JP2018158850A - Method for producing cement clinker - Google Patents
Method for producing cement clinker Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018158850A JP2018158850A JP2017055345A JP2017055345A JP2018158850A JP 2018158850 A JP2018158850 A JP 2018158850A JP 2017055345 A JP2017055345 A JP 2017055345A JP 2017055345 A JP2017055345 A JP 2017055345A JP 2018158850 A JP2018158850 A JP 2018158850A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- clinker
- cement
- less
- cao
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
【課題】廃棄物や副産物を多量に消費可能で、1400℃未満の低温で焼成可能であり、かつ高い強度と低いf−CaO量を併せ持ったクリンカーの製造方法の提供。【解決手段】ボーグ式により算出されるC3S量が61%以上、C4AF量が12〜15%、C3AとC4AFの合計量が22%以上であり、かつ鉄率(I.M)が1.40〜1.80となるように原料比率を調整することで、1400℃未満の低温で焼成してもf−CaOが1.0%未満と低く、また強度発現性が良好なクリンカー。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a clinker capable of consuming a large amount of wastes and by-products, calcinable at a low temperature of less than 1400°C, and having both high strength and low f-CaO content. SOLUTION: The C3S amount calculated by the Borg equation is 61% or more, the C4AF amount is 12 to 15%, the total amount of C3A and C4AF is 22% or more, and the iron rate (IM) is 1.40. A clinker having a low f-CaO value of less than 1.0% even when calcined at a low temperature of less than 1400° C. and a good strength development by adjusting the raw material ratio so as to be 1.80. [Selection diagram] None
Description
本発明は、セメントクリンカーおよびセメント組成物の製造方法に係る。詳しくは従来よりも低温で焼成してもf−CaOが1.0%未満のクリンカーを得ることが可能な製造方法に係る。 The present invention relates to a cement clinker and a method for producing a cement composition. Specifically, the present invention relates to a production method capable of obtaining a clinker having an f-CaO content of less than 1.0% even when fired at a lower temperature than in the past.
セメント産業は、大量生産・大量消費型産業であり、省資源・省エネルギーは最重要課題となっている。例えば、最も大量に製造されているポルドランドセメントは所定の化学組成に調整された原料を1450℃〜1550℃もの高温で焼成してクリンカーとする必要があり、焼成工程が最もエネルギー消費の大きい工程である。すなわち、クリンカーの焼成温度を低減することができればエネルギー削減につながる。 The cement industry is a mass production and mass consumption type industry, and resource and energy saving are the most important issues. For example, the most manufactured pordoland cement needs to be clinkered by firing a raw material adjusted to a predetermined chemical composition at a high temperature of 1450 ° C. to 1550 ° C. It is. That is, energy can be reduced if the firing temperature of the clinker can be reduced.
クリンカーの焼成温度低減にはクリンカーの主要鉱物のうち、間隙相であるC3A(3CaO・Al2O3)やC4AF(4CaO・Al2O3・Fe2O3)を増加させる技術が開発されている。 Of major minerals clinker firing temperature reduction of clinker, techniques for increasing the a gap phase C 3 A (3CaO · Al 2 O 3) and C 4 AF (4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3) Has been developed.
例えば特許文献1では、C3AとC4AFの合計量を22%以上、鉄率(I.M.)を1.3以下とすることにより、クリンカーの焼成温度を1300〜1400℃とすることを可能としている。 For example, in Patent Document 1, the total amount of C 3 A and C 4 AF is 22% or more and the iron ratio (IM) is 1.3 or less, so that the clinker firing temperature is 1300 to 1400 ° C. Making it possible.
非特許文献1ではC3A量を増大させことにより、焼成温度の低下が可能となることが示されている。 Non-Patent Document 1 shows that the firing temperature can be lowered by increasing the amount of C 3 A.
また、近年の地球環境問題と関連して、廃棄物・副産物等の有効利用は重要な課題となっている。セメント産業、セメント製造設備の特徴を生かし、セメント製造時に原料や燃料として廃棄物を有効利用あるいは処理を行なうことは、安全かつ大量処分が可能という観点から有効とされている。廃棄物、副産物はAl2O3含有量が高いものが多く、C3AやC4AFを多くしたクリンカーは、このような廃棄物を多く使用可能であるという点でも有利である(例えば、特許文献2)。 Further, in relation to recent global environmental problems, effective use of wastes and by-products has become an important issue. Taking advantage of the characteristics of the cement industry and cement production equipment, it is effective from the viewpoint of safe and mass disposal to effectively use or treat waste as raw material and fuel during cement production. Many wastes and by-products have a high content of Al 2 O 3, and a clinker with a large amount of C 3 A or C 4 AF is advantageous in that it can use a large amount of such waste (for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1記載のクリンカーは未だ強度の点で改善の余地がある。さらに鉄率を1.3以下とする必要があるため、一定以上にはアルミニウムの割合を増大させることができず、廃棄物使用の観点からも改善の余地があった。 However, the clinker described in Patent Document 1 still has room for improvement in terms of strength. Furthermore, since the iron ratio needs to be 1.3 or less, the proportion of aluminum cannot be increased beyond a certain level, and there is room for improvement from the viewpoint of waste use.
