Способ изготовления цемента, бетона на его основе и бетонных и железобетонных изделий и монолитных конструкций из полученного бетона

1 Изобретение относится к области строительных материалов и изделий, а именно к способам изготовления цемента, бетона на его основе и бетонных и железобетонных изделий и монолитных конструкций из полученного бетона. Из уровня техники известен способ изготовления цемента путм обжига до спекания в клинкерообжигательной печи цементной сырьевой смеси, включающей в минеральных формах главные оксиды из группы оксид кальция, оксид кремния, оксид алюминия, оксид железа, главные малые составляющие из группы оксид магния, триоксид серы, оксид калия, оксид натрия,остальные малые составляющие - примеси, с образованием в качестве продукта обжига указанной цементной сырьевой смеси портландцементного клинкера, включающего три или более клинкерных минерала из группы: трхкальциевый силикат (3 СаОSiO2), двухкальциевый силикат (2CaOSiO2), трхкальциевый алюминат[2 СаО(Аl2O3)x (Fе 2 О 3)1-x], 2/3 х 1/3 (в производственных клинкерах эти минералы, включающие примеси,по предложению В.Трнебома, 1897, называют также соответственно алит, белит, высокоосновный алюминат кальция и целит, и по предложению В.Н.Юнга,1928, ниже они, будучи основой клинкера, называются не основными, а главными минералами, поскольку термин основность применяется ниже в чисто химическом смысле для обозначения активности минерала в кислотноосновных взаимодействиях), с последующим охлаждением клинкера и помолом его [1]. Основные недостатки способа - невысокая производительность печей, низкая размолоспособность клинкера, ведущая к низкой производительности цементных мельниц, и невысокая гидравлическая активность клинкера, проявляющаяся также в замедленном твердении цемента в начальные сроки - 1-3 суток. Эти недостатки обусловлены высоким уровнем рассчитанной по уравнению С.Аррениуса энергии активации (более 1880 кДж/моль) и длительным индукционным периодом реакции образования наиболее важного клинкерного минерала - трехкальциевого силиката (алита) - в обжигаемом материале в зоне спекания клинкерообжигательных печей, причм чем длиннее этот период, тем оказалась ниже скорость гидратации этого минерала и ниже прочность цементного камня после помола клинкера и затворения полученного цемента водой. На важное значение величин энергии активации и длительности индукционного периода алитообразования для технологического процесса производства цемента первым обратил внимание В.Курдовский (Польша), который в начале 60-х годов XX века обнаружил даже два индукционных периода алитообразования, а 2 именно две задержки появления алита в спекаемой смеси длительностью от 10 до 30 мин с периодами ускорения процесса после каждой задержки [2] при общей длительности задержек до 50 мин и общей длительности реакций до завершения минералообразования, в 2-3 раза превышающей общую длительность указанных задержек. Затраты примерно 1/3 времени обжига впустую не могут не сказываться отрицательно на производительности клинкерообжигательных печей. В дискуссии на VI Международном конгрессе по химии цемента (Москва,1974) В.Курдовский указал на это обстоятельство, как на причину, повышающую затраты топлива на обжиг и снижающую качество клинкера. Действительно, к тому времени было установлено [3], что в результате более тонкого помола сырьевой смеси и введения в не минерализаторов при переходе от двухстадийного алитообразования к одностадийному с одним индукционным периодом вместо двух повышается качество клинкера и изготовленного из него цемента. Так возникла одна из основных задач химии и технологии цемента - полное устранение индукционных периодов алитообразования при спекании портландцементного клинкера. Тонкий помол сырьевой смеси позволяет повысить е реакционную способность, снизить уровень энергии активации процесса алитообразования и повысить гидравлическую активность цемента, т.е. прочность стандартно изготовленных образцов из цементо-песчаного раствора,испытанных в возрасте 28 суток после водного хранения, примерно на 5 МПа [4]. Однако тонким помолом сырьевой смеси не удатся устранить наличия, по крайней мере, одного индукционного периода алитообразования, поэтому упомянутый тонкий помол сырья почти не сказывается на производительности клинкерообжигательных печей. Введение добавок-минерализаторов в сырьевую смесь или в обжигаемый материал с целью ускорения минералообразования при спекании клинкера испытывают в цементной промышленности всего мира. В качестве минерализатора вводят преимущественно соли сильных кислот - хлориды, фториды, сульфаты, а также соли других кислот, содержащих фтор,например, кремнефториды [5]. В их присутствии при производственных испытаниях примерно на 2-3% снижают расход топлива на обжиг клинкера, повышают производительность клинкерообжигательных печей на 3-5%, повышают размолоспособность клинкера, наконец, повышают на 2-3 МПа начальную прочность (т.е. прочностные показатели в 1- и 3-суточном возрасте) изготавливаемого цемента. Основные причины этих положительных эффектов - снижение энергии активации образования трехкальциевого силиката (алита) на 3-5% и энергозатрат на декарбонизацию известкового (карбонатного) компонента сырьевой смеси [6], а так 3 же модификация примесными ионами главных клинкерных фаз, что ускоряет их гидратацию после затворения цемента водой и соответственно повышает прочностные показатели цемента [7]. Однако из множества цементных заводов мира постоянно используют минерализаторы лишь около 1% предприятий, которые не могут без этого обойтись, в том числе два в России - Ангарский цементный завод и Воскресенская группа цементных заводов из общего числа 54 российских предприятий. На упомянутых предприятиях вводят в сырьевую смесь соответственно фторид и сульфат кальция, последний в форме фосфогипса. И лишь ещ два российских цементных завода используют минерализаторы эпизодически. Причины нежелания технического руководства цементных заводов нашей страны и всего мира применять минерализаторы, несмотря на указанные достоинства, не сводятся только к усложнению инженерного труда, связанному с необходимостью поддерживать постоянное содержание минерализатора в сырьевой смеси и клинкере, учитывать изменения при этом состава пыли, уловленной из отходящих газов печи и возвращаемой в последнюю, более тщательно наблюдать за работой запечных теплообменников, фильтров и др. Недостатки минерализаторов хорошо известны всем, кто когда-либо участвовал в их промышленных испытаниях. Они заключаются: 1) в быстрой смене и утонении слоя обмазки в клинкерообжигательной печи (гарнисажа, образующегося из обжигаемого материала на огнеупорной футеровке и защищающего футеровку и корпус печи от термохимической коррозии высокотемпературными расплавами) после начала работы с минерализатором в виду снижения вязкости расплава в зоне спекания и в усилении образования сужающих рабочий объм печи колец на обмазке вследствие ускорения кристаллизации и затвердевания минерализованного расплава. Нестабильность обмазки требует осторожности от персонала и сдерживания производительности печи, чтобы не повредить е корпуса и при этом не выпустить некачественного продукта; 2) в необходимости при использовании минерализаторов начального снижения значения коэффициента насыщения известью сырьевой смеси; причина в том, что минерализаторы, имеющие кислотный характер, изменяют кристаллохимическую структуру клинкерных расплавов в их поверхностных слоях на границах с твердыми и газовой фазами в сторону снижения допустимого максимума в них извести. Если содержание извести в сырьевой смеси не снижают, то либо она не будет усвоена и будет выпущен недожжнный клинкер, либо приходится обжигать материал до возгонки части минерализатора,затрачивая даже больше топлива, чем в контрольных режимах без минерализатора. При этом возможны сходы обмазки, прогары футеровки вплоть до прогаров корпуса печи в зоне 4 твердо-фазных реакций и в зоне спекания, что неоднократно наблюдали, в частности, на отечественных цементных заводах в 60-х и 70-х годах, когда пытались использовать минерализаторы на технологических линиях с вращающимися печами диаметром более 3,5 м; вынужденное снижение в этой связи в клинкере и цементе, полученном его помолом, содержания основного активного клинкерного минерала трехкальциевого силиката 3CaOSiO2 - алита может привести к снижению прочностных показателей цемента; 3) в изменении режима движения материала во вращающейся печи, вплоть до появления неблагоприятного челночного режима движения слоя обжигаемого материала, в противоположность обычному режиму, при котором сегмент обжигаемого материала непрерывно поднимается по внутренней поверхности футеровки, увлекаемый обмазкой, и ссыпается вниз по собственному склону; при челночном режиме упомянутый сегмент обжигаемого материала раскачивается, то вползая по обмазке до уровня горизонтали, проведенной через центр поперечного сечения печи, то соскальзывая как целое без перемешивания до нижней части поперечного сечения печи, с резким ускорением продвижения под уклон вдоль оси печи пылеватой фракции обжигаемого материала, накрывающей слой последнего, пережогом этой фракции для устранения избытка в ней свободной извести и недожогом остальной части слоя обжигаемого материала. Это приводит к наличию в клинкере одновременно пережжнных и недожжнных гранул материала и, как правило, к снижению качества средних проб клинкера при правильном их отборе и к ухудшению качества цемента, особенно в связи с ложным схватыванием и снижением прочности в поздние сроки твердения (7-28 суток), что сопровождается также повышением усадки, снижением уровня водонепроницаемости и долговечности бетона на основе цемента из указанного клинкера, особенно воздухостойкости (сбросам прочности при твердении бетона на воздухе) и морозостойкости (при повторяющихся циклах замораживания/оттаивания). Кроме того, при применении сульфатных минерализаторов наблюдаются нежелательные изменения минералогического состава клинкера, в частности, сохранение в готовом клинкере минерала майенита 12 СаО 7 Аl2O3, который при отсутствии минерализатора наблюдается только в полуобожжнном материале в начале зоны спекания печей, а также щелочесодержащих минералов - алюминатов и силикатов кальция, характеризующихся не только пониженной гидравлической активностью, но и способствующих ложному схватыванию, повышенной гигроскопичности, комкованию, забиванию цементопроводов и силосов. Все эти недостатки затрудняют как производство, так и применение цемента в присутствии 5 минерализаторов. Ими и обусловлено осторожное отношение работников цементной промышленности всего мира к использованию минерализаторов, несмотря на успехи, достигнутые при применении последних на отдельных цементных заводах. Для характеристики современного состояния уровня техники отметим также, что в обжигаемой цементной сырьевой смеси процесс образования важнейшего минерала портландцементного клинкера - упомянутого трехкальциевого силиката, или алита (сокращнное обозначение - С 3S) протекает при участии в качестве реагентов всех остальных главных клинкерных минералов - двухкальциевого силиката (белита,C2S), трехкальциевого алюмината (С 3 А), алюмоферрита кальция [2 СаО(Аl2O3)x(Fе 2O3)1-x], 2/3 х 1/3, сокращенно обозначаемого C2(A,F), а также маргинальных фаз - С 12 А 7, С 2F, CF [8] и их щелочных, сульфатных, фторидных и др. производных [9]. Здесь и ниже в описании изобретения использована сокращнная нотация,принятая в химии цемента: Аl2 О 3 = А; СаО = С;Fе 2O3 = F; F- (фторид-ион) = f; H2 О = Н; К 2 О = К; MgO = М; Na2O = N; P2O5 = P; сумма оксидов щелочных металлов в пересчете на оксид натрияNa2O+0,658K2O = R2O = R; SiO2 = S; SO3 = S ; ТiO2 = Т, а коэффициент при оксиде становится подстрочным индексом. Так, Ca3SiO5 = 3CaOSiO2 = C3S и т.д.; кроме того, потери при прокаливании сокращнно обозначают п.п.п., а нерастворимый остаток - н.о. Другие сокращенные обозначения вводятся по мере использования. По предложению В.Н.Юнга, М, S , N, К называют главными малыми составляющими цементной сырьевой смеси и клинкера, поскольку эти примеси наиболее существенно влияют на процессы обжига и измельчения клинкера и твердения цемента, a P2O5, Li2O,BaO, SrO, NiO, CoO, Мn2O3, TiO2, Сr2O3, CuO,MoO2, Cl2, F называют второстепенными, или остальными малыми составляющими, поскольку обычно их содержание в клинкере и соответственно их влияние на свойства последнего невелики. Однако из правила о незначительности влияния второстепенных малых составляющих на свойства клинкера и цемента на практике отмечают многочисленные исключения, и в ряде случаев их учт необходим. Процесс алитообразования при спекании портландцементного клинкера в присутствии жидкой фазы без учта малых составляющих описывают, как недавно установлено [8], следующей системой реакций: Конечными минералами в клинкере являются C3S, C2S, С 3 А и C4AF, иначе обозначаемый как C2(A,F), чтобы охарактеризовать переменное соотношение в последнем оксидов Са, Al,Fe. Остальные фазы - C12A7, C2F, CF, С присут 002673 6 ствуют в обжигаемом материале временно, а сохраняясь в готовом клинкере, в частности,при недожоге, они ухудшают, как известно,строительно-технические свойства цемента,отвлекая связанные в них оксиды от полезной роли в составе основных минералов. Именно изза неучастия в основных технических функциях клинкера эти фазы были названы маргинальными [8]. Приведенные реакции, как показано в [8],циклически сопряжены. Конкретно это означает, что, выделяя среди них реакции по уравнениям (1, 2) как первую пару, реакции по уравнениям (3, 4) как вторую пару, сопряжение реакций внутри указанных пар и между ними определяют тем, что один или более продуктов каждой из этих реакций является реагентом для, по крайней мере, одной из остальных реакций, а также тем, что первые реакции (1, 3) в каждой паре являются экзотермическими, а вторые реакции (2, 4) в каждой паре - эндотермическими,и, следовательно, могут осуществлять взаимный энергообмен как внутри пар, так и между парами. Сопряжение реакций обуславливает выполнение всеми участвующими в них минералами, помимо функции реагентов в реакциях алитообразования, также каталитических функций, а трехкальциевый силикат соответственно играет в них и автокаталитическую роль, но основными катализаторами процесса являются гетерогенные зародыши минералов - поверхностные микрофазы [10]. Минерализаторы, также рассматриваемые как катализаторы процессов минералообразования [10-12], особенно алитообразования, ускоряют образование поверхностных микрофаз, понятие о которых было введено в [13], а значение для алитообразования установлено в [10]. Указанные микрофазы, примерно совпадая по составу с конечными минералами, характеризуются высокими концентрациями ионных вакансий в кристаллических решетках [10,13]. Для повышения скорости образования и усиления положительной роли упомянутых микрофаз комплексные минерализаторы рекомендуется вводить в цементную сырьевую смесь вместе с е железистым компонентом[10], так как первый контакт минерализатора с этим главным источником общего клинкерного расплава ускоряет процесс гомогенизации последнего с минерализатором за счет сокращения средней длины путей диффузии составляющих минерализатор ионов внутри конгломерата частиц цементной сырьевой смеси, в пределах которого средний химический состав образующегося клинкера примерно соответствует среднему химическому составу сырьевой смеси (диаметр такого конгломерата в 20-30 раз больше среднего размера частиц сырьевой смеси [14]). Принимая во внимание целесообразность сокращения средней длины путей диффузии реагентов, был предложен наиболее близкий к 7 предполагаемому изобретению в части получения цемента способ изготовления цемента, образующего быстро растворимый и взаимодействующий цементирующий материал с высокой ранней прочностью после перемешивания с жидкостью, путм спекания в клинкерообжигательной печи с использованием твердого, и/или жидкого, и/или газообразного топлива или другого источника энергии цементной сырьевой смеси, включающей в минеральных формах главные оксиды из группы оксид кальция, оксид кремния, оксид алюминия, оксид железа, главные малые составляющие из группы оксид магния, триоксид серы, оксид калия, оксид натрия,остальные малые составляющие - примеси, а также химические соединения, возвращаемые в указанную печь с пылью, уловленной из отходящих газов, с образованием портландцементного клинкера, включающего три или более клинкерных минерала из группы: трхкальциевый силикат (3CaOSiO2), двухкальциевый силикат (2CaOSiO2), трхкальциевый алюминат[2 СаО(Аl2O3)x(Fe2O3)1-x], 1 х 0, с последующим охлаждением и помолом клинкера [15]. Однако производство согласно этому способу высококачественных алитовых цементов, включающих 55-65% C3S, на цементных заводах вызывает прирост удельных затрат топлива на обжиг клинкера и удельных затрат электроэнергии на помол цемента [1, 4, 7, 9, 12, 15]. Предполагаемое изобретение в части изготовления клинкера свободно от этих недостатков. Оно заключается в том, что в способе изготовления цемента, образующего быстро растворимый и взаимодействующий цементирующий материал с высокой ранней прочностью после перемешивания с жидкостью, путм спекания в клинкерообжигательной печи с использованием твердого, и/или жидкого, и/или газообразного топлива или другого источника энергии цементной сырьевой смеси, включающей в минеральных формах главные оксиды из группы оксид кальция, оксид кремния, оксид алюминия,оксид железа, главные малые составляющие из группы оксид магния, триоксид серы, оксид калия, оксид натрия, остальные малые составляющие - примеси, а также химические соединения, возвращаемые в указанную печь с пылью, уловленной из отходящих газов, с образованием портландцементного клинкера, содержащего три или более клинкерных минерала из группы трхкальциевый силикат (3CaOSiO2),двухкальциевый силикат (2CaOSiO2), трхкальциевый алюминат (3 СаОАl2 О 3), алюмоферрит кальция [2 СаО(Аl2O3)x(Fe2 О 3)1-x], 1 х 0, с последующим охлаждением и помолом клинкера, в подаваемую на обжиг цементную сырьевую смесь или в обжигаемый материал дополнительно вводят промотор минералообразования, представляющий собой мине 002673 8 рально-оксидную добавку, включающую два или более клинкерных минерала из групп I: трхкальциевый силикат (3CaOSiO2), двухкальциевый силикат (2CaOSiO2), трхкальциевый алюминат (3 СаОАl2 О 3), алюмоферрит кальцияII: майенит (12 СаО 7 Аl2 О 3), моноалюминат кальция (СаОАl2 О 3), дикальциевый и монокальциевый ферриты (2 СаОFе 2O3, СаОFе 2 О 3),и/или