專利名稱：水泥熟料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泥熟料(cement clinker)及其制造方法，更詳細(xì)地說，涉及謀求燒成工序的燒成熱量減少的水泥熟料及其制造方法。
本申請主張2004年12月3日在日本申請的特愿2004-352076號的優(yōu)先權(quán)，在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
近年，水泥制造技術(shù)的顯著進(jìn)步在于，開發(fā)了減少水泥熟料(下文稱為熟料)的燒成熱量的技術(shù)。即，由在此之前的往調(diào)合原料中加水并使其均勻后進(jìn)行燒成的必需較多燒成熱量的濕式燒成法向通過熱風(fēng)將水泥原料干燥后進(jìn)行粉碎，然后進(jìn)行燒成的燒成熱量減少的干式燒成法轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步地，有新型懸浮方式(ニユ一サスペンシヨン方式)的燒成法的開發(fā)等一系列燒成技術(shù)的變遷，在所述新型懸浮方式的燒成法中，通過預(yù)熱器預(yù)先對調(diào)合原料進(jìn)行煅燒，將所得到的煅燒原料投入回轉(zhuǎn)窯(下文稱為窯)中，由此進(jìn)一步減少燒成熱量。
然后，作為謀求進(jìn)一步減少燒成熱量的技術(shù)，分別開發(fā)了(1)改變調(diào)合原料的主要化學(xué)組成的方法(非專利文獻(xiàn)1)；和(2)使用熔劑(フラツクス)的方法(同樣為非專利文獻(xiàn)1)。
(1)的方法是改變氧化鋁、鐵、硫等的含量，增加燒成時的液相量，即使在較低的溫度下也易生成熟料的方法。
(2)的方法是在水泥原料中添加促進(jìn)燒成反應(yīng)的螢石(氟化鈣)等熔劑的方法。
非專利文獻(xiàn)1著者H.F.W.Taylor；出版物名CementChemistry；發(fā)行國英國；發(fā)行所ACADEMIC PRESS LIMITED；發(fā)行年月日1990年；頁數(shù)(1)關(guān)于改變調(diào)合原料的主要化學(xué)組成的方法，80頁、(2)關(guān)于使用熔劑的方法，93頁。

發(fā)明內(nèi)容
但是，這些(1)大大改變調(diào)合原料的主要化學(xué)組成的方法、(2)使用熔劑的方法分別存在下述問題。
即，(1)大大改變調(diào)合原料的主要化學(xué)組成的方法中，生成礦物組成與泛用的波特蘭水泥不同的熟料。因此，使用所制造的水泥制造混凝土或灰漿時，它們呈現(xiàn)出特異的流動性狀和強(qiáng)度表現(xiàn)性。結(jié)果水泥的用途受到限制，不能將其實(shí)用于寬的范圍。
此外，(2)利用熔劑的方法中，有下述問題熔劑的成分元素(例如氟)在窯內(nèi)揮發(fā)，其附著在窯或預(yù)熱器的內(nèi)壁，產(chǎn)生涂敷問題(コ一チングトラブル)；由于熔劑成分的影響制造出特異物性的水泥。熔劑的添加量越多這些問題越顯著。
為此，本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果著眼于作為熟料的主要構(gòu)成礦物的一種的阿利特(alite)，即，發(fā)現(xiàn)若利用通過生成非均質(zhì)晶核而生長的阿利特的生長機(jī)理，在低于以往的溫度促進(jìn)阿利特的生成，則可以進(jìn)一步減少燒成熱量，從而完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的目的在于提供在不大大改變水泥的主要化學(xué)組成和礦物組成，且不降低品質(zhì)的條件下有效地減少預(yù)熱器涂敷量、延長耐火磚的壽命，同時能夠?qū)崿F(xiàn)燒成熱量減少的水泥熟料及其制造方法。
