Научная статья на тему 'ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ'

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
151
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОТХОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ / ЗОЛА-УНОСА / ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНЫЙ КЛИНКЕР / ИЗВЕСТКОВО- КРЕМНЕЗЕМИСТОЕ ВЯЖУЩЕЕНИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОБЖИГА / ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ / ЭКОЛОГИЧНОСТЬ / УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ / ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ / WASTE OF COAL ENRICHMENT / FLY ASH / PORTLAND CEMENT CLINKER / LIME-SILICA BINDER OF LOW TEMPERATURE FIRING / ENERGY EFFICIENCY / ECOLOGICAL COMPATIBILITY / WASTE UTILIZATION / PROTECTIONOF ENVIRONMENT

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Рязанов А.Н., Рахимов Р.З., Винниченко В.И., Рязанов А.А., Рахимова Н.Р.

Современными тенденциями развития мировой цементной отрасли является снижение энергоемкости производства портландцемента и уменьшение экологической нагрузки на окружающую среду. К наиболее негативным побочным факторам производства следует отнести большой выход парниковых газов. Эффективным решением данных задач может оказаться производство смешанных вяжущих на основе менее энергоемких местных цементов, модифицированных добавкой клинкера при помоле. Показано, что снижение топливных затрат до 20-40% при изготовлении портландцемента достигается путем объединения теплового и технологического циклов процессов получения портландцементного клинкера и известково-кремнеземистого вяжущего низкотемпературного обжига. Дополнительный тепловой эффект достигается за счет применения топливосодержащих зол-уноса теплоэлектростанций или отходов углеобогащения. Совмещенный способ производства двух видов вяжущих позволяет снизить выбросы углекислого газа на 22-60% в расчете на конечный смешанный продукт по сравнению с традиционным производством портландцементного клинкера. Также данный способ позволяет существенно расширить возможности утилизации крупнотоннажных техногенных отходов - топливных зол тепловых электростанций и отходов углеобогащения. Эффективность предложенной технологии подтверждена выпуском заводской опытной партии известково-зольного цемента в количестве 60 т.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Рязанов А.Н., Рахимов Р.З., Винниченко В.И., Рязанов А.А., Рахимова Н.Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Energy Efficient Combined Technology of Composite Binders

Modern trends in the development of the global cement industry are to reduce the energy intensity of Portland cement production and reduce the environmental burden on the environment.The most negative side factors of production should be attributed to the large output of greenhouse gases. An effective solution to these problems may be the production ofmixed binders based on less energy-intensive local cements modified by the addition of clinker when grinding. It is shown that the reduction of fuel costs up to 20-40% when manufacturingPortland cement is achieved by combining the thermal and technological cycles of processes for obtaining Portland cement clinker and lime-silica binder of low-temperature firing.Additional thermal effect is achieved through the use of fuel-containing fly ashes of thermal power plants or waste of coal improvement. The combined method of production of twotypes of binders makes it possible to reduce carbon dioxide emissions by 22-60% per final mixed product compared to traditional production of Portland cement clinker. Also, thismethod makes it possible to significantly expand the possibilities of utilization of large-capacity technogenic waste - fuel ashes of thermal power plants and waste of coal enrichment.The efficiency of the proposed technology is confirmed by the production of a factory pilot batch of lime-ash cement in the amount of 60 tons.

Текст научной работы на тему «ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ»

УДК 666.914

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-777-12-62-67

А.Н. РЯЗАНОВ1, канд. техн. наук (aryazanov@hotmail.com);

Р.З. РАХИМОВ2, д-р техн. наук (rachimov@kgasu.ru); В.И. ВИННИЧЕНКО3, д-р техн. наук (vvinnichenko@ukr.net); А.А. РЯЗАНОВ1, инженер (stow-team@live.ru); Н.Р. РАХИМОВА2, д-р техн. наук (rachimova.07@list.ru); И.В. НЕДОСЕКО1, д-р техн. наук (nedoseko1964@mail.ru)

1 Уфимский государственный нефтяной технический университет (450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1)

2 Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1)