非特許文献1記載のクリンカーは、1400℃以下の低温で焼成するとf−CaOが残りやすく、f−CaOを1.0%未満に低減させようとすると、5〜15℃程度しか温度低減効果を得られないという課題があった。さらにこのクリンカーは、強度発現に寄与する割合が大きいC3S量が60%であり、高い強度を得るために、より高いC3S量が求められるが、焼成されにくい鉱物であるC3S量を増大させると、いっそう焼けにくくなる(f−CaO量が増えたり、温度低減効果が小さくなる)ことが予測される。 When the clinker described in Non-Patent Document 1 is fired at a low temperature of 1400 ° C. or less, f-CaO tends to remain, and if it is attempted to reduce f-CaO to less than 1.0%, the temperature reduction effect is only about 5-15 ° C. There was a problem that it could not be obtained. Further, this clinker has a C 3 S amount that contributes to strength development of 60%, and a higher C 3 S amount is required to obtain high strength, but C 3 S is a mineral that is difficult to be fired. Increasing the amount is expected to make it more difficult to burn (the amount of f-CaO increases or the temperature reduction effect decreases).
従って本発明は、廃棄物や副産物を多量に消費可能で、1400℃未満の低温で焼成可能であり、かつ高い強度と低いf−CaO量を併せ持ったクリンカーの製造方法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a clinker that can consume a large amount of waste and by-products, can be fired at a low temperature of less than 1400 ° C., and has both high strength and a low amount of f-CaO. To do.
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討を進め、、高い強度を発現するためにC3S量を増やした組成であって、1400℃未満の低温で焼成してもf―CaOが1.0%未満のセメントクリンカーが得られる組成を見出し、本発明を完成した。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have made extensive studies, and have a composition in which the amount of C 3 S is increased in order to develop high strength. Even when fired at a low temperature of less than 1400 ° C., f-CaO is not formed. The present inventors have completed the present invention by finding a composition capable of obtaining a cement clinker of less than 1.0%.
即ち、本発明はボーグ式により算出されるC3S量が61%以上で、かつf−CaOが1.0%未満のポルトランドセメントクリンカーを1400℃未満の焼成温度で製造する方法であって、
焼成後の組成がボーグ式により算出されるC3S量が61%以上、C4AF量が12〜15%、C3AとC4AFの合計量が22%以上であり、かつ鉄率(I.M)が1.40〜1.80となるように原料比率を調整することを特徴とするポルトランドセメントクリンカーの製造方法である。
That is, the present invention is a method for producing a Portland cement clinker having a C 3 S amount calculated by the Borg formula of 61% or more and f-CaO of less than 1.0% at a firing temperature of less than 1400 ° C.,
The C 3 S amount calculated by the Borg formula is 61% or more, the C 4 AF amount is 12 to 15%, the total amount of C 3 A and C 4 AF is 22% or more, and the iron ratio after firing A raw material ratio is adjusted so that (I.M) is 1.40 to 1.80.
本発明によれば、焼成温度を従来のクリンカーよりも大幅に低い1300〜1400℃程度まで低減することが可能となる。さらに相対的に多くの廃棄物・副産物を原料として使用可能であり、かつ良好な強度発現性が得られる。 According to this invention, it becomes possible to reduce a calcination temperature to about 1300-1400 degreeC significantly lower than the conventional clinker. Furthermore, a relatively large amount of waste and by-products can be used as raw materials, and good strength development can be obtained.
本発明におけるC3A、C4AFおよびC3S量は、ボーグ(Bogue)式によって求められるものである。 The amounts of C 3 A, C 4 AF and C 3 S in the present invention are determined by the Bogue equation.
ボーグ式は、係数・諸比率とならんで利用され、主要化学分析値を用いておよその主要化合物組成を算出する計算式であり、当業者には周知の式であるが、念のため、以下にボーグ式によるクリンカー中の各鉱物量の求め方を記しておく。 The Borg formula is used in conjunction with coefficients and various ratios, and is a calculation formula for calculating the approximate main compound composition using the main chemical analysis values, and is a formula well known to those skilled in the art. Describes how to determine the amount of each mineral in the clinker using the Borg formula.
