Источник www.skb21.ru

В первую очередь на кинетику усвоения оксида кальция влияет коэффициент насыщения КН или LSFсырьевой смеси, определяющий соотношение между оснóвными и кислыми оксидами. Повышение значений КН (LSF) в сырьевой смеси предусматривает повышенное содержание в клинкере C₃S(алита) и необходимость более длительного обжига при высокой температуре. При прочих равных условиях наблюдается прямая зависимость между степенью насыщения клинкера СаО и содержанием в нем СаО _(своб). В практических условиях КН клинкеров задают в интервале 0,90-0,94.

В печах мокрого способа количество СаО_(своб). допускается до 1 мас.%, в печах сухого способа до 2 мас.%.

При 1450 С количество расплава составляет около 20 - 30% и зависит от химического состава обжигаемого материала. С увеличением силикатного модуля nдоля расплава в клинкере уменьшается. Снижение доли расплава ухудшаются условия образования алита, который образуется только в расплаве через растворение части кристаллов белита и оксида кальция по реакции C₂S+СаО→ C₃S.

Повышение содержания SiO₂при постоянном КН (т.е. увеличение значения силикатного модуля n) предусматривает повышенное суммарного содержания силикатных минералов C₃S+ C₂Sи пониженное содержание C₃A+C₄AF. Это делает сырьевые смеси более трудно спекающимися. Чем выше n, тем медленнее протекает процесс связывания СаО в клинкерные минералы.

При n=3…4 получить клинкер практически невозможно. На практике значениеnравно 2,0…2,5.

С повышением глиноземистого модуляpдо 1,4…1,8 реакция усвоения СаО в смесях протекает интенсивно. По мере увеличения pсвыше 1,8 наблюдается снижение реакционной способности смесей вследствие возрастания вязкости жидкого расплава из-за обогащения его оксидом алюминия. При этом наблюдается инконгруэнтное плавление C₃Aпо реакции C₃A→ C₅A₃+СаО+расплав. Т.е. появляется неравновесный СаО, последующее связывание которого требует дополнительного времени.

Диффузия реагентов в расплаве заметно ускоряется. Это главная задача спекания -формирование ценного кристаллического трехкальциевого силиката. Это оправдывает дорогостоящий процесс обжига клинкера при высокой температуре спекания. Примеси, состоящие из алюмината и феррита расплавленной фазы, встраиваются в кристаллические решетки двухкальциевого и трехкальциевого силикатов в виде твердых фаз и образуют твердые растворы минералов. В расплаве при температурах свыше 1400 С растворены все объемы A1₂O₃ и Fe₂О₃. Расплав имеет примерный состав 56% CaO, 7% SiО₂, 23% Al₂О₃ и 14% Fe₂О₃. Кроме того, расплав способствует другим реакциям, например, таким как конверсия крупнозернистого кварца или известняка. Эти реакции могут ускоряться (особенно усвоение кварца) за счет увеличения зоны плавления, снижения вязкости расплава и деградации (разрушения) крупной фракции.

При производстве высокопрочных и быстротвердеющих цементов не рекомендуется обжигать клинкер, содержащий более 65-70% алита и 8% С₃А.

Лучшая активность клинкеров обеспечивается при содержании силикатных минералов в пределах: С₃S + C₂S = 75-78%, C₃S = 54-62%, С₂S = 14-24%. Увеличение содержания в клинкере алита свыше указанных пределов не повышает существенно активность цементов.

Контроль реакции прокаливания определяет стабильность работы печи. Из опыта, накопленного с различными типами печей с декарбонизаторами, следует, что существует взаимосвязь между различиями в степени обжига и временем пребывания материала в системе предварительного обжига. Системы с более коротким временем пребывания твердых частиц, как правило, демонстрируют большие колебания прокаливания.

Основные конфигурации систем предварительного обжига связаны с потоком вторичного и третичного воздуха из печи и охладителя соответственно в систему предварительного обжига. Различные конфигурации действующих установок можно резюмировать следующим образом:

I. Вторичный воздух для сжигания из печи полностью поступает в камеру декарбонизатора без какого-либо отдельного канала третичного воздуха от клинкерного холодильника. Таким образом, этот тип декарбонизатора работает с газом для сжигания, обедненным кислородом (10-14%), и подходит только для подачи топлива в меньшем количестве (20-30%).