III: щелочные, сульфатные и галогенидные производные минералов указанных групп,и/или(4 СаО 3 Аl2O3SO3), сульфат кальция (CaSO4),и/или их смеси и производные, и/или V: алюминаты, и/или силикаты, и/или ферриты щелочных металлов, VI: смеси минералов из указанных групп между собой, и/или со свободным оксидом кальция, механические и/или полученные совместно в форме клинкера или спка, или шлака, или осадка, или суспензии, при этом состав промотора и получаемого в его присутствии промотированного клинкера выбирают,корректируют и поддерживают по критерию основности, превышающей основность эвтектического клинкерного расплава в области составов портландцементного клинкера на фазовой диаграмме СаО - Аl2O3 - SiO2 - Fе 2O3, без учта малых составляющих кристаллизующегося при 1338 С, а в качестве базы для меры основности промотора и промотированного клинкера, полученного в присутствии промотора, используют расчетные значения электроотрицательности химических соединений в составах указанных промотора, промотированного клинкера, в сравнении с аналогично рассчитанной мерой основности эвтектического клинкерного расплава. В варианте изобретения значения меры основности указанных промотора и промотированного клинкера выбирают, корректируют и поддерживают в пределах соответственно примерно в 1,005-1,07 и в 1,0003-1,04 раза выше значений меры основности указанного эвтектического клинкерного расплава. В другом варианте изобретения обжиг промотированного клинкера осуществляют в присутствии минерализатора, содержащего дополнительно вводимые компоненты из группы минеральные соли, минералы, оксиды и включающего упомянутые малые составляющие, а также химические соединения, возвращаемые в указанную печь с пылью, уловленной из отходящих газов, причм содержание минерализатора в обжигаемом материале и состав минерализатора подбирают по критерию основности обожженного в его присутствии минерализованного клинкера, превышающей основность контрольного клинкера, обожженного без промотора и без дополнительно вводимых компонентов минерализатора, при учете указанных малых составляющих в величинах расчетной основности обоих упомянутых клинкеров, причм 9 в качестве базы для меры основности последних используют расчетные значения величин электроотрицательности входящих в их состав соединений. В следующем варианте изобретения в качестве указанного минерализатора используют при применении твердого топлива комплексный минерализатор, дополнительно включающий высокоосновную, а именно известковую часть, в виде порошкообразных материалов из группы известь, карбонат кальция, известняк, доломит,их смеси, и низкоосновную, а именно алюмосиликатную часть, в виде порошкообразных или зернистых или шламообразных материалов из группы золошлаки энергетических углей, гранулированные или дробленые или молотые металлургические шлаки, а также химические соединения из пыли, уловленной из воздуха, использованного для охлаждения клинкера, и/или золы упомянутого твердого топлива, присаживающейся к обжигаемому материалу в зоне спекания клинкерообжигательной печи, в общем количестве до примерно 22% массы указанной цементной сырьевой смеси в пересчете на клинкер. В варианте изобретения величины основности указанных промотора, промотированного клинкера, эвтектического клинкерного расплава, а также минерализатора, минерализованного клинкера и контрольного клинкера выбирают,корректируют, поддерживают и рассчитывают с представлением величин основности химических соединений, а именно минералов, оксидов,минеральных солей, галогенидов, входящих в состав указанных материалов, в виде убывающего базового ряда сумм величин, обратных алгебраическим суммам значений электроотрицательности входящих в них атомов. В другом варианте изобретения величины расчетной относительной основности промотора Вprom и промотированного клинкера Вpc, выбирают, корректируют и поддерживают по фиксированным величинам, равным произведениям величины основности эвтектического клинкерного расплава Beumelt и расчетных значений коэффициента основности Кp указанных промотора и промотированного клинкера, а подбор минералогического состава промотора и промотированного клинкера осуществляют по расчетным величинам суммпроизведений значений основности соединений Вpmin, входящих в состав промотора, и значений массовых долей упомянутых соединений Npmin в промоторе, в формеprom (BpminNpmin) и аналогично произведений значений основности соединений Bpcmin, входящих в состав промотированного клинкера, и значений массовых долей упомянутых соединений Npcmin в промотированном клинкере, в форме pc (BpcminNpcmin), приравниваемым к указанным фиксированным величинам, в соответствии со следующими формулами: где В - расчтная относительная основность,выраженная в условных единицах (ниже сокращнно усл.ед.) и равная алгебраической сумме обратных значений электроотрицательности химических элементов по Л.Полингу в химических соединениях, а именно в минералах и/или оксидах - компонентах указанных материалов, в том числе для промотора и эвтектического клинкерного расплава - без учета малых составляющих, делнная на постоянную величину,равную 2,24, при этомBoxide - указанная величина для оксидов,входящих в химический состав эвтектического клинкерного расплава;N - массовые и стехиометрические коэффициенты для компонентов указанных промотора и клинкера - в массовых процентах, для указанного расплава - в мольных долях, при этомNoxide - указанные стехиометрические коэффициенты для оксидов, входящих в химический состав эвтектического клинкерного расплава; при этомBeumelt - постоянная величина, равная 2,24 в обратных единицах Полинга и принимаемая за 1 или 100 условных единиц в математических выражениях, включающих количества химических элементов и их соединений соответственно в мольных долях или в мас.%, и в данных формулах принятая равной 100 усл. ед., а значения Кр выбирают в пределах от минимального (К 1p),равного примерно 1,0003, до максимального(Кmaxp), равного примерно 1,07. В следующем варианте изобретения величину расчтной относительной основности указанного минерализованного клинкера Вmc выбирают, корректируют и поддерживают по фиксированной величине, равной произведению величины основности контрольного клинкера Вcc,полученного из обжигаемого материала в отсутствие промотора и дополнительно вводимого минерализатора, и расчетного значения коэффициента основности Кm указанного минерализованного клинкера, а подбор минералогического состава указанного минерализованного клинкера осуществляют по расчетной величине суммы mc произведений значений основности соединений Вmcmin, входящих в состав минерализованного клинкера с учетом малых составляющих, и значений массовых долей упомянутых соединений Nmcmin в минерализованном клинкере, в форме mc (BmcminNmcmin), приравниваемой к указанной фиксированной величине, в соответствии со следующими формулами: 11 где Вcc - текущее значение величины относительной основности указанного контрольного клинкера, вычисляемое как сумма cc произведений значений основности Вccmin соединений,входящих в состав контрольного клинкера и включающих клинкерные минералы и малые составляющие, и значений массовых долей упомянутых соединений Nccmin в контрольном клинкере, в форме cc (BccminNccmin),при этом значения коэффициента основности указанного минерализованного клинкера выбирают в пределах от минимального (К 1m),равного примерно 1,01, до максимального(Kmaxm), равного примерно 1,10. В варианте изобретения величины основности указанных промотора, промотированного и контрольного клинкеров выбирают, корректируют и поддерживают с учетом входящих в их состав минералов и/или оксидов, содержание которых в упомянутых материалах превышает примерно 0,5 мас.%. В другом варианте изобретения величину начального содержания указанного промотораN0prom/cc в отсутствие или N0prom/mc в присутствии дополнительно вводимого минерализатора, в мас.% клинкера, выбирают и рассчитывают по заданной величине Вpc основности промотированного клинкера, величине Вcc основности контрольного клинкера, рассчитываемой без учета малых составляющих, и по величине текущей или заданной основности указанного промотораBprom, а в присутствии дополнительно вводимого минерализатора - аналогично, с учетом заданной величины Вmc основности минерализованного клинкера, в соответствии с формулами: где Вminpc - минимальное заданное значение величины основности промотированного клинкера, усл. ед.;Bmaxpc - максимальное заданное значение величины основности промотированного клинкера, усл. ед.; Вminmc - минимальное заданное значение величины основности минерализованного клинкера, усл. ед.;Bmaxmc - максимальное заданное значение величины основности минерализованного клинкера, усл. ед.,при этом значения величины текущей основности промотора Bprom выбирают в пределах примерно (1,005-107)Beumelt, значения величин основности промотированного клинкера или минерализованного клинкера - в указанных выше пределах между их минимальными и максимальными значениями. 12 В следующем варианте изобретения в качестве цементной сырьевой смеси при получении декоративного портландцементного клинкера используют смесь известкового и алюмосиликатного сырьевых компонентов, содержащую соединения, включающие красящие оксиды железа, марганца, хрома только в минеральных формах, входящих в состав указанных сырьевых компонентов. В варианте изобретения в качестве цементной сырьевой смеси, указанного промотора и указанного комплексного минерализатора при получении белого портландцементного клинкера используют белые композиции, содержащие не более примерно 1 мас.% суммы соединений железа, марганца и хрома в пересчте на оксиды указанных металлов в белом промотированном клинкере. В другом варианте изобретения в качестве цементной сырьевой смеси и указанного промотора при получении цветного портландцементного клинкера используют цветные композиции, в которых расчтную основность указанного промотора в указанных пределах регулируют по интенсивности цвета красящих минералов. В следующем варианте изобретения в качестве солевой части указанного минерализатора используют вещества из группы фторид щелочных и/или щелочно-земельных металлов; сульфат щелочных и/или щелочно-земельных металлов; хлорид щелочных и/или щелочноземельных металлов; кремнефторид щелочных и/или щелочно-земельных металлов; смеси указанных веществ; материалы, содержащие побочные продукты или отходы, включающие указанные вещества или их смеси. В варианте изобретения в качестве компонентов цементной сырьевой смеси используют побочные и/или вторичные продукты из группы шлаки и/или шламы черной и цветной металлургии, химической промышленности, золошлаки энергетических углей, а также хвосты обогатительных фабрик, горелые породы, отработанные формовочные массы, аналоги указанных материалов. В другом варианте изобретения в качестве указанного промотора используют материал в виде порошка или водной суспензии, включающий двухкальциевый силикат (2CaOSiO2), щелочное производное последнего(R2O23CaO11SiO2), силикат щелочного металла (mR2OnSiO2) при n/m 2,8-4,8, известь в безводной или гидратной формах, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Двухкальциевый силикат (2CaOSiO2) 30-65 Щелочное производное двухкальциевого силиката (R2O23CaO11SiO2) 10-30 0,5-25 Силикат щелочного металла (mR2OnSiO2) Известь (СаО) в безводной или гидратной формах 0,05-40 Примеси Остальное В следующем варианте изобретения в качестве указанного промотора используют материал в виде порошка, включающий в качестве трехкальциевого силиката переменного состава компонент состава [(3,3-3,5)СаОSiO2], идиоморфный алиту, двухкальциевый силикат(2 СаОSiO2), в качестве алюмоферрита кальция компонент состава [(4,8-7)СаО(0,7-0,9)Аl2 О 3(СаО) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Компонент состава [(3,3-3,5)СаОSiO2] в виде фазы, идиоморфной алиту Двухкальциевый силикат (2 СаОSiO2) Компонент состава [(4,8-7)СаО(0,7-0,9)Аl2 О 3Fe2O3(0,5-1,5)SiO2] Свободный оксид кальция (СаО) Примеси В варианте изобретения в качестве указанного промотора используют материал в виде порошка, включающий трехкальциевый силикат[R(Al,Fe)O2] при следующем соотношении компонентов, мас.%: Трхкальциевый силикат (3 СаОSiO2) 55-80 Двухкальциевый силикат (2CaOSiO2) 10-13 4-15 Трехкальциевый алюминат (3 СаОАl2 О 3) Четырехкальциевый алюмоферрит В другом варианте изобретения в качестве указанного промотора используют материалы из групп: I - включающие двухкальциевый силикат(2CaOSiO2), и/или щелочное производное последнего (R2O23CaO11SiO2), и/или силикат щелочного металла (mR2OnSiO2) при n/m 2,84,8, и/или известь, и/или II - включающие в качестве трехкальциевого силиката переменного состава компонент состава [(3,3-3,5)СаОSiO2],идиоморфный алиту, двухкальциевый силикат(2 СаОSiO2), в качестве алюмоферрита кальция компонент состава [(4,8-7)СаО(0,7-0,9)Аl2 О 3(CaO), и/или III - включающие трехкальциевый силикат (3 СаОSiO2), двухкальциевый силикат(4 СаОАl2O3Fе 2O3), майенит (12 СаО 7 Аl2O3),моноалюминат кальция (СаОАl2O3), ферриты кальция (2 СаОFе 2O3, СаОFе 2O3), сульфоалюминат кальция (4 СаО 3 Аl2O3SО 3), сульфат кальция (CaSO4), алюминаты и ферриты щелочных металлов [R(Al,Fe)O2], оксид кальция(CaO), IV - включающие материалы из указанных групп или их компоненты в смеси с дополнительно вводимым посредством смешения или совместного помола сульфатно-кальциевым ингредиентом, преимущественно гипсовым камнем, в количестве - в пересчете на SO3 - 0,59 мас.% остальных ингредиентов промотора. В следующем варианте изобретения спекаемость указанной сырьевой смеси поддерживают, регулируя содержание в ней плавней по сумме минералов: трехкальциевого алюмината[2 СаО(Al2O3)x(Fе 2O3)1-x], 1 х 0, или примерно 2,65 Аl2O3+1,34Fе 2O3 в форме оксидов, на уровне не менее примерно 12 и 8 мас.% в пересчте соответственно на обыкновенный и белый портландцементные клинкеры. В варианте изобретения указанный промотор вводят в обжигаемый материал сначала в количестве примерно 0,1-0,8 мас.ч. на 1 мас.ч. расчтного начального содержания, при изменении режима работы клинкерообжигательной печи, фиксируемом по изменению значения любого характеристического показателя, например, по приросту температуры в зоне спекания указанной печи, увеличивают питание последней, адаптируя режим обжига указанного промотированного клинкера с учтом времени отклика к действию добавки указанного промотора путм ожидания возврата упомянутого характеристического показателя примерно к исходному значению, затем параллельно увеличивают подачу указанного промотора и питание печи, а максимальное, адаптированное к данным условиям обжига указанного клинкера,количество вводимого промотора выбирают в пределах до порядка величины сверх начального количества по критериям максимальной прочности цемента, полученного на основе указанного промотированного клинкера, а конкретно в пределах 0,7-3,5 мас.% указанного промотированного клинкера по критерию максимума прочности указанного цемента в стандартных условиях в 1-3-суточном возрасте или в пределах 0,3-1,5 мас.% указанного промотированного клинкера по критерию максимума прочности указанного цемента в стандартных условиях в 28-суточном возрасте. В другом варианте изобретения промотирование минералообразования при обжиге указанного промотированного клинкера осуществляют неоднократно, используя в качестве компонентов указанного промотора указанные выше минералы и/или их смеси с оксидом кальция, 15 из которых, по крайней мере, один или более компонентов предварительно получают путм спекания или плавления, также осуществляемых с использованием указанного выше промотора минералообразования. В следующем варианте изобретения промотирование минералообразования при обжиге указанного промотированного клинкера совмещают с гибридизацией строения кристаллических решеток и гибридизацией стехиометрических соотношений в твердых растворах клинкерных минералов указанного промотированного клинкера, при которых, по крайней мере, одну полиморфную модификацию и/или одно стехиометрическое соотношение компонентов твердого раствора, по крайней мере, у одного минерала в составе указанного промотора выбирают различающимися от соответствующих характеристик, по крайней мере, одного из одноимнных минералов в указанном контрольном клинкере, причм критериями гибридной полиморфной модификации и/или гибридного стехиометрического соотношения компонентов твердого раствора, по крайней мере, у одного из минералов указанного промотированного клинкера считают любые статистически значимые несовпадения с аналогичными характеристиками, зафиксированными у одноименных минералов в указанном контрольном клинкере. В варианте изобретения указанный промотор вводят сначала в количестве примерно 0,010,7 мас.% указанного промотированного клинкера до повышения уровня температуры обжигаемого материала в зоне спекания указанной печи по сравнению с контрольным уровнем без промотора на примерно 25-50 С, затем увеличивают питание печи, адаптируя режим обжига указанного промотированного клинкера с учтом времени отклика к действию добавки указанного промотора, до возвращения упомянутого уровня температуры к контрольному уровню,затем увеличивают подачу указанного промотора, вновь повышают питание печи, итеративно повторяя эти операции, и максимальное, адаптированное к данным условиям промотирования минералообразования при обжиге указанного клинкера, количество вводимого указанного промотора выбирают в пределах до порядка величины сверх начального количества по критерию равновесности состава указанного промотированного клинкера, причм в качестве критерия равновесности используют при обжиге обыкновенного промотированного клинкера содержание в последнем магнитной фракции, не превышающее примерно 15 мас.%, а при обжиге белого промотированного клинкера - содержание в последнем майенита (12 СаО 7 Аl2 О 3),и/или щелочных форм трехкальциевого алюмината, или щелочных алюминатов кальция 16 В другом варианте изобретения в качестве критерия оптимального содержания указанного промотора в обжигаемом материале используют появление ячеистой микроструктуры фазы трехкальциевого силиката (3CaOSiO2) - алита в указанном промотированном клинкере. В следующем варианте изобретения в качестве критерия оптимального содержания указанного промотора в обжигаемом материале используют содержание кластеров кристаллов фазы трехкальциевого силиката (3CaOSiO2) алита в микроструктуре указанного промотированного клинкера в количестве не более 25 мас.