вяжущих материалов / В.М. Колбасов, И.И. Леонов, Л.М. Сулименко. М.: Стройиздат, 1987. - 174 с.

14. П.Классен, В.К. Влияние кварца на процессы минералообразования и активность клинкера / В.К. Классен, А.Н. Классен, А.С. Михин, М.И. Коробков, З.И. Дмитриенко // Изв. вузов. Строительство. 2006. - № 3. С. 44-47.

15. Ермаков, В.К. Опыт выпуска тонкомолотого многокомпонентного цемента / В.К. Ермаков // Цемент. 1994. - № 3. - С. 16-18.

16. Хохлачев, Б.А. Получение готового шлама в мельнице «Гидрофол» в замкнутом цикле с гидроклассификатором / Б.А. Хохлачев, А.А. Федик // Цемент. 1974. - № 6. - С. 7.

17. Кобанов, B.C. Новая технологическая линия приготовления мело-глиняного сырьевого шлама / B.C. Кобанов, В.Н. Мищенко // Цемент. 1984. -№10.-С. 16-17.

18. Семендяев, А.Ф. Контроль цементного производства / А.Ф. Семендяев. Л.: Стройиздат, 1974. - Т. 2. - 304 с.

19. Таранухин, Н.А. Сырьевая база цементной промышленности / Н.А. Таранухин // Цемент. 1976. - № 8. - С. 10 - 11.

20. Кравченко, И.В. Особенности подготовки сырьевой смеси при производстве высокопрочных и быстротвердеющих цементов /

21. И.В. Кравченко, М.Т. Власова, Б.Э. Юдович. М.: Тр. НИИЦемент. - 1964. -№ 20. - С. 3 - 25.

22. Дешко, Ю.И. Измельчения материалов в цементной промышленности / Ю.И. Дешко, М.Б. Креймер, Г.С. Крыхтин. М.: Стройиздат, 1966.— 271 с.

23. Яшин, А.В. Теория и практика самоизмельчения / А.В.Яшин, А.В. Бортников. М.: Недра, 1978. - 246 с.

24. Несвижский, О.А. Справочник механика цементного завода / О.А. Несвижский, Ю.И. Дешко. — М.: Стройиздат, 1977. 336 с.

25. Баклушин, Б.Г. Гибкая технология приготовления сырьевых шламов с использованием мельниц самоизмельчения / Б.Г. Баклушин,

26. B.Н. Третьяков, Г.Б. Лепетуха, М.А. Вердиян, С.В. Сусев, Нгуен Тхыа Шау // Цемент. 1997. - № 2. - С. 17 - 22.

27. Будников, П.П. Реакции в смесях твердых веществ / П.П. Будников, A.M. Гинстлинг. -М.: Стройиздат, 1971. 470 с.

28. Бутт, Ю.М. Химическая технология вяжущих материалов / Ю.М. Бутт, М.М. Сычев, В.В. Тимашев. М.: Высш. шк., 1980. - 472 с.

29. Макашев, С.Д. Влияние физико-химических свойств сырья на реакционную способность сырьевых смесей и процессы минерало-образования клинкера / С.Д. Макашев // VI Международный конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976. - С. 156 - 162.

30. Мчедлов-Петросян, О.П. Влияние минералогического состава сырьевой смеси на процессы клинкерообразования / О.П. Мчедлов-Петросян, Т.Ю. Щеткина, Н.И. Сапожникова, JI.H. Скрынник // Цемент. -1980.-№ 1.-С.7-9.

31. Bucchi, R. Influence of the nature and preparation of Raw Materials on the Reactivity of Raw Mix / R. Bucchi // Proc. 7 Int. Congr. Chem. Cement. -Principal Reports. Paris, 1980. - Voil. 1. - P. 43.

32. Богомолов, Б.Н. Пути получения высокопрочных цементов на заводах Сибири и Дальнего Востока / Б.Н. Богомолов, A.M. Галыбин // Тр. Всесоюзн. сов. по химии и технологии цемента. М.: Стройиздат, 1967.1. C. 22-26.

33. Адаменко, О.Е. Оптимизация состава сырьевой шихты для обеспечения минимальных энергозатрат при обжиге клинкера / О.Е. Адаменко, М.А. Вердиян, В.Е. Каушанский // Цемент и его применение. 1997. — № 7. - С. 17-22.