3 Харьковский национальный университет строительства и архитектуры (61002, Украина, г. Харьков, ул. Сумская, 40)

Энергоэффективная совмещенная технология композиционных вяжущих

Современными тенденциями развития мировой цементной отрасли является снижение энергоемкости производства портландцемента и уменьшение экологической нагрузки на окружающую среду. К наиболее негативным побочным факторам производства следует отнести большой выход парниковых газов. Эффективным решением данных задач может оказаться производство смешанных вяжущих на основе менее энергоемких местных цементов, модифицированных добавкой клинкера при помоле. Показано, что снижение топливных затрат до 20-40% при изготовлении портландцемента достигается путем объединения теплового и технологического циклов процессов получения портландцементного клинкера и известково-кремнеземистого вяжущего низкотемпературного обжига. Дополнительный тепловой эффект достигается за счет применения топливосодержащих зол-уноса теплоэлектростанций или отходов углеобогащения. Совмещенный способ производства двух видов вяжущих позволяет снизить выбросы углекислого газа на 22-60% в расчете на конечный смешанный продукт по сравнению с традиционным производством портландцементного клинкера. Также данный способ позволяет существенно расширить возможности утилизации крупнотоннажных техногенных отходов - топливных зол тепловых электростанций и отходов углеобогащения. Эффективность предложенной технологии подтверждена выпуском заводской опытной партии известково-зольного цемента в количестве 60 т.

Ключевые слова: отходы обогащения углей, зола-уноса, портландцементный клинкер, известково-кремнеземистое вяжущее низкотемпературного обжига, энергоэффективность, экологичность, утилизация отходов, защита окружающей среды.

Для цитирования: Рязанов А.Н., Рахимов Р.З., Винниченко В.И., Рязанов А.А., Рахимова Н.Р., Недосеко И.В. Энергоэффективная совмещенная технология композиционных вяжущих // Строительные материалы. 2019. № 12. С. 62-67. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-777-12-62-67

A.N. RIAZANOV1, Candidate of Sciences (Engineering) (aryazanov@hotmail.com); R.Z. RAKHIMOV2, Doctor of Sciences (Engineering) (rachimov@kgasu.ru); V.I. VINNICHENKO3, Doctor of Sciences (Engineering) (vvinnichenko@ukr.net); A.A. RIAZANOV1, Engineer (stow-team@live.ru); N.R. RAKHIMOVA2, Doctor of Sciences (Engineering) (rachimova.07@list.ru), I.V. NEDOSEKO1, (nedoseko1964@mail.ru)

1 Ufa State Petroleum Technological University (1, Kosmonavtov Street, Ufa, 450062, Russian Federation)

2 Kazan State University of Architecture and Engineering (1, Zelenaya Street, 420043, Kazan, Russian Federation)

3 Kharkiv National University of Civil Engineering and Architecture (40, Sumy Street, Kharkiv, 61002, Ukraine)

Energy Efficient Combined Technology of Composite Binders

Modern trends in the development of the global cement industry are to reduce the energy intensity of Portland cement production and reduce the environmental burden on the environment. The most negative side factors of production should be attributed to the large output of greenhouse gases. An effective solution to these problems may be the production of mixed binders based on less energy-intensive local cements modified by the addition of clinker when grinding. It is shown that the reduction of fuel costs up to 20-40% when manufacturing Portland cement is achieved by combining the thermal and technological cycles of processes for obtaining Portland cement clinker and lime-silica binder of low-temperature firing. Additional thermal effect is achieved through the use of fuel-containing fly ashes of thermal power plants or waste of coal improvement. The combined method of production of two types of binders makes it possible to reduce carbon dioxide emissions by 22-60% per final mixed product compared to traditional production of Portland cement clinker. Also, this method makes it possible to significantly expand the possibilities of utilization of large-capacity technogenic waste - fuel ashes of thermal power plants and waste of coal enrichment. The efficiency of the proposed technology is confirmed by the production of a factory pilot batch of lime-ash cement in the amount of 60 tons.

Keywords: waste of coal enrichment, fly ash, portland cement clinker, lime-silica binder of low temperature firing, energy efficiency, ecological compatibility, waste utilization, protection of environment.