% вышеназванной фазы. В варианте изобретения в указанном промотированном клинкере стехиометрический состав фазы трехкальциевого силиката(3CaOSiO2) - алита регулируют в пределах молярного соотношения CaO/SiO2 2,8-3,2 посредством синбатного регулирования в указанных пределах содержания указанного промотора и коэффициента основности указанных промотора и минерализатора, а также основности одноимнного минерала в указанном промоторе. В другом варианте изобретения в указанном промотированном клинкере расчтное содержание трехкальциевого силиката повышают до примерно 70-80 мас.% против примерно 5565% в указанном контрольном клинкере с помощью увеличения содержания указанного промотора в обжигаемом материале до максимального количества по критерию снижения в указанном промотированном клинкере суммарного содержания маргинальных фаз - майенита(12 СаО 7 Аl2O3), его аналогов и щелочных производных, а также дикальциевого и монокальциевого ферритов (2 СаОFе 2O3, СаОFе 2O3) - до примерно 1 мас.% и менее. В следующем варианте изобретения обжиг указанного промотированного клинкера ведут до получения в составе алита субмикрокристаллического рентгеноаморфного трхкальциевого силиката в количестве 10-50% общей массы алита, поддерживая содержание указанного промотора на максимальном уровне по критерию прочности образцов 28-суточного возраста,стандартно изготовленных из цемента, полученного на основе указанного промотированного клинкера. В варианте изобретения трехкальциевый силикат в указанном промотированном клинкере рафинируют путм увеличения содержания указанного промотора в обжигаемом материале до максимального количества в пределах примерно 0,6-3,5 маc.% в пересчете на клинкер по критерию содержания в трехкальциевом силикате примеси - соединений магния в пересчете на оксид (MgO), примерно в 2-10 раз пониженного по сравнению с исходным содержанием 17 В другом варианте изобретения среднее содержание соединений щелочных металлов в указанном промотированном клинкере в пересчте на Na2O-эквивалент - сумму оксидовNa2O+0,658 К 2 О - понижают путм увеличения в указанных пределах в обжигаемом материале содержания и основности указанного промотора по критериям среднего и временных максимумов содержания указанной суммы оксидов в указанном промотированном клинкере на уровнях примерно 50-92 и примерно 40-85 мас.% соответствующих сумм в указанном контрольном клинкере. В следующем варианте изобретения среднее содержание хроматов в указанном промотированном клинкере в пересчте на шестивалентный хром понижают путм увеличения в указанных пределах в обжигаемом материале содержания и основности указанного промотора по критериям среднего и временных максимумов содержания хроматов в указанном промотированном клинкере на уровнях примерно 2025 и примерно 12-20 мас.% хроматов в указанном контрольном клинкере в пересчте на шестивалентный хром. В варианте изобретения оптимальную степень обжига указанного промотированного клинкера определяют по содержанию в последнем кристаллической свободной извести, не превышающему примерно 1-1,5 мас.% при общем содержании свободной извести до примерно 3 мас.%. В другом варианте изобретения подачу указанного промотора в цементную сырьевую смесь осуществляют путем его перемешивания с последней или с одним из е компонентов при е приготовлении, или при е помоле, или посредством добавления указанного промотора к смолотой сырьевой смеси перед е поступлением в клинкерообжигательную печь и/или путм введения указанного промотора в цементную сырьевую смесь в процессе обжига последней. В следующем варианте изобретения введение указанных промотора и минерализатора осуществляют совместно или раздельно или один из компонентов указанных промотора и/или минерализатора вводят отдельно от остальных их компонентов. В варианте изобретения перемешивание цементной сырьевой смеси или одного из е компонентов с указанным промотором осуществляют посредством измельчающего, или пневматического, или лопастного, или вихревого смесителей, причм в качестве первого используют сырьевую мельницу или дополнительное помольное устройство, а в качестве последнего применяют цилиндро-конический сосуд с наклонно-касательным вводом цементной сырьевой смеси, образующей спирально сужающийся книзу вихрь, вдоль вертикальной оси которого сверху подают указанный промотор. 18 В другом варианте изобретения указанный промотор используют в порошкообразной форме или в форме суспензии при значении удельной поверхности порошка или тврдой фазы суспензии не менее 150 м 2/кг, преимущественно в диапазоне 250-1800 м 2/кг. В следующем варианте изобретения указанный промотор или его часть предварительно смешивают с пылью, уловленной из отходящих газов клинкерообжигательной печи. В варианте изобретения среднее содержание в промотированном клинкере трудноразмалываемой клинкерной пыли, а именно мелкой фракции с размерами гранул менее 0,1 мм,включающей преимущественно трехкальциевый силикат (3CaOSiO2) - алит, окруженный темноцветной оболочкой из алюмоферрита кальция[2 СаО(Аl2O3)x(Fe2 О 3)1-x], 1 х 0, и ферритов кальция (2 СаОFе 2O3, СаОFе 2 О 3), понижают до уровня примерно 5 мас.% и менее посредством повышения содержания промотора до максимального уровня в указанных пределах и/или путм выбора значения глиноземного модуля промотированного клинкера в интервале примерно 1,15-1,7, преимущественно 1,35-1,55. В другом варианте изобретения среднее содержание в указанном промотированном клинкере мелкой фракции с размерами гранул примерно 0,3-2 мм повышают до уровня примерно 50-100 мас.% при содержании клинкерной пыли фракции менее 0,1 мм не более примерно 0,1-5 мас.% посредством повышения содержания указанного промотора до максимального уровня в указанных пределах при выборе значения глиноземного модуля указанного клинкера, то есть отношения по массе Аl2 О 3/Fe2 О 3 в интервале примерно 0,01-1,15. В следующем варианте изобретения сопротивление указанного промотированного клинкера измельчению понижают по критерию среднего значения микротврдости до примерно 10-25 МПа посредством повышения содержания указанного промотора до максимального уровня в указанных пределах и/или путм выбора значения глиноземного модуля указанного клинкера, то есть отношения по массе Аl2 О 3/Fе 2 О 3 в интервале примерно 0,9-2, преимущественно 1,35-1,8. В варианте изобретения в указанный цемент на основе указанного промотированного клинкера посредством совместного и/или раздельного помола с последующим смешением дополнительно вводят гипсовый компонент, в качестве которого используют материалы из групп: I - природный гипс один из группы - гипсовый камень, природный двуводный гипс, природный ангидрит; II - гипсосодержащий побочный продукт химической промышленности один из группы - фосфогипс, борогипс, титаногипс, цитрогипс, фторангидрит; III - продукт десульфуризации карбонатом кальция или изве 19 стью серосодержащих отходящих газов топок при сжигании энергетических топлив - угля или мазута; IV - смесь природного гипса и гипсосодержащего побочного продукта промышленности в массовом соотношении от примерно 1:3 до примерно 3:1, при содержании гипсового компонента в указанном цементе примерно 1-4,5 мас.% в пересчете на триоксид серы (SO3). В другом варианте изобретения в указанный цемент посредством совместного и/или раздельного помола с последующим смешением дополнительно вводят продукт взаимодействия титаногипса с каолином или каолиновой глиной в присутствии свободной серной кислоты, являющейся примесью в титаногипсе, в условиях смешения титаногипса с каолином при температуре 60-550 С, причм маc. соотношение титаногипс/каолин регулируют в пределах от 1:0,2 до 1:2, вводя полученный продукт в цемент в количестве 1-7 мас.% клинкерной части последнего. В следующем варианте изобретения в указанный цемент при помоле и/или посредством смешения дополнительно вводят соответственно обыкновенный портландцементный клинкер и/или портландцемент на основе последнего при массовых соотношениях указанного промотированного и обыкновенного клинкеров и/или цементов на их основе от примерно 5:1 до примерно 1:5. В варианте изобретения при помоле указанного цемента дополнительно вводят интенсификатор измельчения в количестве примерно 0,05-0,5 мас.% указанного цемента. В другом варианте изобретения в качестве интенсификатора измельчения указанного цемента используют поверхностно-активные вещества из группы: аминоспирты и их композиции с ускорителями твердения; технические лигносульфонаты и их композиции с электролитами или поверхностно-инактивные вещества из группы: соли щелочно-земельных и/или щелочных металлов продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом; соли щелочно-земельных и/или щелочных металлов продукта конденсации меламинсодержащих смол с формальдегидом; комплексные соли щелочноземельных металлов и серной, и/или азотной,и/или муравьиной, и/или уксусной кислот с низкомолекулярными моносахаридами С 3-C5; парные смеси указанных материалов в массовом соотношении от примерно 4:1 до примерно 1:4 в количестве 0,05-0,5 мас.% указанного цемента. В следующем варианте изобретения в указанный цемент при помоле и/или путем смешения дополнительно вводят активный кремнезм в виде материалов из групп: Iдроблная, или гранулированная, или молотая силикат-глыба в количестве примерно 0,2-20 мас.% указанного цемента или II - микрокремнезм в порошкообразной или гранулированной формах: вторичный продукт кремниевого производства и/или 20 пыль, уловленная из отходящих газов печей ферросплавного производства, - в количестве 0,2-10 мас.% указанного цемента, причм гранулированную форму микрокремнезма берут с добавкой пластифицирующего компонента,предварительно введнного при грануляции в количестве 0,01-0,2% в пересчте на массу указанного цемента. В варианте изобретения в указанный цемент посредством совместного и/или раздельного помола с последующим смешением дополнительно вводят активную минеральную добавку и/или наполнитель соответственно в виде фрагментов исходной или дроблной форм или в предварительно смолотом виде в количестве примерно 1-85 мас.% указанного цемента. В другом варианте изобретения в указанный цемент посредством совместного и/или раздельного помола с последующим смешением дополнительно вводят расширяющий компонент, включающий искусственно изготовленные и/или природные материалы и/или продукты их помола из групп: I - глиноземистый клинкер или глиноземистый шлак; II - сульфоалюминатный клинкер или другой материал, включающий сульфоалюминаты кальция; III - сульфоферритный клинкер или другой материал, включающий сульфоферриты кальция;IV гипералитовый клинкер или продукты его помола; V - металлургические шлаки, включающие более 10 мас.% Аl2O3 в форме алюминатов кальция; VI - горные породы, включающие более 4,5 мас.% водорастворимого Al2 О 3; VII смеси любых из указанных материалов, включающие не менее 20% каждого из них, при этом содержание расширяющего компонента в указанном цементе поддерживают в пределах от 2,5 до 50 мас.%. В следующем варианте изобретения в качестве расширяющего компонента искусственного происхождения, а именно глиноземистых клинкера или шлака, сульфоалюминатного, или сульфоферритного, или гипералитового клинкеров, или других продуктов, включающих одноимнные кальциевые минералы, берут промотированные материалы, а конкретно полученные с введением одноимнных указанным минералам промоторов в смеси исходных или подвергаемых спеканию или плавлению материалов, при расчетной основности промотора, примерно в 1,01-1,07 раза превышающей расчтную основность упомянутых смесей. В варианте изобретения при помоле в указанный цемент дополнительно вводят волокнистый компонент неорганического и/или органического происхождения в количестве примерно 0,2-2 мас.% указанного цемента. В другом варианте изобретения в указанный цемент при помоле и/или путм смешения дополнительно вводят водопонижающий компонент в количестве примерно 0,1-2,5 мас.% клинкерной части указанного цемента. 21 В следующем варианте изобретения в качестве водопонижающего компонента указанного цемента используют материалы из группы соль щелочно-земельных и/или щелочных металлов продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом; соль щелочноземельных и/или щелочных металлов продукта конденсации меламинсодержащих смол с формальдегидом; технический лигносульфонат щелочно-земельных и/или щелочных металлов,обычный или модифицированный фенолформальдегидной смолой; комплексные соли щелочно-земельных металлов и серной, и/или азотной, и/или муравьиной, и/или уксусной кислот с низкомолекулярными моносахаридами С 3-C5; парные смеси указанных материалов в массовом соотношении от примерно 4:1 до примерно 1:4. В варианте изобретения в указанный цемент при помоле и/или путм смешения дополнительно вводят водоудерживающую добавку,состоящую из полиэфиров целлюлозы, в количестве, равном примерно 0,01-1,5 мас.% от суммы масс клинкерных минералов - трехкальциевого силиката (3 СаОSiO2) и трехкальциевого алюмината (3 СаОАl2 О 3) - в составе указанного цемента. В другом варианте изобретения в качестве водоудерживающей добавки к указанному цементу используют материалы из группы: метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза, оксиацетилцеллюлоза, сульфоцеллюлоза или их парные смеси в соотношении примерно от 4:1 до 1:4 по массе. Сущность предполагаемого изобретения в части изготовления цемента заключается в устранении индукционных периодов процессов минералообразования, преимущественно алитообразования при спекании портландцементного клинкера, содержащего не менее двух минералов из группы C3S, C2S, С 3 А, С 2(А,F), и переводе указанных процессов из каталитических в автокаталитические посредством обжига указанного клинкера в присутствии добавки промотора, стабилизирующего катализаторы образования и роста массы клинкерных минералов, а именно микрофазы новообразований на поверхностях контактов расплав/минералы, и включающего минералы из названных и/или С 12 А 7,СА, C2F, CF, С 4 А 3 S , С S , их щелочные, сульфатные и галогенидные производные, алюминаты, силикаты, ферриты щелочных металлов, а также оксид кальция и композиции с ним указанных минералов, при расчетных уровнях основности промотора и клинкера, обожженного в присутствии промотора и называемого ниже в соответствии с обычной химической номенклатурой - промотированным клинкером (в таблицах П-клинкером), превышающих основность указанного эвтектического клинкерного расплава в 1,0003-1,07 раза. 22 Причина указанного названия вводимой добавки и основы физико-химического механизма е действия поясняются ниже. Из теории кристаллизации известно, что исключению индукционного периода должны способствовать кристаллизационные затравки, однако, промышленные испытания добавки цемента, включающей молотый клинкер и вводимой в обжигаемую цементную сырьевую смесь, показали,что производительность клинкерообжигательной печи возросла только на количество вводимой добавки готового продукта, а качество цемента поднялось незначительно [16]. Поскольку производительность печи по сырьевому питанию практически не повысилась, нет оснований полагать, что индукционный период алитообразования сократился. Следовательно, в этой работе затравка цемента фактически не играет предназначенной ей роли. Действительно, представление о затравках слишком упрощает явления, протекающие в многокомпонентном, иногда ликвирующем клинкерном расплаве, из которого минералы не кристаллизуются, как из маточного расплава в случае совпадения химических составов расплава и продукта, а образуются в результате протекания группы упомянутых сопряжнных реакций (1-4). В такой ситуации ведущим фактором является степень пересыщения по отношению к формирующимся кристаллическим фазам в двух средах: а) микрозонах расплава, прилежащих к твердым поверхностям - подложкам, являющимся вероятными местами зародышеобразования; б) тврдых поверхностных микрофазах, упомянутых выше и являющихся композицией формирующихся зародышей продуктов упомянутых реакций. При этом для неравновесного процесса должно соблюдаться правило о положительном градиенте основности в зонах контакта клинкерного расплава с микрофазами поверхности клинкерных минералов, каталитическое действие которых на прирост содержания последних интенсифицируют добавкой промотора. Фактически индукционных периодов алитообразования может быть два, как упоминалось выше, именно из-за наличия двух взаимосвязанных, каталитически активных гетерогенных сред, упомянутых выше и подлежащих пересыщению, а не только из-за ложного равновесия, создаваемого пленками продуктов реакций, заслоняющими исходные реагенты. По старым представлениям, эти плнки, состоящие из алита, образуются на поверхностях белита и свободного оксида кальция,основных реагентов, из которых формируется алит, после чего реакция приостанавливается,поскольку свободные поверхности исходных реагентов отсутствуют (момент приостановки реакции, как бы соответствующий химическому равновесию, на самом деле далк от него, поэтому именуется моментом ложного равновесия). После укрупнения первичных кристаллов алита (рекристаллизации) указанные алитовые 23 плнки становятся проницаемыми в результате открытия каналов между укрупняющимися кристаллами, на что требуется время, в течение которого реакция не идт. Этот период может играть роль второго индукционного периода [4,15]. Однако при таком объяснении следует ожидать, что индукционные периоды минералообразования неустранимы. Так и обстоит дело в способах, известных из уровня техники, поэтому объяснение указанных периодов возникновением плнок из продуктов реакций долгое время было общепризнанным. На самом деле индукционные периоды алитообразования устранимы при реализации на практике способа изготовления цемента согласно изобретению в результате выполнения упомянутого правила положительного градиента, как оно сокращенно именуется ниже. Настоящее изобретение позволяет устранить как один, так и два индукционных периода минералообразования при обжиге клинкера в присутствии промотора путем создания условий для пересыщения относительно основных клинкерных минералов: а) в приповерхностных зонах первичных расплавов на стадии так называемых твердофазных реакций; б) в приповерхностных зонах общего клинкерного расплава после его образования на стадии жидкофазных реакций; в) в упомянутых поверхностных микрофазах на обеих указанных стадиях. В условиях локального пересыщения расплавов вблизи поверхности реагентов промотор стабилизирует зародыши микрофаз. Пространственное совмещение активных зон в обеих средах обеспечивает стабильность двориков кристаллизации клинкерных минералов и создат возможности для быстрого образования и роста кристаллов последних без индукционных периодов с более интенсивным выделением теплоты кристаллизации, чем известно из уровня техники. В этом и заключается главная особенность предлагаемого технического решения. Следует отметить, что образование клинкерного расплава с частичным плавлением обжигаемого материала сопровождается значительным эндотермическим эффектом. Противоположный, экзотермический эффект промотированной кристаллизации приводит к выделению количества теплоты, нередко перекрывающего энергозатраты на плавление,причм от степени перекрытия последним эффектом первого в данных конкретных условиях обжига клинкера зависят технические эффекты настоящего изобретения, описанные ниже. Стабилизацию зародышей клинкерных минералов рассматривают при этом как гетерофазное пересыщение поверхностных микрофаз. Указанная роль добавки промотора обеспечивается расчетным уровнем е основности - 1,0003-1,07 - более высоким по отношению к эвтектическому клинкерному расплаву и при технологически обуславливаемом совмещении в обеих средах, жидкой и тврдой, активных реакционных зон, с 24 сохранением локального положительного градиента основности, в локальном слое расплава на поверхности основных реагентов в реакциях минералообразования, а именно микрофаз, выполняющих, согласно [10], функцию главных катализаторов минералообразования в гетерогенной системе расплавы - твердые фазы в зонах пространственных контактов твердых и жидких компонентов между собой в рассматриваемой термодинамической системе. Представляет интерес, что в калориметрической бомбе присутствие промотора согласно изобретению реально снижает на 5-7% расход энергии на обжиг клинкера, чего не наблюдается в присутствии минерализаторов, а также при замене части алита в клинкере белитом, т.