C3S量 = (4.07×CaO)―(7.60×SiO2)―(6.72×Al2O3)―(1.43×Fe2O3)
C2S量 = (2.87×SiO2)―(0.754×C3S)
C3A量 = (2.65×Al2O3)―(1.69×Fe2O3)
C4AF量 = 3.04×Fe2O3
C 3 S amount = (4.07 × CaO) − (7.60 × SiO 2 ) − (6.72 × Al 2 O 3 ) − (1.43 × Fe 2 O 3 )
C 2 S amount = (2.87 × SiO 2 ) − (0.754 × C 3 S)
C 3 A amount = (2.65 × Al 2 O 3 ) − (1.69 × Fe 2 O 3 )
C 4 AF amount = 3.04 × Fe 2 O 3
また鉄率(I.M.)は、水硬率(H.M.)ケイ率(S.M.)、活動係数(A.I.)および石灰飽和度(L.S.D.)とならんで、主要化学成分値を用いて求められ、クリンカー製造管理のための特性値として、回数・諸比率の一つとして利用されており、当業者には周知の係数であるが、念のため、以下に当該鉄率の計算方法を他の係数値と併せて記しておく。 In addition, the iron ratio (IM) is the hydraulic ratio (HM), the siliceous ratio (SM), the activity coefficient (AI), and the lime saturation (LSD). It is obtained by using the main chemical component values, and is used as one of the frequency and ratio as a characteristic value for clinker production management. In the following, the calculation method of the iron ratio is described together with other coefficient values.
水硬率(H.M.) = CaO/(SiO2+Al2O3+Fe2O3)
ケイ酸率(S.M.) = SiO2/(Al2O3+Fe2O3)
鉄率(I.M.) = Al2O3/Fe2O3
活動係数(A.I.) = SiO2/Al2O3
石灰飽和度(L.S.D.) = CaO/(2.8×SiO2+1.2×Al2O3+0.65×Fe2O3)
Hydraulic modulus (HM) = CaO / (SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 )
Silicic acid ratio (SM) = SiO 2 / (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 )
Iron ratio (IM) = Al 2 O 3 / Fe 2 O 3
Activity coefficient (AI) = SiO 2 / Al 2 O 3
Lime saturation (LSD) = CaO / (2.8 × SiO 2 + 1.2 × Al 2 O 3 + 0.65 × Fe 2 O 3 )
なお、上記中の「CaO」、「SiO2」、「Al2O3」および「Fe2O3」は、それぞれJIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析法」やJIS R 5204「セメントの蛍光X線分析法」などに準拠した方法により測定できる。 “CaO”, “SiO 2 ”, “Al 2 O 3 ” and “Fe 2 O 3 ” in the above are JIS R 5202 “Chemical analysis method of Portland cement” and JIS R 5204 “Fluorescence X of cement”, respectively. It can be measured by a method conforming to “line analysis method” or the like.
本発明においては、焼成後のC3S量が61%以上となるように原料を調製する。C3Sは初期、長期強度の発現に寄与する鉱物であり、多いほど高い強度が得られる傾向があるが、一方で焼けにくい(高い焼成温度を必要とする)という特徴がある。従って、この量が60%を下回ると、低温で焼成時にf−CaOを1.0%未満にすることは容易であるが、C3AおよびC4AFの量および後述する鉄率を所定の範囲にしても良好な強度発現性を得られない。 In the present invention, the raw material is prepared so that the amount of C 3 S after firing is 61% or more. C 3 S is a mineral that contributes to the development of long-term strength at an early stage, and as it increases, there is a tendency that higher strength is obtained, but on the other hand, it is difficult to burn (requires a higher firing temperature). Therefore, if this amount is less than 60%, it is easy to make f-CaO less than 1.0% at the time of firing at a low temperature, but the amount of C 3 A and C 4 AF and the iron ratio described later are set to a predetermined value. Even if it is within the range, good strength development cannot be obtained.
C3S量は62%以上であることが好ましく、63%以上であることが特に好ましい。なお後述するC3AおよびC4AFの合計量は少なくとも22%であるから、C3S量の上限は78%となる。凝結の開始から終結までの時間をある程度確保するために、70%以下が好ましく、65%以下がより好ましい。 The amount of C 3 S is preferably 62% or more, and particularly preferably 63% or more. Since the total amount of C 3 A and C 4 AF described later is at least 22%, the upper limit of the C 3 S amount is 78%. In order to secure a certain time from the start to the end of the setting, it is preferably 70% or less, more preferably 65% or less.
