Для получения высокосортного БПЦ необходимо применение сырьевых материалов с очень ограниченным содержанием окрашивающих примесей: Fe203, Мп203, ТЮ2.
В сырьевых материалах, применяемых для производства БПЦ, содержание этих примесей должно быть минимальным. В известковом компоненте (мел, известняк) — Fe203 < 0,25 (% по массе), Мп203 < 0,03; в алюмосиликатном (каолин, беложгущиеся огнеупорные глины) — Fe203 < 1,5; ТЮ2 — до 1,0.
В природных сырьевых материалах количество окрашивающих примесей, как правило, превышает эти значения.
В связи с этим для получения высокосортного (супербелого) БПЦ необходима оптимизация условий формирования фазового состава цемента, способов обжига и охлаждения клинкера (продукта обжига) и технологических параметров с целью направленного управления белизной. Важнейшим условием получения супербелого и высококачественного БПЦ является управляемое формирование фазового состава клинкера с учетом установленных кристаллохимических особенностей образования твердых растворов и кристаллизации фаз. Это достигается резким охлаждением (закалкой) выгружаемого из зоны спекания при температуре 1400—1450 °С.
Такой способ охлаждения предотвращает образование самостоятельной железосодержащей фазы, имеющей наименьший КО = 18,3 %, и обеспечивает фиксацию окрашивающих примесей в стеклофазе.
Анализ полученных зависимостей показывает, что:
• получение супербелого (I сорта) БПЦ возможно при содержании Fe203 < 0,3 % и применении оптимального слабовосстановительного обжига и резкого охлаждения клинкера в воде при его максимальной температуре (1450—1400 °С);
• при содержании Fe203 до 0,6 % в тех же условиях обжига и охлаждения возможно стабильное получение БПЦ I сорта с КО > > 80 %;
• повышенное содержание Fe203 = 0,9 % позволяет получать БПЦ в основном II сорта с КО = 75—79 %;
• во всех приведенных вариантах обжиг клинкера в слабовосстановительной газовой среде, создаваемой недожогом или вводом в сырьевую смесь углеродсодержащей добавки в количестве 0,5 %, повышает белизну клинкера на 3—5 % в зависимости от содержания Fe203 (до 1,5%). При увеличении Fe203 > 1,5% при восстановительной среде КО клинкера снижается;
• при медленном охлаждении клинкеров на воздухе или в восстановительной среде независимо от среды обжига КО клинкеров на 10—15 % ниже, чем при резком охлаждении в воде. Результаты этих исследований подтверждены
неоднократными производственными испытаниями и промышленным производством высококачественного БПЦ. Так, на Шуровском цементном заводе был получен белый портландцемент I сорта с белизной более 82 %.
