Склад сировинної суміші

Реферат: Склад сировинної суміші для виготовлення в’яжучих містить алюмінатну складову - відходи алюмотермічного виробництва і карбонатну складову. Як алюмінатну складову суміш містить відхходи: Аl2О3 - 69,0-83,0 %; SiO2 - 0,5-6,0 %; СаО - 1,0-20,0 %; Fe2O3 - 0,3-5,0 %; MgO - 0,39,0 %; V2O5 - 0,1-1,0 %; Na2O+K2O - 0,2 % та частково відходи целюлозного виробництва. UA 82813 U (12) UA 82813 U UA 82813 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, що заявляється, належить до будівельної промисловості, а саме до технології виробництва в'яжучих матеріалів і може бути використана для отримання вогнетривких, будівельних бетонів та сухих бетонних сумішей. Вже відомі випадки використання для виготовлення таких цементів відходів різноманітних виробництв. Але проблеми, пов'язані із зменшенням енергоємності за рахунок зниження температури випалу сировинної суміші, утилізацією відходів різноманітних виробництв, зниження собівартості в'яжучих матеріалів з умовою збереження всіх властивостей притаманних цементам, досі вирішувались не комплексно, а лише в окремих частинах. Відомий склад сировинної суміші для виготовлення в'яжучих матеріалів з використанням як глиноземистої складової глиноземистого шламу (хімічний склад, мас. %: Аl2О3 - 23-38, CaO+MgO - 6-18, SiO2 - 2-7, Fе2O3 - 2-8) - вторинний продукт очистки стічних вод обробки алюмінієвих сплавів 52-95 мас. %, карбонатний шлам - вторинний продукт вод очистки алюмінієвої стрічки - 5-48 мас. % [Su № 1604772, опубл. 07.11.1990, МПК 7 С04В 7/32]. Однак в'яжучі, отримані таким чином, мають певні недоліки, а саме відсутність ранньої міцності, відсутність стабільності при довгостроковому твердінні, підвищені паливні та енергетичні затрати. Найбільш близьким з аналогів до запропонованого є склад сировинної суміші, що містить, мас. %: глиноземистий шлам (хімічний склад, мас. %: Аl2О3 - 86,4, СаО - 1,5, MgO - 2,6, SiO2 - 6, Fe2O3 - 0,6) - відходи від очистки природної води, хлорований та нейтралізований до рН 8,5-950-56, карбонатний шлам - шлам-відходи водопом'якшення ТЕЦ - 44-50 [RU № 2255916 опубл. 10.07.2005, МПК 7 C04B 7/32]. Недоліком прототипу є: 1) відсутність ранньої міцності; 2) недостатня стабільність фізико-механічних властивостей при довгостроковому тужавленні. Задачею корисної моделі є підвищення ранньої міцності, та стабілізація фізико-механічних властивостей при довгостроковому твердненні, економія паливних та енергетичних затрат. В основу корисної моделі поставлена задача розробки складу сировинної суміші для отримання в'яжучих матеріалів з використанням відходів целюлозного виробництва. Використання цього складу сировинної суміші дозволить зменшити витрати палива, отримати підвищену міцність у ранні строки тужавлення та стабілізувати фізико-механічних властивостей при довгих строках тужавлення в'яжучих матеріалів. Поставлена задача вирішується тим, що у відому сировинну суміш для виготовлення в'яжучих, що містить алюмінатну складову - відходи алюмотермічного виробництва і карбонатну складову, тоді як алюмінатна складова суміш містить відходи: Аl2О3 - 69,0-83,0 %; SiO2 - 0,56,0 %; СаО - 1,0-20,0 %; Fе2О3 - 0,3-5,0 %; MgO - 0,3-9,0 %; V2O5 - 0,1-1,0 %; Na2O+K2O - 0,2 % та частково відходи целюлозного виробництва, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: алюмінатна складова 