For citation: Riazanov A.N., Rakhimov R.Z., Vinnichenko V.I., Riazanov A.A., Rakhimova N.R., Nedoseko I.V. Energy efficient combined technology of composite binders. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2019. No. 12, pp. 62-67. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-777-12-62-67

В настоящее время производство портландцемента в мире превысило 4 млрд т/г и неуклонно возрастает. Портландцемент на обозримую перспективу остается безальтернативным вяжущим ввиду широкой распространенности на планете минерально-сырьевых ресурсов для его производства и доступности технологии.

Современными трендами развития мировой цементной отрасли является снижение энергоемкости производства портландцемента и уменьшение экологической нагрузки на окружающую среду.

К наиболее негативным побочным факторам производства следует отнести большой выход парниковых газов в виде диоксида углерода при диссоциации карбонатов кальция и магния внутри цементной печи, который составляет порядка 500 кг на 1 т клинкера.

Существенно сократить выбросы СО2 при производстве портландцемента напрямую не представляется возможным, поскольку для получения клинкера используют сырьевые составы, в которых превалирует карбонатный компонент. Однако этого достигают

косвенным путем за счет введения различных минеральных добавок при помоле клинкера, тем самым сокращая удельный выход диоксида углерода на единицу конечного смешанного продукта.

Затраты энергетических ресурсов при производстве портландцемента составляют 60—70% от его себестоимости. При этом на электрическую энергию приходится только четверть расходов, а три четверти — на тепловую энергию [1].

Перспективными направлениями сокращения энергозатрат при производстве портландцементного клинкера являются:

— использование энергетически эффективных технологий и оборудования;

— утилизация и рециркуляция газов;

— использование материальных ресурсов, которые уменьшают потери тепла на реакции;

— использование отходов, которые содержат в своем составе топливную составляющую;

— уменьшение теплопотерь в оборудовании.

Наиболее эффективными способами энергосбережения является утилизация тепла отходящих газов от печей, а также использование отходов, которые содержат в своем составе топливную составляющую [2]. Крупнотоннажными широко распространенными топливосодержащими минеральными отходами техногенного происхождения являются золы-уноса тепловых электростанций и отходы обогащения углей. Их масштабная утилизация цементной отраслью может способствовать решению серьезной экологической проблемы для многих промышленных регионов планеты [3, 4].

Прямое использование топливосодержащих отходов взамен части глинистого компонента для получения портландцементного клинкера не является достаточно эффективным, поскольку позволяет заменить не более 10—15% природного глинистого сырья, что незначительно сказывается на снижении топливоемкости высокотемпературного процесса получения клинкера [5].

В современных условиях эффективным решением может оказаться производство смешанных вяжущих на основе менее энергоемких местных цементов, модифицированных добавкой клинкера при помоле.

К этой категории относятся вяжущие низкотемпературного обжига (ВНТО), которые получают термической обработкой не до спекания сырьевой шихты, состоящей из карбонатной породы и глинистого компонента [6—11]. Температура обжига при этом составляет 900—1100оС, а конечный продукт после тонкого помола представляет собой гидравлическое вяжущее, по основным свойствам и минералогическому составу идентичное романцементу, который получают из природного карбонатного сырья с содержанием глинистых примесей 20—25 мас. % [12]. Соотношение компонентов в искусственной карбонатно-глинистой шихте, а также гидравлическая активность такого вяжущего определяются по значению гидравлического модуля т, который должен находиться в преде-

лах 1,1—1,7 [13]. Содержание СаСО3 в шихте перед обжигом будет составлять 70—75 мас. %. Таким образом и выход диоксида углерода будет одного порядка с показателями портландцементного производства. Технологическим преимуществом при этом является более низкая энергоемкость за счет снижения температуры обжига на 350—550оС. В чистом виде такие вяжущие обладают относительно невысокой конечной прочностью, которая составляет 5—15 МПа в песчаном растворе, и отличаются замедленной кинетикой схватывания и твердения в нормальных условиях. Однако при модификации активными минеральными добавками, вводимыми при помоле, их прочность достигает 25 МПа и приближается к показателям сред-немарочного цемента. Значительный эффект (до 35 МПа) получают при комплексном использовании минеральных и химических добавок [14].