II. Печные газы не проходят через предварительный декарбонизатор, который использует только горячий третичный воздух из клинкерного холодильника. Печные газы смешиваются с продуктом предварительного обжига перед поступлением в циклон подогревателя.

Это сгорание в декарбонизаторе осуществляется горячим воздухом, содержащим 21% кислорода. Доля топлива в декарбонизаторе может находиться в диапазоне 50-65% от общего расхода топлива на обжиг клинкера.

III. Третичный воздух из клинкерного холодильника и печные газы смешиваются перед декарбонизатором, а затем добавляются к потоку, поступающему в систему. При необходимости эта конфигурация может также предусматривать байпас для печных газов.

IV. При наличии двух потоков циклонных теплообменников для печи, в один поток подаются печные газы, а в другой - газы из декарбонизатора. Третичный воздух из клинкерного холодильника подает воздух для горения в декарбонизатор.

Не вдаваясь в детали конструкции, можно в целом выделить два типа декарбонизаторов: линейные кальцинаторы (ILC) и кальцинаторы отдельной линии (SLC). Основное различие заключается в том, что в ILC печные газы проходят через предварительный кальцинатор, а в SLC - нет.

Другим важным аспектом работы предварительного обжига является температура третичного воздуха. Чем выше температура, тем ниже потребление тепла и стабильнее система обжига. Таким образом, системы печей с декарбонизаторами тесно связаны с конструкцией и эффективностью работы клинкерного холодильника.

Множество вариантов конструкции систем циклонных теплообменников и декарбонизаторов направлены на достижение следующих целей:

• Удовлетворение противоречивых требований по минимизации температуры и уровня кислорода, и полное выгорание топлива;
• Снижение тепловой нагрузки во вращающейся печи;
• Достижение контролируемой степени декарбонизации;
• Сокращение выбросов NOx;
• Использование альтернативных или трудносгораемых видов топлива.

Что касается вышеуказанных целей, и, в частности, последних двух, цементная промышленность разработала конструкции систем для снижения выбросов NOx и для сжигания различных видов топлива в предкальцинаторе.

В результате конструктивных усовершенствований циклонов предварительного нагрева эффективность разделения материала возросла, а перепад давления на циклонный теплообменник существенно уменьшился. Падение давления в циклонах было уменьшено за счет обеспечения больших впускных отверстий, больших выпускных отверстий и наклонных входных полок, а также за счет устранения любых внутренних горизонтальных поверхностей. Разработка высокоэффективных циклонов с низким перепадом давления позволила установить дополнительные ступени теплообменных циклонов для снижения температуры выходящего газа и достижения экономии топлива при незначительном увеличении стоимости установки.

С 29 ноября по 1 декабря в Москве в ЦВК «Экспоцентр» пройдет 24 Международный строительный форум «Цемент. Бетон. Сухие смеси», в котором примут участие сотрудники компании «Полипласт». Организатором форума на ежегодной основе выступает Международное Аналитическое обозрение «ALITinform».

В рамках мероприятия соберутся представители различных компаний-производителей цементного оборудования, сухих строительных смесей, добавок и заполнителей, а также крупных строительных организаций. Деловая программа включает 50 уникальных докладов от главных специалистов и ведущих аналитиков мирового и региональных рынков строительных материалов, представителей исследовательских центров, органов государственной власти и международных организаций.

Программа форума:

• Международная специализированная выставка «Цемент. Бетон. Сухие смеси»;
• Международная научно-техническая конференция «Индустриальное домостроение: производство, проектирование, строительство — BlockRead»;
• Международная конференция «Современные технологии сухих смесей в строительстве – MixBuild»;
• Обучающий семинар для технологов компаний-производителей товарного бетона и ЖБИ.

Широкая научно-техническая база Полипласта позволяет компании охватить сразу несколько тематик мероприятия. В связи с этим от лица компании участие в форуме примут сразу два специалиста в смежных секциях:

• Руководитель службы технического сопровождения продукции ООО «Полипласт Новомосковск» Вовк Ирина Владимировна представит технический доклад на тему «Принципы гарантированного обеспечения морозостойкости бетонов дорожных и аэродромных покрытий» в рамках проведения конференции «BlockRead»;
• Директор по продажам добавок для строительных смесей компании «Полипласт» Удинцев Евгений Александрович представит технический доклад «Ключевые аспекты подбора редиспергируемых полимерных порошков для различных классов сухих строительных смесей» в ходе проведения конференции «MixBuild».