本発明においては、焼成後のC4AF量が12〜15%となるように原料を調製する。C4AF量が多い方が焼成温度を低下させた際のf−CaO量が少なくなるが、多すぎると強度発現性が悪くなる。 In the present invention, the raw material is prepared so that the amount of C 4 AF after firing is 12 to 15%. When the amount of C 4 AF is large, the amount of f-CaO is decreased when the firing temperature is lowered.
本発明においては、焼成後のC3A、C4AFの量はその合計が22%以上でなくてはならない。これらの量が22%を下回ると強度発現性などの物性の良好なセメントクリンカーを1300〜1400℃の温度で焼成して得ることが困難になる。より好ましい合計量は23%以上である。一方でこれらの合計量が32%を上回ると液相量が多すぎるため、ロータリーキルン内でのコーチングの発達等、キルン運転に影響を及ぼす。より好ましい合計量は28%以下である。 In the present invention, the total amount of C 3 A and C 4 AF after firing must be 22% or more. When these amounts are less than 22%, it becomes difficult to obtain a cement clinker having good physical properties such as strength development at a temperature of 1300 to 1400 ° C. A more preferable total amount is 23% or more. On the other hand, if the total amount exceeds 32%, the amount of liquid phase is too large, which affects the kiln operation such as the development of coaching in the rotary kiln. A more preferable total amount is 28% or less.
本発明で製造されるセメントクリンカーにはさらにC2Sが含まれていてもよい。その量は17%以下(C3Aが61%以上、C3A+C4AFが22%以上で、合計83%以上のため)であり、3%以上であることが好ましい。長期強度を得るという観点から、特に好ましくはC3S量との合計量が69%以上となる量である。 The cement clinker produced in the present invention may further contain C 2 S. The amount is 17% or less (C 3 A is 61% or more and C 3 A + C 4 AF is 22% or more, and the total is 83% or more), and preferably 3% or more. From the viewpoint of obtaining long-term strength, it is particularly preferably an amount such that the total amount with the C 3 S amount is 69% or more.
本発明で製造されるセメントクリンカーにおいて最も重要なことは鉄率(I.M.)を1.4〜1.8とすることにある。鉄率が1.4を下回ると十分な凝結性状が得られず、硬化体を形成しにくくなり、強度発現性が低下する。鉄率が1.8を超えると、低温での焼成が不十分になり、f−CaOが高くなり、流動性の低下や凝結異常となる。 The most important thing in the cement clinker produced by the present invention is to set the iron ratio (IM) to 1.4 to 1.8. If the iron ratio is less than 1.4, sufficient coagulation properties cannot be obtained, and it becomes difficult to form a cured product, resulting in a decrease in strength development. When the iron ratio exceeds 1.8, firing at a low temperature becomes insufficient, f-CaO becomes high, and fluidity is lowered and condensation is abnormal.
本発明においては、このように鉄率が1.4〜と、特許文献1記載のクリンカーよりも高いため、アルミニウムを含む廃棄物・副産物を相対的に多量に原料として使用することができる。 In the present invention, since the iron ratio is 1.4 to higher than the clinker described in Patent Document 1, waste and by-products containing aluminum can be used in a relatively large amount as a raw material.
水硬率及びケイ酸率は特に限定されるものではないが、各種物性のバランスに優れたものとするために、水硬率は好ましくは1.8〜2.2、特に好ましくは1.9〜2.1であり、またケイ酸率は好ましくは1.0〜2.0、特に好ましくは1.1〜1.7である。 The hydraulic modulus and silicic acid rate are not particularly limited, but the hydraulic modulus is preferably 1.8 to 2.2, particularly preferably 1.9, in order to achieve an excellent balance of various physical properties. The silicic acid ratio is preferably 1.0 to 2.0, and particularly preferably 1.1 to 1.7.
本発明で製造されるセメントクリンカーのf−CaOは1.0%未満である。1.0%を超えると初期の水和熱が大きくなり、流動性の低下や異常凝結となる。f−CaOを1.0%未満とするには、前記したC3AとC4AFの合計量、及び鉄率を満足するように原料を調製して焼成すればよい。 The f-CaO of the cement clinker produced in the present invention is less than 1.0%. If it exceeds 1.0%, the initial heat of hydration increases, resulting in decreased fluidity and abnormal condensation. In order to make f-CaO less than 1.0%, raw materials may be prepared and fired so as to satisfy the total amount of C 3 A and C 4 AF and the iron ratio.