34. Бабич, М.В. Улучшение качества клинкера путем подбора алюмосиликатного компонента / М.В. Бабич, B.JI. Бернштейн,

35. A.Г. Холодный // Цемент. 1983. - № 2. - С. 20-21.

36. Суликовский, Е.П. Способность сырьевых смесей к обжигу / Е.П. Суликовский // V междунар. конгр. по химии цемента; под ред. О.П. Мчедлова-Петросяна и др.. М.: Стройиздат, 1973. - Т. 1. - С. 47 - 49.

37. Клюковский, Г.И. Общая технология строительных материалов / Г.И. Клюковский. М.: Высш. шк., 1971. - 390 с.

38. Ли, Ф.М. Химия цемента и бетона / Ф.М. Ли. М.: Госстройиздат, 1961.-644 с.

39. Шеин, А. Л. Влияние дисперсности кремнеземсодержащего компонента сырьевой смеси на процесс спекания низкоосновного портландцементного клинкера / А.Л. Шеин, Б.С. Альбац // Тр. НИИЦемента. -1994.-Вып. 107.-С. 325-340.

40. Людвиг, У. Обжигаемость промышленных портландцементных сырьевых смесей / У. Людвиг, С.Е. Ибрагим // VII Междунар. конгр. по химии цемента. М.: ВНИИЭСМ, 1981. - 22 с.

41. Алейников, В.В. Модернизация помольных мощностей на ОАО «Искитимцемент» / В.В. Алейников, В.Е. Мануйлов // Цемент и его применение. 2009. - № 6. - С. 96 - 98.

42. Нагибин, Г.В. Основы технологии строительных материалов / Г.В. Нагибин. М.: Высш. шк., 1969. - 356 с.

43. Тейлор, X. Химия цемента / X. Тейлор. М.: Мир, 1996. - 560 с.

44. Тимашев, В.В. Синтез и гидратация вяжущих материалов /

45. B.В. Тимашев. М.: НАУКА, 1986. - 424 с.

46. Тимашев, В.В. Определение рациональных параметров режима обжига в мощных вращающихся печах / В.В. Тимашев, Б.С. Альбац, М.Л. Быховский. Л.: НИИЦемент, 1978. - Вып. 43. - С. 15 - 25.

47. Сулименко, JI.M. Агломерационные процессы в производстве строительных материалов / Л.М. Сулименко, Б.С. Альбац М.: ВНИИЭСМ, 1994.-297 с.

48. Бутт, Ю.М. Портландцементный клинкер / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. -М.: Госстройиздат, 1967.-303 с.

49. Судакас, Л.Г. Влияние минералов сырья на производство клинкера /. Л.Г. Судакас, А.Б. Гентош, Л.В. Клочков // Цемент. 1982. - № 6. - С. 14 -15.

50. Щеткина, Т.Ю. Влияние физико-химических свойств известняков на процесс клинкерообразования / Т.Ю. Щеткина // Цемент. — 1984. — №3. -С. 11-13.

51. Сычев, М.М. Технологические свойства сырьевых цементных шихт / М.М. Сычев. Госстройиздат, 1962. - 136 с.

52. Гузь, В.А. Основные тенденции развития технологического контроля процесса производства цемента на ОАО «Осколцемент» / В.А. Гузь, Е.В. Текучева // Вестник БелГТАСМ, 2003. № 5. - Ч. II. - С. 95 - 99.

53. Лурье, B.C. Портландцемент / B.C. Лурье. — М.: Госстройиздат, 1963. -395 с.

54. Дуда, В. Цемент / В. Дуда. М.: Стройиздат, 1987. - 341с.

55. Рояк, С.М. К вопросу интенсификации процесса обжига цементного клинкера / С.М. Рояк // Тр. НИИЦемента. 1949. - № 2 - С. 3 - 28.

56. Гжимек, Е. Значение внешнего строения кристаллов алита в портландцементах для скоростного и зимнего строительства / Е. Гжимек // Тр. Сов. по химии цемента. М.: Госстройиздат, 1956. - С. 4 - 7.