Если добиваться одновременного существенного снижения энергоемкости портландцемента и выхода диоксида углерода при обжиге клинкера следует изменить саму концепцию рационального получения как промежуточного продукта в виде клинкера, так и конечного продукта в виде композиционного вяжущего. При этом можно рассматривать как модификацию портландцемента добавкой менее энергоемкого и более экологичного по выбросам СО2 вяжущего, так и наоборот — модификацию более энергоэффективного низкообжигового известково-кремнеземи-стого цемента добавкой портландцементного клинкера при помоле.

Путей повышения энергоэффективности несколько, прежде всего снижение доли клинкера в смешанном вяжущем и увеличение доли бесклинкерной части. У безклинкерной части энергоемкость можно сократить за счет уменьшения содержания карбонатного компонента в шихте. Однако для романцемента из искусственной смеси это неосуществимо по определению в допустимом диапазоне гидравлического модуля. Наиболее эффективным вариантом является применение ВНТО с гораздо более низким содержанием карбонатного компонента в сырьевой шихте.

А.В. Волженским с соавторами [15, 16] был предложен способ получения гидравлического вяжущего посредством совместного обжига при 900—1100оС известняка или доломита с золой-уноса теплоэлектростанций или отходами углеобогащения. Технология предполагает получение целого спектра местных низкообжиговых цементов с прочностью при сжатии в песчаном растворе 5—20 МПа и механизмом твердения, характерным для известково-пуццолановых вяжущих совместного помола. Основное технологическое преимущество указанных ВНТО заключается в том, что наиболее энергозатратный процесс диссоциации СаСО3 и MgCO3 практически полностью обеспечивается за счет тепла, которое выделяется при горении топливных остатков золы или отходов углеобогащения при совместном обжиге. Содержание при этом карбонатного компонента в шихте гораздо меньше, чем у портладцемента, и составляет 25—50%,

1

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5

10

20 30

Содержание клинкера, мас. %

40

50

Рис. 1. Зависимость средней относительной прочности образцов модифицированного ВНТО от содержания портландцементного клинкера: R, - прочность при сжатии образцов на композиционном вяжущем; R2 - прочность при сжатии образцов на портландцементе

а содержание золы или отходов углеобогащения в шихте составляет 50—75 мас. %, что обеспечивает достаточно высокую теплотворную способность сырьевой смеси в указанном диапазоне соотношений исходных компонентов, которая для исследуемых составов составила 3245—6160 кДж/кг.

Получаемый после обжига известково-зольный, известково-глинитный, доломитово-глинитный и доломитово-зольный цементы относятся к гидравлическим вяжущим. Их модификация добавкой порт-ландцементного клинкера при помоле позволяет регулировать прочностные характеристики в широком диапазоне (рис. 1), что существенно расширяет область применения смешанного вяжущего [17].

Кроме того, нетрудно подсчитать, что в пересчете на конечный продукт выход диоксида углерода сокращается на 22—60% на 1 т композиционного вяжущего в зависимости от соотношения компонентов в сырьевой смеси и конечном продукте (рис. 2).

Для удобства оценки теплотворных свойств двух-компонентной топливосодержащей шихты и расчета оптимального соотношения компонентов в ней предлагается использовать коэффициент энергетической эффективности Ке:

„ _mw ■ Qj к°- qo

(1)

а 1,5 1,25 1

0,75 0,5

Зона самообжига двухкомпонентной сырьевой смеси

III

-» i ill

I ml

0,5

0,66

0,75

Содержание горючих отходов в сырьевой смеси, мас. % 6490 кДж/кг 6910 кДж/кг 8070 кДж/кг 8580 кДж/кг

60

S 50 -

40

30

20

10

10

15 20 25 30 35 40 Выход СО2 на 1 т смешанного вяжущего, мас. %

Рис. 2. Характеристика композиционных вяжущих по удельному выходу СО2. Удельное содержание отходов в сырье, тк: 1 - 0,5; 2 - 0,65; 3 - 0,75