本發(fā)明的第一方案為一種水泥熟料，其是在燒成工序?qū)性谠瞎ば蛑谢旌系亩喾N水泥原料的調(diào)合原料進(jìn)行燒成得到的、含有阿利特的水泥熟料，其是如下得到的在上述燒成工序之前，向水泥原料和調(diào)合原料中的至少1方中混入成為阿利特的生成的核的物質(zhì)或含有該成為阿利特的生成的核的物質(zhì)的含核物后，對混入上述物質(zhì)的調(diào)合原料進(jìn)行燒成，所述成為阿利特的生成的核的物質(zhì)具有高于水泥熟料中液相的溫度的熔點(diǎn)。在該調(diào)合原料中含有燒成工序內(nèi)的水泥熟料及其前體物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，作為水泥熟料的主要構(gòu)成礦物的阿利特具有在通常的水泥熟料生成條件下難以自發(fā)地生成阿利特的核，而以其它物質(zhì)為核(非均質(zhì)晶核)，開始結(jié)晶生長的性質(zhì)。因此，從生長的環(huán)境相外部添加該物質(zhì)，使其共存在液相的水泥熟料中。如此，以所添加的物質(zhì)為核，在低于以往的溫度促進(jìn)阿利特的生成。由此，縮短了直至阿利特的生成結(jié)束所需的時間，也降低了最高加熱溫度。結(jié)果可以在不改變水泥的主要礦物組成或不使用熔劑的條件下謀求燒成熱量的減少。
結(jié)晶的生長包含從什么也沒有的環(huán)境相生成晶胚的核生成、和核生成后的穩(wěn)定的結(jié)晶生長2個基本過程。此外，核生成分為生長的物質(zhì)本身成為核的自然核生成、和異物成為核的非均質(zhì)晶核生成2類。即使是與生長的結(jié)晶相同的結(jié)晶，如本發(fā)明那樣從生長的環(huán)境相外部添加，以其為核而生長時，也屬于非均質(zhì)晶核生成的范疇。
原料工序是水泥制造工藝的初期工序，其中，將石灰石、粘土、硅石、鐵原料等水泥原料投入原料磨中，將這些原料邊混合邊粉碎至規(guī)定的粒度。此外，粉碎前的粘土類根據(jù)需要用粘土干燥機(jī)等進(jìn)行干燥。
在燒成工序，將調(diào)合原料投入作為熟料燒成設(shè)備的主要機(jī)器的窯中，然后一邊在窯內(nèi)緩慢地向下游移動，一邊在燒成帶被加熱至1450℃左右。期間，調(diào)合原料經(jīng)過干燥、脫水、分解等過程的同時，在燒成帶附近調(diào)合原料中的石灰(氧化鈣)、硅石、氧化鋁等相互再結(jié)合，生成熟料組成化合物。在該過程中生成液相。液相的生成溫度(下文稱為液相溫度)為1200～1300℃左右。
水泥熟料的主要構(gòu)成礦物包括阿利特、貝利特(belite)和填在它們中間的間隙相。阿利特是占熟料組合物的約二分之一量的礦物，其平均粒徑為20μm左右，該阿利特是生成非均質(zhì)晶核的物質(zhì)。
成為阿利特生成的核的物質(zhì)(下文稱為成為生成核的物質(zhì))必須是即使與液相接觸也不分解、熔解的物質(zhì)。因此，物質(zhì)的熔點(diǎn)必須比水泥熟料的液相生成溫度(1200～1300℃左右)高。作為成為生成核的物質(zhì)，例如，可以采用耐火磚、氧化鎂、鉑、銠、生石灰、新添加的阿利特、貝利特等。但是優(yōu)選即使是在從回轉(zhuǎn)窯燒出的水泥熟料中，也以固相形式穩(wěn)定存在的物質(zhì)。例如，在水泥工廠內(nèi)易獲得的水泥熟料、由此制造的水泥等。而且，若從窯前部(窯前)向運(yùn)轉(zhuǎn)中的高溫回轉(zhuǎn)窯內(nèi)投入石灰石微粉，則在與調(diào)合原料或水泥熟料接觸之前，石灰石微粉在高溫下脫碳酸(脫炭酸)，轉(zhuǎn)變?yōu)樯椅⒎邸Ｓ纱?，得到與投入生石灰微粉時幾乎相同的效果。這樣，若從外部添加熔點(diǎn)超過1300℃的物質(zhì)作為核，則阿利特的生成得到促進(jìn)，水泥熟料的燒成熱量減少。
成為生成核的物質(zhì)的粒徑優(yōu)選小。例如為5μm以下。
