2.3. Характеристики химико-минералогического состава клинкера

Обычно для расчета состава шихты требуемый химико-минералогический состав клинкера задается его характеристиками - численными значениями коэффициента насыщения и модулей. При этом в расчетах пользуются упрощенными формулами этих характеристик, принимая допущение, что все главные окислы будут связаны в клинкере в соот­ветствующие минералы и не останутся в свободном состоянии.

Коэффициент насыщения доказывает отношение количества оки­си кальция в клинкере, фактически связанной с кремнеземом, к количеству ее, теоретически необходимому для полного связывания крем­незема в трехкальциевый силикат.

Содержание окислов в формуле берется в процентах по мас­се, а численные коэффициенты получены из молекулярно-весовых отношений окислов в составе минералов.

Например, весовое отношение к в трехкальциевом си­ликате равно

Следовательно, каждая весовая часть при образовании поглощает 2,8 весовые части .

Силикатный или кремнеземный, модуль показывает соотношение между количеством кремнезема в клинкерам суммарным содержанием других кислотных окислов - глинозема и окиси железа

Численные значения коэффициента насыщения и двух модулей полностью характеризуют химико-минералогический состав клинкера. Чем выше значение КН. тем больше содержанке в клинкере минерала и меньше . Высокий СМ показывает, что в клинкере много минералов-силикатов и , но мало минералов-плавней и . Высокий ГМ свидетельствует, что в клинкере много минерала . но мало .

2.4. Сырьевые материалы и топливо для производства клинкера

В качестве основных сырьевых компонентов для производства портландцементного клинкера обычно используют карбонатные и гли­нистые осадочные горные породы с высоким содержанием главных минералообразующих окислов.

Карбонатные кальциевые породы (известняки, мел, мергели) со­держат от 75 до 100 % карбоната кальция , и являются основ­ным поставщиком в сырьевую смесь окиси кальция.

Глинистые породы (легкоплавкие глины, суглинки, глинистые сланцы, каолин) содержат в своем составе значительные количества кислотных окислов - кремнезема (60-80%), глинозема (5-20%) и оки­си железа (3-10%).

Целесообразно, наряду с природными материалами, применять в производстве клинкера побочные продукты и отходы металлургичес­кой, химической и других отраслей промышленности. Это дает не только экономический эффект, но и важно с точки зрения сохране­ния окружающей среды.

Такими отходами могут быть доменные и предельные металлур­гические шлаки, белитовый (нефелиновый) шлам.

Из сырьевой шихты, состоящей только из двух исходных компо­нентов - известнякового и глинистого, не всегда удается получить клинкер требуемого химико-минералогического состава. Для регули­рования величин силикатного и глиноземного модулей обычно вводят дополнительные материалы - корректирующие добавки.

Для повышения силикатного модуля применяют высококремне­земистые материалы (трепел, опоку, диатомит, маршаллит и др.).

Для понижения глиноземного модуля применяют железосодер­жащие добавки (пиритные и колчеданные огарки, железную руду и др.).

Для понижения силикатного модуля или для повышения глино­земного вводят глиноземистые корректирующие добавки (боксит, каолин, отвальный шлак и др.).

Если для обжига используется твердое топливо, то зола от его сгорания частично или полностью входит в состав клинкера («приса­живается» к клинкеру), соответственно изменяя его химический со­став. Это обстоятельство учитывают при расчете состава сырьевой смеси, считая золу топлива одним из ее компонентов.

Химические составы сырьевых материалов, корректирующих добавок и зол твердого топлива приведены в приложении.