е. при снижении значения коэффициента насыщения клинкера известью. Причина этого заключается в наличии индукционных периодов алитообразования во всех случаях, когда промотор отсутствует. Как известно, промотором называется вещество, добавление которого к катализатору увеличивает активность, избирательность и устойчивость последнего [17]. Промотор согласно настоящему изобретению выполняет именно указанные функции по отношению к катализаторам минералообразования - поверхностным микрофазам и к основным клинкерным минералам C2S, С 3 А, C2(A,F), а также по отношению к автокатализатору - C3S. Поэтому обозначение предложенной в настоящем изобретении добавки термином промотор является вполне строгим с позиций химии катализа. Основность на уровне 1,0003-1,07 по отношению к основности указанного расплава определяет пересыщение последнего по отношению к клинкерным минералам, является коренным отличием настоящего изобретения от уровня техники, и именно это отличие в конечном счете приводит к устранению индукционных (индукционного) периодов (периода) минералообразования при обжиге клинкера и обеспечивает все основные технические эффекты изобретения. При этом обязательным условием является точная оценка величины основности,которая не может в соответствии с обычной практикой химии и технологии цемента базироваться на уровнях молярных отношений C/S,С/А и C/F в главных фазах клинкера. Последние отношения не позволяют учитывать основности: а) некальциевых минеральных примесей; б) кальциевых фаз, включающих такие примеси. И самое главное - приведенные молярные отношения слабо связаны с реакционной способностью минералов при их образовании в процессе спекания, а успешное использование указанных молярных отношений в качестве мер основности клинкерных минералов в химии и технологии цемента обусловлено преимущественно их связями со скоростью взаимодействия клинкерных минералов с водой и с гидравлической активностью цемента. Реакционная способность 25 компонентов при образовании минералов из ионизированных и/или радикализованных расплавов, к которым, как известно, относятся клинкерные расплавы, обусловлена сродством их к электрону [7, 9], или относительной способностью к приобретению/отдаче отрицательного заряда, характеризующейся таким известным свойством атомов и ионов как электроотрицательность [18]. Представление об основности химических соединений, в частности, клинкерных минералов как величины, обратной электроотрицательности (ЭО), вычисляемой согласно изложенной методике как обратная величина алгебраической суммы значений ЭО атомов в каждом соединении - оксиде, молекуле галогена - на основе шкалы ЭО, разработанной Л. Полингом[19], т.е. как обратной линейной комбинации значений ЭО атомов, было выдвинуто в работе[20]. Оно базируется на известном положении теории кислот/оснований Г.Н.Льюиса: основание - донор электронных пар, и чем меньше его сродство к электрону, тем выше основность. Именно это условие выполняется при определении основности как величины, обратной ЭО. Межатомные взаимодействия в данной методике расчта не учитываются, но для подбора состава минерализатора, как это сделано в работе[20], а также промотора и клинкеров согласно изобретению точность формул (5-17) достаточна. Аналогичный подход - расчт целевых характеристик химических соединений или минералов - уровней Ферми, электропроводности,энергии химических связей, степени ионности ионно-ковалентных связей как функций линейной комбинации характеристик составляющих атомов - используется во многих областях физической химии, в частности, в теории молекулярных орбиталей как линейной комбинации атомных орбиталей или в геометрической теории валентности. Смысл формул (5-17) и обозначений входящих в них величин становится более ясным из примеров осуществления изобретения. Основность упомянутого эвтектического клинкерного расплава (ЭКР) есть постоянная(const), равная 2,24 усл. ед. на основе значений,обратных ЭО, вычисленных по Полингу, и рассчитываемая по данным об оксидах, исходя из состава ЭКР (мас.%): СаО 54,8; SiO2 6,0; Аl2 О 3 22,7; Fe2 О 3 16,5, что соответствует составу в мольных долях C0,697A0,159F0,073S0,071 [12, 20]. В настоящем изобретении указанная константа для удобства вычислений принимается равной 100 усл. ед. в формулах, где доли химических соединений выражены в мас.%, и равной 1 усл. ед. в формулах, где доли химических соединений выражены в мольных долях, как это представлено выше в альтернативных выражениях состава ЭКР. На основе значений ЭО по Полингу рассчитан [20] следующий убывающий ряд значе 002673 26 ний относительной основности (b, приведена в скобках) оксидов, галогенидов и минералов,представляющих интерес для настоящего изобретения: Жирными литерами выделены наиболее часто встречающиеся в цементной сырьевой смеси оксиды, а также главные минералы портландцементного клинкера. Из приведенного ряда видно, что основность портландцементных клинкеров при расчете основности как суммы произведений значений основности клинкерных минералов (bi) и значений содержания последних в клинкерах (pi), мас.%, практически не могут превысить 100 усл.ед. при основности ЭКР также 100 усл.ед. В отсутствии пересыщения заключается причина неэффективности использования обычных молотого портландцементного клинкера или портландцемента в качестве затравок минералообразования при обжиге клинкера, поскольку гипс (С S ), как видно из ряда(18), снижает уровень основности цемента по сравнению с молотым клинкером. Проектирование состава промотора, клинкеров, минерализатора по уровням основности,соответствующим условиям пересыщения клинкерных расплавов, или, что то же, поверхностных микрофаз, рассчитанные по изложенной в данном описании изобретения методике, а именно базирующейся на ряде (18) с использованием формул (5-17), в связи с особенностями использования промотора и минерализатора в различных технологических условиях цементного производства, соответствующих вариантам изобретения, поясняется в примерах осуществления изобретения. Из этих примеров видно, что именно выполнение заданных в настоящем изобретении условий пересыщения расплава и указанных микрофаз позволяет получить технические эффекты изобретения. Соблюдение расчетных величин основности промотора в технологических вариантах осуществления изобретения позволяет исключить индукционный период алитообразования при обжиге промотированного клинкера, коренным образом снизить потери энергии, выделяемой при прохождении твердо-фазных экзотермических реакций, а также экзотермических реакций (1) и (3), протекающих в присутствии расплавов, и благодаря тепловому выигрышу именно в высокотемпературной области (выше 1200-1350 С) и соответственно возникающему эксергетическому эффекту получаются основные технические эффекты настоящего изобретения, перечисленные ниже и при одновременном достижении являющиеся неожиданными по отношению к известному уровню техники. Из изложенных общих соображений очевидно, что 27 чем меньше потери в окружающую среду, тем выше степень использования дополнительного теплового эффекта быстрой промотированной кристаллизации минералов в обжигаемом материале. Следовательно, упомянутые технические эффекты тем выше, чем крупнее размеры печи,больше е производительность и выше уровень энергонапряженности е рабочего объма. Поэтому малые печи мокрого способа наименее эффективны, а крупные печи сухого способа наиболее эффективны для осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что по отношению к минерализаторам ситуация является противоположной: их поверхностная активность в первичных расплавах, создающая небольшую экономию топлива за счет ускорения образования расплава и пропитки им обжигаемого материала, практически не зависит от теплопотерь в окружающую среду, но явно улучшается при быстром и равномерном прогреве слоя материала в печи. Следовательно,минерализаторы более эффективны на технологических линиях с малыми печами небольшой производительности. Эти простые соображения подтверждаются промышленной практикой. Именно поэтому совместное применение промотора и минерализатора является универсальным технологическим примом, наиболее эффективным для любых типоразмеров клинкерообжигательных печей и технологических линий современной цементной промышленности. Точное равенство расчтной основности промотора и основности эвтектического клинкерного расплава недопустимо, так как оно означало бы отсутствие пересыщения для образования алита, а потому не может способствовать ликвидации индукционного периода алитообразования. Расчтная основность среды выше значения 1,07, соответствующего расчтной основности свободной извести в ряду (18), создатся только присутствием соединений щелочных металлов, снижающих растворимость извести и замедляющих алитообразование на заключительной стадии процесса, поэтому повышение основности промотора и каталитических сред сверх 1,07 нецелесообразно. Для минерализатора в тех случаях, когда ликвация позволяет сконцентрировать высокощелочные зоны минерализованного расплава при надлежащей степени усреднения обжигаемого материала вблизи кислых микроучастков последнего, а именно в микроучастках с высокой долей грубозернистого SiO2, медленно вступающего в процессы минералообразования, допустимо повышение основности минерализатора, как показала практика использования способа согласно изобретению, до 1,10. Промотор алитообразования согласно изобретению представляет собой минеральнооксидную добавку, включающую два или более клинкерных минерала из групп: I: трхкальциевый силикат (3CaOSiO2), двухкальциевый си 002673(СаОАl2 О 3), дикальциевый и монокальциевый ферриты (2 СаОFе 2O3, СаОFе 2O3), и/или III: щелочные, сульфатные и галогенидные производные минералов указанных групп, и/или IV: сульфоалюминат кальция (4 СаО 3 Аl2O3SO3),сульфат кальция (CaSO4) и/или их смеси и производные, и/или V: смеси минералов из указанных групп между собой, и/или со свободным оксидом кальция механические, и/или полученные совместно в форме клинкера, или спка,или шлака, или осадка, или суспензии. Все четыре перечисленные физические формы промотора при испытаниях показали примерно равную эффективность в соответствующих технологических вариантах в цементном производстве. При дополнительном введении минерализатора, предусматриваемого в варианте изобретения, массовое соотношение промотора и минерализатора устанавливают с учетом дополнительного присутствия в последнем минеральных солей, образующихся при обжиге из компонентов цементной сырьевой смеси и технологического топлива. У всех перечисленных минералов и их кислых производных (при наличии последних) расчетная относительная основность bi ниже или равна 1, и лишь у свободного оксида кальция, трхкальциевого алюмината (С 3 А) и щелочных производных последнего bi выше 1. Промотор, действуя на контактах поверхностных микрофаз с твердыми и жидкими фазами,сглаживает возникающие в связи с гетерогенностью обжигаемого материала колебания основности, стабилизируя уровень последней внутри микрообъмов - двориков кристаллизации, что и упоминалось выше как функция промотора. Дополнительно вводимый минерализатор, действуя на контактах поверхностных микрозон расплава с твердыми и жидкими фазами, играет роль дополнительного катализатора, усиливающего действие остальных, и, в свою очередь,промотор усиливает влияние минерализатора: имеет место синергитический эффект. В свободную от промотора действующую клинкерообжигательную печь последний вводят сначала в доле расчтного количества, вычисленного по формулам (5-17), а именно в количестве 0,1-0,8 маc. ч. на 1 маc. ч. расчетного количества, составляющего обычно примерно 0,3-1,5 мас.% промотированного клинкера, чтобы вызвать соответствующие изменения состава обмазки (повышение основности до равновесного уровня, сопутствующее росту прочности и плотности обмазки, поскольку с повышением основности у обмазки растт огневая усадка,соответственно повышаются ее плотность и прочность) и скорости движения в печи обжигаемого материала (указанная скорость возрас 29 тает на 5-15% в связи с повышением коэффициента однородности гранулометрического состава обжигаемого материала и уменьшением его адгезии к обмазке, что вызывает во вращающейся клинкерообжигательной печи снижение степени захвата обжигаемого материала обмазкой на печной футеровке при его сползании вниз под собственным весом при каждом обороте печи и, кстати, обеспечивает экономию электроэнергии на вращение печи). Ускорение минералообразования в присутствии промотора в виду меньшей растворимости примесей в тврдых фазах по сравнению с расплавом уменьшает возможность вхождения примесей в образующиеся из расплава кристаллы и снижает концентрации примесей в кристаллических рештках главных клинкерных минералов (эффект рафинирования). Это в дальнейшем приводит к изменениям состава и свойств гидратных новообразований, возникающих после помола промотированного клинкера и затворения водой полученного из него цемента. Эксперименты авторов настоящего изобретения, выполненные в производственных условиях цементных предприятий и на заводах по производству сборного железобетона и стройках, показывают, что регулирование содержания примесей в главных клинкерных минералах путем изменения содержания и основности промотора, вводимого при клинкерообразовании, изменяет характер срастания новообразований - гидросиликатов, гидросульфоалюминатов и гидроалюминатов кальция в твердеющем цементном камне. При оптимальном содержании примесей, соответствующем допустимому максимуму содержания и основности рафинирующего промотора, процесс гидратации клинкерной части цемента заданной удельной поверхности ускоряется, содержание гидратных фаз к заданному моменту времени в твердеющем цементе возрастает, а срастание упомянутых гидратных фаз облегчается по сравнению с контрольным цементом, изготовленным из контрольного клинкера, полученного без введения промотора в его состав. После перехода содержания указанного промотора через допустимый оптимум в связи с нарастающим рафинированием алита и белита в промотированномклинкере все полезные эффекты изобретения начинают снижаться, но обычно показателем, наиболее чувствительным к переходу содержания рафинирующего промотора через допустимый максимум, является прочность цемента. Это объясняется тем, что в возникающих гидратных фазах существует пороговая концентрация примесей, ниже которой упомянутые гидратные фазы перестают срастаться между собой и обеспечивать монолитность твердеющего цементного камня. Известно, в основном из работ В.В.Тимашва с сотр., правило пар срастания между собой основных трех классов гидратных фаз портландцемента - гидросилика 002673 30 тов, гидросульфоалюминатов и гидроалюминатов кальция, из которых срастаются между собой первые и вторые, а также вторые и третьи фазы, то есть гидросиликаты и гидросульфоалюминаты, а также гидросульфоалюминаты и гидроалюминаты кальция, тогда как гидроалюминаты не срастаются с гидросиликатами кальция. Опыты авторов настоящего изобретения по гидратации и твердению цементов из промотированных клинкеров подтверждают это правило и свидетельствуют, что гидросиликаты кальция срастаются с гидросульфоалюминатами кальция благодаря наличию в первых примесей Аl2 О 3 иSO3, а во вторых - примеси SiO2. Высокосульфатные гидросульфоалюминаты же кальция срастаются с гидроалюминатами кальция также благодаря примесям SiO2 и SO3 в обеих фазах. При содержании примесей ниже пороговых уровней срастание новообразований даже согласно правилу пар затруднено, видимо, из-за отсутствия локальных соответствий размеров кристаллических решеток в поверхностных слоях, обеспечиваемых указанными примесями и являющихся необходимым условием срастания в соответствии с известными правилами эпитаксии/эндотаксии кристаллов минералов. Степень срастания гидратов имеет меньшее значение для начальной прочности цемента, когда более существенное влияние на прочность цемента оказывает прирост количества гидратов в связи с более быстро реагирующей с водой поверхностью клинкерных минералов в промотированном клинкере в виду большей концентрации в последнем микродефектов на единицу поверхности минералов по сравнению с контрольным клинкером. Значение степени срастания гидратных фаз и монолитизации микроструктуры цементного камня, при которой обеспечивается даже частичное срастание гидроалюминатов с гидросиликатами (после внедрения в них примесей SiO2 и Al2O3 соответственно), существенно больше для более поздних сроков твердения цемента и соответственно более высоких значений уровня прочности цементного камня в 28 суточном возрасте. Этим и объясняется тот факт, что, как правило, допустимый максимум содержания рафинирующего промотора при обжиге клинкера по критерию 1-3-суточной прочности цемента (0,7-3,5 мас.% клинкера) в среднем выше, чем по критерию 28-суточной прочности цемента (0,3-1,5 мас.