本発明においてクリンカーの焼成は1400℃未満の温度で行う。また、焼成を十分なものとするために、好ましくは1300℃以上、より好ましくは1350℃以上とする。 In the present invention, the clinker is fired at a temperature of less than 1400 ° C. Moreover, in order to make baking sufficient, Preferably it is 1300 degreeC or more, More preferably, you may be 1350 degreeC or more.
焼成は、工業的な生産を考慮するとロータリーキルン(例えば、SPキルンやNSPキルン等)で行うことが好ましい。 Firing is preferably performed in a rotary kiln (for example, an SP kiln or an NSP kiln) in consideration of industrial production.
当該セメント原料の調製混合方法も公知の方法を適宜採用すればよい。例えば、事前に廃棄物、副産物およびその他の原料(石灰石、生石灰、消石灰等のCaO源、珪石等のSiO2源、粘土等のAl2O3源、鉄源等のFe2O3源など)の組成を測定し、これら原料中の各成分割合から上記範囲になるように各原料の調合割合を計算し、その割合で原料を調合すればよい。 As a method for preparing and mixing the cement raw material, a known method may be adopted as appropriate. For example, waste, by-products and other raw materials in advance (CaO sources such as limestone, quicklime and slaked lime, SiO 2 sources such as silica, Al 2 O 3 sources such as clay, Fe 2 O 3 sources such as iron sources, etc.) Is measured, the blending ratio of each raw material is calculated so as to be within the above range from the ratio of each component in these raw materials, and the raw material is blended at that ratio.
なお、本発明の製造方法で用いる原料は、従来セメントクリンカーの製造において使用される原料と同様なものが特に制限なく使用される。廃棄物、副産物等を利用することも無論可能である。 In addition, the raw material used with the manufacturing method of this invention can use the same thing as the raw material conventionally used in manufacture of a cement clinker without a restriction | limiting in particular. Of course, it is possible to use waste and by-products.
本発明の製造方法において、廃棄物、副産物等から一種以上の廃棄物を使用することは、廃棄物、副産物等の有効利用を促進する観点から好ましいことである。使用可能な廃棄物・副産物をより具体的に例示すると、高炉スラグ、製鋼スラグ、非鉄鉱滓、石炭灰、下水汚泥、浄水汚泥、製紙スラッジ、建設発生土、鋳物砂、ばいじん、焼却飛灰、溶融飛灰、塩素バイパスダスト、木屑、廃白土、ボタ、廃タイヤ、貝殻、都市ごみやその焼却灰等が挙げられる(なお、これらの中には、セメント原料になるとともに熱エネルギー源となるものもある)。 In the production method of the present invention, it is preferable to use one or more kinds of wastes from wastes, by-products and the like from the viewpoint of promoting effective utilization of wastes, by-products and the like. Specific examples of usable waste and by-products include blast furnace slag, steelmaking slag, non-ferrous iron slag, coal ash, sewage sludge, purified water sludge, papermaking sludge, construction generated soil, foundry sand, dust, incineration fly ash, melting Examples include fly ash, chlorine bypass dust, wood scrap, waste white clay, waste, tires, shells, municipal waste and incinerated ash. is there).
特に本発明のセメントクリンカーは、C3AおよびC4AFというAl2O3をその構成元素とする鉱物を多く含む。そのため、従来のセメントクリンカーに比べて、Al2O3含有量の多い廃棄物・副産物をより多く使用して製造できるという利点を有する。 In particular, the cement clinker of the present invention contains many minerals such as C 3 A and C 4 AF whose constituent elements are Al 2 O 3 . Therefore, with the advantage that as compared with the conventional cement clinker, Al 2 O 3 content of more waste and by-products can be prepared using more of.
本発明の製造方法で製造されたセメントクリンカーは、従来公知のセメントクリンカーと同様、セッコウと共に粉砕または個別に粉砕した後、混合することにより、セメントとすることができる。当該セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメントが挙げられる。またポルトランドセメントとする以外にも、各種混合セメントや、土壌固化材等の固化材の構成成分として使用することも可能である。 The cement clinker produced by the production method of the present invention can be made into a cement by pulverizing or separately pulverizing with gypsum and mixing after mixing with the gypsum. Examples of the cement include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, and ultra-early-strength Portland cement. In addition to Portland cement, it can also be used as a constituent of various mixed cements and solidifying materials such as soil solidifying materials.
