Вафа Дердер. Розробка та дослідження фізико-хімічної моделі синтезу портландцементного клінкеру з полімінеральної сировини

brief description

Вафа Дердер. Розробка та дослідження фізико-хімічної моделі синтезу портландцементного клінкеру з полімінеральної сировини: дис... канд. техн. наук: 05.17.11 / Національний технічний ун-т України "Київський політехнічний ін- т". - К., 2004. : табл.

Вафа Дердер . Розробка та дослідження фізико-хімічної моделі синтезу портландцементного клінкеру з полімінеральної сировини. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 Технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. Національний технічний університет України КПІ”, Київ, 2004.
Побудовано фізико-хімічні моделі синтезу портландцементного клінкеру при випалюванні сумішей з дослідженої сировини. Визначені теплові ефекти базисних реакцій клінкероутворення, температури їх хімічної рівноваги та теоретичні витрати тепла на кожну реакцію і на синтез клінкеру в цілому. За допомогою одержаних моделей визначений розподіл оксидів у головних та домішкових мінералах клінкера, одержані формули КН, n і p, які враховують цей розподіл, і доведена їх ефективність для уточненого проектування сировинних сумішей.

Досліджений мінеральний склад сировинних матеріалів виробництва цементу і розроблені алгоритми для оперативного визначення ії кількісного вмісту.
Встановлено, що у складі мергелів присутні доломіт, магнієвий монтморилоніт, мусковіт і польові шпати, які збагачують сировинну сумішMgO,K2OiNa2O.
Мінеральну основу залізовмісного компоненту складають лимоніт і гетит, поряд з якими в складі цього матеріалу присутні сульфати калія і заліза.
Одержана і досліджена фізико-хімічна модель синтезу портландцементного клінкеру з дослідженої сировини.
Проведений ентальпiйний аналіз базисних реакцій моделі, визначені температури їх хімічної рівноваги, а також обчислені термохімічні ефекти базисних і загальної реакцій синтезу портландцементного клінкеру з чотирьохкомпонентної сировинної суміші.
Доведено імовірність синтезу аліту складуC51S16AMу реакціях продуктів термiчної дисоціації сапоніту з карбонатами кальцитом при 939 К і із спуритом при 1159 К.
Доведена принципова можливість синтезу беліту складуC23S16Kв реакції мікроклинаKAS6з карбонатами кальцитом і спуритом при 906 К, а також в реакції лейцитуKAlSi4з кальцитом і спуритом при 966 К. Встановлено, щоC23S16Kне бере участі у реакціях синтезу фази трьохкальцієвого силікату.
Виявилося, що близько 760 К можлива реакція між мікроклином і кальцитом, в якій утворюється дисилікат каліюbK2O.2SiO2, що не бере участі в жодній хімічній реакції аж до завершення синтезу і входить до нерозчинного залишку у складі клінкера.
Встановлено, що малі домішки сульфату кальцію сприяють зниженню граничної температури утворення фази3CaO.SiO2завдяки синтезу двохкальцієвого сульфофериту при 1071 К , який стає рідиною при 1553К, а у реакції зb2CaO.SiO2таCaOутворює3CaO.SiO2.
Визначений рівноважний фазовий склад клінкера як кінцевий продукт базисних хімічних реакцій, і виявлено закономірність розподілу оксидів у головних і домішкових фазах.
Одержані математичні вираження для KH, n і p, в яких врахований розподіл оксидів по фазах клінкера, обумовлений мінеральним складом сировини.

Реалiзація і впровадження результатів роботи.Результати досліджень фізико-хімічних перетворень при випалюванні мергелів і залізовмісного компоненту, а також спосіб корегування модулів клінкера з урахуванням вмісту домішкових фаз, використані при виконанні роботи за контрактом з ВАТ «Донцемент».