ДСК, (мВт/мг)

ТГ, % ■ >.:„■;:«„...■=,,„.,..■.„-., dДСК, (МВТ/МГ)

loo

95 9o 85

8o

1

o,8 o,8 o,4 o,2 o

-o,2

1,5

o,5

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Темпейатайа, оС

Рис. 3. Дериватограмма энергетически сбалансированной карбонат-но-кремнеземистой сырьевой смеси для получения ВНТО

Для обеспечения обжига сырьевой смеси без использования технологического топлива (Ке=1) удельное содержание отходов в 1 кг двухкомпонентной сырьевой смеси составит:

Qi

Q7

(2)

Требуемый расход условного топлива (кг) на обжиг 1 т сырьевой смеси (при Ке<1) составит:

1000 öf

Bf=

(3)

где — требуемые удельные теплозатраты на обжиг сырьевой смеси, кДж/кг; — теплотворная способность горючих отходов, кДж/кг; т№ — удельное содержание горючих отходов в сырьевой смеси, кг/кг.

г 29308

при этом снижение расхода технологического топлива на обжиг сырьевой смеси составит:

Ег=Кв-Ж,%. (4)

На рис. 3 представлена дериватограмма энергетически сбалансированной карбонатно-кремнеземи-стой сырьевой смеси для получения ВНТО (Ке=1,55).

б 1,5

1,25 1

0,75 0,5

Зона самообжига двухкомпонентной сырьевой смеси

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

.Iii

0,5

0,66

0,75

Содержание горючих отходов в сырьевой смеси, мас. % ■ 3866 кДж/кг 4770 кДж/кг 5079 кДж/кг

Рис. 4. Обеспеченность энергетических затрат на обжиг топливосодержащих сырьевых смесей при получении ВНТО: а - составы, содержащие отходы углеобогащения с О?; б - составы, содержащие золу тепловых электростанций с

0

o

научно-технический и производственный журнал ö'fj^CJVI'J'.SJlbrjbJS ~64 декабрь 2019 M^íS^tóJJiJ

Энергетические показатели работы цементной вращающейся печи при совмещенном способе производства двух типов вяжущих

Тепловая мощность печи № 2 (Nd), кВт Мощность теплового потока отходящих газов из печи № 1 (Лу, кВт Снижение расхода условного топлива (Bf)

кг/сут %

135300 25000-50000 73700-147400 21,3-42,6

Сырьевая шихта портландцемента

N [

Сырьевая шихта ВНТО

Портландцементный клинкер

1000°C

1

Рис. 5. Схема совмещенного теплового процесса получения портландцементного клинкера и известково-кремнеземистого спека для вяжущих композиций на их основе

Анализ полученных расчетных зависимостей, представленных на рис. 4, показал, что для лабораторных составов при теплотворной способности золы-уноса 3860—5070 кДж/кг и ее содержании в двух-компонентной шихте в количестве 50—75 мас. % Ке=0,55—1,37. Для сырьевых составов с использованием отходов углеобогащения при их теплотворной способности 6490—8580 кДж/кг имеем Ке=0,69—1,2. При этом для обжига сырьевых составов, характеризующихся значениями Ке >1, технологического топлива при установившемся тепловом процессе, не требуется (рис. 4).

Возможность самообжига двухкомпонентной кар-бонатно-зольной шихты при 1100оС была подтверждена выпуском заводской опытной партии известко-во-зольного цемента в количестве 60 т. Для обжига карбонатно-зольной шихты использовалась вращающаяся известковая печь длиной 30 м. Содержание золы-уноса в шихте составляло 66 мас. %. На полученном без использования технологического топлива известково-зольном цементе была изготовлена опытная партия автоклавных газобетонных изделий.

В случае использования известково-кремнеземи-стых ВНТО на основе золы-уноса ТЭС или отходов

Известково-кремнеземистый спек

углеобогащения в качестве основы для получения смешанного вяжущего с заданными свойствами важным условием достижения максимального технико-экономического и экологического эффекта является совмещение в едином технологическом и тепловом цикле процессов получения портландцементного клинкера и обжига сырьевой шихты ВНТО.