セッコウを加えてセメントとする場合、使用するセッコウについては、二水セッコウ、半水セッコウ、無水セッコウ等のセメント製造原料として公知のセッコウが特に制限なく使用できる。セッコウの添加量は、ポルトランドセメントの場合、そのなかのSO3量が1.5〜5.0質量%となるように添加することが好ましく、1.8〜3質量%となるような添加量がより好ましい。上記セメントクリンカーおよびセッコウの粉砕方法については、公知の技術が特に制限なく使用できる。 When gypsum is added to make cement, gypsum to be used can be used without particular limitation as a gypsum known as a raw material for producing cement such as dihydrate gypsum, semi-water gypsum, and anhydrous gypsum. In the case of Portland cement, the amount of gypsum added is preferably so that the amount of SO 3 is 1.5 to 5.0% by mass, such that the amount is 1.8 to 3 % by mass. Is more preferable. As for the above-mentioned cement clinker and gypsum grinding method, known techniques can be used without any particular limitation.
また、当該セメントには、高炉スラグ、シリカ質混合材、フライアッシュ、炭酸カルシウム、石灰石等の混合材や粉砕助剤を適宜添加して混合粉砕するか、粉砕後に混合材と混合してもよい。また塩素バイパスダスト等を混合してもよい。 Further, the cement may be appropriately mixed with a blast furnace slag, a siliceous mixed material, fly ash, calcium carbonate, limestone, or a pulverization aid and mixed or pulverized, or may be mixed with the mixed material after pulverization. . Further, chlorine bypass dust or the like may be mixed.
セメントの粉末度は、特に制限されないが、ブレーン比表面積で2800〜4500cm2/gに調整されることが好ましい。 The fineness of the cement is not particularly limited, but is preferably adjusted to 2800 to 4500 cm 2 / g in terms of the specific surface area of branes.
さらに必要に応じ、粉砕後に高炉スラグ、フライアッシュ等を混合し、高炉スラグセメント、フライアッシュセメント等にすることも可能である。 Further, if necessary, blast furnace slag, fly ash or the like can be mixed after pulverization to obtain blast furnace slag cement, fly ash cement or the like.
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(1)廃棄物を含む工業原料を用いて、焼成ベースで各鉱物組成となるように原料を調整し、電気炉で焼成し、セメントクリンカーを得た。このセメントクリンカーにSO3換算で2±0.2%となるようにセッコウを添加し、Blaine法による比表面積が3200±50cm2/gとなるように混合粉砕し、各セメントを製造した。
(2)原料およびセメントクリンカーの化学組成の測定:JIS R 5204に準拠する蛍光X線分析法により測定した。
(3)f−CaOの測定:セメント協会標準試験方法I−01 遊離酸化カルシウムの定量方法に準拠して測定した。
(4)モルタル圧縮強さの測定:JIS R 5201に準拠する方法により測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to these Examples.
(1) Using industrial raw materials containing waste, the raw materials were adjusted to have each mineral composition on a firing base, and fired in an electric furnace to obtain a cement clinker. Gypsum was added to this cement clinker so that it would be 2 ± 0.2% in terms of SO 3 , and mixed and ground so that the specific surface area by the Blaine method would be 3200 ± 50 cm 2 / g to produce each cement.
(2) Measurement of chemical composition of raw material and cement clinker: Measured by fluorescent X-ray analysis in accordance with JIS R 5204.
(3) Measurement of f-CaO: Cement Association Standard Test Method I-01 Measured according to the method for quantifying free calcium oxide.
(4) Measurement of mortar compressive strength: It was measured by a method based on JIS R 5201.
実施例1
ボーグ式による計算で、焼成後のC3Sが64.4%、C2Sが6.2%、C3Aが13.3%、C4AFが13.2%となるように原料を調製した。この際の鉄率は1.80、水硬率が2.11、ケイ酸率が1.57となる。
Example 1
The raw materials are calculated so that C 3 S after firing is 64.4%, C 2 S is 6.2%, C 3 A is 13.3%, and C 4 AF is 13.2% by calculation according to the Borg formula. Prepared. At this time, the iron ratio is 1.80, the hydraulic ratio is 2.11, and the silicic acid ratio is 1.57.
この原料を電気炉で1395℃で90分間焼成した。得られたクリンカーのf−CaO量は0.55%であった。セメントを製造し、モルタル圧縮強度を測定した結果を表1に示す。 This raw material was baked in an electric furnace at 1395 ° C. for 90 minutes. The amount of f-CaO of the obtained clinker was 0.55%. Table 1 shows the results of producing cement and measuring the mortar compressive strength.
