Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент :       1)Сырьё 2) Производство  3)Состав 4)  твердения 5) Свойства 6) Область применения

Глиноземистый цемент - Глиноземистым цементом называют быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем обжига-до сплавления или спекания материалов с большим содержанием глинозема (бокситов) вместе с известью или известняком и последующего тонкого помола продукта - обжига. Этот цемент иногда называют «бокситным» - по имени сырья опорной породы (боксита), из которого его изготовляют, или «алюминатным» - по тем соединениям, которые образуются в процессе обжига и твердения. Приготовленные на глиноземе растворы и бетоны, в отличие от всех других видов цементов, по истечении одних суток твердения (т. е. через 24 часа), показывают уже большую механическую прочность. Это свойство делает цемент чрезвычайно ценным материалом для военного, а также транспортного строительства.

1)Сырьё

Сырьем для глиноземистого цемента служат бокситы и чистые известняки. Бокситы — горная порода, состоящая из гидратов глинозема (А12О3 • nН2О) и примесей (в основном Fe2O3, SiO2, СаО и др.). Бокситы широко используются в различных отраслях промышленности: для получения алюминия, абразивов, огнеупоров, адсорбентов и т.п., а месторождений с высоким содержанием А12О3 очень немного.

2)Производство.

Производство глиноземистого цемента

Глиноземистый цемент получают путем тонкого измельчения  обожженной до спекания или сплавления богатой глиноземом сырьевой смеси. В настоящее время обжиг проводится чаще всего до плавления в доменных или электродуговых печах. При этом не требуется тонкого измельчения  сырьевых компонентов и создаются условия для удаления железа и кремнезема.

Существуют два  способа производства глиноземистого цемента: метод плавления сырьевой шихты и обжиг до спекания.

Способ  производства глиноземистого цемента методом  плавления включает в себя подготовку зернистой шихты из цементного сырья, плавление, охлаждение полученного шлака, дробление и тонкое измельчение.

Способ  спекания характеризуется  тем, что исходные компоненты цементного сырья просушивают, тонко измельчают и перемешивают до достижения полной гомогенизации, после чего порошкообразную или гранулированную цементную шихту направляют в печь и выполняют обжиг цементного клинкера в различных печах. Далее цементный клинкер охлаждают, подвергают помолу и получают глиноземистый цемент.

Производство  глиноземистого цемента  методом плавления.

Для применения метода плавления используются бокситы  высокого качества. При применении метода плавления шихты глиноземистый  цемент производят плавлением в ватержакетных  печах, представляющих собой вагранки с водяным охлаждением.

Известняк, кокс и  бокситы загружают в заводскую  печь. В рекуператорах нагревают  воздух и подают его через фурмы. В печи образуется расплав, который  пропускают через летку. Расплав  охлаждают в изложницах, а затем  измельчают в дробилках и тонко  измельчают в многокамерных трубных  мельницах. Для работы печей используется пылевидное топливо.

Разновидностью способа  производства цемента методом плавки является способ электроплавки глиноземистого цемента, при котором выплавляется ферросилиций, что позволяет исключить загрязнение кремниевой кислотой.

Менее распространена такая разновидность способа  производства цемента методом плавки как дуговая плавка. Для реализации такого способа производства цемента  используют дуговые печи переменного  тока. В электродуговых печах из высококремнеземистых бокситов получают высококачественный глиноземистый цемент.

Компоненты цементного сырья сушат, измельчают, смешивают, брикетируют или гранулируют, бокситы  прокаливают, известняк кальцинируют, при этом используют коксосодержащую шихту.

В электродуговых печах  достигается исключительно высокая  температура плавки. В процессе производства цемента кремнезем шихты восстанавливается  до кремния, химически взаимодействует  с металлическим железом и  образует ферросилиций.

Другой  разновидностью метода плавки при производстве цемента является способ доменной плавки чугуна и высокоглиноземистого шлака.

В доменную печь загружают  известняк, железистый боксит, кокс и  металлический скрап. На верхней  летке периодически выпускают высокоглиноземистый  шлак, а на нижней летке чугуны с  примесями титана, меди и элементов, содержащимися в скрапе и бокситах. Получаемый высокоглиноземистый шлак не содержит железо и содержит кремнезем  в значительных количествах.

Еще одна разновидность  метода плавки при производстве глиноземистого цемента - производство плавленого высокоглиноземистого цемента методом алюминотермии. Во время выпуска расплавленного доменного шлака из печи в него вводят смесь алюминия и железной руды.

В результате термохимической  реакции шлак разогревается до высокой  температуры. При введении в него смеси кремний переходит в  ферросилиций, и на дне печи осаждается расплав в виде металлического ферросиликоалюминия. Глиноземистый цемент получают измельчением полученного шлака.