成為生成核的物質(zhì)或含有該成為核的物質(zhì)的含核物的投入在燒成工序之前進(jìn)行。具體地說，可以為燒成工序，也可以為原料工序。此外，也可以分成燒成工序和原料工序，實(shí)施該成為生成核的物質(zhì)或含核物質(zhì)的投入。投入物質(zhì)到達(dá)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的最優(yōu)選的地方為從燒成工序的水泥熟料的液相開始生成的地方到阿利特開始生成的地方之間。必須一邊對回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況或水泥熟料的品質(zhì)進(jìn)行評價(jià)，一邊在成為核的物質(zhì)或含核物質(zhì)的投入地點(diǎn)或方法方面下工夫，以使其不會在到達(dá)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)能夠生成阿利特的區(qū)域之前轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌衔?，而使熔點(diǎn)低于液相溫度，或不能促進(jìn)阿利特的生成。
成為生成核的物質(zhì)或含核物質(zhì)可以在原料工序預(yù)先混入水泥原料和調(diào)合原料中的至少1方中。具體地說，該物質(zhì)可以與水泥原料一起投入原料磨中或投入粘土干燥機(jī)中。
此外，成為生成核的物質(zhì)或含核物質(zhì)可以在燒成工序投入水泥熟料燒成設(shè)備的規(guī)定部位(1個部位或多個部位)。具體地可以列舉預(yù)熱器、煅燒爐、回轉(zhuǎn)窯等。物質(zhì)投入回轉(zhuǎn)窯的部位優(yōu)選為燒成中的回轉(zhuǎn)窯的液相生成區(qū)域或溫度比其低的一側(cè)。具體的投入口為回轉(zhuǎn)窯的窯后部(窯尻)、窯前部。
對成為生成核的物質(zhì)的混入量沒有限定。例如，相對于調(diào)合原料100重量份為5重量份以下。此外，對含核物的混入量沒有限定。例如，以成為生成核的物質(zhì)計(jì)，相對于調(diào)合原料100重量份為5重量份以下。
作為含核物，例如，可以采用水泥熟料、水泥、生石灰、耐火磚的微粉等。此時，對含核物中成為阿利特的生成核的物質(zhì)的成分比沒有限定。
本發(fā)明的第二方案為上述第一方案的水泥熟料，其中，上述物質(zhì)是水泥熟料中所含有的物質(zhì)，在上述原料工序，將上述物質(zhì)以相對于調(diào)合原料100重量份為5重量份以下的比例混入水泥原料和調(diào)合原料中的至少1方中。
作為水泥熟料中所含有的物質(zhì)，優(yōu)選在水泥熟料中穩(wěn)定存在、熔點(diǎn)為1500℃以上的物質(zhì)。例如，可以為水泥熟料本身，也可以為阿利特或貝利特。此外，還可以為耐火磚(熔點(diǎn)為1800℃左右)。
相對于調(diào)合原料100重量份，成為生成核的物質(zhì)的混入量為5重量份以下。若超過5重量份，則根據(jù)物質(zhì)的種類，水泥的品質(zhì)會降低。成為生成核的物質(zhì)的優(yōu)選混入量為0.05～1.0重量份。若在該范圍，則可得到更好的效果，即水泥熟料的燒成熱量進(jìn)一步減少、以及由游離石灰的減少等達(dá)成的品質(zhì)提高。
本發(fā)明的第三方案為上述第一方案或上述第二方案的水泥熟料，其中，上述物質(zhì)為水泥熟料或水泥。
成為生成核的物質(zhì)可以為水泥熟料，也可以為水泥。進(jìn)一步地，可以為水泥熟料和水泥兩者混合得到的物質(zhì)。此時的混合比例例如為5∶95～50∶50。
對水泥的種類沒有限定。可以舉出例如普通波特蘭水泥、早強(qiáng)波特蘭水泥、中熱波特蘭水泥等各種波特蘭水泥。作為水泥熟料，可以采用作為這些水泥(各種波特蘭水泥)的原料的水泥熟料。特別優(yōu)選阿利特量多的早強(qiáng)波特蘭水泥或其所用的水泥熟料。
本發(fā)明的第四方案為上述第一方案～上述第三方案中任意一個方案的水泥熟料，其中，上述物質(zhì)的粒徑為5mm以下。
若成為生成核的物質(zhì)的粒徑超過5mm，則根據(jù)物質(zhì)的種類，水泥熟料的品質(zhì)會降低。物質(zhì)的優(yōu)選粒徑為0.01mm以下。若在該范圍，則可得到水泥熟料的燒成熱量進(jìn)一步減少、以及品質(zhì)提高的更優(yōu)選的效果。
本發(fā)明的第五方案為一種水泥熟料的制造方法，其是在燒成工序?qū)υ谠瞎ば蚧旌系玫降恼{(diào)合原料進(jìn)行燒成，制造含有阿利特的水泥熟料的水泥熟料的制造方法，其中，在上述燒成工序之前向水泥原料和調(diào)合原料中的至少1方中混入熔點(diǎn)高于水泥熟料中的液相的溫度、且成為阿利特的生成核的物質(zhì)。