実施例2
ボーグ式による計算で、焼成後のC3Sが61.8%、C2Sが12.6%、C3Aが9.6%、C4AFが13.4%となるように原料を調製した。この際の鉄率は1.46、水硬率が2.09、ケイ酸率が1.90となる。
Example 2
The raw materials are calculated so that C 3 S after firing is 61.8%, C 2 S is 12.6%, C 3 A is 9.6%, and C 4 AF is 13.4% according to the calculation by the Borg formula. Prepared. At this time, the iron ratio is 1.46, the hydraulic ratio is 2.09, and the silicic acid ratio is 1.90.
この原料を電気炉で1395℃で90分間焼成した。得られたクリンカーのf−CaO量は0.50%であった。セメントを製造し、モルタル圧縮強度を測定した結果を表1に示す。 This raw material was baked in an electric furnace at 1395 ° C. for 90 minutes. The amount of f-CaO of the obtained clinker was 0.50%. Table 1 shows the results of producing cement and measuring the mortar compressive strength.
比較例1
ボーグ式による計算で、焼成後のC3Sが62.6%、C2Sが11.6%、C3Aが13.5%、C4AFが9.5%となるように原料を調製した。この際の鉄率は2.26、水硬率が2.16、ケイ酸率が2.00となる。
Comparative Example 1
The raw materials are calculated so that C 3 S after firing is 62.6%, C 2 S is 11.6%, C 3 A is 13.5%, and C 4 AF is 9.5% according to the calculation by the Borg formula. Prepared. At this time, the iron ratio is 2.26, the hydraulic ratio is 2.16, and the silicic acid ratio is 2.00.
この原料を電気炉で1350℃で90− 分間焼成した。得られたクリンカーのf−CaO量は3.24%であった。セメントを製造し、モルタル圧縮強度を測定した結果を表1に示す。 This raw material was baked in an electric furnace at 1350 ° C. for 90 minutes. The amount of f-CaO of the obtained clinker was 3.24%. Table 1 shows the results of producing cement and measuring the mortar compressive strength.
比較例2
ボーグ式による計算で、焼成後のC3Sが62.8%、C2Sが7.2%、C3Aが17.3%、C4AFが9.7%となるように原料を調製した。この際の鉄率は2.86、水硬率が2.15、ケイ酸率が1.61となる。
Comparative Example 2
The raw materials are calculated so that C 3 S after firing is 62.8%, C 2 S is 7.2%, C 3 A is 17.3%, and C 4 AF is 9.7% according to the calculation by the Borg formula. Prepared. At this time, the iron ratio is 2.86, the hydraulic ratio is 2.15, and the silicic acid ratio is 1.61.
この原料を電気炉で1350℃で90分間焼成した。得られたクリンカーのf−CaO量は3.53%であった。セメントを製造し、モルタル圧縮強度を測定した結果を表1に示す。 This raw material was baked at 1350 ° C. for 90 minutes in an electric furnace. The amount of f-CaO of the obtained clinker was 3.53%. Table 1 shows the results of producing cement and measuring the mortar compressive strength.
比較例3
ボーグ式による計算で、焼成後のC3Sが63.6%、C2Sが6.7%、C3Aが9.4%、C4AFが17.4%となるように原料を調製した。この際の鉄率は1.26、水硬率が2.04、ケイ酸率が1.47となる。
Comparative Example 3
The raw materials were calculated so that C 3 S after firing was 63.6%, C 2 S was 6.7%, C 3 A was 9.4%, and C 4 AF was 17.4%. Prepared. At this time, the iron ratio is 1.26, the hydraulic ratio is 2.04, and the silicic acid ratio is 1.47.
この原料を電気炉で1350℃で90分間焼成した。得られたクリンカーのf−CaO量は0.63%であった。セメントを製造し、モルタル圧縮強度を測定した結果を表1に示す。 This raw material was baked at 1350 ° C. for 90 minutes in an electric furnace. The amount of f-CaO of the obtained clinker was 0.63%. Table 1 shows the results of producing cement and measuring the mortar compressive strength.
実施例1、2は本発明に係るものであり、1400℃未満の温度で焼成してもf−CaOが1.0%以下と焼成が十分に行われている。また、いずれの場合も各材齢のモルタル圧縮強さは良好となっている。 Examples 1 and 2 relate to the present invention, and even when calcination is performed at a temperature lower than 1400 ° C., the f-CaO is sufficiently calcinated at 1.0% or less. Moreover, the mortar compressive strength of each age is favorable in any case.