Полученный таким  методом цемент характеризуется  пониженной прочностью в начальные  сроки твердения. 

Производство  глиноземистого цемента  методом спекания.

Метод спекания в  производстве глиноземистого цемента  характеризуется применением относительно невысоких температур в заводской  печи. При охлаждении происходит кристаллизация геленита в виде стекла, а при более низких температурах кристаллизуются алюминаты кальция.

Во избежание образования  стекла при производстве цемента  создают условия сверхбыстрого  охлаждения цементного расплава, при  котором расплав быстро проходит температурный интервал между температурой кристаллизации геленита и температурой кристаллизации алюминатов кальция.

При этом поддерживается заданная степень охлаждения расплава, чтобы алюминаты кальция не кристаллизовались  в виде стекла. Для этого цементный  расплав при выходе из домны подвергается паровоздушной грануляции.

Реализация такого способа быстрого охлаждения цементного расплава позволяет производить  высококачественный цемент. При этом размалываемость шлака, производительность цементных мельниц и прочность цемента гораздо выше, чем те же показатели при применении медленного способа охлаждения расплава.

В нашей компании Вы можете купить высококачественный цемент оптом по заводской ценена выгодных для Вас условиях с доставкой на Ваши объекты. Мы осуществляем производство и оптовую продажу портландцемента марки М400 и М500.

3)Состав:

Химический состав глиноземистого цемента, получаемого  разными методами, находится в  следующих пределах: СаО – 35 - 45 %; А12О3 – 30 - 50 %; Fe2O3 – 0 - 15 %; SiO2 – 5 - 15 %. В минеральном составе клинкера глиноземистых цементов преобладает однокальциевый алюминат СаО • А12О3 (СА), определяющий основные свойства вяжущего вещества. Кроме того, в нем присутствуют алюминаты — СА2, С12А7; двухкальциевый силикат C2S, отличающийся, как известно, медленным твердением, и в качестве неизбежной балластной примеси — геленит - 2СаО • А12О3 • 2SiO2.

Марки глиноземистого цемента по прочности при сжатии (кгс/см2): 400, 500 и 600. За первые сутки твердения цемент набирает не менее 55% марочной прочности.

4)Область применения:

Глиноземистый цемент применяют для получения быстротвердеющих строительных и жаростойких растворов  и бетонов, используемых при скоростном строительстве, аварийных работах, зимнем бетонировании, при строительстве  сооружений, подвергающихся действию минерализированных вод и сернистых газов.

5)Твердение:

При твердении глиноземистого цемента основное соединение — однокальциевый алюминат, подвергается гидратации, в  результате чего образуется двухкальциевый гидроалюминат. При взаимодействии глиноземистого цемента с водой не образуется гидрата окиси кальция, благодаря чему цементный камень, бетоны и растворы на глиноземистом цементе значительно лучше противостоят действию минерализованных вод; отсутствие трехкальциевого гидроалюмината повышает стойкость к сульфатной коррозии. Однако бетоны па глиноземистом цементе корродируют в кислых агрессивных средах, концентрированных растворах сернокислого магния и в щелочных средах при концентрации щелочей более 1%. С повышением температуры твердения глиноземистого цемента сверх 25—30° С прочность цементного камня понижается, вследствие перекристаллизации двухкальциевого гидроалюмината в трех-кальциевый. Поэтому пропаривание и автоклавную обработку изделий на глиноземистом цементе не производят. 

При пониженных положительных  температурах твердение происходит менее интенсивно, но все же значительно  быстрей, чем портландцемента. 

При охлаждении массы  цемента (бетона) ниже -2 °С твердение его с водой практически прекращается, поэтому для твердения необходимо обеспечить оптимальные температурные условия.

6)Свойства:

Наиболее ценным свойством глиноземистого цемента  является способность быстрого затвердения  при затворении водой.

Основные  свойства:

-быстрое нарастание  прочности в раннем возрасте;

-при твердении  бетона на глиноземистом цементе  выделяется большое количество  тепла, что позволяет использовать  эти бетоны при отрицательных  температурах до -10 градусов без  подогрева;

-глиноземистый цемент  имеет повышенную плотность цементного  камня, что определяет большую  устойчивость бетона против всех  видов агрессивных жидкостей  и газов по сравнению с бетоном  на портландцементе; 

глиноземистый цемент по сравнению с портландцементом является более огнестойким и  термически устойчивым материалом. В  смеси с огнеупорными заполнителями: шамотом, хромитовой рудой, магнезитом и др. глиноземистый цемент может быть использован для получения гидравли-чески твердеющих огнеупорных растворов и бетонов.