Будем рады видеть всех участников форума на выступлении наших специалистов!

С 31 октября по 3 ноября компания «Полипласт» приняла участие в международной выставке химической промышленности и науки «ХИМИЯ-2022», которая прошла в ЦВК «Экспоцентр» в Москве.

В рамках проведения выставки Полипласт представил широкий спектр высокотехнологичной химической продукции собственной разработки более чем по 20 основным производственным направлениям.

Широкий ассортиментный портфель и развитая научно-техническая база компании привлекли внимание представителей более 200 различных организаций, среди которых:

• Нефтехимические предприятия;
• Золотодобывающие организации;
• Представители металлургической промышленности;
• Производители строительных материалов;
• Представители цементной промышленности;
• Производители бытовой химии;
• Лакокрасочных материалов и др.

Высококвалифицированные технологи и эксперты компании подробно рассказывали о способах использования специализированной химии, помогали с подборами составов и давали рекомендации, в то время как специалисты коммерческих подразделений обсуждали с потенциальными партнерами вопросы экономической эффективности применения наукоемкой химической продукции в различных отраслях промышленности.

В ходе выставки стенд Полипласта посетил заместитель Министра промышленности и торговли РФ Михаил Иванов.  Он отметил, что продукция мало- и среднетоннажной химии (МСТХ) – это важнейшее сырье как для самого химпрома, так и для других отраслей.

Увеличение числа деловых партнёров, обмен опытом и результатами научно-исследовательской деятельности стали главными итогами выставки «ХИМИЯ-2022» для компании «Полипласт», что, несомненно, послужит хорошим плацдармом для очередного витка развития холдинга.

Назначение огнеупорной футеровки - изолировать стальной корпус от высоких температур внутри печи и защитить его от коррозионных свойств обрабатываемого материала, а также защита корпуса печи от истирающего воздействия обжигаемого материала.

Она может состоять из огнеупорного кирпича или литого огнеупорного бетона, или может отсутствовать в зонах печи, температура которых ниже приблизительно 250 °C. Выбор огнеупорного материала зависит от температуры внутри печи и химической природы обрабатываемого материала. В некоторых процессах, таких как производство цемента, срок службы огнеупора продлевается за счет сохранения покрытия из обрабатываемого материала на огнеупорной поверхности. 

Толщина футеровки обычно составляет от 80 до 300 мм. Типичный огнеупор способен поддерживать перепад температур между его горячей и холодной поверхностями до 1000 C. Температура корпуса должна поддерживаться ниже 350 C, чтобы защитить сталь от повреждений, а непрерывные инфракрасные сканеры используются для раннего предупреждения о "горячих точках", указывающих на разрушение огнеупора.

Факторы, влияющие на стойкость футеровки:

Высокая стойкость футеровок обеспечивается за счет создания обмазки из обжигаемого материала на поверхности кирпича. Для обеспечения образования обмазки на футеровке важное значение имеет содержание в нем низкоплавких оксидов Al₂O₃ и  Fe₂O₃.

Содержание Al₂O₃  и Fe₂O₃  в сырьевой смеси обеспечивает получение вязкой жидкой фазы, которая легко прилипает к футеровке (оптимальное содержание в материале Al₂O₃ = 3,5 - 3,7%, Fe₂O₃ = 2.6 – 2.9 %).

Содержание тугоплавкого материала SiO₂ в составе глинистых минералов не оказывает никакого влияния, т. к. при t 500 С происходит разложение минералов глины с образованием аморфных оксидов и аморфного SiO₂, который легко вступает в реакцию с оксидом кальция. Если же в материале имеется SiO2 в формекварца крупнокристаллического, который плохо вступает в реакции минералообразования, то требуется повышенная температура обжига, что снижает стойкость футеровки.

Коэффициент насыщения должен находиться в оптимальном интервале (КН=0,91).  При увеличении КН спекание сырья затрудняется и требуется более высокая температура в печи, что снижает стойкость футеровки. При пониженном КН<0,91 образуется легкоспекаемая сырьевая смесь, поэтому уменьшается длина зоны спекания и появляется избыточная жидкая фаза, что требует более стабильного режима обжига. Перегрев приводит к тому, что расплавляется обмазка, а небольшое снижение температуры может привести к выпуску брака. Поэтому в этих условиях часто возникает колебание температуры футеровки, что приводит к сколу кирпича и его разрушению.