本發(fā)明的第六方案是上述第五方案的水泥熟料的制造方法，其中，上述物質(zhì)是水泥熟料中所含有的物質(zhì)，在上述原料工序，將上述物質(zhì)以相對于調(diào)合原料100重量份為5重量份以下的比例混入水泥原料和調(diào)合原料中的至少1方中。
本發(fā)明的第七方案是上述第五方案或上述第六方案的水泥熟料的制造方法，其中，上述物質(zhì)為水泥熟料或水泥。
本發(fā)明的第八方案為上述第五方案～上述第七方案中任意一個方案的水泥熟料的制造方法，其中，上述物質(zhì)的粒徑為5mm以下。
本發(fā)明的第九方案為上述第五方案～上述第八方案中任意一個方案的水泥熟料的制造方法，其中，上述燒成通過具有預(yù)熱器、煅燒爐和回轉(zhuǎn)窯的熟料燒成設(shè)備進(jìn)行，上述物質(zhì)投入該熟料燒成設(shè)備的位置為上述預(yù)熱器、煅燒爐、回轉(zhuǎn)窯的窯前部或窯后部中的至少1個部位。
向熟料燒成設(shè)備內(nèi)投入成為阿利特的生成核的物質(zhì)時，可以利用熟料燒成設(shè)備的既有裝置，也可以利用專用的裝置。例如，可以通過既有的燃料用燃燒器(バ一ナ)，在粉煤等燃料中混入上述物質(zhì)，投入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。此外，也可以通過專用的吹入管或槽(シユ一ト)投入預(yù)熱器內(nèi)或回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。從窯后部投入成為生成阿利特的核的物質(zhì)時，在可燃物和水泥原料中的任意一者中混入成為核的物質(zhì)，將其成型為球狀、圓柱狀、環(huán)狀等，優(yōu)選該物質(zhì)在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)向窯前部方向的移動速度快的。由此，成為核的物質(zhì)在到達(dá)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的液相生成區(qū)域之前，不易與調(diào)合原料反應(yīng)而形成其它化合物。
根據(jù)本發(fā)明的水泥熟料及其制造方法，由于在燒成工序之前向水泥原料和調(diào)合原料中的至少1方中混入成為阿利特的生成核的物質(zhì)，因此可以在低于以往的溫度促進(jìn)阿利特的生成。由此，能夠以比以往小的燒成耗熱率(焼成熱量原単位)燒成高品質(zhì)的水泥熟料。
具體實(shí)施例方式
下文對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行具體說明。
實(shí)施例1首先，試驗(yàn)例和比較例中所使用的材料、試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法如下所示。
1.使用材料1)耐火磚尖晶石磚2)水泥調(diào)合原料石灰石、粘土、硅石、鐵原料(重量比為78∶15∶5∶2)3)普通和早強(qiáng)波特蘭水泥熟料的微粉三菱マテリアル株式會社制4)普通和早強(qiáng)波特蘭水泥三菱マテリアル株式會社制2.試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法(1)游離石灰根據(jù)水泥協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法“游離鈣的定量方法”進(jìn)行。即，將樣品與甘油和乙醇的混合溶劑一起煮沸使鈣溶出，用乙酸銨的乙醇溶液進(jìn)行滴定。
(2)熟料燒成耗熱率是水泥熟料的燒成所必需的每1小時的燃料放熱量(單位kcal/h)除以每1小時的熟料制造量(單位t/h)得到的值。燃料的放熱量是每1小時的燃料用量乘以其低放熱量求得的。