Разработанный совмещенный способ получения композиционного вяжущего заключается в одновременном обжиге двух сырьевых составов в двух вращающихся печах, установленных последовательно с целью утилизации тепла отходящих газов из низкотемпературной печи (печь № 1, рис. 5) в совмещенном тепловом цикле получения портландцементного клинкера в высокотемпературной печи при температуре обжига 1350-1450оС (печь № 2, рис. 5) с последующим совместным помолом получаемого порт-ландцементного клинкера и известково-зольного либо известково-глинитного спека. При этом в печи № 1 при температуре обжига 1000—1100оС практически не требуется подачи технологического топлива при установившемся режиме за счет применения то-пливосодержащих отходов, а отходящие газы поступают непосредственно в печь № 2, где обжигается

о научно-технический и производственный журнал

jVj ® декабрь 2019 65

клинкер. По сути печь № 1 выполняет функцию топки для клинкерной печи № 2.

Сравнительный анализ печных агрегатов удобно производить по тепловой мощности. Тепловая мощность — это количество тепла, которое необходимо подать в печь в единицу времени, чтобы обеспечить качество готового продукта. Тепловая мощность определяется по формуле:

N = P • q,

(5)

где Р — производительность печи, кг клинкера в секунду; q — удельный расход тепловой энергии на производство 1 кг клинкера, кДж/кг.

Расчет энергетических показателей совмещенного обжига производили применительно к условиям Стерлитамакского цементного завода (РФ, г. Стерли-тамак). Печь сухого способа производства имеет суточную производительность 3500 т клинкера. Расход натурального газообразного топлива составляет 302,4 тыс. м3/сут. Тепловая мощность печи составляет ориентировочно 135,3 тыс кВт. Суточная производительность печи № 1 — 3000 т, температура отходящих газов из печи — 500оС. Мощность теплового потока газов определяется по формуле:

Nd = F • с • t,

(6)

где V — объем газов, которые уходят из доломитовой печи, м3/с; с — теплоемкость газов, кДж/м3 К; (—температура газов.

Снижение расхода условного топлива составит:

Я -Nd

(7)

где Q — теплотворная способность условного топлива, 29308 кДж/кг.

Результаты расчета представлены в таблице.

Выводы. Показано, что существенного снижения топливных затрат до 20—40% при получении портландцемента можно добиться, объединив в тепловой и технологический циклы: обжиг портландцементного клинкера и карбонатно-кремнеземистой смеси для получения известково-кремнеземистого цемента низкотемпературного обжига. Дополнительный тепловой эффект достигается за счет введения в сырьевую смесь для получения известково-кремнеземистого цемента горючих техногенных отходов — золы-уноса тепловых электростанций или отходов обогащения углей.

Установлено, что последующая модификация получаемого известково-кремнеземистого цемента порт-ландцементным клинкером в пределах 20—40 мас. % позволяет получать смешанный продукт с показателями прочности в песчаном растворе, соответствующими 0,6—0,8 прочности образцов на портландцементе.

Показано, что совмещенный способ получения двух видов вяжущих позволяет сократить выход диоксида углерода на 22—60% в пересчете на конечный смешанный продукт по сравнению с получением порт-ландцементного клинкера традиционным способом.

При замене 50% клинкерной части известково-кремнеземистым цементом определенного состава марочная прочность смешанного продукта сохраняется практически на уровне показателей портландцемента.

Разработанный совмещенный способ производства портландцементного клинкера и вяжущих низкотемпературного обжига позволяет существенно расширить возможности утилизации крупнотоннажных техногенных отходов — топливных зол тепловых электростанций и отходов углеобогащения.

Возможность самообжига двухкомпонентной карбонатно-зольной шихты была подтверждена выпуском заводской опытной партии известково-золь-ного цемента в количестве 60 т.