比較例1、2は非特許文献1に記載のクリンカー組成から更に強度を向上させるためC3S量を増大させたものに相当する。いずれもf−CaOは3.0%を超える高い値となっており、モルタル圧縮強さも各材齢で実施例と比較して低い結果となっている。 Comparative Examples 1 and 2 correspond to those obtained by increasing the amount of C 3 S in order to further improve the strength from the clinker composition described in Non-Patent Document 1. In any case, f-CaO has a high value exceeding 3.0%, and the mortar compressive strength is low as compared with the examples at each age.
比較例3は、特許文献1に記載のクリンカーの組成に相当するものである。f−CaOは1.0%未満と十分に焼成が行われているが、モルタル圧縮強さは各材齢において実施例と比較して低い結果となっている。 Comparative Example 3 corresponds to the clinker composition described in Patent Document 1. Although f-CaO is sufficiently fired to be less than 1.0%, the mortar compressive strength is lower than that of Examples in each material age.
Claims (3)
焼成後の組成が、ボーグ式により算出されるC3S量が61%以上、C4AF量が12〜15%、C3AとC4AFの合計量が22%以上であり、かつ鉄率(I.M)が1.40〜1.80となるように原料比率を調整することを特徴とするポルトランドセメントクリンカーの製造方法。 A method for producing a Portland cement clinker having a C 3 S amount calculated by the Borg formula of 61% or more and f-CaO of less than 1.0% at a firing temperature of less than 1400 ° C.,
The composition after firing is such that the C 3 S amount calculated by the Borg formula is 61% or more, the C 4 AF amount is 12 to 15%, the total amount of C 3 A and C 4 AF is 22% or more, and iron A method for producing a Portland cement clinker, wherein the raw material ratio is adjusted so that the rate (IM) is 1.40 to 1.80.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017055345A JP2018158850A (en) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | Method for producing cement clinker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017055345A JP2018158850A (en) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | Method for producing cement clinker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018158850A true JP2018158850A (en) | 2018-10-11 |
Family
ID=63796369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017055345A Pending JP2018158850A (en) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | Method for producing cement clinker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018158850A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112174549A (en) * | 2020-09-21 | 2021-01-05 | 盐城工学院 | Solid waste treatment method for silicon wafer waste powder and product thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5665638B2 (en) * | 2011-04-19 | 2015-02-04 | 株式会社トクヤマ | Method for producing cement clinker |
| JP2015034116A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 住友大阪セメント株式会社 | Cement clinker, and cement composition |
-
2017
- 2017-03-22 JP JP2017055345A patent/JP2018158850A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5665638B2 (en) * | 2011-04-19 | 2015-02-04 | 株式会社トクヤマ | Method for producing cement clinker |
| JP2015034116A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 住友大阪セメント株式会社 | Cement clinker, and cement composition |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112174549A (en) * | 2020-09-21 | 2021-01-05 | 盐城工学院 | Solid waste treatment method for silicon wafer waste powder and product thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5665638B2 (en) | Method for producing cement clinker | |
| JP6282408B2 (en) | Hydraulic composition | |
| JP2015010009A (en) | Mixed cement | |
| JP5705021B2 (en) | Method for producing cement clinker | |
| JP6825171B1 (en) | Method for producing hydraulic composition | |
| JP6579928B2 (en) | Method for producing cement clinker | |
| JP2017122016A (en) | Method for producing Portland cement clinker | |
| JP6676355B2 (en) | Hydraulic composition | |
| JP2009184895A (en) | Cement additive and cement composition | |
| JP5932478B2 (en) | Cement composition and method for producing the same | |
| JP6516658B2 (en) | Cement clinker | |
| JP7436249B2 (en) | cement clinker | |
| JP7450826B2 (en) | Hydraulic composition and its manufacturing method | |
| JP2018158850A (en) | Method for producing cement clinker | |
| JP5976069B2 (en) | Cement clinker | |
| JP2011084413A (en) | Cement additive and cement composition | |
| JP2018158861A (en) | Portland cement clinker | |
| JP2010195601A (en) | Cement composition | |
| JP2017088434A (en) | Method for producing clinker | |
| JP2008222475A (en) | Fired product, cement additive and cement composition | |
| JP7540833B2 (en) | Cement clinker | |
| JP2011079710A (en) | Cement additive and cement composition | |
| WO2023182292A1 (en) | Portland cement clinker, cement composition, and method for producing portland cement clinker | |
| WO2023182293A1 (en) | Portland cement clinker, cement composition and method for producing portland cement clinker | |
| WO2024219334A1 (en) | Manufacturing method of portland cement clinker |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191122 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200929 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201013 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210413 |