57. Ершов, Л.Д. Влияние фазового состава и петрографической структуры клинкера на свойства цементного камня / Л.Д. Ершов // Тр. Сов. по химии цемента. М.: Госстройиздат, 1956. - С. 11 - 14.

58. Мышляева, В.В. Свойства резко охлажденного клинкера и цемента на его основе / В.В. Мышляева // Науч. сообщ. НИИЦемента. 1958. - № 2. -С. 22-26.

59. Сычев, М.М. О технологической схеме размола сырья / М.М. Сычев, М.А. Астахова // Цемент. 1963. - № 2. - С. 8.

60. Астреева, О.М. Петрография вяжущих материалов / О.М. Астреева. М.: Госстройиздат, 1959. - 208 с.

61. Сычев, М.М. Алит и белит в портландцементном клинкере и процессы легирования / М.М. Сычев, В.И. Корнеев, Н.Ф. Федеров. Л. - М.: Наука, 1965.-151 с.

62. Горшков, B.C. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений / B.C. Горшков, В.Г. Савельев, Н.Ф. Федоров. М.: Высш. шк., 1988.-400 с.

63. Пивинский, Ю.Е. Кварцевая керамика / Ю.Е. Пивинский, А.Г. Ромашин. М: Металлургия, 1974. - 264 с.

64. Кингери, У.Д. Введение в керамику / У.Д. Кингери. М.: Стройиздат, 1967. - 500 с.

65. Торопов, Н.А. Диаграммы состояния силикатных систем, справочник / Н.А. Торопов, В.П. Барзаковский, В.В. Лапин, Н.Н. Курцева. М. Л.: Наука, 1965. - 546 с.

66. Шамшуров, А.В. Уточнение температурных границ существования полиморфных модификаций кварца в условиях их прямой регистрации / А.В. Шамшуров // II Междунар. конф. «Кристаллогенезис и минералогия». — СПб., 2007.- С. 140-143.

67. Тейлор, X. Химия цементов / X. Тейлор; пер. с англ. Ю.М. Бутт и др.. -М.: Стройиздат, 1969. 504 с.

68. Бутт, Ю.М. Механизм процессов образования клинкера и модифицирование его структуры / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев, А.П. Осокин // . V междунар. конгр. по химии цемента, ред. О.П. Мчедлова Петросяна и др.. -М.: Стройиздат, 1973. - Т. 1. - С. 132 - 135.

69. Хедвалл, А. Влияние твердофазовых процессов при относительно низких температурах на процессы производства цемента и силикатныхматериалов вообще /А. Хедвалл // VI Междунар. конгр. по химии цемента. М.: Стройиздат, 1974. - С. 3 - 8.

70. Волконский, Б.В. Минерализаторы в цементной промышленности / Б.В. Волконский, П.Ф. Коновалов, С.Д. Макашев. М.: Стройиздат, 1964. -200 с.

71. Рояк, С.М. Специальные цементы / С.М. Рояк, Г.С. Рояк. М.: Стройиздат. - 1983. - 279 с.

72. Кравченко, И.В. Высокопрочные и особо быстротвердеющие портландцементы / И.В. Кравченко, М.Т. Власова, Б.Э. Юдович / М.: Стройиздат, 1972. 230 с.

73. Юнг, В.Н. Введение в технологию цемента / В.Н. Юнг. — М.: Госстройиздат, 1938. 287 с.

74. Гейльман, Т. Перевод НИИЦемента № 268.- 1952. С. 24 - 26.

75. Альбац, Б.С. О совершенствовании параметра тонкости помола сырьевой смеси / Б.С. Альбац, Ю.А. Косой, A.JI. Шеин // Мат. XV Всесоюз. сов.-семинара начальников ОТК (лабораторий) цементных заводов. — М.: МХТИ, 1990.-С. 89-93.

76. Шеин, A.JI. Влияние зернового состава промышленных сырьевых смесей на их твердофазовое спекание / A.JI. Шеин, Б.С. Альбац // VIII Всесоюз. науч.-техн. сов. по химии и технологии цемента.-М. — 1991. — С. 59-61.

77. Альбац, Б.С. Технические требования к цементному сырью / Б.С. Альбац, М.В. Коугия, Л.Г. Судакас. М.: Концерн Цемент, 1996. - 94 с.

