Скрипникова Н.К.

"Вестник
Томского государственного
архитектурно-строительного университета"
N 1 2013 г.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

УДК 666.9.015.22

СКРИПНИКОВА НЕЛЛИ КАРПОВНА, докт. техн. наук, профессор,

nks2003@mail.ru

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

САЗОНОВА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА, канд. техн. наук, доцент,

n.a.sazonova@mail.ru

БАРАНОВА АЛЬБИНА АЛЕКСЕЕВНА, ст. преподаватель,

baranova2012aa@mail.ru

Ангарская государственная техническая академия,

665835, г. Ангарск, ул. Чайковского, 60

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ КЛИНКЕРООБРАЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ

В статье представлены результаты расчетов термодинамического потенциала образования цементного клинкера различного состава, полученного в условиях низкотемпературной плазмы. Установлено, что увеличение температуры воздействия на сырьевую смесь до 2727 °С (3000 К) сопровождается изменением термодинамической вероятности образования силикатов: C3S, C2S, C3S2, CS. Начиная с 1 907 °С (2180 К), наиболее вероятным соединением является C3S, что при традиционной технологии невозможно.

Ключевые слова: низкотемпературная плазма; термодинамика; цемент; цементный клинкер.

Библиографический список

  1. Бурлов, И.Ю. Получение алюминатных и алюмоферритных клинкеров в печном агрегате плазменного типа / И.Ю. Бурлов, Ю.А. Бурлов, Ю.Р. Кривобородов // Цемент и его применение. – 2002. – № 11. – С. 25–28.
  2. Физико-химические процессы при синтезе цементного клинкера с использованием низкотемпературной плазмы / Г.Г. Волокитин [и др.] // Цемент и его применение. – 2008. – № 4 (20). – С. 154–156.
  3. Позднякова, Н.А. Наноструктурированный цементный клинкер, полученный в условиях высококонцентрированных тепловых потоков / Н.А. Позднякова, Г.Г. Волокитин, Н.К. Скрипникова // Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья : материалы IХ Всероссийской научно-практической конференции. – Бийск, 2009. – С. 77–80.
  4. Бабушкин, В.И. Термодинамика силикатов / В.И. Бабушкин, Г.М. Матвеев, О.П. Мчедлов-Петросян ; под. ред. О.П. Мчедлова-Петросяна. – 4-е изд. – М. : Стройиздат, 1986. – 408 с.
  5. Карапетьян, М.Х. Химическая термодинамика / М.Х. Карапетьян. – М. : Химия, 1975. – 153 с.
  6. Киреев, В.А. Методы практических расчетов в термодинамике химических редакции / В.А. Киреев. – Л. : Химия, 1970. – 520 с.
  7. Пат. №2008107259/03 (007858) Российская Федерация. Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера / Волокитин Г.Г. ; заявитель и патентообладатель Томск. госуд. архит.-строит. универ. – опубл. 28.01.2009, Бюл. № 3. – 3 с.
  8. Бутт, Ю.М. Химическая технология вяжущих материалов / Ю.М. Бутт, М.М. Сычев ; под ред. В.В. Тимашева. – М. : Высш. шк., 1980. – 472 с.
  9. Волокитин, Г.Г. Оптимизация состава сырьевой смеси и технологического режима плазмохимического синтеза цементного клинкера с использованием методов математического планирования эксперимента / Г.Г. Волокитин, Н.К, Скрипникова, Н.А. Сазонова // Вестник ТГАСУ. – 2011. – №4 (33). – С.146–151.

