На основании описанного механизма воздействия крупных зерен кварца на процесс обжига рассмотрено воздействие соединений щелочных металлов на обжиг шламов с крупными зернами кварца. Несмотря на то что соединения щелочных металлов ускоряют взаимодействие кварца с СаО, они не изменяют характера микроструктуры клинкера. Т.е. с увеличением вязкости клинкерного расплава в их присутствии замедляются диффузионные процессы ионов Са2+ в область обеднения, образующуюся вокруг крупных зерен кварца из-за быстрого расходования СаО на связывание зерна. В результате ухудшается обжигаемость клинкера и снижается его качество. Для нейтрализации отрицательного действия зерен кварца на обжиг необходимо при появлении расплава увеличивать скорость диффузии Са2+ в область обеднения для образования алита, что осуществлено введением в сырьевую смесь минерализатора фторида кальция. В результате увеличения скорости диффузии ионов Са2+ в область обеднения, для образования алита, уменьшается размер белитовых областей и повышается общее количество алита в клинкере. Благодаря этому (в условиях поставленных экспериментов) прочность на сжатие полученных клинкеров, полученных обжигом шламов с 3 % крупных зерен кварца фракции 315–630 мкм, увеличивается на 18 % (с 65,2 до 79,1 МПа) и приближается к значению прочностей клинкеров, полученных обжигом шламов без крупных зерен кварца.
On the basis of the mechanism described influence of large quartz grains in the firing process, the influence of alkali metals on the sludge firing with large grains of quartz. Despite the fact that compounds of alkali metals accelerate the interaction of quartz with Cao, they do not change the nature of the microstructure of clinker. I.e., with increasing viscosity of the clinker melt in their presence slowed down the diffusion processes of Ca2+ ions in the depletion region formed around large quartz grains due to rapid consumption of Cao to bind grain. As a result bigeast clinker and reduces its quality. To neutralize the negative effects of quartz grains in roasting is necessary when the appearance of the melt to increase the rate of diffusion of Ca2+ in the depletion region for the formation of alite, which made the introduction of raw mixture of mineralizer of calcium fluoride. As a result of increasing the rate of diffusion of Ca2+ ions in the depletion region, for the formation of alite decreases the size Bulatovich of areas and increases the total number of alite in the clinker. Because of this (in terms of experiments) the compressive strength of the obtained clinkers obtained by firing sludge with 3 % of large quartz grains fraction 315–630 mm, increased by 18 % to 79,1 65,2 MPa and approaches the value of the strengths of clinkers obtained by the burning of the sludge without coarse grains of quartz.
1. Кобзева Н.С., Мишин Д.А. Влияние различных фракций кварца, содержащихся в сырьевой смеси, на параметры работы вращающейся печи и качество цемента // Наукоемкие технологии и инновации: сб. докладов Юбилейной Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2014. – Ч. 1. – С. 118–124.
2. Лугинина И.Г. Химическая технология неорганических вяжущих материалов: Ч. 2. – Белгород: Изд-во БелГАСМ, 2004.
3. Мишин Д.А., Кобзева Н.С. Нейтрализация отрицательного действия крупных зерен кварца на обжиг клинкера гомогенизацией сырьевой смеси // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2.
4. Осокин А.П. Модифицированный портландцемент / А.П. Осокин, Ю.Р. Кривобородов, Е.Н. Потапова. – М.: Стройиздат, 1993. – 332 с.
5. Текучева Е.В. Совершенствование контроля содержания кварца в печном шламе на ОАО «Осколцемент» / Е.В. Текучева, А.А. Дроздов // Цемент и его применение. – 2006. – № 6. – С. 47–49.
6. Соболев В.С. Введение в минералогию силикатов. – Львов, 1949.– 312 с.