1. Влияние минералогического состава сырья

Высокую активность клинкера, как правило, обеспечивает природная смесь карбонатной и глинистой части - мергель. Спекание такой смеси обычно происходит при пониженной температуре с получением клинкера мелкокристаллической структуры высокой гидравлической активности. Пониженная активность клинкера обычно наблюдается при использовании трудноспекаемых смесей на основе мраморовидных известняков и кварцсодержащих глин. Причем, значительное отрицательное воздействие на спекание и активность клинкера оказывает крупнокристаллический кварц. Так, например, на Себряковском заводе (рис. 14.2) при изменении содержания кварца в смеси с 4 до 7% прочностные свойства клинкера снижаются в 28 суток на 5 МПа (на 9%), а в 3 суток - на 6,2 МПа (на 20%). Следовательно, в первом случае, при 4% кварца, из клинкера можно получить высокопрочный быстротвердеющий цемент марки 500, а во втором, при 7% кварца - только рядовой марки 400.

Подобные зависимости установлены и на других заводах, только в связи с особенностями реакционной способности смеси абсолютная концентрация кварца может отличаться. Так, для сырья Себряковского завода существенное снижение активности наблюдается при SiО₂ > 5%, тогда как для Осколцемента эта граница находится на уровне 1,5%. Преодолеть негативное влияние крупнокристаллического кварца в сырье можно путем тонкого его измельчения.

Рис. 14.2. Зависимость активности клинкера от содержания крупнокристаллического кварца в сырьевой смеси

1. Влияние двухвалентного железа в сырье

Определенное влияние оказывает минералогический со­став железосодержащей добавки в сырье. На Осколцементе при использовании сланцев, обогащенных оксидами железа, было замечено снижение гидратационной активности клинкера. Но не всегда повышение содержания оксидов железа в сланцах снижало качество клинкера. Рентгенофазовый анализ и ядерногаммарезонансная спектроскопия позволили определить в сланцах многообразие железистых минералов. Так, в одних сланцах это был гематит Fe₂О₃, в других - гетит FeOOH и даже сидерит FeCО₃. Содержание двухвалентного железа в сланцах колебалось от 0 до 9%. Изучение процессов минералообразования в сырьевых смесях на основе сланцев с различным содержанием двухвалентного железа показало, что чем выше содержание двухвалентного железа в сланцах, тем труднее происходит усвоение оксида кальция и ниже активность клинкера (рис. 14.3).

Оценить влияние состава сырья по основным оксидам и модулям на клинкерное пыление.

составе сырья наибольшее влияние на клинкерное пыление оказывает АІ₂О₃, оптимальное содержание которого для обеспечения хорошей гранулометрии клинкера в традиционном сырье должно быть 3,6...3,8%, что соответствует 5,6...5,9% в клинкере. При этом содержание Ғе₂О₃ в сырье следует поддерживать на уровне 3,0...2,7% и в клинкере - 4,6...4,2%. Такой состав, как отмечено в разделе 11.3, одновременно способствует формированию устойчивой обмазки в зоне спекания. При заниженном содержании АІ₂О₃, следует несколько увеличивать долю Ғе₂О₃, чтобы в сырьевой смеси сумма АІ₂О₃ + Ғе₂О₃ была ~ 6,5% и в клинкере - около 10%.

Однако, замена оксида алюминия на оксид железа неравноценна, так как АІ₂О₃ создает при высокой температуре более вязкую жидкую фазу и, следовательно, обеспечивает лучшее формирование гранул клинкера в зоне спекания, предотвращая клинкерное пыление. Поэтому при недостаточном содержании АІ₂О₃ в сырьевых компонентах используемого цементным заводом месторождения следует применять привозную алюминат содержащую добавку. Если в качестве сырьевого компонента используются техногенные материалы, например, металлургический шлак или зольное топливо, то содержание полуторных оксидов в сырьевой смеси устанавливается, исходя из оптимального их содержания в клинкере.

Определенное негативное влияние на грануляцию клинкера оказывает крупнокристаллический кварц, который затрудняет спекание клинкера вследствие пониженной реакционной способности и уменьшения доли высокотемпературного расплава.

По влиянию модулей установлено, что оптимальный КН клинкера находится в пределах 0,90...0,94. При отклонении от этих значений склонность сырьевой смеси к клинкерному пылению увеличивается. Повышение силикатного модуля более 2,5 также способствует образованию пылевидного клинкера.

Оценить влияние степени очистки циклонов на рас­ход тепла. Влияние провалов материала и подсосов холодного воздуха на расход тепла.