% клинкера). При чрезмерно высоком содержании рафинирующего промотора наблюдается медленный рост прочности цемента от 1-3 суток до 28 суток, для которого не имеется иных технологических причин, поэтому превышения содержания такого промотора над указанными допустимыми максимумами существенно снижают полезные эффекты настоящего изобретения в части прочностных показателей цемента. Однако гибридизирующий промотор обладает противоположным свойством - повышать содержание 31 примесей в главных минералах клинкера, что позволяет добиваться монолитизации структуры цементного камня и при повышении его содержания возрастает степень срастания упомянутых новообразований в цементном камне между собой и, соответственно, возрастает прочность цемента, в большей степени - в поздние сроки твердения. Различие между рафинирующим и гибридизирующим промоторами заключается в наличии во втором микропримесей, либо не наблюдаемых в сырьевой смеси и клинкере на данном предприятии по производству цемента,либо присутствующих в концентрации на порядок большей по сравнению с их наличием в сырьевой смеси и клинкере на данном предприятии по производству цемента. На явлении рафинирования основана упомянутая особенность расчета состава и количества промотора, а также состава промотированного клинкера: как и для состава ЭКР, в расчетах основности промотора не учитываются малые составляющие, в том числе главные малые составляющие MgO, SO3, R2O. Причина состоит в том, что для роста кристаллов клинкерных минералов из поверхностных микрофаз имеет решающее значение главный каркас кристаллических решеток, включающий пять химических элементов: кальций, кремний, алюминий, железо и кислород. Остальные элементы, по крайней мере, в самом начале роста микрофаз оказывают лишь экранирующее, т.е. второстепенное действие, слабо связанное со спецификой химизма данного элемента. Именно поэтому, а также для расчетного обеспечения указанного правила положительного градиента основности на локальных контактах расплав/микрофазы при расчете основности промотора по сравнению с ЭКР малые составляющие необходимо опускать. Иная ситуация при использовании минерализаторов: основность приповерхностных микрозон клинкерного расплава, из которых зарождаются упомянутые микрофазы, подвергается существенному влиянию поверхностноактивных малых составляющих, вносимых минерализатором. На это обращали внимание уже в самом начале развития отечественной цементной промышленности, когда оказалось, что без учета примесей к главным оксидам нельзя объяснить своеобразие микроструктур клинкеров,получаемых на отечественных цементных заводах, тем более при применении минерализаторов. В 30-е годы В.Н.Юнг ввел в практику применение термина малые составляющие сырьевой смеси и клинкера [21] именно в смысле,используемом в описании настоящего изобретения, с указанием на главные малые составляющие - MgO, SO3, Na2O, K2O и остальные малые составляющие, из которых Н.А.Торопов,Ю.М.Бутт, В.В.Тимашв и А.И.Бойкова в 6070-е годы XX века признавали технологическое значение за следующими кислотными соединениями Р, Cl, F, соединениями металлов, относи 002673 32 мых в настоящее время к d-элементам: Ti, Cr,Mn, Co, Ni, Mo, Сu, из которых первый - химический аналог алюминия, а остальные, за исключением последнего, - железа, и соединениями элементов - аналогов щелочных и щелочноземельных металлов, ныне называемых sэлементами: Li, Sr, Ba. Другие встречающиеся малые составляющие, такие как V, Pb, Zn, Cd,Sb, Sn, As, Pb, Tl, как следует из работ, выполненных в 80-90-е годы XX века, имеют преимущественно санитарно-гигиеническое значение,оказывая влияние на экологическую обстановку вокруг цементных предприятий и при использовании цемента в строительном деле, а заметного технологического значения для цементного производства не имеют, поэтому не рассматриваются в данном изобретении как объекты, учитываемые при расчетах основности. Отметим, что, как следует из формул (12) и (13), при расчете начального количества вводимого промотора требуется знать основность,и, следовательно, проектный минералогический состав промотированного клинкера до его реального получения, а для обоснованного проектирования основности промотированного клинкера требуется производственный опыт внедрения способа согласно изобретению. В то же время на основе первых же производственных опытов с получением промотированного клинкера первоначальное расчтное количество промотора можно уточнить с помощью реальных значений основности промотированного клинкера, полученного в данной печи, и повторить операции адаптивного выбора оптимального содержания промотора в обжигаемом материале, описанные выше, уже по откорректированным исходным данным. Таким образом, как видно из изложенного, не только процесс подбора оптимального содержания промотора в обжигаемом материале, но и процесс расчта оптимального начального количества промотора также является адаптивным с итеративным приближением к оптимуму. Основные технико-экономические эффекты и особенности способа согласно изобретению в части изготовления цемента следующие(при прочих равных условиях по сравнению со способом по прототипу, то есть без применения промотора): А. Цемент согласно изобретению производится на тех же технологических линиях и том же основном технологическом оборудовании,что и контрольный портландцементный клинкер, получаемый по традиционной технологии. Производство цемента согласно изобретению не требует обязательного внесения изменений во все без исключения основные технологические параметры режимов работы технологического оборудования. Именно поэтому на внедрение настоящего изобретения практически не требуется существенных капитальных затрат, что является одним из коренных преимуществ дан 33 ного изобретения перед уровнем техники, поскольку оно решающим образом повышает значение указанных технических эффектов для практики цементного производства, являясь гарантией широкого внедрения настоящего изобретения в цементную промышленность. Те же эффекты, достигаемые традиционными путями,требуют капитальных затрат, сравнимых с требуемыми на строительство новой технологической линии. Б. Характеристики технологического процесса производства промотированного клинкера и основные характеристики цемента согласно изобретению изменяются по сравнению с выпуском портландцемента согласно известному уровню техники следующим образом. Б 1. Производительность вращающихся печей при обжиге клинкера в условиях запаса по мощности устройств по подаче питания в печь,по сжиганию топлива и тягодутьевых устройств,а также клинкерного холодильника повышается минимум на 8-10%, а удельный расход топлива сокращается минимум на 5%. Максимальные значения в 2-3 раза превышают гарантированный минимум. Б 2. Стойкость огнеупорной футеровки вращающейся печи при е нормальном механическом состоянии и нормативной эксплуатации значительно возрастает. Максимальный срок эксплуатации огнеупорной футеровки в условиях осуществления изобретения впервые практически не ограничен. Б 3. Пылеобразование в печном агрегате и нагрузка на пылеулавливающие устройства снижаются не менее чем на 15, в среднем - на 30%. Наблюдаемый максимум эффекта - полное подавление пылеобразования в печи и практическая прозрачность печной атмосферы - достижим только в печах мокрого способа производства. Но подавление клинкерного пыления согласно изобретению осуществимо как при мокром, так и сухом способах производства. Б 4. Размолоспособность клинкера при учете снижения среднего размера гранул и при исключении клинкерного пыления возрастает не менее чем на 15%, а без учта снижения среднего размера гранул, при испытании узкого класса крупности частиц клинкера (менее 1 мм после предварительного дробления) возрастает не менее чем на 10%. Максимальные эффекты, особенно при получении промотированного клинкера в форме мелкой фракции с гранулами размером 0,3-2 мм, иными словами - крупки - в 2-5 раз выше, что позволяет повышать производительность цементных мельниц на 20-50%. Б 5. Гидравлическая активность клинкера,или цемента на его основе, смолотого в лабораторной мельнице, возрастает, в том числе ранняя прочность цемента - в возрасте 1-3 сут. - не менее чем на 5 МПа, и в возрасте 28 суток - не менее чем на 3 МПа. Максимальные эффекты также в 2-4 раза выше и достигают соответст 002673 34 венно 20-25 МПа прироста гидравлической активности клинкера. Б 6. Расход полученного из этого клинкера портландцемента в бетоне без изменения прочности бетона снижается не менее чем на 5%. Максимальный эффект в 2-4 раза выше. Указанные минимальные значения технических эффектов достигаются практически на любых технологических линиях по производству цемента. Для их превышения приходится иногда прибегать к легкой модернизации вспомогательного оборудования, если оно не имеет запаса мощности, достаточного для обеспечения требуемого прироста производительности. Это относится к конструкции и расположению устройств для питания печи сырьевой смесью, для сжигания технологического топлива, тягодутьевому оборудованию, клинкерным холодильникам, питателям. Кроме того, вследствие значительного повышения размолоспособности промотированного клинкера, как правило, приходится изменять мелющую загрузку в цементных мельницах. Главными элементами неожиданности изобретения в части способа изготовления цемента по отношению к существующему уровню техники являются совмещение прироста производительности клинкерообжигательной печи при удельной экономии технологического топлива и электроэнергии с повышением качества цемента при существенной экономии удельных энергозатрат на его помол и одновременное достижение всех этих результатов практически без заметных капитальных затрат. Варианты осуществления способа согласно изобретению обеспечивают повышенные значения указанных эффектов, а также дополнительные технические эффекты, многие из которых так же, или ещ более неожиданны по отношению к существующему уровню техники. В экспериментах с промотированными клинкерами авторами изобретения обнаружен ряд неизвестных ранее явлений. Так, было установлено снижение уровня электропроводности промотированных клинкеров при высоких температурах на один-два порядка величины по сравнению с полученными без применения промотора. Это явление вызвано иммобилизацией активной части клинкерного расплава зародышами кристаллов клинкерных минералов,быстро образующимися и растущими из поверхностных микрофаз в присутствии промотора. По этой причине рост содержания промотора в обжигаемом материале снижает проводимость последнего, в том числе в процессе охлаждения образовавшегося клинкера и в холодном клинкере. Неожиданно удалось использовать это явление в качестве дополнительного критерия максимального содержания промотора в обжигаемом материале. Как показали опыты с работающей на переменном токе с частотой 100 Гц ячейкой из двух Pt-электродов, погруженных в 35 обжигаемый материал при пористости клинкерных зрен не более 20-22% и пористости слоя обжигаемого материала и клинкера не более 3538% измерения в процессе охлаждения обычного (серого) промотированного клинкера позволили установить, что присутствие промотора в оптимальных количествах снижает уровень электропроводности примерно на один-два порядка величины по сравнению с контрольным клинкером до не более примерно 10-6 Oм-1 м-1. Это явление наблюдают при обоих видах промоторов - рафинирующем и гибридизирующем. Аналогичные измерения на белом промотированном клинкере показали снижение электропроводности по сравнению с контрольными образцами так же на один-два порядка величины, то есть до уровня не более примерно 10-8Oм-1 м-1. Обе серии опытов проводились при температурах, начиная от максимальных(1450 С) и до температуры полного затвердевания клинкера при 910-1050 С. Наиболее удобной для дополнительного контроля количества промотора в обжигаемом материале оказалась температура в диапазоне 120030 С, близкая к затвердеванию реальных эвтектик в промышленных клинкерах. Опыты с вплавленными в клинкерные гранулы парами электродов подтвердили, что и в охлажденном клинкере разница в проводимости промотированных и контрольных клинкеров сохраняется. Отсюда вытекает роль электропроводности как важнейшей низкотемпературной физической характеристики клинкера, состоящая в том, что е снижение является мерой повышения концентрации в единице объма клинкера структурных дефектов, представляющих собой ловушки для носителей зарядов ниже точки Кюри (640-680 С) положительно заряженных электронных вакансий. Таким образом, согласно результатам опытов авторов настоящего изобретения концентрация структурных дефектов в обычных и белых промотированных клинкерах при прочих равных условиях примерно на один-два порядка величины выше, чем у аналогичных контрольных клинкеров. В свою очередь, повышенная концентрация структурных дефектов в промотированном клинкере - причина его пониженного сопротивления измельчению и повышенной скорости его взаимодействия с водой по сравнению с контрольным клинкером. Уровень электропроводности связан аналитически или через соотношения типа Л.Онзагера с целым рядом физико-химических характеристик обжигаемого материала и клинкера и/или их жидких фаз, таких как вязкость,скорость самодиффузии отдельных ионов и радикалов, их размеры, размеры двориков кристаллизации, химические потенциалы реакций минералообразования и кристаллизации минералов, энергии их активации и тепловые эффекты, скорости роста кристаллов, содержание и 36 размеры микрообъемов жидких фаз, электромкость межфазных границ и их удельные поверхности, количество иммобилизованной этими границами жидкой фазы и количество свободной жидкой фазы, связанное с этим количество стекла в клинкере, с основными характеристиками субмикроструктуры клинкера, такими как плотность дислокаций в основных фазах, прежде всего в алите, а также со скоростью гидратации цемента, полученного на основе промотированного клинкера. При анализе подобных зависимостей авторами изобретения было предсказано, а в ходе производственных опытов по выпуску и изучению промотированных клинкеров было обнаружено неизвестное ранее явление формирования ячеистой микроструктуры фазы трехкальциевого силиката (3CaOSiO2) -алита. Ячеистые микроструктуры известны в металловедении как следствие направленной кристаллизации слитков из расплавов с легирующими примесями. В промотированных клинкерах явление образования ячеистой микроструктуры обнаружено впервые и обусловлено более быстрым движением фронта кристаллизации фазы алита при оптимальном содержании промотора в обжигаемом материале по сравнению с диффузией примесей в расплаве прочь от фронта кристаллизации с учетом того факта, что коэффициент распределения примесей в алите по сравнению с маточным расплавом является отрицательным,то есть содержание примесей в алите меньше,чем в расплаве. Когда фронт кристаллизации опережает движение примесей, но вхождение их в растущую фазу в эквивалентных количествах исключено, примесь мигрирует вдоль фронта кристаллизации к местам более медленного роста новой фазы, в данном случае - алита и, скапливаясь в них, формирует линейные или двумерные структуры - границы ячеек, встраиваясь тем самым в избыточных по сравнению с нормальной мкостью кристаллической рештки количествах в структуру алита вдоль границ ячеек. В конце алитообразования в виду ограничения количества маточного материала рост кристаллов алита замедляется, примеси начинают успевать уходить в расплаве от фронта кристаллизации. Тогда, т.е. в конце процесса, алит приобретает обычную для него закономерную моноклинную (пластинчатую) или тригональную (додекаэдрическую) огранку. Результат - образование конгломерата ячеек внутри нормально ограннных кристаллов алита. На фиг. 1, представляющем фотографию с поверхности полированного шлифа промотированного клинкера, выполненную через оптический микроскоп в отраженном свете при увеличении 440 раз, видна ячеистая микроструктура кристаллов фазы алита (эти кристаллы - тмные ограннные многоугольники на светлом фоне промежуточного вещества клинкера, во многих кристаллах видна внутренняя ячеистая текстура, 37 не похожая на круглые белитовые включения),получаемая в промотированных клинкерах согласно изобретению при оптимальном вводе промотора в обжигаемый материал, являющаяся диагностическим (то есть характерным и достаточным) признаком клинкеров, полученных согласно способу по изобретению. Это обусловлено и содержанием кластеров кристаллов алита в промотированном клинкере (долей сросшихся кристаллов), не превышающим 10%. Такая микроструктура, особенно в высокощелочных клинкерах, существенно облегчает помол промотированного клинкера по сравнению с известным, уменьшая удельные энергозатраты вследствие ослабления физических связей вдоль границ ячеек внутри кристаллов фазы алита. Тем самым увеличивается вовлечение примесей вдоль границ блоков мозаичной субмикроструктуры алита в процесс взаимодействия с водой после затворения цемента, изготовленного из промотированного клинкера. Это ускоряет гидратацию и гидролиз алита в первые сроки твердения цемента, несмотря на частичное освобождение от примесей (рафинирование) внутренних объмов блоков мозаики в субмикроструктуре алитовой фазы. Однако упомянутая ячеистая структура алита в промотированном клинкере согласно изобретению не возникает, если в расплаве присутствуют минерализующие компоненты, настолько ускоряющие диффузию примесей, что они успевают диффундировать от фронта кристаллизации быстрее его продвижения, или, напротив, значительно облегчающие непосредственное вхождение примеси в кристаллическую решетку фазы алита по всему фронту кристаллизации. Так, щелочи, нескомпенсированные кислотными анионами SO42-,РO43-, F-, понижая растворимость алита в расплаве, ускоряют его кристаллизацию, но замедляют диффузию таких примесей, как Mg2+, и в присутствии промотора способствуют формированию ячеистой микроструктуры, начиная с 1,5% MgO в клинкере и выше. Компенсация катионов щелочей указанными кислотными анионами в соответствии с рядом (18) вызывает,несмотря на быструю кристаллизацию алита,значительное ускорение диффузии Mg2+ в расплаве, что не позволяет образовываться ячеистой микроструктуре алита. В принципе очевидно, что всегда можно таким образом подобрать составы и соотношения в обжигаемом материале комплексного минерализатора и промотора, чтобы обеспечить формирование ранее неизвестной ячеистой микроструктуры кристаллов алита при сохранении их внешней правильной огранки. Такие кристаллы алита напоминают ограннные плоды ягод, в частности, малины(ячейки = зрна), вложенные внутрь