78. Сычев М.М. Способы повышения активности клинкера и цемента / М.М. Сычев // Цемент. 1985. - № 7. - С. 14.

79. Крапля, А.Ф. Использование компонентов с повышенным-содержанием SiC>2 и качество портландцементного клинкера / А.Ф. Крапля // Мат. XV Всесоюз. сов. начальников ОТК цементных заводов. Москва, 1990.-С. 47-53.

80. Коннова, И.В. Взаимосвязь состава сырьевых материалов и гидратационной активности клинкеров / И.В. Коннова, А.П. Осокин, Е.Н. Потапова // Междунар. сов. по химии и технологии цемента. М.: Информация образования, 2000. - Т. 3. - С. 65 - 68.

81. Осокин, А.П. Влияние состава сырьевых материалов на прочность цемента / А.П. Осокин, З.Б. Энтин, Е.Н. Потапова // V Междунар. сов. начальников заводских лабораторий. М.: Информация образования, 2005. -С. 95-99.

82. Юдович, Б.Э. Тенденция изменения фазового состава современных цементов и их влияние на свойства бетонов / Б.Э. Юдович, С.А. Зубехин // V Междунар. сов. начальников заводских лабораторий. М.: Информация образования, 2005. - С. 68 -75.

83. Альбац, Б.С. Малоэнергоёмкий портландцементный клинкер неравновесного состава / Б.С. Альбац, А.А. Шеин // Ресурсо- и энергосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций: сб. тез. докл. / Белгород, 1995. Ч. 1. - С. 5 - 6.

84. Кравченко, И.В. Быстротвердеющие и высокопрочные портландцементы / И.В. Кравченко // Шестой международный конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976. - 355 с. - С. 6 - 20.

85. Молчанов, В.И. Активация минералов при измельчении / В.И. Молчанов, О.Г. Селезнева, Е.Н. Жирнов. -М.: Недра, 1988. 208 с.

86. Штайнике, И Механически индуцированная реакционная способность кварца и ее связь с реальной структурой / И. Штайнике // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук. 1985. - № 8. - Вып. 3. - С. 40 - 47.

87. Ковалев, Я.Н. Активационные технологии дорожных композиционных материалов (научно-практические основы) / Я.Н. Ковалев. Минск: Белорусская энциклопедия, 2002. — 334 с.

88. Хайнике, Г. Трибохимия / Г. Хайнике. М.: Мир, 1987. - 584 с.

89. Евтушенко, Е.И. Активационная модель фазообразования в системе «Кристаллическое — аморфное тело» / Е.И. Евтушенко, В.А. Дороганов // матер, седьмых академ. чт. РААСН. Ч. 1. - Белгород, 2001. - С. 125 - 127.

90. Крыхтин, Г.С. Измельчение твердых карбонатных пород в каскадных мельницах мокрого самоизмельчения / Г.С. Крыхтин, М.М. Иванов. Измельчение цементного сырья и клинкера // Тр. НИИЦемент. М., 1976. - Вып. 36. - С. 32 - 39.

91. Гладких, Ю.П. Физико-химическая активация кварцевого заполнителя бетонов / Ю.П. Гладких, В.И. Завражина, В.В. Ядыкина // Известия вузов. Строительство. — 1996. — № 10. С. 60 — 64.

92. Волконский, Б.В. Технологические физико-химические исследования цементных материалов / Б.В. Волконский, С.Д. Макашев, Н.П. Штейерт. -М.: Стройиздат, 1972. 304 с.

93. Chromy, S. Using the Duplex process to improve raw material reactivity / S. Chromy // Cement International. 2006. - No. 1. - P. 65 - 69.

94. Пащенко, A.A. Вяжущие материалы / A.A. Пащенко, В.П. Сербии, Е.А. Старчевская. — Киев.: Вища школа, 1975. 444 с.

95. Каушанский, В.Е. Барийсодержащий отход как минерализатор процесса обжига клинкера / В.Е. Каушанский, О.Н. Валяев // Цемент и его применение. — № 3. 2002. - С. 31-32

96. Тимашев, В.В. Разжижение цементных сырьевых шламов / В.В. Тимашев, Л.М. Сулименко. -М.: ВНИИЭСМ. 1987. - 60 с.