Список литературы

References

1. Vinnichenko V., Ryazanov A. Energy efficiency of binder application in concrite // International Journal of Engineering &Technology. 2018. Vol. 7 (4.3), рр. 335-338. DOI: 10.14419/ijet.v7i4.3.19828

2. Рахимов Р.З., Магдеев У.Х., Ярмаковский В.Н. Экология, научные достижения и инновации в производстве строительных материалов на основе и с применением техногенного сырья // Строительные материалы. 2009. № 12. C. 8-11.

3. Vinnichenko V.I., Ryazanov A.N. Ecological indices of manufacture of Portland cement clinker and production of the dolomite clinker. 6h International Scientific Cjnference ".Reliabiality and durability of railway transport engineering stractures and buildings ". MATEC Web of Conferences 116. Kharkiv. April 19-21, 2017, pp. 75-79. DOI: 10.1051/matecconf/201711601020

4. Шелихов Н.С., Рахимов Р.З., Сенюшкина О.Л. Технологические аспекты получения низкомарочных гидравлических вяжущих с позиции энерго- и ресурсосбережения // Восьмые академические чте-

1. Vinnichenko V., Ryazanov A. Energy efficiency of binder application in concrete. International Journal of Engineering &Technology. 2018. Vol. 7 (4.3), pp. 335-338. DOI: 10.14419/ijet.v7i4.3.19828

2. Rakhimov R.Z., Magdeev U.Kh. Ecology, scientific achievements and innovations in the manufacture of building materials on the basis and with the use of techno-genic raw materials. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2009. No. 12, pp. 8-12. (In Russian).

3. Vinnichenko V.I., Ryazanov A.N. Ecological indices of manufacture of Portland cement clinker and production of the dolomite clinker. 6h International Scientific Cjnference "Reliabiality and durability of railway transport engineering stractures and buildings". MATEC eb of Conferences 116. Kharkiv. April 19-21, 2017, pp. 75-79. DOI: 10.1051/matecconf/201711601020

4. Shelikhov N.S., Rakhimov R.Z., Senyushkina O.L. Technological aspects of obtaining low-quality hydraulic binders from the standpoint of energy and resource conservation. Eighth academic readings of RAASN.

научно-технический и производственный журнал ÔTrJCJirJ'J,iJJijrjbJî "бб декабрь 2019

ния РААСН. Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения. Самара, 2004. C. 592-595.

5. Лугинина И.Г., Ибатулина Л.Х. и др. Применение отходов угледобычи для производства цемента // Цемент. 1983. № 11. С. 6.

6. Shelikhov N.S., Rahimov R.Z. Hydraulic lime and romancement from mineral raw material of Tatarstan // Non-Traditional Cement and Concrete. IIIInternational Symposium. Brno. 2008. pp. 712-718.

7. Hughes D.C., Jaglin R., Kozlowski R, Mucha D. Roman cements - Belite cements calcined at low temperature // Cement and Concrete Research. 39(2):77-2009. No. 39, pp. 77-89. DOI: 10.1016/j. cemconres.2008.11.010

8. Tislova R., Kozlowska A., Kozlowski R., Hughes D. Porosity and specific surface area of Roman cement pastes // Cement and Concrete Research. 2009. Vol. 39. Iss. 10, pp. 950-956. https://doi.org/10.1016/j. cemconres.2009.06.020

9. Hughesa D.C., Sugdena D.B., Jaglina D., Muchab D. Calcination of Roman cement: A pilot study using cement - stones from Whitby // Construction and Building Materials. Vol. 22. Iss. 7, pp. 1446-1455. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2007.04.003

10. Ширин-Заде И.Н. Структура глинодоломитовых композиционных материалов // Строительные материалы. 2010. № 3. C. 33-34.

11. Барбане И., Витыня И., Линдыня Л. Исследование химического и минералогического состава ро-манцемента, синтезированного из латвийской глины и доломита // Строительные материалы. 2013. № 1. C. 40-43.

12. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. М.: Стройиздат. 1986. 130 с.

13. Шелихов Н.С., Сагдиев P.P., Рахимов Р.З., Стоянов О.В. Романцемент низкотемпературного обжига // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 19. С. 62-66.