Значение силикатного модуля тоже должно находиться в оптимальном интервале  n=2,3.

Примеси в сырьевой смеси Na₂O, K₂O=1%, MgO=2,5%  повышает стойкость футеровки.

Основные способы повышения стойкости футеровки:

1. использование качественного огнеупора;
2. качественное выполнение футеровочных работ;
3. оптимальный состав обжигаемого материала;
4. исключение резких теплосмен огнеупорной футеровки в печи;
5. оптимальный режим горения топлива (рациональный факел);
6. соблюдение рационального режима розжига печи.

Теплообменные устройства предназначены для снижения расхода топлива и должны обеспечивать:

• интенсивный теплообмен межу материалом и газовым потоком;
• рациональное продвижение материала на различных участках;
• образование и сохранение гранул материала;
• предотвращение образования колец в печи;
• пониженное сопротивление газовому потоку;
• низкий пылеунос.

После частичного высыхания шлама и достижения критической влажности материал ссыпается с цепей, при этом обеспечивается регенеративный теплообмен, когда цепь нагревается в газовом потоке в верхнем положении и отдает тепло материалу при погружении в него.

В качестве оценочных критериев цепных теплообменников применяют:

1. Способ навески: гирляндная, свободновисящая, комбинированная, коврик, шторка;
2. Длина цепной завесы;
3. Масса цепной завесы;
4. Удельная масса цепной завесы – отношение массы цепей  к массе клинкера за час;
5. Поверхность цепной завесы;
6. Удельная поверхность цепной завесы – отношение поверхности цепей к массе клинкера за час;
7. Коэффициент плотности завесы – отношение поверхности цепей к поверхности футеровки;
8. Длина цепи;
9. Просвет под цепями;
10. Вид цепей: круглозвенные, овальные;
11. Диаметр звена цепи D_ц, мм;
12. Диаметр прута цепи d_ц, мм;
13. Масса 1 м цепей, кг/м;
14. Поверхность 1 м цепей, м²/м.

При подборе схемы цепную завесу в зависимости от свойств материала делят на 3 участка: текучего, вязко-пластичного и сыпучего состояния. Первый участок в основном выполняет функцию фильтра подогревателя, т.е. улавливает пыль из газового потока и поэтому здесь следует создавать уплотненную навеску. На втором участке для снижения газодинамического сопротивления завесы и предотвращения образования колец необходимо ускорять движение материала и поэтому навешивать тяжелые крупнозвенные цепи с d_ц≈30 мм и D_ц≥ 120 мм под небольшим углом (45-50 градусов) к оси печи. На третьем участке в области сыпучего материала для интенсификации теплообмена и увеличения срока службы цепей следует замедлять его движение путем увеличения угла линии навески до 70 градусов и создания подпора материала с помощью «шторок». Это обусловлено тем, что в области регенеративного теплообмена при малом слое и времени пребывания цепи в нем она не успевает отдать необходимое тепло материалу и перегревается в газовом потоке. Если же шлам не склонен к образованию гранул, то из-за пониженного теплообмена в свободной части печи, на участке от цепей до зоны спекания можно нагреть его не на ~1200 С, как в предыдущем случае, а всего на ~900 С.

Преимущество гирляндной завесы заключается в более интенсивном теплообмене, пониженном расходе цепей и способности формировать гранулы. Недостатком является ограниченный коэффициент плотности (k_F ≤ 4), сложность навески и эксплуатации. При обрыве нескольких концов цепи спутываются, образуют комья и вследствие того, что они не опускаются в материал, исключаются из теплообмена. Преимущество свободновисящей завесы заключается в простоте навески, возможности создавать большую плотность, пониженном газодинамическом сопротивлении и возможности регулировать скорость движения материала в ней. Недостатками являются пониженный теплообмен, большая масса и предотвращение грануляции материала.

Минеральное  сырье для цемента должно давать оксиды, необходимые для клинкера. Отдельные сырьевые материалы обычно содержат более одного оксида. Первичное сырье - это материал, который всегда используется в относительно больших количествах конкретным заводом.

 Для устранения незначительных недостатков в одном или нескольких оксидах в первичном сырье могут быть добавлены вспомогательные вещества или “корректирующие добавки”, как правило, высокой чистоты.

При оценке качества сырьевых компонентов учитывается не только потенциальный вклад каждого материала в содержание основных оксидов (CaO, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃), но и содержание нежелательных микроэлементов. Такие оксиды называются второстепенными или примесными.