(試驗(yàn)例1、比較例1)在原料工序，向普通波特蘭水泥的調(diào)合原料(粒徑為210μm以下)中混入熔點(diǎn)為1800℃左右的耐火磚微粉(粒徑為149μm以下)，使當(dāng)該水泥調(diào)合原料為100重量份時，融點(diǎn)為1800℃左右的耐火磚微粉為0.2重量份。將其投入回轉(zhuǎn)窯中，在1450℃左右進(jìn)行燒成。燒成時的最高加熱溫度為1500℃(未添加耐火磚微粉時的最高加熱溫度為1500℃)。耐火磚的組成為SiO20.3％、Al2O317.1％、Fe2O33.0％、CaO0.5％、MgO79.1％。所得到的水泥熟料的礦物組成如表1所示。其中，以投入耐火磚微粉的試驗(yàn)為試驗(yàn)例1，以未投入的為比較例1。


(凡例)各熟料礦物的組成是由熟料的化學(xué)組成用Bogue(ボ一グ)式求得的值。
所得到的普通波特蘭水泥熟料的主要化學(xué)組成與未投入耐火磚微粉時大致相同。但是，回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)一周時的普通波特蘭水泥熟料中的游離石灰的平均含量由未投入耐火磚微粉時的0.9％降至0.6％.此外，水泥熟料的燒成耗熱率由未投入耐火磚微粉時的650kcal/t變?yōu)?44kcal/t，降低約1％。
(試驗(yàn)例2、比較例2)通過水泥熟料冷卻器(ク一ラ)的電集塵機(jī)將普通波特蘭水泥熟料的顆粒(粒徑為5mm以下)集塵，將其通過專用的吹入設(shè)備從窯前部向著窯軸方向，投入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，每1t水泥熟料投入8kg。在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，正在于1450℃左右對普通波特蘭水泥熟料進(jìn)行燒成。燒成時的最高加熱溫度約為1500℃(未投入普通波特蘭水泥熟料顆粒時的最高加熱溫度約為1550℃)。普通波特蘭水泥微粉的熔點(diǎn)為1700℃左右。所得到的水泥熟料的礦物組成同樣示于表1。其中，以投入普通波特蘭水泥熟料顆粒的試驗(yàn)為試驗(yàn)例2，以未投入的為比較例2。
結(jié)果，所得到的普通波特蘭水泥熟料的主要礦物組成與未投入該水泥熟料顆粒時大致相同。但是，回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)一周時的普通波特蘭水泥熟料中的游離石灰的平均含量為0.4％，與未投入普通波特蘭水泥熟料顆粒時大致相同或有若干減少。而且水泥熟料的燒成耗熱率由未投入普通波特蘭水泥熟料顆粒時的652kcal/t變?yōu)?40kcal/t，降低約2％。
(試驗(yàn)例3、比較例3)通過專用的燃燒器從窯后部向著窯軸方向?qū)⒃鐝?qiáng)波特蘭水泥熟料的微粉(Blaine值(ブレ一ン値)為3500cm2/g)投入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，每1t水泥熟料投入10kg。在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，正在于1450℃左右對普通波特蘭水泥熟料進(jìn)行燒成。早強(qiáng)波特蘭水泥熟料微粉的熔點(diǎn)為1700℃左右。燒成時的最高加熱溫度約為1500℃(未投入早強(qiáng)波特蘭水泥熟料微粉時的最高加熱溫度約為1550℃)。所得到的水泥熟料的礦物組成同樣地示于表1。其中，以投入早強(qiáng)波特蘭水泥熟料微粉的試驗(yàn)為試驗(yàn)例3，以未投入的為比較例3。
結(jié)果，所得到的普通波特蘭水泥熟料的主要礦物組成與未投入該水泥熟料微粉時大致相同。但是，回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)一周時的普通波特蘭水泥熟料中的游離石灰的平均含量為0.4％，減少0.2％。而且水泥熟料燒成耗熱率由未投入早強(qiáng)波特蘭水泥熟料微粉時的658kcal/t變?yōu)?41kcal/t，降低約3％。
(試驗(yàn)例4、比較例4)