97. Брыжик, А.В. Исследование состава сырьевых шихт с учетом различных видов компонентов и изменений модульных характеристик / А.В. Брыжик и др. // Цемент и его применение. 1999. - № 3. - С. 40 - 43.

98. Тимашев, В.В. Исследование процессов гранулообразования во вращающейся печи / В.В. Тимашев // Тр. МХТИ. 1964. - Вып. 4. - С. 12-17.

99. Текучева, Е.В. Формирование и расчет состава сырьевой шихты для обеспечения минимальных затрат при обжиге клинкера: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.17.11 -М., 1998. 18 с.

100. Дуда, В.Г. Цемент / В.Г. Дуда. М.: Стройиздат, 1991. - 463 с.

101. Ребиндер, П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах : Физ.- хим. механика / П. А. Ребиндер. М.: Наука, 1979. - 381 с.

102. Айлер, Р. Химия кремнезема / Р. Айлер. — М.: Мир, 1982. Ч. 1. -416 с.

103. Бутт, Ю.М. Исследование растворимости кварцевого песка в зависимости от способа его измельчения / Ю.М. Бутт, М.А. Воробьева, Н.П. Кудеярова // Химическая технология строительных материалов: сб. трудов. М., 1973. - № 4. - С. 79 - 87.

104. Барбанягрэ, В.Д. Интенсификация спекания цементного клинкера на основе низкотемпературных расплавов: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.13.07 / Петербург, гос. технич. институт (технич. университет). СПб., 1998.-52 с.

105. Кузнецова, Т.В. Физическая химия вяжущих материалов: Учебник для хим. технол. спец. вузов / Т.В. Кузнецова, И.В. Кудряшев, В.В. Тимашев. - М.: Высшая школа, 1989. - 384 с.

106. Сулименко, JI.M. Механохимическая активация вяжущих композиций / JI.M. Сулименко, Н.И. Шалуненко, JI.A. Урханова // Известия вузов. Строительство. - 1995. - № 11. - С. 63 - 67.

107. Хинт, И.А. Об основных проблемах активации / И.А. Хинт. -Таллин, 1977. 14 с.

108. Сулименко, JI.M. Механохимические и механоактивированные эффекты в технологии подготовки цементных сырьевых шихт / JI.M. Сулименко // Всесоюз. науч. -техн. сов. по химии и технологии цемента. Москва, 1991. - С. 39 - 42.

109. Кравченко, И.В. Химия и технология специальных цементов / И.В. Кравченко и др.. М.: Стройиздат. - 1979. - 208 с.

110. Лурье, Ю.С. Дробление и помол в цементной промышленности / Ю. С. Лурье. -М.: Госстройиздат, 1951. 167 с.

111. Зозуля, П.В. Теоретические основы технологии вяжущих веществ / П.В. Зозуля. Л: ЛТИ им. Ленсовета, 1979. - 102 с.

112. Банит, Ф.Г. Механическое оборудование цементных заводов / Ф.Г. Банит, О.А. Несвижкий. М.: Машиностроение, 1975. - 318 с.

113. Алексеев, Б.В. Производство цемента / Б.В. Алексеев, Г.К. Барбашев. М.: Стройиздат, 1985. - 250 с.

114. Древицкий, Е.Г. Повышение эффективности работы вращающихся печей / Е.Г. Древицкий, А.Г. Добровольский, А.А. Коробок. М.: Стройиздат, 1990.-224 с.

115. Товаров, В.В. Исследование разжижителей шлама и результаты их применения на цементных заводах / В.В Товаров, Ю.Н. Гинзбург. // Тр. Гипроцемента. 1953. - Вып. XVI (17). - С. 11 - 15.

116. Зозуля, П.В. Проектирование цементных заводов / П.В. Зозули, Ю.В. Никифорова. СПб.: Синтез, 1995. - 445 с.

117. Сулименко, Л.М. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе / Л.М. Сулименко. М.: Высш. шк., 2000. - 303 с.

118. Бутт, Ю.М. Технология цемента и других вяжущих материалов / Ю.М. Бутт. М.: Стройиздат, 1976. - 407 с.