Большая часть сырья для производства клинкера поступает из открытых карьеров. Запасы основного сырья должны быть достаточными по крайней мере для 50-летней эксплуатации цементного завода. При выборе места строительства цементного завода обязательно учитывают расположение месторождения карбонатного сырья и глинистого сырья. Транспортировка основных сырьевых материалов на большие расстояния (более нескольких километров), как правило, исключается.

Цементное сырье геохимически безвредно, поэтому такие методы, как кислотный дренаж выработанных карьеров, как правило, не применяется. В целом, проблемы с добычей цементного сырья в основном связаны с шумом, вибрацией и пылью от взрывных работ (обычно не выполняемых ежедневно) и транспортировочного оборудования (в основном, для перевозки на короткие расстояния), а также с эстетическими соображениями.

Способ добычи определяется в основном физическими свойствами сырья и глубиной его залегания. Твёрдые породы добывают преимущественно с помощью буровзрывных работ, а мягкие - прямой экскавацией. Прямая экскавация как способ разработки карьера более проста, безопасна и особенно эффективна в случае использования мощных роторных экскаваторов.

Обжиг цементного клинкера по мокрому способу производится в длинных вращающихся печах с отношением длины к диаметру L/D≈ 37.

Схема вращающейся печи мокрого способа производства:

1 - дымосос; 2 - электрофильтр; 3 - шлампитатель; 4 - теплообменные устройства в виде цепных завес; 5 - бандаж; 6 - корпус печи; 7 - привод печи; 8 - роликоопора; 9 - горелка для подачи топлива; 10 - колосниковый клинкерный холодильник.

Наибольшее распространение в последние десятилетия прошлого столетия получили вращающиеся печи диаметр 5 м и длиной 185 м с колосниковым холодильником «Волга-75» производительностью 72-75 т/ч при условном расходе топлива 201 кг/т клинкера. В настоящее время в цементном промышленности РФ эксплуатируются вращающиеся печи мокрого способа следующих типоразмеров:

Вращающиеся печи мокрого способа эксплуатируются длительное время от 30 до 60 лет. Они практически не подвергаются модернизации и обновлению.

Первый завод по сухому способу  в СССР был построен в  1957г. с вращающейся печью 3,6/51,9 с циклонными теплообменниками и производительностью клинкера 139 т/ч.

Различие в производительности печей обусловлены типом циклонных теплообменников (в основном количеством ступеней и диаметром циклонов) и типом декарбонизатора.

Портландцементная шихта включает карбонатный и глинистый компоненты в соотношениях 75-80% и 25-20%, соответственно. Кроме того, в её состав обычно входят корректирующие добавки:

• железосодержащие (огарки, колошниковая пыль);
• глиноземистые (бокситы);
• кремнезёмистые (кварцевый песок, опока).

Их вводят для обеспечения заданного соотношения оксидов в сырьевой смеси, что способствует получению клинкера с необходимым минералогическим составом. Количество корректирующих добавок обычно не превышает 5%, поэтому они существенно не влияют на основные физические свойства сырьевых смесей. Отсюда следует, что выбор способа производства будет определяться видом и свойствами карбонатного (известняк, мел, известковый туф, известняк– ракушечник, высокоосновный мергель и пр.) и глинистого (глины, глинистые сланцы, лёсс и пр.) сырья. Разные породы существенно отличаются друг от друга по плотности, твёрдости, влажности и однородности состава.

Мокрый способ может оказаться более выгодным при мягких, пластичных, хорошо размучивающихся сырьевых материалах, обладающих обычно высокой влажностью (20-30% и более). Такое сырьё легко диспергируется в водной среде в болтушках и мельницах-мешалках, в результате чего достигается экономия электроэнергии. Мокрый способ более целесообразен и при естественной влажности сырья более 18%, поскольку в этом случае при сухом способе требуются высокие затраты на предварительную подсушку сырьевых материалов.

При наличии твердых сырьевых компонентов умеренной влажности (известняка, глинистого мергеля), которые могут быть измельчены только в мельницах, производство портландцемента может быть организовано по сухому способу. Сухой способ целесообразен также при ограниченной топливной базе в районе завода и высокой стоимости топлива.

