ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМИСТОГО ЦЕМЕНТА
FURNACE CHARGE FOR OBTAINING ALUMINA CEMENT

Изобретение относится к области производства глиноземистого цемента.
Известна шихта для получения высокоглиноземистого цемента, содержащая компоненты, мас.%: известь 45-55 и глинозем 45-55,смесь которых подвергают нагреву в электродуговой печи с последующим введением в расплав дополнительно 20-25 мас.% глинозема (а.с. №1300856, опубл. 04.07.1984, С04В 7/32).
Известна шихта для получения глиноземистого цемента, содержащая железистый боксит, известняк, железный скрап и кокс, при доменной плавке которой образуются чугун, скапливающийся в нижней части горна, и располагающийся над ним расплав глиноземистого шлака - клинкера глиноземистого цемента. (Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников B.C. Минеральные вяжущие вещества. - М., 1973, с.446-449).
Наиболее близким аналогом является шихта получения глиноземистого цемента, включающая, мас.%: боксит 15-25, известняк 5-15, металлическая стружка 22-25, кокс 28-30 и шахтная порода от добычи бокситов 10-25, при доменной плавке которой образуются чугун и глиноземистый шлак - клинкер глиноземистого цемента. (А.С. 1541265, опубл. 07.02.1990).
Задачей заявленного изобретения является обеспечение возможности использования известняка с повышенным содержанием примесей, получение глиноземистого цемента с пониженным тепловыделением и стабильной прочностью в 28-суточном возрасте.
Поставленная цель достигается тем, что шихта для получения глиноземистого цемента, включающая боксит, известняк, металлический компонент, кокс, содержит известняк марганцовистый с содержанием марганца 6-15 мас.% и металлический компонент в виде лома при следующем соотношении компонентов шихты, совместно измельченных до крупности 1-3мм, мас.%:
Боксит
45-52
Кокс
0,7-0,8
Указанный лом
5-10
Указанный известняк
остальное
2
3
2
3
В конечном шлаке (клинкере глиноземистого цемента), содержащем незначительное количество оксидов марганца 1,5-4,0 мас.%, основными составляющими являются оксиды алюминия, кальция. Исследованиями физико-химических свойств шлаковой системы АlО-СаО установлено, что количество СаО, взятое в определенном соотношении к АlО, снижает вязкость расплавов.
Использованы следующие материалы.
2
3
2
2
3
Боксит, содержащий, мас.%: АlО 45-53, SiO 3-5, СаО 3,5-4,2, FеО 18-25.
Известняк с содержанием марганца 6-15 мас.%.
2
3
2
2
3
Кокс, содержащий, мас.%: АlO 25,0-30,0, SiO 43-50, СаО 14-16, FeO 10-12.
Металлический лом с содержанием железа не менее 80 мас.%
Ниже приведены примеры исполнения изобретения, не исключающие других в объеме формулы.
Пример
Соотношение между компонентами шихты следующее, мас.%.: боксит 50, кокс 0,8, металлический лом, дробленый до размера не более 300 мм 10, известняк с содержанием марганца 15 мас.% 39,2. Методика проведения экспериментов по выплавке.
2
Все составляющие компоненты шихты сначала дробили до фракции 5 мм, затем размалывали до крупности 1-3 мм, после чего каждый компонент взвешивали в соответствии с составом шихты, смешивали в смесителе до получения однородной массы. Плавки проводили доменным процессом при температуре 1500°С, затем расплав сливали - из нижней части сливали расплав чугуна, а затем сливали в изложницы остальной расплав - глиноземистого шлака, после охлаждения его подвергали помолу, в данном примере до 3500 см/г, и определяли свойства полученного глиноземистого цемента. Исследования показали: содержание в нем алюмината марганца до 5 мас.%, тепловыделение 50 Дж/г, прочность на марку 500 в первые сутки 34 МПа, через 3 суток 60 МПа, через 28 суток нет снижения прочности. Обычными для известных глиноземистых цементов являются тепловыделение 70 Дж/г и падение в прочности через 28 суток по сравнению с прочностью в 3-суточном возрасте.
Анализ проведенных экспериментов показывает, что использование в составе шихты марганцовистого известняка при заявленном соотношении компонентов улучшает свойства получаемого глиноземистого цемента. Технология может быть внедрена на любом из действующих заводов или организована без серьезных капитальных вложений на новом месте. Получаемые продукты - глиноземистый цемент и чугун, имеют, соответственно, следующие свойства: цемент - стабильное нарастание прочности и пониженное тепловыделение, а чугун - повышенное содержание марганца.