таблитчатых или додекаэдрических кристаллов, или плоды костянки - покрытосемянных растений, где агломераты зрен находятся под общей наружной оболочкой как в плодах граната. Однако на 38 практике может отсутствовать необходимый набор микропримесей для подбора состава комплексного минерализатора или промотора, что приведет к неячеистой, хотя и мелкокристаллической структуре алита в клинкере. При этом описанные выше положительные технические эффекты изобретения сохранятся, но их величины несколько снизятся. Следовательно, ячеистая микроструктура фазы алита, будучи достаточным признаком клинкера, полученного согласно изобретению, не является необходимым признаком такого клинкера. Кристаллы белита в промотированном клинкере также могут быть ячеистыми, но, в отличие от алита, содержание ячеистого белита никогда не доходит, согласно выполненным наблюдениям, до 100% белитовой фазы. Что касается алюминатов и алюмоферритов кальция, то присутствие их ячеистых форм в промотированных клинкерах менее вероятно в связи с примерно на порядок большими скоростями их кристаллизации при охлаждении клинкера, что скорее способствует окклюзии примесей, чем ячейкообразованию. Вопрос о ячеистых формах алюминатов и алюмоферритов кальция в промотированных клинкерах, требующий для своего решения тщательных электронно-микроскопических исследований, в настоящее время остатся открытым. Размеры ячеек в алите находятся в пределах от 0,3-1 до 3-7 мкм. Размеры ячеек в белите менее изучены, поскольку на практике авторам изобретения чаще приходилось производить алитовые, высокоалитовые и особо высокоалитовые, фактически не содержащие белита,промотированные клинкеры. Опыты показывают, что с повышением содержания и основности промотора средний размер ячеек снижается, а число дефектов - границ ячеек на единицу площади поверхности кристалла алита - возрастает,что приводит к росту размолоспособности клинкера и к ускорению растворения измельчнных частиц клинкера в воде. Быстрое растворение цемента в воде позволяет существенно ускорить образование цементного геля (см. об этом ниже) и увеличить скорость роста прочности цемента в начальные сроки твердения (1-3 сут.). Для оптимизации содержания промотора в обжигаемом материале по характеристикам микроструктуры клинкера, не образующего ячеистого алита, в качестве критерия оптимального количества промотора в обжигаемом материале используют содержание кластеров кристаллов фазы трехкальциевого силиката(3CaOSiO2)-алита, то есть долю сросшихся кристаллов алита в общей его массе. С повышением содержания промотора доля одиночных кристаллов алита возрастает, причем в принципе и на практике в ряде случаев достижимо полное отсутствие сросшихся кристаллов (кластеров) в микроструктуре указанного промотированного клинкера. Однако реально этому препятствует 39 пониженная реакционная способность сырьевой смеси. Как показывает производственный опыт авторов изобретения, для подбора оптимального содержания промотора и достижения всех положительных эффектов изобретения достаточно ограничение содержания кластеров в обжигаемом материале в количестве не более 25% массы алита. Прирост содержания кластеров снижает эффект изобретения и свидетельствует о неполноте технологической подготовки процесса спекания и/или недостаточном количестве и/или недостаточной эффективности вводимого промотора. При изучении промотированных клинкеров авторами изобретения было также обнаружено явление изменения стехиометрии фазы алита при изменениях состава и содержания промотора в цементной сырьевой смеси или в обжигаемом материале, а именно: повышение молярного отношения CaO/SiO2 в фазе трехкальциевого силиката (3CaOSiO2)-алита в пределах от 2,8 до 3,2 при повышении содержания промотора как в сырьевой смеси, так и в обжигаемом материале в пределах (мас.% в пересчте на клинкер) от 0,15 до 1,5 и более согласно указанным пределам при расчтной основности промотора 1,01 и более, а также при постоянном содержании промотора с повышением основности последнего в пределах от 1,01 до 1,07. Такой метод управления стехиометрическим составом алита предложен впервые. Из уровня техники, в частности, работ А.И. Бойковой, Т.В. Кузнецовой, А.П. Осокина и др. известно, что при изменении стехиометрии клинкерных минералов, в частности, алита в клинкере, достигаемом регулированием режима охлаждения последнего,можно управлять прочностными показателями цемента как в ранние, так и в поздние сроки твердения. Аналогично влияет на прочностные показатели цемента и изменение стехиометрического состава фазы алита, обуславливаемое указанными вариациями состава и содержания промотора, однако, влияние промотора на прочность цемента более значительно, чем изменений режима охлаждения клинкера. В опытах авторов данного изобретения установлено, что в присутствии промотора влияние режима охлаждения клинкера на стехиометрический состав содержащегося в нм алита, как и следует ожидать из соотношений Л. Онзагера,менее значительно, чем в отсутствие промотора. Иными словами, качество промотированного клинкера менее чувствительно к режиму охлаждения по сравнению с обычным клинкером, что вполне согласуется с выводами из термодинамики. Снижение энергии активации алитообразования при автокаталитическом режиме процесса позволяет повысить в промотированном клинкере согласно варианту изобретения расчтное содержание трехкальциевого силиката до примерно 70-80 мас.% против примерно 55 002673 40 65% в контрольном клинкере путем повышения содержания промотора в обжигаемом материале до максимального количества по критерию снижения в промотированном клинкере содержания маргинальных фаз С 12 А 7, С 2F и CF и их щелочных производных до примерно 1 мас.% и менее с приростом прочности цемента, изготовленного из промотированного клинкера, по сравнению с контрольным цементом, изготовленным из контрольного клинкера, при равной удельной поверхности на 10-15 МПа через 1 сутки и на 7-10 МПа через 28 суток, но с учетом роста размолоспособности цемента из промотированного клинкера и соответствующим повышением удельной поверхности последнего на 30-40 м 2/кг по сравнению с цементом из контрольного клинкера при постоянных энергозатратах на помол промотированного и контрольного клинкеров значения прироста прочности цемента на основе промотированного клинкера по сравнению с цементом на основе контрольного клинкера возрастают на 15-20 МПа в 1 суточном и 10-15 МПа в 28-суточном возрасте. Возможность постоянного промышленного производства клинкера и цемента на его основе,содержащего 75-80% алита при повышении производительности вращающихся печей, экономии топлива и с соответствующим повышением качества цемента, причем не только прочности, но и долговечности изготовленного из него бетона является дополнительным значительным элементом неожиданности настоящего изобретения по сравнению с существующим уровнем техники. В опытах авторов изобретения по обжигу промотированных клинкеров обнаружено также ранее неизвестное явление образования в составе последних значительного количества микрокристаллического рентгеноаморфного алита. Как было установлено, это связано с особой полнотой образования ячеистого алита (50-100 мас.% алитовой фазы), а также формированием мелкоячеистого алита, в котором размер ячеек близок к размерам блоков мозаики в субмикроструктуре алита, равным, как известно [22], 0,10,3 мкм. Именно такой алит представляет собой одну из микрофаз, о которых упоминалось выше, с тем отличием, что в данном случае эта микрофаза формирует от 10 до 50% общего содержания алита. В этом случае при заданной удельной поверхности цемент, полученный из промотированного клинкера, гидратируется при взаимодействии с водой на 15-30% быстрее полученного из контрольного клинкера при прочих равных условиях, а с учетом высокого содержания алита, недостижимого при обжиге клинкеров, известных из уровня техники, промотированный клинкер взаимодействует с водой ещ быстрее на 25-40%. Это и позволяет достигнуть значительного прироста прочности цемента согласно изобретению, особенно в ранние сроки твердения. В то же время рентгено 41 дифракционный метод определения фазового состава промотированного клинкера, содержащего упомянутый субмикрокристаллический алит, а также рентгеноспектральный метод определения СаО на некоторых частотных каналах вносят систематическую ошибку в оценку состава и соответственно качества клинкера и не могут быть эффективно использованы для производственного контроля состава и качества клинкера при обжиге промотированного клинкера согласно изобретению. При наличии в цементной сырьевой смеси(в мас.% в пересчете на клинкер) примеси соединений магния в пересчете на оксид (MgO) примерно 3,5-7, снижающей гидравлическую активность цемента, и/или примеси соединений фосфора в пересчете на пентоксид (P2O5) примерно 0,25-1, снижающей прочность цемента,особенно в ранние сроки твердения (1-3 сут.),содержание промотора в обжигаемом материале повышают до максимального количества в пределах до примерно 0,5-1,5 маc.% в пересчете на клинкер. Трехкальциевый силикат в промотированном клинкере при этом освобождается от большей части указанных примесей, которые переходят в медленно растворимые клинкерные минералы, что значительно снижает их вредное влияние на качество цемента. При этом содержание MgO и P2O5 в трехкальциевом силикате промотированного клинкера по сравнению с их количеством в контрольном клинкере снижается на порядок величины, т.е. примерно 5-10 кратно. То же отмечается и для С 3 А. Это можно рассматривать как рафинирование наиболее активных минералов клинкера под влиянием промотора, поскольку рафинированием называется очистка материалов от вредных примесей[23]. Прирост гидравлической активности цемента из рафинированного промотированного клинкера по сравнению с контрольным в данном случае составляет 10-20 МПа в 1-суточном и 7-15 МПа в 28-суточном возрастах. Это - второй значительный дополнительный элемент неожиданности изобретения по сравнению с уровнем техники. Промотирование при спекании или плавлении/кристаллизации минералов, входящих в состав промотора, иначе говоря, неоднократное промотирование повышает полезное влияние промотора на характеристики процесса обжига и размалываемость клинкера и позволяет снизить рабочие дозировки промотора, что ограничивает возможное отрицательное влияние случайной передозировки последнего через снижение срастаемости элементов структуры цементного камня на прочность цемента в 28-суточном и более позднем возрасте. Совмещение промотирования с гибридизацией (от лат. hibrida - помесь; ранее термин гибридизация использовался только в биологии для обозначения потомства генетически различных родительских форм, ныне он исполь 002673 42 зуем в разных областях науки и техники для обозначения сочетания в единой системе разнородных элементов с получением нового элемента) кристаллических решеток главных клинкерных минералов и регулированием их стехиометрии в оптимальных пределах достигается путем сочетания различных групп минералов,входящих в состав промотора, из перечисленных выше пяти групп, причм таким образом,что в промотированном клинкере возникает одноименный с промотором и контрольным клинкером минерал с отличающейся от обеих исходных форм кристаллической решеткой. Авторами настоящего изобретения было экспериментально установлено, что гибридизация кристаллической решетки алита позволяет исключить упомянутое вредное влияние превышения максимума содержания промотора в обжигаемом материале на качество цемента, получаемого из промотированного клинкера, и тем самым добиться максимального эффекта от внедрения настоящего изобретения как в части экономии энергозатрат, так и по качеству получаемого цемента. Ускорение минералообразования вследствие сбережения теплоты экзотермического эффекта и автокаталитического характера генезиса минералов вызывает изменения практически всех характеристик режима работы клинкерообжигательной печи. К основному из них относится повышение уровня температуры обжигаемого материала в зоне спекания печи по сравнению с контрольным уровнем без промотора. Это явление, как показано авторами изобретения, удобно использовать для итеративной адаптации режима обжига промотированного клинкера к характеристикам используемой клинкерообжигательной печи, или печного агрегата, состоящего из двух единиц оборудования - клинкерообжигательной печи и клинкерного холодильника. Адаптацию осуществляют следующим образом. Учитывая время отклика печного агрегата, после первичного введения промотора ожидают роста температуры в зоне спекания указанной печи до легко визуально фиксируемой величины - примерно 25-50 С по сравнению с контрольным режимом, что достижимо при достаточном опыте оператора или с помощью любого пирометра, установленного в головке печи. Затем увеличивают питание печи,адаптируя режим обжига промотированного клинкера с учтом времени отклика к действию добавки промотора, до возвращения упомянутого уровня температуры к контрольному уровню,причм обычно это увеличение питания составляет 3-5%. Следующий этап - увеличивают подачу промотора, затем вновь повышают питание указанной печи. Повторяя эти операции, то есть действуя методом итерации применительно к увеличению подачи промотора и питания печи,достигают прироста производительности печи,вводя максимальное, адаптированное к данным 43 условиям, количество промотора расчтного состава, которое выбирают в пределах до порядка величины сверх указанного расчетного начального количества, а критерием допустимого максимума содержания промотора, определяемым непосредственно в процессе обжига клинкера, является достижение равновесности состава промотированного клинкера. Это соответствует примерному равенству фактического содержания алита в клинкере, определяемого, в частности, с помощью оптической микроскопии и расчетного (потенциального по Боггу или Кинду [24]) содержания алита в клинкере. При наличии указанного равенства в составе клинкера отсутствуют маргинальные фазы С 12A7, C2F, CF, ухудшающие, как известно [5,8], строительно-технические свойства цемента. Результаты экспериментов авторов изобретения показали, что в присутствии фаз C2F и CF с магнитной проницаемостью, почти на два порядка повышенной по сравнению с магнитной проницаемостью клинкера, в качестве производственного критерия равновесности при обжиге обыкновенного (серого) промотированного клинкера удобно применять содержание в последнем магнитной фракции, не превышающее примерно 15 мас.%, а при обжиге белого промотированного клинкера - содержание в последнем майенита (12 СаО 7 Аl2O3) и/или щелочных форм трехкальциевого алюмината (R2 О 8 СаОАl2 О 3),где R = Na, К, в количестве, не превышающем примерно 3 мас.%. Снижение содержания маргинальных фаз в обжигаемом материале в присутствии промотора на всех стадиях минералообразования и в готовом клинкере объясняется тем, что, повышая количество промотора, ускоряют упомянутые выше реакции (1, 3), и лишь после прохождения времени отклика - реакции (2, 4), что кинетически позволяет подогреть зону спекания клинкера в печи за счет автокаталитического ускорения экзотермических реакций (1, 3), чем по принципу А. Ле-Шателье обеспечивается параллельное ускорение сопряженных реакций(2, 4), как раз и обеспечивающих снижение содержания маргинальных фаз. Увеличивая после подогрева питание печи сырьевой смесью, этот дополнительный экзотермический эффект компенсируют, а дополнительным увеличением концентрации промотора вновь повышают температуру в зоне спекания. Тем самым существенно повышают производительность печи. Возникающий вопрос об эндотермическом эффекте реакций (2, 4), который, если указанные реакции пройдут до конца, рано или поздно снизит указанную температуру до первоначального уровня, снимается характером протекания реакций (2, 4): в каталитических условиях они идут практически без поглощения тепла. Этому способствует тот факт, что в присутствии промотора при стационарном режиме работы печи 44 в процессе охлаждения клинкера в виду исчерпания маргинальных фаз эндотермические реакции, теряют свое влияние на температуру в печи. Из сказанного выше следует, что упомянутое время отклика печного агрегата печь клинкерный холодильник не должно быть больше 1-4 ч, в противном случае часть положительного эффекта изобретения теряют. С этим в конечном счте связано влияние основных технических характеристик печного агрегата на технико-экономический эффект настоящего изобретения. Соответственно снижению количества и времени существования в промотированном клинкере маргинальных фаз понижается и содержание в последнем соединений щелочных металлов до 50-92 и 40-85 мас.