______________________________

SKRIPNIKOVA, NELLI KARPOVNA, Prof. Dr.Tech. Sc.,

nks2003@mail.ru

Tomsk State University of Architecture and Building,

2 Solyanaya sq., Tomsk, 634003, Russia

SAZONOVA, NATALYA ALEXANDROVNA, Ph.D., Assoc. Prof.,

n.a.sazonova@mail.ru

BARANOVA, ALBINA ALEXEYEVNA, lecturer,

baranova2012aa@mail.ru

Angarsk State Technical Academy,

60 Tchaykovsky st., Angarsk, 665835, Russia

THERMODYNAMICAL  ANALYSIS  OF  CLINKER  FORMATION  PROCESSES  UNDER  CONDITION  OF  LOW  TEMPERATURE  PLASMA

The results of calculations of the thermodynamic potential formation of cement clinker of different composition, obtained under low-temperature plasma are presented in the article. It is proved that the increase of temperature affect to 2727  С (3000  К) on raw mix is accompanied by the change of thermodynamical probability of silicate formation: C3S, C2S, C3S2, CS. Starting from 1907  С (2180  К), the most possible compound is C3S, but it is impossible with traditional technology.

Key words: low temperature plasma; thermodynamics; cement; cement clinker.

References

  1. Burlov I.Ju., Burlov Ju.A., Krivoborodov Ju.R. Poluchenie aljuminatnyh i aljumoferritnyh klinkerov v pechnom agregate plazmennogo tipa [Obtaining the aluminate and ferrite flyumo clinker in a plasma furnace UNIT] // Cement i ego primenenie [cement and its application]. – 2002. – No. 11. – P. 25–28.
  2. Volokitin G.G. Fiziko-himicheskie processy pri sinteze cementnogo klinkera s ispol'zovaniem nizkotemperaturnoj plazmy [Physical and chemical processes in the synthesis of cement clinker using low-temperature plasma] // Cement i ego primenenie [Cement and its application]. – 2008. – No. 4(20). – P. 154–156.
  3. Pozdnjakova N.A., Volokitin G.G., Skripnikova N.K. Nanostrukturirovannyj cementnyj klinker, poluchennyj v uslovijah vysokokoncentrirovannyh teplovyh potokov [Nanostructured cement clinker obtained under a highly concentrated heat flow] // Tehnika i tehnologija proizvodstva teploizoljacionnyh materialov iz mineral'nogo syr'ja [Technique and technology of production of thermal insulating materials from mineral]: materialy IH Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii [Proceedings of IX All-Russian Conference]. – Bijsk, 2009. – P. 77–80.
  4. Babushkin V.I., Matveev G.M., Mchedlov-Petrosjan O.P. Termodinamika silikatov [Thermodynamics of silicates]; pod. red. O.P. Mchedlova-Petrosjana. – 4-e izd. – Moscow : Strojizdat, 1986. – 408 p.
  5. Karapet'jan M.H. Himicheskaja termodinamika [Chemical thermodynamics]. – Moscow : Himija [Chemistry], 1975. – 153 p.
  6. Kireev V.A. Metody prakticheskih raschetov v termodinamike himicheskih reakcij [Methods of practical calculations in thermodynamics of chemical reactions.]. – L. : Himija [Chemistry], 1970. – 520 p.
  7. Pat. №2008107259/03 (007858) Rossijskaja Federacija. Syr'evaja smes' dlja poluchenija portlandcementnogo klinkera [Raw mix for Portland cement clinker] / Volokitin G.G. ; zajavitel' i patentoobladatel' Tomsk. gosud. arhit.-stroit. univer [Applicant and patentee of Tomsk State University of Architecturw and Building]. – opubl. 28.01.2009, Bjul. No. 3. – 3 p.
  8. Butt Ju.M., Sychev M.M. Himicheskaja tehnologija vjazhushhih materialov [Chemical technology of binding materials]; pod red. V.V. Timasheva. – Moscow: Vyssh. shk., 1980. – 472 p.
  9. Volokitin G.G., Skripnikova N.K., Sazonova N.A. Optimizacija sostava syr'evoj smesi i tehnologicheskogo rezhima plazmohimicheskogo sinteza cementnogo klinkera s ispol'zovaniem metodov matematicheskogo planirovanija jeksperimenta [Optimization of raw material mixture composition and technological mode of plasma-chemical synthesis of cement clinker with the use of mathematical planning methods] // Vestnik TGASU [Proceedings of Tomsk State University of Architecture and Buildinhg]. – 2011. –No. 4(33). – P. 146–151.

Статья | (353 Кб)