將早強(qiáng)波特蘭水泥(Blaine值為4300cm2/g)混入粉煤中，通過粉煤燃燒器從窯前部向著窯軸方向，投入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，每1t水泥熟料投入20kg。在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，正在于1500℃左右對早強(qiáng)波特蘭水泥熟料進(jìn)行燒成。早強(qiáng)波特蘭水泥微粉的熔點(diǎn)為1700℃左右。燒成時的最高加熱溫度約為1550℃(未投入早強(qiáng)波特蘭水泥微粉時的最高加熱溫度約為1600℃)。所得到的水泥熟料的礦物組成同樣地示于表1。其中，以投入早強(qiáng)波特蘭水泥熟料微粉的試驗(yàn)為試驗(yàn)例4，以未投入的試驗(yàn)為比較例4。
結(jié)果，所得到的早強(qiáng)波特蘭水泥熟料的主要礦物組成與未投入該早強(qiáng)波特蘭水泥時大致相同。但是，回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)一周時的早強(qiáng)波特蘭水泥熟料中的游離石灰的平均含量為0.5％，幾乎未改變或有若干減少。而且水泥熟料燒成耗熱率由未投入早強(qiáng)波特蘭水泥微粉時的655kcal/t變?yōu)?31kcal/t，降低約4％。
(試驗(yàn)例5、比較例5)使用吹入管將熔點(diǎn)為1700℃左右的早強(qiáng)波特蘭水泥熟料的微粉(Blaine值為4100cm2/g)投入正在對普通波特蘭水泥熟料進(jìn)行燒成的回轉(zhuǎn)窯的煅燒爐中，每1t水泥熟料投入5kg。燒成時的最高加熱溫度約為1500℃(未投入早強(qiáng)波特蘭水泥微粉時的最高加熱溫度約為1550℃)。所得到的水泥熟料的礦物組成同樣地示于表1。其中，以投入早強(qiáng)波特蘭水泥熟料微粉的試驗(yàn)為試驗(yàn)例5，以未投入的試驗(yàn)為比較例5。
結(jié)果，普通波特蘭水泥熟料的主要礦物組成與未投入該熟料微粉時大致相同。但是，回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)一周時的普通波特蘭水泥熟料中的游離石灰的平均含量為0.5％，減少0.2％。而且水泥熟料燒成耗熱率由未投入早強(qiáng)波特蘭水泥熟料微粉時的647kcal/t變?yōu)?34kcal/t，降低約2％。
(試驗(yàn)例6、比較例6)將石灰石微粉(Blaine值為6100cm2/g)混入粉煤中，通過粉煤燃燒器從窯前部向著窯軸方向，投入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，每1t水泥熟料投入10kg。此時，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，正在于1450℃左右對普通波特蘭水泥熟料進(jìn)行燒成。燒成時的最高加熱溫度約為1500℃(未投入石灰石微粉時的最高加熱溫度約為1550℃)。所得到的水泥熟料的礦物組成同樣地示于表1。其中，以投入石灰石微粉的試驗(yàn)為試驗(yàn)例6，以未投入的為比較例6。
結(jié)果，所得到的普通波特蘭水泥熟料的主要礦物組成與未投入該石灰石微粉時相比，C3S量有若干增加，但是其它的礦物量大致相同。但是，回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)一周時的普通波特蘭水泥熟料中的游離石灰的平均含量為0.6％，減少0.1％。而且水泥熟料燒成耗熱率由未投入石灰石微粉時的658kcal/t變?yōu)?48kcal/t，降低約2％。另外，投入的石灰石微粉由于在與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的水泥原料、水泥熟料接觸時，在高溫下脫碳酸轉(zhuǎn)變?yōu)樯椅⒎?，因此認(rèn)為該生石灰微粉成為水泥熟料中的一部分阿利特的生成核。
(試驗(yàn)例7、比較例7)將石灰石微粉(Blaine值為4500cm2/g)混合在可燃物(乙烯樹脂( ビニ一ル)、塑料、樹脂類小片的混合物)中，進(jìn)行加熱加壓成型為直徑約20cm的球狀，從預(yù)熱器最下部的導(dǎo)管(housing)投入正在對早強(qiáng)波特蘭水泥熟料進(jìn)行燒成的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。石灰石微粉的投入量是每1t水泥熟料15kg。水泥熟料燒成時的最高加熱溫度約為1600℃。所得到的水泥熟料的礦物組成同樣地示于表1。其中，以投入石灰石微粉的試驗(yàn)為試驗(yàn)例7，以未投入的為比較例7。