% в средних пробах и в пробах, отобранных в момент сбросов щелочей из переполняющихся циклов их циркуляции в печи, по сравнению с количествами этих оксидов в соответствующих пробах, отбираемых при обжиге контрольного клинкера. Причина снижения содержания щелочей в промотированном клинкере - большая степень их возгонки в зоне спекания печи в виду прироста температуры в ней обжигаемого материала по сравнению с обжигом контрольного клинкера и меньшая вероятность абсорбции щелочей обжигаемым материалом из печной атмосферы, прежде всего нескомпенсированными валентностями маргинальных фаз, благодаря сокращению времени присутствия этих фаз в обжигаемом материале. В отдельных случаях в производственных условиях даже в серых промотированных клинкерах содержание R2O =Na2Oe удатся снизить до уровня 0,1-0,3%, что имеет важное положительное значение для стабильности свойств и долговечности конструкций и сооружений из бетонов на основе цементов из промотированных клинкеров, особенно в присутствии заполнителей, содержащих активный кремнезм типа опала или доломит. При указанном уровне щелочей цемент из промотированного клинкера целесообразно даже смешивать с обычным цементом, содержащим более 1% R2O, а особенно более 1,5% R2O, что характерно для цементов мощных технологических линий сухого способа производства, в частности, в ряде стран Северной Европы. Значительным дополнительным элементом неожиданности настоящего изобретения является снижение в присутствии промотора содержания хроматов в клинкере, что имеет важное санитарно-гигиеническое значение в связи с дерматитом, вызываемом примесью Сr6+ при использовании цемента в строительных растворах и бетонах, в основном у рабочих-отделочников,имеющих непосредственный контакт со свежеизготовленными растворами и бетонами. В опытах авторов настоящего изобретения отмечено снижение средней концентрации Сr6+ в 4-5 раз в средних пробах промотированного клинкера и в 45 5-7 раз максимальных концентраций Сr6+ в пробах промотированных клинкеров в моменты сброса избытка щелочей по сравнению с соответствующими уровнями хроматов в пробах,отобранных при обжиге контрольных клинкеров. Причины - уменьшение содержания щелочей, способствующих превращению примесей трехвалентного хрома из сырьевых материалов в шестивалентный хром в клинкере, а также наблюдаемое при промотировании концентрирование примесей, в том числе хроматов, в отдельных зонах (на междуячеечных границах),при падении средней их концентрации на поверхности цемента. Этому соответствует общее повышение окислительного термодинамического потенциала поверхности промотированного клинкера при росте восстановительного потенциала в зонах концентрирования примесей, что и определяет восстановление примесей хроматов в безвредные хромиты кальция. Ускоренное снижение содержания магнитной фракции в промотированных клинкерах, упомянутое выше,осуществляется под влиянием сходных факторов, ускоряющих реакцию (4), переводящую особо ферромагнитные ферриты кальция, характеризующиеся недостатком кислорода по сравнению со стехиометрическим составом и концентрирующиеся при кристаллизации из расплава вдоль межблочных границ в алюмоферритах кальция, в алюмоферриты кальция со сбалансированной стехиометрией. Следует отметить также положительное влияние технологии промотирования обжига клинкера на снижение содержания в клинкере/цементе и других наиболее вредных форм малых составляющих, имеющих санитарногигиеническое значение, с переводом их, по крайней мере, частичным, в менее вредные формы. Так, отмечен перевод V5+ в V2+,3+, перевод примесей Pb, Cd, V, Tl, Sn из алита и С 3 А в менее быстро взаимодействующие с водой алюмоферриты кальция, усиление возгонки Se,Sb, As из клинкера в процессе обжига в присутствии промоторов. Исследования влияния основности промоторов на указанные малые составляющие клинкера продолжаются. Ускорение минералообразования при обжиге промотированного клинкера является причиной снижения общего содержания свободной извести в обжигаемом материале и отсутствия е рекристаллизации. В результате свободная известь в промотированном клинкере присутствует в двух формах - кристаллической и субмикрокристаллической, или рентгеноаморфной. Маc. соотношение этих форм СаО в промотированном клинкере, изготовленном из сырьевой смеси высокой реакционной способности (с энергией активации алитообразования по С. Аррениусу - менее 1200 кДж/моль, методика расчета энергии активации алитообразования см. в работе [4]), - примерно 1:1. При этом только кристаллическая свободная известь в готовом 46 промотированном клинкере оказывает вредное влияние на равномерность изменения объма цементного камня и прочностные показатели изготовленного цемента. Что же касается субмикрокристаллической СаО, то она гасится даже при хранении промотированного клинкера в неразмолотом состоянии на воздухе в течение 12 суток. Поэтому в качестве критерия степени обжига промотированного клинкера авторы изобретения рекомендуют использовать содержание в последнем именно кристаллической свободной извести в количестве: до 1 мас.% при получении промотированного клинкера из сырьевой смеси низкой реакционной способности (с энергией активации алитообразования по С. Аррениусу более 1200 кДж/моль) или до 1,5 мас.% при получении промотированного клинкера из сырьевой смеси высокой реакционной способности, в то время как общее содержание свободной извести может допускаться в последнем случае до 3 мас.% без вреда для технических свойств цемента. Полученный согласно способу по изобретению промотированный портландцементный клинкер полностью соответствует основным мировым стандартам, превосходя клинкера, известные из уровня техники, по ряду характеристик, прежде всего, по размолоспособности и гидравлической активности. Применение минерализаторов в сочетании с промотором не вызывает каких-либо дополнительных трудностей при точном следовании требованиям подбора состава минерализатора по уровню основности согласно настоящему изобретению. Создающийся при этом синергитический эффект описан в примере осуществления изобретения. Присутствующие в составе комплексного минерализатора дополнительные минеральные компоненты допускаются только при подборе их основности в составе минерализатора в соответствии с описанными требованиями. Указанные положительные технические эффекты изобретения наблюдаются независимо от вариантов подачи промотора в цементную сырьевую смесь, осуществляемой путем его перемешивания с последней или с одним из е компонентов при е приготовлении, или при е помоле, или посредством добавления указанного промотора к смолотой сырьевой смеси перед е поступлением в клинкерообжигательную печь, или путм введения указанного промотора в цементную сырьевую смесь в процессе обжига последней. Эти варианты выбирают в связи с характеристиками печного агрегата и основного технологического оборудования для подготовки цементной сырьевой смеси, обычно включающей известковый, алюмосиликатный и железистый компоненты (обычная смесь) или известковый и алюмосиликатный компоненты (декоративная или белая смесь) и оборудования для помола указанной сырьевой смеси, стремясь 47 максимально повысить степень гомогенизации промотора с сырьевой смесью и/или с обжигаемым материалом. Указанные положительные технические эффекты изобретения наблюдаются также независимо от вариантов гомогенизации промотора с комплексным минерализатором и вариантов гомогенизации и подачи обоих материалов или их компонентов в цементную сырьевую смесь или в обжигаемый материал, осуществляемой совместно или раздельно, с учетом стремления к максимальному повышению степени гомогенизации промотора с комплексным минерализатором и с сырьевой смесью, поскольку это приводит к снижению размеров двориков кристаллизации минералов в клинкере и, в конечном счете, к уменьшению требуемых дозировок промотора и минерализатора. Один из компонентов комплексного минерализатора при этом вводят отдельно от остальных его компонентов и от промотора только в тех случаях, когда и цементная сырьевая смесь вводится в печной агрегат не однопримно, а по частям; в частности,так обстоит дело при использовании топлива,содержащего зольную часть, и присадке последней в обжигаемый материал в зоне спекания печи. Здесь для соблюдения условия Кp1,01-1,07 известковую часть комплексного минерализатора вводят в обжигаемый материал там же, где к нему присаживается зольная часть топлива и в расчетном количестве для соблюдения требуемого диапазона значений Кp. В противном случае основные технические эффекты изобретения снижаются до минимального уровня. Для повышения степени гомогенизации промотора с цементной сырьевой смесью по варианту способа согласно изобретению предварительно смешивают промотор с рядом или с одним из компонентов цементной сырьевой смеси, нередко при сухом способе производства с железистым компонентом, ибо фактически промотор играет роль плавня в случае нехватки железистого компонента, увеличивая долю расплава в обжигаемом материале благодаря отмеченному росту температуры последнего в зоне спекания и увеличению при этом доли расплава вследствие повышения растворимости в последнем минералов обжигаемого материала с повышением температуры. Гомогенизацию сырьевой смеси с указанным промотором осуществляют с помощью любых известных смесителей, но преимущественно, как было установлено в промышленных экспериментах, посредством лопастного, или вихревого, или измельчающего смесителей. При этом при мокром способе производства преимущественно используют вихревой смеситель, в котором закручивают струю шлама с подачей промотора вдоль центральной оси вихря. При сухом способе для гомогенизации сырьевой смеси с промотором применяют преимущественно сырьевую 48 мельницу или дополнительное помольное устройство. При этом налипание обжигаемого материала в теплообменных устройствах присутствие промотора не усиливает при следующих ограничениях, накладываемых на его химический состав. При мокром способе целесообразно повышение в составе промотора содержания алюминатных фаз, а при сухом способе - силикатных фаз, чтобы уменьшить взаимодействие с ним соединений щелочных металлов, являющихся главной причиной образования настылей во внутрипечных при мокром способе и запечных теплообменниках - при сухом способе производства цемента. При этом не возникает проблем, связанных с предварительным химическим взаимодействием между промотором и сырьевой смесью на стадиях, предшествующих твердо-фазным реакциям. Для повышения степени гомогенизации промотора с цементной сырьевой смесью или обжигаемым материалом указанный промотор используют в порошкообразной форме или в форме суспензии при значении удельной поверхности порошка или тврдой фазы суспензии в высушенном состоянии (сушка требуется для дезагрегации) не менее примерно 150 м 2/кг,преимущественно в диапазоне примерно 2501800 м 2/кг при измерениях по методу воздухопроницаемости, или примерно не менее 400 м 2/кг, преимущественно в диапазоне 650-4500 м 2/кг при измерениях по методу БрунауэраЭмметта-Теллера (БЭТ) с помощью низкотемпературной адсорбции азота. Для дополнительного повышения степени гомогенизации промотора с цементной сырьевой смесью или обжигаемым материалом возможно предварительное смешивание промотора или его части с пылью, уловленной из отходящих газов клинкерообжигательной печи, хотя этот вариант наименее желателен по сравнению с описанными выше, чтобы избежать снижения растворимости свободной извести в расплавах при спекании, связанного с локальным повышением содержания щелочных соединений в поверхностных микрофазах в данном варианте. Однако при обжиге цементной сырьевой смеси в печных агрегатах со взвешенным или кипящим слоем, как установлено в опытах с моделями соответствующих печных агрегатов, этот вариант введения промотора является возможным, применяемым в дополнение к введению промотора также и с сырьевой смесью. Главная особенность вариантов изобретения, относящихся к введению и гомогенизации промотора с остальными реагентами в составе обжигаемого материала в клинкерообжигательных печах, вызывающая необходимость в подробном обуславливании этих вариантов, состоит в обеспечении и учете в них следующего основного положения технологии промотирования обжига клинкера: первый контакт промотора с цементной сырьевой смесью или с отдельными 49 компонентами последней, а также с минерализатором при его дополнительном введении осуществляют таким образом, чтобы снизить до минимума вероятность соприкосновения промотора в рабочей зоне клинкерообжигательной печи с низкоосновными частицами остальных реагентов. Соответственно целесообразно, чтобы низкоосновные частицы до рабочего контакта с промотором успели хотя бы частично прореагировать с высокоосновными частицами сырьевой смеси или комплексного минерализатора. В противном случае промотор используется неэффективно и ожидаемого результата не получают. При осуществлении варианта способа согласно изобретению, как и вообще в современной цементной промышленности, в качестве клинкерообжигательной печи обычно используют вращающуюся печь. Возможно применение способа согласно изобретению, как уже упоминалось, при использовании печей с обжигом цементной сырьевой смеси во взвешенном состоянии, в том числе в фонтанирующем слое,а также шахтных печей или печей с конвейерной обжигательной решеткой при использовании углеродного топлива (нефтепродуктов, углей, природных или синтетических газов) или радиационных обогревателей или печей с полным или частичным плавлением обжигаемого материала - вертикальных, ванных, вагранок и их крупных аналогов и конвертеров и даже доменных печей, в которых клинкер является шлаком при выплавке металла из руды. Не препятствует применению изобретения использование топлива с обогащением кислородом, а также применение в качестве компонента топлива отходных газов от подземной газификации угля, сжигания мусора и тому подобных. Практически способ согласно изобретению применим при любых известных условиях производства портландцемента и его разновидностей,включающего стадии с участием твердофазных и/или жидкофазных реакций, протекающих при обжиге цементных сырьевых смесей. При обжиге последних во вращающейся печи с использованием предварительной декарбонизации в запечном теплообменнике или дополнительно отапливаемом декарбонизаторе,поддерживающих обрабатываемый материал во взвешенном и/или в сыпучем гранулированном состояниях, высокоосновную, или известковую часть комплексного минерализатора вводят в печь или в теплообменник или в декарбонизатор навстречу обжигаемому материалу, включающему промотор. Физический смысл этого, согласно формулам (5-17), состоит в улучшении обеспечения условия Кp1,0003-1,07 для первичных расплавов на стадии твердофазных реакций, для общего клинкерного расплава на стадии жидкофазных реакций и для поверхностных микрофаз на всем протяжении времени двух этих стадий процесса клинкерообразова 002673 50 ния, поскольку часть соединений щелочных металлов при подаче известковой или высокоосновной части комплексного минерализатора с горячего (хвостового) конца вращающейся печи, возгоняясь, переходит в виде пара в газовую фазу и удаляется через печную трубу, понижая содержание щелочных металлов в промотированном клинкере, что при обжиге на беззольном топливе уменьшает возможные смещения Кp в область выше 1,07. Этот вариант изобретения особенно важен для высокощелочных цементных сырьевых смесей и обязателен при их обжиге на угольном топливе, что уменьшает возможные временные смещения Кp в область ниже 1,0003, парализующие действие промотора. С той же целью при использовании в качестве технологического топлива угольной пыли и/или другого золообразующего материала известковую часть комплексного минерализатора вводят в зону спекания печи или в теплообменник или в декарбонизатор с повышением основности кислой золы известковой частью указанных материалов практически в момент их контакта с основной массой обжигаемого материала, а величину начального содержания промотора Nprom рассчитывают по содержанию комплексного минерализатора без учета известковой части последнего в соответствии с формулами (5-17), в которых принимают Кр, равным 1,04-1,07, для чего содержание промотора в обжигаемом материале поддерживают на уровне примерно 52 мас.% известковой части комплексного минерализатора. Указанные особенности расчета состава и количества вводимого промотора требуются для осуществления на практике упомянутого правила положительного градиента основности, без выполнения которого технические эффекты изобретения по максимуму не достижимы. При меньшем содержании промотора Кр поверхностных микрофаз может оказаться ниже 1,0003, а при большем его содержании могут возникнуть трудности вследствие неконтролируемого протекания предварительных низкотемпературных реакций между промотором и сырьевой смесью. При использовании различных клинкерообжигательных печей важное значение для бесперебойной их работы и экономии средств является стабильность обмазки, или гарнисажа,образуемого обжигаемым материалом на поверхности огнеупорной футеровки корпуса печей. С учетом температуры и основности обжигаемого материала при производстве портландцементного клинкера в зоне спекания в интервале 1350-1550 С применяемые огнеупоры содержат значительные количества MgO. Промотор по составу и содержанию в материале подбирают таким образом, чтобы посредством его введения очищать алит и белит в промотированном клинкере от магнезиальных примесей,переводя их преимущественно в состав промежуточного вещества, являющегося вмещающей, 51 т.е. внешней фазой для кристаллов основных минералов. Концентрация MgO в алюмоферрите кальция при этом возрастает примерно вдвое по сравнению с контрольным клинкером, что, как показывает опыт применения технологии промотирования обжига клинкера на различных печных устройствах, резко повышает способность обжигаемого материала к образованию обмазки на магнийсодержащей футеровке, увеличивает прочность контакта обмазки с футеровкой и срок службы последней. На шамотной футеровке, не содержащей MgO, но включающей взамен этого SiO2 в сочетании с Аl2 О 3, путем регулирования содержания промотора с одновременным повышением глиноземного модуля цементной сырьевой смеси и клинкера до значений 1,35-1,8 также формируют прочную и стабильную обмазку в течение короткого срока 8-12 ч с последующим е укреплением в течение 2-3 суток, при допустимом уровне глинозмного модуля для поддержания уже созданной обмазки в интервалах 1,15-1,35 и 1,8-2. Причина набора в присутствии промотора обмазки на шамотных зонах огнеупорной футеровки - повышение валовой концентрации SiO2 в минералах-плавнях, то есть в промежуточном веществе клинкера в связи с сохранением в промежуточном веществе части субмикрокристаллов минералов-силикатов, не успевших присоединиться к крупным кристаллам алита и белита. Промотирование обжига клинкера согласно изобретению позволяет ликвидировать клинкерное пыление даже в тех случаях, когда никаким известным способом его ранее ликвидировать не удавалось, в том числе в печах, работающих по традиционной технологии на неблагоприятном сырье в течение 30-40 лет с непрерывным клинкерным пылением. С этой целью повышают содержание и основность промотора в указанных пределах на фоне прироста значения глиноземного модуля клинкера в интервале 1,15-1,7, преимущественно 1,35-1,55 при конечном содержании пылевой фракции в промотированном клинкере не более 5 маc.%. Клинкерная пыль представляет собой конгломераты алитовых зерен, пропитанные высокожелезистой частью клинкерного расплава, отделившейся от общего клинкерного расплава в результате ликвации по причинам локального перегрева или локального недостатка кислорода. Размеры частиц клинкерной пыли менее 0,5 мм,обычный цвет - тмный до чрного в связи с аналогичной окраской минералов железистой части промежуточного вещества ферритов кальция - бурых, а с примесью MgO - чрных. Строение и состав зрен клинкерной пыли обуславливают е высокое сопротивление механическому измельчению и сильные абразивные эффекты по отношению к печной обмазке и огнеупорной футеровке в печи, а также к мелющим телам в цементных мельницах, и, кроме 52 того, весьма низкую гидравлическую активность клинкерной пыли, несмотря на высокое содержание в ней алита, в виду малой скорости растворения/взаимодействия с водой вмещающей упомянутый алит ферритной фазы. Одна из основных причин ликвидации клинкерного пыления с помощью промотирования состоит в том, что при рациональном подборе состава промотора центры кристаллизации в расплаве и поверхностные микрофазы обладают столь развитой удельной поверхностью и столь значительной когезией, что одновременно адсорбируют расплав, повышая его вязкость, уменьшая видимое его содержание и не позволяя ему вытекать из обжигаемого материала даже при локальных перегревах и локальном недостатке кислорода в печной атмосфере. Кроме того,упомянутый рост когезии резко повышает склонность обжигаемого материала к грануляции и прочность гранул, что является основной причиной прекращения пылеобразования в зоне спекания клинкерообжигательных печей и в клинкерных холодильниках. Это и позволяет гарантировать содержание клинкерной пыли в промотированном клинкере на уровне не более 5%, то есть вплоть до е практического отсутствия, особенно при однопримной кристаллизации алита из расплава в интервале значений глиноземного модуля 1,35-1,55, а в присутствииMgO около 2-3 мас.