14. Сагдиев P.P., Шелихов Н.С, Рахимов Р.З., Стоянов О.В. Влияние технологических условий получения и добавок на свойства композиционного карбонатно-глинистого вяжущего // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 5. С. 110-113.

15. Волженский А.В., Рязанов А.Н., Чистов Ю.Д., Карпова Т.А. Топливно-сберегающая технология известково-зольного цемента // Строительные материалы. 1989. № 5. С. 9-10.

16. А. с. СССР № 1700909, С04В 2/10 Способ получения гидравлической извести / Волженский А.В., Чистов Ю.Д., Рязанов А.Н., Карпова Т.А., Погост-нов А.П., Зубов Ю.А., Малетин В.В. 08.07.1987.

17. Рязанов А.Н., Винниченко В.И., Недосеко И.В., Рязанова В.А., Рязанов А.А. Структура и свойства известково-зольного цемента и его модификация // Строительные материалы. 2018. № 1-2. С. 18-22. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-756-1-2-18-22

Current status and development prospects of building materials science. Samara. 2004. C. 592—595. (In Russian).

5. Luginina I.G., Ibatulina L.Kh. et al. Application of coal mining waste for cement production. Cement. 1983. No. 11. p. 6. (In Russian).

6. Shelikhov N.S., Rahimov R.Z. Hydraulic lime and romancement from mineral raw material of Tatarstan. Non-Traditional Cement and Concrete. III International Symposium. Brno. 2008. pp. 712—718.

7. Hughes D.C., Jaglin R., Kozlowski R, Mucha D. Roman cements — Belite cements calcined at low temperature. Cement and Concrete Research.. 39(2):77-2009. No. 39, pp. 77-89. DOI: 10.1016/j.cemconres.2008.11.010

8. Tislova R., Kozlowska A., Kozlowski R., Hughes D. Porosity and specific surface area of Roman cement pastes. Cement and Concrete Research. 2009. Vol. 39. Iss. 10, pp. 950-956. https://doi.org/10.1016/jxem-conres.2009.06.020

9. Hughesa D.C., Sugdena D.B., Jaglina D., Muchab D. Calcination of Roman cement: A pilot study using cement — stones from Whitby. Construction and Building Materials. Vol. 22. Iss. 7, pp. 1446—1455. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2007.04.003

10. Shirin-Zade I.N. Structure of clay dolomite composition materials. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2010. No. 3, pp. 33—34. (In Russian).

11. Barbane I., Vitina I., Lindina L. Study of the chemical and mineralogical composition of romancement synthesized from Latvia's clay and dolomite. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2013. No. 1, pp. 40—43. (In Russian).

12. Volzhenskiy A.V. Mineral'nyye vyazhushchiye veshchestva [Mineral binders]. Moscow: Stroyizdat. 1986. 130 p.

13. Shelikhov N.S., Sagdiyev P.P., Rakhimov R.Z., Stoyanov O.V. Romancement of low temperature firing. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universite-ta. 2013. Vol. 16. No. 19, pp. 62—66. (In Russian).

14. Sagdiyev P.P., Shelikhov N.S, Rakhimov R.Z., Stoyanov O.V. The influence of technological conditions of production and additives on the properties of composite carbonate-clay binder. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2013. Vol. 16. No. 5, pp. 110—113. (In Russian).

15. Volzhenskiy A.V., Ryazanov A.N., Chistov YU.D., Karpova T.A. Fuel-saving technology of lime-ash cement. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 1989. No. 5, pp. 9—10. (In Russian).

16. USSR author's certificate No. 1700909, C04B 2/10 Method for the production of hydraulic lime / Volzhensky A.V., Chistov Yu.D., Ryazanov A.N., Karpova T.A., Pogostnov A.P., Zubov Yu.A. Maletin V.V. 07/08/1987.

17. Riazanov A.N., Vinnichenko V.I., Nedoseco I.V., Riazanova V.A., Riazanov A.A. Structure and properties of lime-ash cement and its modification. Stroitel'nye Materialy [Construction materials]. 2018. No. 1—2, pp. 18—22. (In Russian). DOI: https://doi. org/10.31659/0585-430X-2018-756-1-2-18-22

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.