Образцы цемента. Фото: пресс-служба УрФУ / Родион Нарудинов
Специалисты УрФУ разработали технологию изготовления цемента, выдерживающего температуру свыше 1600 °С и давление порядка 800 кг/см2. Из такого цемента изготавливают неформованные огнеупорные изделия, востребованные преимущественно в металлургии (например, футеровка различных печей и др.). По новой технологии также можно производить и глиноземистый цемент для заводов по производству сухих строительных смесей (наливные полы, ремонтные составы и др.). Технология прошла апробацию на производстве и, как полагают ученые, поможет заменить импортный цемент.
На разработанный способ производства высокоглиноземистого цемента получен патент на изобретение («Способ получения высокоглиноземистого цемента для неформованных огнеупорных бетонов»). Исследования выполнены при поддержке по программе лидерства «Приоритет-2030».
«В Россию огнеупорный алюминатный цемент поставляли из Германии и Франции. Но из-за санкций поставки прекратились. Сегодня такой цемент закупают в Китае и Казахстане. Однако алюминатный цемент из Китая поставляется не всегда должного качества, а цена на цемент из Казахстана выше на 20%, — рассказывает соавтор разработки, заведующий кафедрой материаловедения в строительстве УрФУ Федор Капустин. — Индустриальный партнер поставил перед нами задачу разработать и внедрить отечественную технологию производства высокоглиноземистого цемента из местных сырьевых материалов со свойствами и себестоимостью не ниже зарубежных аналогов».
Для производства алюминатного цемента используют специфичное сырье, которое имеется на Урале, добавляет ученый, что снижает себестоимость готового продукта. Так, на Каменск-Уральском заводе ПАО «ОК РУСАЛ» производят подходящий по качеству и составу глинозем. Еще несколько предприятий являются производителями необходимого для цемента микрокальцита (измельченного известняка).
«Нам — Уралу — в отличие от многих регионов повезло. Мы обеспечены необходимым сырьем надолго, не нужно везти компоненты, к примеру, с европейской части России или Дальнего Востока. Основная сложность заключалась в том, что необходимо было разработать технологию производства алюминатного цемента под уже существующие мощности огнеупорных и металлургических заводов, не рассчитанные на его изготовление. Так как построить новый цементный завод дорого и долго, мы предложили производить алюминатный цемент на заводах, где изготавливают огнеупорные бетоны и изделия из него. Это возможно из-за схожести технологического процесса. Разработанная нами технология адоптирована к производственным условиям и запросам предприятий. Разработанные технологические регламенты производства высокоглиноземистого цемента спеканием или плавлением переданы заинтересованным предприятиям для внедрения», — говорит Федор Капустин.
Используя минеральное сырье определенного состава и специальные технологические приемы, при пониженных температурах спекания ученые получили алюминатный цемент со свойствами, не уступающим зарубежным аналогам, а себестоимость его, по предварительным оценкам, на 50% меньше стоимости импортного цемента, добавляет Капустин. Данный цемент является быстротвердеющим, имеет прочность на сжатие в пределах 60-80 МПа (600-800 кг/см2), а огнеупорные бетоны из него выдерживают температуру свыше 1600 °С.
«В производственных условиях и на оборудовании АО "Первоуральский динасовый завод имени Ефима Моисеевича Гришпуна" апробирована разработанная технология и выпущены опытные партии высокоглиноземистого цемента, из которого изготовлены 32 тонны огнеупорной массы и 180 гнездовых блоков. Опытная продукция испытана на одном из ведущих металлургических комбинатов и отработала на уровне серийной, что подтверждает ее высокое качество. В настоящее время ведется работа по передаче данному предприятию технологического регламента на производство цемента», — заключает Федор Капустин.
Как поясняет ученый, по разработанной технологии можно производить и качественный глиноземистый цемент, который используется на заводах сухих строительных смесей. Для изготовления специальных смесей сегодня закупают и используют такой цемент из Турции и Китая. Первую опытную партию глиноземистого цемента исследователи уже передали компании, производящей сухие смеси для гидроизоляции и ремонтных работ. Испытания показали высокое качество ремонтного состава на опытном цементе.
Информация и фото предоставлены Отделом научных коммуникаций УрФУ