Преимущества и недостатки мокрого способа производства:

Преимущества:

1. Затраты на размол сырья в присутствии воды значительно ниже. Ряд сырьевых материалов (мел, глина) обладают способностью легко размучиваться в воде. В процессе помола сырья пленки воды оказывают расклинивающее действие в микротрещинах диспергируемого материала.
2. Транспортировка, усреднение и корректировка сырьевого шлама осуществляются легче, чем сырьевой муки.
3. При мокром способе образуется меньшее количество пыли (меньше затраты на пылеулавливание).
4. Печи мокрого способа просты и надежны в эксплуатации, имеют высокий коэффициент использования.
5. Возможность хорошей гомогенизации шлама (эксплуатационные свойства печей позволяют использовать сырье пестрого химического состава).

Недостатки:

1. Высокий удельный расход тепла на обжиг клинкера. Сырьевой шлам для обеспечения его гидротранспорта должен иметь влажность 34-42%. Для нагревания и испарения такого количества воды требуется 1800-2200 кДж/кг клинкера тепла или 30-35% теплового баланса печи. Вследствие этого длинные вращающиеся печи мокрого способа на половину своей длины работают как сушильные агрегаты. Поэтому эффективность работы таких печей низкая.
2. Низкая производительность печей.
3. Низкая производительность труда, большие эксплуатационные затраты, высокая себестоимость продукции.

Преимущества и недостатки сухого способа производства:

Преимущества:

1. Низкие затраты топлива при обжиге клинкера.
2. Ниже объем отходящих из печи газов на 30-40%.
3. Использование тепла отходящих газов на сушку сырьевых материалов.
4. Высокая производительность печных агрегатов и помольных установок.
5. Не используется при приготовлении сырья вода.

Недостатки:

1. Повышенные затраты электроэнергии на 1 тонну цемента из-за большого числа воздуходувок, вентиляторов, сепараторов и пр.

На каждом цементном заводе минералогический состав клинкера зависит от сырьевых компонентов, особенностей технологии и необходимости оптимизации технологических параметров получения клинкера.

Содержание основных клинкерных минералов в общестроительном цементе колеблется в следующих пределах:

Клинкер, к минералогическому и химическому составам которого установлены требования нормативным документом, относится к клинкерам нормированного состава.

На основе клинкера с нормированным минералогическим составом выпускают сульфатостойкие цементы (ГОСТ 22266), цементы для производства бетонов, использующихся в создании покрытий и оснований автомобильных дорог (ГОСТ 33174), а также в строительстве аэродромных покрытий, мостовых конструкций, железобетонных изделий, в том числе железобетонных труб, шпал, опор линий электропередачи, бордюрного камня  (ГОСТ Р 55224).

Требования к минералогическому составу указанных цементов относятся в основном к содержанию C₃Aи обусловлены низкими противостоянием гидроалюминатов кальция в агрессивных средах и низкой морозостойкостью. Чем ниже содержание в сульфатостойком цементе C₃A, тем выше стойкость бетона на основе данного цемента в агрессивной среде.

Продукты гидратации C₃Sнаоборот повышают стойкость бетонов к морозным воздействиям, поэтому в стандарте на цемент для дорожных покрытий нормируется нижняя граница его содержания.

Основные клинкерные минералы – это кальциевые соли слабых кислот (кремневой, алюминиевой и железной). В составе клинкерных минералов Alи Fe обладают амфотерными свойствами.

Минералы силикаты – трехкальциевый силикат 3CaO·SiO₂ (С₃S) и двухкальциевый силикат 3CaO·SiO₂ (С₂S).

Минералы - плавни – трехкальциевый алюминат 3CaO·Al₂O₃ (C₃A) и четырехкальциевый алюмоферрит 3CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃ (C₄AF).

В силикатной промышленности для удобства написания формул приняты сокращенные обозначения: СаО – С; SiO₂ - S; Al₂O₃ – А; Fe₂O₃ - F.

Различают расчетный минералогический состав и фактический (фазовый) состав клинкера.

