Эффективность использования пыли электрофильтров в технологическом процессе производства портландцемента
Одной из проблем цементной промышленности, связанной с технико-экономической эффективностью работы предприятия, так и с решением задач охраны окружающей среды, является обеспечение полного улавливания пыли цементного производства и ее рациональное использование.
Многократная рециркуляция щелочесодержащих компонентов пыли отрицательно сказывается на стабильности работы вращающейся печи и снижает активность производимого клинкера. Существующие способы ввода пыли электрофильтров в технологический процесс производства портландцемента приводит к одному и тому же результату: быстрый набор прочности в ранние сроки, за счет образования низкоосновных гидросиликатов, а последующая их перекристаллизация приводит к спаду прочности цементного камня к 28 суткам. Отрицательное влияние пыли на процессы гидратации цемента связано с высокой растворимостью щелочной составляющей. Это влияние можно уменьшить путем получения малорастворимых двойных карбонатов, образование двойных комплексных соединений по данным Классена В.К. и Лугининой И.Г. возможно при 600-8000 С [1, 2].
Исходная пыль обжигалась при температурах 600, 700, и 8000 С с целью получения малорастворимых комплексных соединений.
Рентгенофазовый анализ подтвердил наличие в обожженной пыли калий-кальциевого карбоната (дифракционные максимумы 3.164; 1.82).
Обожженную пыль исследовали на растворимость в дистиллированной воде. Результаты опыта показали, что двойной комплекс малорастворим.
Рис 1. Пыль необожженная
Таблица 1
Температура обжига 0С | Растворимость Г/100 мл |
0 | 1,6 |
600 | 0,92 |
700 | 0,88 |
800 | 0,84 |
С увеличением температуры обжига количество водорастворимых солей снижается, и при температурах 700-8000С растворимость почти в два раза меньше чем у необожженной пыли.
Ввод 5% пыли обожженной при 7000С в цемент увеличивает темпы набора прочности в ранние сроки (до 25%, по сравнению с бездобавочным образцом) и уменьшает спад прочности к 28 суткам. С увеличением пыли, вводимой в цемент прочность уменьшалась. Образцы с 20% пыли имели к 28 суткам всего 50% прочности от бездобавочного.
Следует также отметить высокую прочность образцов, состоящих из 10% пыли и 10% шлака. В этом случае щелочная составляющая оказывает активирующее влияние на шлак, что приводит к интенсивному затвердеванию.
Рис.2 Пыль обожженная при 7000 С
Таблица 2
Состав
| Прочность, (МПа). | |
3 сут. | 28 сут. | |
ПЦ 500 ДО | 48,4 | 74,7 |
ПЦ 500 ДО+5% пыли | 60,7 | 69,4 |
ПЦ 500 ДО+10% пыли | 30,3 |
1 2
|