45-60; карбонатна складова 15-45; відходи целюлозного виробництва 5-30. Для виготовлення сировинної суміші використовують відходи, які мають склад Аl2О3 69,26 %; SiO2 - 0,65 %; СаО - 20,0 % Fe2O3 - 0,44 %; MgO - 8,60 %; V2O5 - 0,85 %; Na2O - K2O0,2 %, карбонат СаСО3, целюлоза С6Н10О5. Хімічний склад компонентів наведено у таблиці 1. Приклади, що демонструють різні склади сировинної суміші для отримання цементного клінкеру та властивості отриманих в'яжучих наведено у таблиці 2. Як видно з прикладів 1 і 2, оптимальним є склад 2. Цей склад має високі та стабільні фізикотехнічні властивості. Лабораторні дослідження встановили, що використання відходів є доцільним, та отриманий цемент відповідає всім технічним вимогам щодо цементу. Випробування отриманого цементу проводили згідно з діючим ГОСТу 310.1-3.76 на зразках балочках 4×4×16 см. Проведено дослідно-промислові випробування запропонованого складу на ДП "Харківський Дослідний цементний завод" (м. Харків), які довели, що сировинна суміш запропонованого складу з використанням відходів дозволяє виконати поставлену задачу. Таким чином головною перевагою корисної моделі є значне підвищення ранньої міцності, стабільністю міцності при довгостроковому тужавленні цементного каменю та зменшення до 30 % енергетичних та паливних ресурсів. Джерела інформації: 1. Патент SU № 1604772, опубл. 07.11.1990, MGR7 С04В 7/32. 2. Патент RU № 2255 916 опубл. 10.07.2005, MGR7 С04В 7/32. 1 UA 82813 U Таблиця 1 Хімічний склад компонентів Найменування компонента Карбонатна складова Алюмінатна складова - відходи Целюлоза Хімічний склад, % SiO2 V2O5 Fе2О3 СаО Аl2О3 K2O+Na2O MgO 1,20 0,35 54,11 0,65 0,15 0,54 С Η п. п. п - 42,86 Σ 99,86 0,65 0,85 100,00 100,00 0,44 20,00 69,26 0,20 8,60 83 17 Таблиця 2 Результати застосування запропонованого складу сировинної суміші та прототипу для отримання в'яжучого Головні властивості в'яжучого 1 Алюмінатна складова - 50 Карбонат - 45 Целюлоза - 5 Склад сировинної суміші (мас %) 2 3 Алюмінатна Алюмінатна складова - 70 складова - 60 Карбонат - 15 Карбонат - 10 Целюлоза -15 Целюлоза - 30 Водоцементне відношення, % 0,35 0,33 0,37 Нормальна густина цементного тіста, % 26,25 22,50 26,25 початок 0-20 1-00 0-40 кінець 0-30 1-45 1-0 105,5 105,5 105,5 350 450 345 1 доба 404 502 390 3 доби 450 545 420 7 діб 505 603 490 28 діб 6 місяців 600 620 650 672 580 600 1300 1350 1355 5 15 30 Строки тужавіння, час - хвилина Розплив стандартного конусу, мм 6 годин Міцність при стиску, кг/см Вогнетривкість, °C Економія паливних ресурсів 4 (прототип) не зазначається не зазначається не зазначається не зазначається не зазначається 200 не зазначається 380 не зазначається 550 580 не зазначається не зазначається ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Склад сировинної суміші для виготовлення в’яжучих, що містить алюмінатну складову - відходи алюмотермічного виробництва і карбонатну складову, який відрізняється тим, що як алюмінатну складову суміш містить відходи: Аl2О3 - 69,0-83,0 %; SiO2 - 0,5-6,0 %; СаО - 1,020,0 %; Fe2O3 - 0,3-5,0 %; MgO - 0,3-9,0 %; V2O5 - 0,1-1,0 %; Na2O+K2O - 0,2 % та частково відходи целюлозного виробництва, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: алюмінатна складова 45-60 карбонатна складова 15-45 відходи целюлозного виробництва 5-30. 2 UA 82813 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3