Расчетный минералогический состав предполагает образование соединений в соответствии с формулами трекальциевого силиката 3CaO·SiO₂ (С₃S); двухкальциевого силиката 3CaO·SiO₂ (С₂S), трехкальциевого алюмината 3CaO·Al₂O₃ (C₃A) и четырехкальциевого алюмоферрита 3CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃  (C₄AF). Расчет проводится по результатам химического анализа клинкера, определяющим содержание отдельных оксидов по формулам Богга:

3СаО·SiO₂=4.07(CaO-CaO_св) – 7,6(SiO_2- SiO_2св)-6,7 Al₂O₃-1.42Fe₂O₃

 2 СаО⋅SiO₂=8.6 SiO₂ +5.07 Al₂O₃+1.07 Fe₂O₃ – 3.07 CaO

3СаО· Al₂O₃ =2.65(Al₂O₃-0.64 Fe₂O₃)

4СаО·Al₂O₃ Fe₂O₃=3.04 Fe₂O₃

R₂O=Na₂O+0.65K₂O

Фактический (фазовый) состав клинкера рассматривают как фазы и соединения переменного состава. Состав алита и белита рассматривают с позиций образования твердых растворов. Так при кристаллизации трехкальциевого силиката мольное отношение СаО/SiO₂ может достигать 3,13. А при кристаллизации двухкальциевого силиката СаО/SiO₂>2,4.  Кроме этого в кристаллическую решетку этих соединений могут внедряться примесные элементы, такие как Mg, Na, Fe, Al,

Поэтому, фазу трехкальциевого силиката с примесями MgOи Al₂O₃ называют алитом.

Для двухкальциевого силиката характерен полиморфизм в зависимости от температуры устойчивости и примесных оксидов, входящих в решетку. Фазы, которые входят в состав клинкера (α-C₂Sи β- C₂S) называют белитом.

Установлены фазы C₃A, которые кристаллизуются в кубической и орторомбической форме. Эти фазы определяют скорость образования эттрингита и тем самым, скорость потери подвижности и совместимость цемента с пластифицирующими добавками, вводимыми в бетонные смеси.

Минерал C₄AF (браунмиллерит) один из составов серии твердых растворов алюминатов в ферритах.  Состав алюмоферритной фазы в клинкере определяется режимом охлаждения клинкера и отношением Al₂O₃/Fe₂O₃. В промышленных клинкерах у алюмоферритной фазы соотношение Al₂O₃/Fe₂O₃ колеблется в пределах от 2,2 до 2,3 и имеет состав, находящийся в пределах C₆AF₂- C₆A₂F. Алюмоферритная фаза промышленных клинкеров может содержать до 3 мас.% K₂O, 4% MgOи 7% SiO₂.

Фактический минералогический состав клинкера зависит от:

1. сырьевых компонентов и наличия примесных оксидов в составе сырьевой шихты;
2. коэффициента насыщения КН и модульных характеристик;
3. способа производства (мокрый, сухой, комбинированный);
4. тонкости помола сырьевых компонентов;
5. режима обжига и охлаждения клинкера.

Фактический минералогический (фазовый) состав определяют методами:

• петрографического анализа (микроструктура клинкера, размеры и форма кристаллов алита и белита, пористость, расположение кристаллов);
• рентгенофазового анализа (фазовый качественный состав);
• дифракционным методом (фазовый количественный состав).

Примеры определения фазового состава:

1. Петрографический метод – подсчет количества зерен алита и белита;

2. Фазовый состав клинкера по результатам рентгенофазового метода (качественный метод);

3. Фазовый состав клинкера по результатам дифракционного анализа (количественный метод).

Следует отметить, что в паспорте качества, который выдается на каждую партию цемента, указывается расчетный минералогический состав.

Единая окружная конкурсная комиссия Всероссийской премии «Экспортер года» определила победителей в Центральном федеральном округе.

По решению комиссии, состоящей из представителей федеральных министерств, Центров поддержки экспорта, Российского экспортного центра и предпринимательских объединений, победителями стали как предприятия малого и среднего бизнеса, так и крупные промышленные предприятия.

Премия присуждается организациям и индивидуальным предпринимателям, достигшим наибольших успехов в осуществлении экспорта несырьевых неэнергетических товаров, работ, услуг, а также результатов интеллектуальной деятельности.

Лидерами округа по экспортным результатам стали сразу два региона: Москва, у которой 20 призовых мест, из которых три — первых, и Московская область, компании которой заняли больше всего первых мест: четыре.

АО «Полипласт» (Москва) - лидер российского рынка химической продукции для строительной индустрии, нефтедобычи, металлургии и дорожного строительства, в том числе добавок для цемента и бетона - получило призовые места в 3х номинациях:
«Экспортер года в сфере промышленности» - 3 место.
«Новая география» - 3 место.
«Ответственный экспортер ESG» -2 место.

Конкурс проводится в рамках национального проекта «Международная кооперация и экспорт» при поддержке Минпромторга России, Минэкономразвития России, Минсельхоза России и Минкомсвязи России.