結(jié)果，所得到的早強(qiáng)波特蘭水泥熟料的主要礦物組成與未投入該石灰石微粉時相比，C3S量稍微增加，但是其它的礦物量大致相同。但是，回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)一周時的早強(qiáng)波特蘭水泥熟料中的游離石灰的平均含量為0.7％，減少0.1％。而且水泥熟料燒成耗熱率從未投入石灰石微粉時的659kcal/t變?yōu)?47kcal/t，降低約2％。另外，投入的石灰石微粉由于在窯內(nèi)的高溫下脫碳酸轉(zhuǎn)變?yōu)樯椅⒎郏虼苏J(rèn)為該生石灰微粉的一部分成為水泥熟料中的一部分阿利特的生成核。
產(chǎn)業(yè)實(shí)用性本發(fā)明可以適用于能夠在不改變水泥的主要化學(xué)組成和礦物組成的條件下實(shí)現(xiàn)燒成熱量的減少的水泥熟料及其制造方法。
權(quán)利要求
1.一種水泥熟料，其是在燒成工序?qū)性谠瞎ば蚧旌系亩喾N水泥原料的調(diào)合原料進(jìn)行燒成得到的含有阿利特的水泥熟料，其是如下得到的在上述燒成工序之前向水泥原料和調(diào)合原料中的至少1方中混入具有高于水泥熟料中液相的溫度的熔點(diǎn)、且成為阿利特的生成核的物質(zhì)或含有該成為阿利特的生成核的物質(zhì)的含核物，然后，對混入上述物質(zhì)的調(diào)合原料進(jìn)行燒成。
2.如權(quán)利要求1所述的水泥熟料，其中，上述物質(zhì)是水泥熟料中所含有的物質(zhì)，在上述原料工序，將上述物質(zhì)以相對于調(diào)合原料100重量份為5重量份以下的比例混入水泥原料和調(diào)合原料中的至少1方中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水泥熟料，其中，上述物質(zhì)是水泥熟料或水泥。
4.如權(quán)利要求1或2所述的水泥熟料，其中，上述物質(zhì)的粒徑為5mm以下。
5.一種水泥熟料的制造方法，其是在燒成工序?qū)υ谠瞎ば蚧旌系恼{(diào)合原料進(jìn)行燒成，制造含有阿利特的水泥熟料的水泥熟料的制造方法，其中，在上述燒成工序之前向水泥原料和調(diào)合原料中的至少1方中混入熔點(diǎn)高于水泥熟料中的液相的溫度、且成為阿利特的生成核的物質(zhì)。
6.如權(quán)利要求5所述的水泥熟料的制造方法，其中，上述物質(zhì)是水泥熟料中所含有的物質(zhì)，在上述原料工序，將上述物質(zhì)以相對于調(diào)合原料100重量份為5重量份以下的比例混入水泥原料和調(diào)合原料中的至少1方中。
7.如權(quán)利要求5或6所述的水泥熟料的制造方法，其中，上述物質(zhì)為水泥熟料或水泥。
8.如權(quán)利要求5或6所述的水泥熟料的制造方法，其中，上述物質(zhì)的粒徑為5mm以下。
9.如權(quán)利要求5或6所述的水泥熟料的制造方法，其中，上述燒成通過具有預(yù)熱器、煅燒爐和回轉(zhuǎn)窯的熟料燒成設(shè)備進(jìn)行，上述物質(zhì)投入該熟料燒成設(shè)備中的位置為上述預(yù)熱器、煅燒爐、回轉(zhuǎn)窯的窯前部或窯后部中的至少1個部位。
全文摘要
本發(fā)明提供在不大大改變水泥的主要化學(xué)組成和礦物組成、且無預(yù)熱器的涂敷問題或?qū)λ辔镄缘牟涣加绊懙臈l件下，謀求燒成熱量減少的水泥熟料及其制造方法。在該水泥熟料的制造方法中，在燒成工序之前向水泥原料和調(diào)合原料的至少1方中混入熔點(diǎn)高于水泥熟料液相的溫度、且成為C
文檔編號C04B7/42GK101068756SQ200580041229
公開日2007年11月7日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者朝倉悅郎, 下坂建一, 山下牧生, 小松隆一 申請人:三菱麻鐵里亞爾株式會社