119. Данюшевский, С.И. Основы приготовления портландцементных. сырьевых смесей / С.И. Данюшевский и др.. М.: Стройиздат, 1971. - 180 с.

120. Прокопец, B.C. Механическая активация твердения белитосодержащих вяжущих веществ / B.C. Прокопец. Омск: СибАДИ, 1997.-54 с.

121. Комиссаров, В. А. Сравнительные исследования процессов измельчения глины в дезинтеграторной и шаровой мельнице / В.А. Комиссаров, Н.П. Кузьмин, А.И. Арро и др. // Тез. докл. 3-го семинара- Таллин, 1984. С. 74 - 77.

122. Юнг, В.Н. Технология вяжущих веществ / В.Н. Юнг, Ю.М. Бутт,. В.Ф. Журавлев и др.. — М.: Промстройиздат, 1952. 600 с.

123. Бутт, Ю.М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов / Ю.М. Бутт. М.: Высшая школа, 1973. - 534 с.

124. Бернштейн, Л.Г. Новое в технологии переработки и транспортирования сырья в цементной промышленности / Л.Г. Бернштейн.- М.: Стройиздат. 1965. - 82 с.

125. Пащенко, А.А. Регулирование процессов структурообразования сырьевых цементных шламов / А.А. Пащенко, Н.Н. Круглицкий,

126. Л.С. Чередниченко, И.Ф. Руденко. Киев: Вища школа. - 1973. - 68 с.

127. Лощинская, А.В. Интенсификация процессов обжига цементного клинкера / А.В. Лощинская и др.. М.: Стройиздат, 1966. - 174 с.

128. Дворкин, Л.И. К вопросу о механизме разжижения сырьевых шламов / Л.И. Дворкин, С.Н. Быкова, А.В. Киселев // Исследования по технологии цемента. Красноярск: СИБНИИЦЕМЕНТ, 1967. - Вып. 4. -277 с.

129. Горшков, B.C. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ / B.C. Горшков, В.В. Тимашев, B.C. Савельев. — М.: Высш. шк., 1981.- 335 с.

130. Дерягин, Б.В. Адгезия твердых тел / Б.В. Дерягин, Н.А. Кротова, В.М. Смилга. М.: Наука, 1973. - 280 с.

131. Зимон, А.Д. Адгезия жидкостей и смачивание / А.Д. Зимон. М.: Химия, 1974.-416 с.

132. Зимон, А.Д. Адгезия пыли и порошков / А.Д. Зимон. М.: Химия, 1976.-432 с.

133. Кинлок, Э. Адгезия и адгезивы / Э. Кинлок. М.: Мир, 1991. -484 с.

134. Зимон, А.Д. Адгезия пленок и покрытий / А.Д. Зимон. М.: Химия, 1977.-352 с.

135. Белянкин, Д.С. и др. Петрография технического камня / Д.С. Белянкин и др. М.: Издательство АНСССР, 1952. - 454 с.

136. Ларионова, З.М. Петрография цементов и бетонов / З.М. Ларионова, Б.Н. Виноградов. М.: Стройиздат, 1974. - 244 с.

137. Кудрявцев, В.Н. Контроль технологических процессов производства цемента на ОАО «Осколцемент» / В.Н. Кудрявцев, Е.В. Текучева,

138. A.А. Дроздов, Е.А. Ветров // XXII Всеросс. (VI Междунар.) совещ. нач. лабор. цем. заводов. Москва, 2007. - С. 135 - 142.

139. Рахимбаев, Ш.М. Кинетика помола шлако-кремнеземистого вяжущего для жаростойкого бетона / Ш.М. Рахимбаев, М.Ю. Малькова,

140. B.Н. Панарина // Огнеупоры и техническая керамика. 2006. - № 11. - С. 37 -38.

141. Рахимбаев, Ш.М. Влияние химического состава на размалываемость доменных шлаков / Ш.М. Рахимбаев, М.Ю. Малькова // Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков: сб. стат. БелГТАСМ. -Белгород, 2002. - С. 143 - 147.

142. Powder diffraction file. Search Manual alphabetical listing inorganic (USA). ASTM, ICPDS. - Philadelphia, 1977. - P. 1 - 27.й&М