Внедрение вращающейся печи в конце девятнадцатого века позволило изготавливать однородный продукт, температура которого была достаточно высокой, чтобы обеспечить образование основного клинкерного минерала – алита. В течение двадцатого века природа продукта относительно мало изменилась с точки зрения его общего химического и минерального состава, но были достигнуты значительные успехи в технологии производства, что привело к повышению энергоэффективности, улучшению контроля качества, снижению воздействия на окружающую среду и снижению трудоемкости.

Следует отметить, что внедрение технологии вращающихся печей в начале двадцатого века совпало с публикацией стандартов на цемент в Великобритании и США. Оба стандарта требовали, чтобы прочность брикета цементного теста достигала минимальных значений через 7 и 28 дней.

Контроль состава клинкера продвинулся от объемных пропорций, полученных методом проб и ошибок в конце девятнадцатого века, к точному контролю с использованием методов быстрой рентгенофлуоресценции. Непрерывное совершенствование методов производства и контроль качества в сочетании с давлением рыночной конкуренции привели к четырехкратному увеличению 28-дневной прочности, обеспечиваемой типичным европейским портландцементом в 28 дней с конца девятнадцатого века.

Первые цементы, по минералогическому составу близкие к современным,  были произведены греками и римлянами, которые обнаружили, что мелкий  вулканический пепел, если его смешать с обожженной известью и водой, образует затвердевший искусственный камень, устойчивый к атмосферным воздействиям. Реакция известна как пуццолановая реакция. Технология изготовления искусственных камней была распространена римскими воинами по всей Римской империи от Iв. до н.э. примерно до середины IIIв. н. э. Следует отметить, что римский цемент не является цементом в сегодняшнем понимании, но сравним с высокогидравлической известью.

В середине восемнадцатого века Джон Смит обнаружил, что измельченные продукты обжига известняков с содержанием глины и кремнезема, после затворения водой, обладают прочностью в воде.  Этот материал был использован при строительстве Эддистонского маяка в 1759 году.

Термин "портландцемент" был впервые применен Джозефом Аспдином в его британском патенте № 5022 (1824 г.), который описывает процесс изготовления искусственного камня путем смешивания извести с глиной в виде суспензии и прокаливания (нагревания для удаления двуокиси углерода и воды) высушенных кусков материала в шахтной печи. Обожженный материал (клинкер) измельчался для получения цемента. Термин «Портланд» был использован из-за сходства затвердевшего продукта с портландским камнем из Дорсета, а также потому, что этот камень имел отличную репутацию по своим эксплуатационным характеристикам. Джозеф Аспдин не был первым, кто произвел силикатно-кальциевый цемент, но его патент дал приоритет в использовании термина «портландцемент».

 В Российской империи Челиев Егор Герасимович (1771–1839) – выдающийся русский инженер XVIII века в 1825 году выпустил книгу«Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений, как-то: каналов, мостов, бассейнов, плотин, подвалов, погребов, и штукатурки каменных и деревянных строений». Таким образом, технология изготовления цемента была известна еще до патентования Д. Аспдиным. 

Во Франции был известен Луи́ Жозе́ф Вика́ (фр. Louis Joseph Vicat). Он много работ провел по исследованию свойств цементов. Известен и до сих пор используется прибор Вика для определения нормальной густоты и сроков схватывания цемента.

Группа компаний «Полипласт» является крупнейшим производителем промышленной химии в России, обеспечивая свыше 50% потребностей страны в специализированных химических составах для строительной сферы. В состав Группы входят 3 завода полного цикла и 13 заводов по производству комплексных добавок для различных отраслей промышленности.

ООО «Полипласт Новомосковск» — крупнейший, флагманский завод Группы. Компания видит свою миссию в надежном, эффективном и сбалансированном обеспечении строительной отрасли качественным сырьём и инновационными технологиями производства бетона и строительных материалов.

В 2020 году решением Минпромторга России Группа Компаний «Полипласт» включена в перечень системообразующих предприятий РФ.

В сферу деятельности «Полипласта» входит выпуск продукции для нужд производителей бетона, сухих строительных смесей, гипсовой и цементной промышленности, металлургической, лакокрасочной, кожевенной промышленности, а также для производства синтетических моющих средств.

ООО «Полипласт Новомосковск» также развивает новые направления бизнеса за рамками основной производственно-технологической цепочки.