% и в интервале значений глиноземного модуля 1,15-1,7. Это имеет важное значение не только для экологической обстановки на цементном заводе и экономии топлива, но и для стойкости футеровки клинкерообжигательных печей, быстро изнашиваемой в противном случае при соприкосновении с клинкерной пылью и ликвированным высокожелезистым расплавом, и, самое главное, для повышения прочностных показателей цемента на 15-25 МПа по сравнению с цементом из пылесодержащего контрольного клинкера. Кроме того,устранение клинкерной пыли снижает удельный расход мелющих тел в цементных мельницах на единицу массы изготовленного цемента, по крайней мере, на 5-7%. Промотирование обжига клинкера согласно изобретению впервые позволяет получить сверхмелкий и равномерный по гранулометрии клинкер, так называемую клинкерную крупку фракции 0,5-3 мм в количестве до 100 мас.% клинкера путем регулирования прироста содержания промотора на фоне понижения глиноземного модуля сырьевой смеси и клинкера в пределах от значения 1,15 и ниже, в крайнем случае, до значения ниже 0,3, теоретически - до 0,01 в практически безалюминатной смеси. Клинкерная крупка в отличие от клинкерной пыли характеризуется микростуктурой частиц,сходной с нормальным промотированным клинкером, отличаясь от него только более мелкими размерами кристаллов алита и пониженной сопротивляемостью измельчению, чему способст 53 вуют и е пониженные геометрические размеры,более заметное влияние крупных пор на е прочность при раздавливании, а также меньшая способность осколков к отскокам под ударами мелющих тел, что повышает частоту контактов фрагментов указанной клинкерной крупки с мелющими телами при помоле цемента. Промотирование обжига клинкера за счт снижения сопротивляемости промотированного клинкера измельчению вообще повышает производительность цементных мельниц на 10-25%, иногда до 70% по сравнению с помолом цемента на основе контрольного клинкера, а при измельчении промотированной крупки до 40-100%. Этот эффект тем выше, чем больше диаметр цементной мельницы, поэтому в лабораторных мельницах он значительно менее выражен по сравнению с производственными условиями. Более отчетливой является корреляция между микротвердостью, определяемой с помощью вдавливания алмазной пирамидки под фиксируемой нагрузкой в поверхность полированного шлифа, приготовленного из гранулы клинкера, с измерением с помощью микрометра диагонали отпечатка, и производительностью крупных цементных мельниц. При обычном уровне микротвердости портландцементных клинкеров, известных из уровня техники, 35-60 МПа [4] с помощью регулирования состава и содержания промотора в обжигаемом материале можно снизить микротвердость промотированного клинкера до уровня 10-25 МПа, что и без перехода к выпуску вышеупомянутой крупки позволяет повысить производительность цементных мельниц примерно на 20-50%. Повышение реакционной способности в процессах минералообразования сырьевой смеси с комплексным минерализатором благодаря вводу промотора впервые позволяет получить согласно изобретению портландцемент стандартного качества при использовании цементной сырьевой смеси на основе мергельного щебня крупностью примерно 1-20 мм без предварительного помола или после грубого помола смеси известкового компонента, а конкретно карбоната кальция, и алюмосиликатного, а конкретно - глинистого компонента, до тонкости,соответствующей примерно 4-35 мас.% остатка на сите 02 с ячейками размером 200 мкм. Этот результат является одним из элементов неожиданности настоящего изобретения по сравнению с уровнем техники, имеющим значение при экстремальной ситуации в стране в условиях крайнего недостатка электроэнергии. При этом целесообразно дополнить клинкерообжигательную печь устройством, позволяющим поддерживать кальцинируемый, а именно декарбонизуемый немолотый или грубомолотый материал во взвешенном состоянии, таким как дополнительный барабан, вращающийся с угловой скоростью, примерно равной 0,9-0,98 критической, с обогревом взвеси отходящими 54 газами клинкерообжигательной или мусоросжигательной печи, протягиваемыми с помощью дымососа, и/или с дополнительным обогревом взвеси частью технологического топлива, сжигаемого в указанном барабане. Производство портландцемента иного цвета, чем традиционного серого, в частности, кремового цвета на основе сырьевой смеси без железистого компонента, хотя и известно из уровня техники, но практически мало распространено из-за повышенной стоимости такого цемента,по крайней мере, на 40%, в связи с увеличением расхода топлива на обжиг клинкера, по меньшей мере, на 30%. По варианту способа согласно изобретению стоимость указанного цветного цемента, полученного с помощью введения промотора в спекаемую сырьевую смесь, путем повышения содержания и регулирования состава промотора понижается до уровня обычного серого портландцемента благодаря экономии технологического топлива, снижению расхода электроэнергии на обжиг клинкера и помол цемента и повышению гидравлической активности цемента с появлением возможности в связи с последним дополнительного ввода минеральных добавок кремового цвета и других цветов, а также неорганических и органических пигментов. При осуществлении варианта способа согласно изобретению в качестве цементной сырьевой смеси, промотора, а при необходимости - и комплексного минерализатора используют белые композиции, содержащие не более примерно 1 мас.% в расчте на промотированный клинкер суммы красящих оксидов: железа,марганца и хрома. Используя вариант настоящего изобретения, повышают также качество белого портландцемента и производительность клинкерообжигательных печей для обжига белого клинкера. В этом случае в качестве цементной сырьевой смеси используют белую цементную сырьевую смесь, включающую сумму красящих оксидов Fе 2 О 3+FеО+Мn2 О 3+MnO+ Сr2 О 3+СrО 3 в количестве 0,01-1 мас.%, а в качестве композиции белых минеральных и оксидного компонентов указанного промотора используют минералы из группы трехкальциевый силикат (3CaOSiO2), двухкальциевый силикат(3 СаОАl2 О 3), майенит (12 СаО 7 Аl2 О 3), а также оксид кальция (СаО) в композиции, либо раздельно обожжнные из чистых сырьевых компонентов, которые применяют при получении цемента для особо ответственных фасадных слоев, либо полученные в составе белого клинкера, при массовом соотношении упомянутых компонентов (45-75):(5-38):(7-13):(0,1-3):(0,1-7). Посредством использования промотора существенно, на 20-40%, повышают размолоспособность белого, особенно высокоалитового клинкера и прочностные характеристики цемента 55 на 10-15 МПа - в ранние и последующие сроки твердения, по сравнению с цементом, известным из уровня техники, а также повышают производительность клинкерообжигательных печей при обжиге этого клинкера на 15-35% с соответствующей экономией технологического топлива. Таким образом, в данном случае согласно изобретению достигаются максимальные положительные эффекты. Причина именно максимальной их величины объясняется особо длительным индукционным периодом алитообразования при обжиге белых цементных сырьевых смесей и тем более значительным полезным эффектом сокращения или устранения названного периода путем введения промотора в сырьевую смесь или обжигаемый материал. Из уровня техники известны цветные клинкера, получаемые путм введения красящих добавок в цементную сырьевую смесь, в частности, зелный клинкер, получаемый вводом добавки хромовой руды в малощелочную сырьевую смесь. Другие красящие добавки также содержат металлы с переменной валентностью. По варианту способа согласно изобретению интенсивность цвета клинкера увеличивают посредством повышения основности промотора в указанных пределах, переводящего при этом красящий металл преимущественно в состав промежуточного вещества, что и является причиной повышения интенсивности окраски цветного клинкера. Для выполнения функций промотирования клинкерообразования необходимо освобождение минералов и оксидов добавки промотора от экранирующих диффузионных слоев. Это положение, как и условие совмещения активных зон расплавов и микрофаз, достигается с помощью разнообразных технологических примов в многочисленных вариантах осуществления изобретения. Одним из них является совместное применение промотора и минерализатора, при этом подбор состава последнего также осуществляют с использованием критерия основности. Комплексный минерализатор, содержащий минеральные соли, минералы и оксиды, включая химические соединения из пыли клинкерообжигательных печей, согласно изобретению представляет собой смеси щелочных и щелочно-земельных солей фторидов, сульфатов, хлоридов, кремнефторидов, фосфатов, причем в качестве щелочных металлов преимущественно используют входящие в состав сырьевой смеси калий и натрий, а в качестве щелочноземельных металлов - кальций и магний. Из минералов в него входят, кроме солей сильных кислот и оснований, также присутствующие в пыли клинкерообжигательных печей щелочные производные C2S, С 3 А, C12A7, CA, C1,5S, CS,карбонат кальция, а из оксидов - свободная известь. Таким образом, обычные клинкерные минералы в комплексном минерализаторе от 002673 56 сутствуют. В составе последнего используют также дополнительно вводимые карбонат магния и доломит, при условии, что суммарное содержание MgO в клинкере не превосходит оптимума - 2,5%. Комплексный минерализатор в настоящем изобретении применяют как составляющую упомянутых первичных клинкерных расплавов и общего клинкерного расплава,представляющих собой каталитическую среду,для регулирования е расчетной основности Кm в пределах примерно 1,0003-1,07. Для повышения эффективности варианта способа согласно изобретению при малоактивных в процессе минералообразования силикатных или алюмосиликатных компонентах цементной сырьевой смеси в качестве солевой части комплексного минерализатора используют вещества, содержащие фториды щелочных и/или щелочно-земельных металлов и/или кремнефториды щелочных и/или щелочноземельных металлов; при малоактивных и трудноразмалываемых известковых компонентах цементной сырьевой смеси используют сульфаты щелочных и/или щелочно-земельных металлов и/или хлориды щелочных и/или щелочноземельных металлов; смеси указанных веществ; материалы, содержащие побочные продукты или отходы, включающие указанные вещества или их смеси. Соединения щелочных металлов в составе комплексного минерализатора используют при невысоком содержании щелочей в пересчете на Na2O - не более 0,8 мас.% клинкера. В остальных случаях применяют соединения щелочно-земельных металлов. В виду повышенной эффективности предлагаемого способа при низкой реакционной способности сырьевой смеси в варианте изобретения более успешно, чем при существующем уровне техники, применяют в качестве компонентов цементной сырьевой смеси побочные и/или вторичные продукты других отраслей промышленности из группы: шлак доменный,шлак ваграночный, шлак мартеновский, шлак конвертерного производства, шлак котельный,шлак медеплавильный, шлак никелевый, шлак феррохромовый, шлак термофосфорный, шлак электросталеплавильный, нефелиновый шлам,горелую породу, хвосты обогатительных фабрик, отработанную формовочную массу, золуунос, золошлаковые отходы ТЭС и ГРЭС. При этом удается получить весь набор технических эффектов согласно изобретению по нижнему их уровню. При помоле промотированного клинкера для получения цемента согласно варианту изобретения в качестве дополнительно вводимого гипсового компонента цемента используют материалы из групп I - природный гипс, один из группы гипсовый камень, природный двуводный гипс, природный ангидрит; II - гипсосодержащий побочный продукт химической промышленности, один из группы фосфогипс, бо 57 рогипс, титаногипс, цитрогипс, фторангидрит;III - продукт десульфуризации карбонатом кальция или известью серосодержащих отходящих газов в энергетике от топок, работающих на угле или мазуте; IV - смесь природного гипса и гипсосодержащего побочного продукта промышленности в массовом соотношении от примерно 1:3 до примерно 3:1 при содержании гипсового компонента в цементе примерно 1-4,5 мас.% в пересчете на триоксид серы (SO3). Поскольку легче размалываемые промотированные клинкеры образуют более активные мелкие фракции цемента, реакционная способность гипсового компонента цемента в молотом виде после затворения цемента водой имеет важное значение для прочности цемента. Чем быстрее и с большей полнотой С 3 А клинкера реагирует с гипсом в жидкой фазе после затворения цемента водой, тем выше начальные (в 12-24 ч) характеристики прочности цемента. Природный гипсовый камень не всегда лучший для этого материал. В сочетании с высокощелочным промотированным клинкером применяют более эффективные смеси так называемых химических гипсов фосфогипса, борогипса, титаногипса, цитрогипса, фторангидрита с природным гипсом в указанных соотношениях, а при низкощелочном промотированном клинкере - смеси гипсового камня или природного двуводного гипса с более быстро растворимым в воде после затворения цемента природным ангидритом или быстро растворимый в воде продукт десульфуризации карбонатом кальция или известью серосодержащих отходящих газов в энергетике от топок,работающих на угле или мазуте (синтетический гипс). Это позволяет повысить показатели прочности цемента согласно изобретению по сравнению со стандартным гипсовым камнем на 5-7 МПа в 1- и 3-суточном возрасте и на 3-5 МПа - в 28-суточном возрасте. Титаногипс представляет собой главным образом хранящийся в отвалах сульфат двухвалентного железа с примесями до 5-10 мас.% гипса и до 15 мас.% 30%-ного водного раствора серной кислоты, являющийся побочным продуктом производства диоксида титана из ильменита СаТiO3 посредством разложения последнего серной кислотой и ступенчатой кристаллизации продуктов. При использовании в качестве компонента цемента согласно изобретению полученный титаногипс перед использованием дополнительно смешивают с предварительно обожженным при 60-550 С, преимущественно при 200-450 С каолином или каолиновой глиной или другой активной минеральной добавкой, включающей водорастворимый глинозм,при маc. соотношении сульфат железа(II)/(каолин или активная минеральная добавка с водорастворимым глинозмом) от 1:0,2 до 1:2,вводя полученный продукт в цемент в количестве 1-7 мас.% клинкерной части цемента. При этом каолин или активная минеральная добавка 58 с водорастворимым глинозмом разлагается на аморфный SiO2, сульфат алюминия и примеси. Первый служит исходным реагентом для образования при твердении цемента гидросиликатов кальция, а второй - гидросульфоалюминатов кальция. Оба указанные гидратные минералы представляют собой свежеобразованные и потому в состоянии зарождения (in statu nascendi) особо активные искусственные затравки для кристаллизации основных элементов структуры цементного камня. Эти затравки, как известно,повышают скорость гидратации клинкерной части и обычного цемента, улучшают срастание между собой основных продуктов гидратации последнего и соответственно повышают его прочность [25]. Известный из уровня техники прирост прочности цемента из обычного клинкера с титаногипсовым производным на 5-7 МПа, достигаемый в возрасте 1-3 суток, и ещ больший прирост его прочности на 10-15 МПа в возрасте 28 суток представляет тем больший интерес, что промотор обуславливает, напротив,больший прирост в раннем и меньший - в позднем возрасте. В данном варианте изобретения при использовании промотированного клинкера и титаногипсового производного при совместном помоле с гипсовым камнем или в отсутствие последнего достигается примерно равный 10-20 МПа прирост прочности получаемого согласно изобретению цемента как в ранние (1-3 суток), так и в поздние сроки твердения (28 суток и позже). Это объясняется большей полнотой протекания реакции образования эттрингита при твердении цемента на основе промотированного клинкера в виду большей степени раскрытия поверхности С 3 А и алита в молотом цементе из клинкера ячеистой или бескластерной микроструктуры. Несмотря на явное улучшение размалываемости промотированных клинкеров по сравнению с известными из уровня техники, при помоле цемента в варианте способа согласно изобретению добиваются дополнительного эффекта, вводя добавку-интенсификатор измельчения в количестве примерно 0,05-0,5 мас.% цемента. Даже при введении традиционного для высокоактивных клинкеров такого гидрофобизующего интенсификатора измельчения цемента на масляной основе как раствор высших жирных кислот и высших жирных спиртов с числом атомов углерода в цепи 16-22 (традиционное сокращнное обозначение ВЖК+ВЖС C16-С 22) в минеральном масле в отдельных случаях повышение размолоспособности измельчаемого материала достигает 25-30% и более. Выбор этого универсального интенсификатора измельчения целесообразен при высокой средней относительной влажности среды при помоле цемента(более 75%) и его хранении в силосах при средней влажности более 80%. При более низкой средней влажности среды в варианте способа согласно изобретению в 59 качестве интенсификатора измельчения цемента используют еще более эффективные интенсификаторы измельчения поверхностноактивные вещества из группы аминоспирты и их композиции с ускорителями твердения; технические лигносульфонаты и их композиции с электролитами или поверхностно-инактивные вещества из группы соли щелочно-земельных и/или щелочных металлов продукта конденсации нафталинсульфокислоты, обычно (нафталинсульфокислоты с формальдегидом; соли щелочно-земельных и/или щелочных металлов продукта конденсации меламинсодержащих смол с формальдегидом; комплексные соли щелочно-земельных металлов и серной,и/или азотной, и/или муравьиной, и/или уксусной кислот с низкомолекулярными моносахаридами C2-С 5; парные смеси указанных материалов в массовом соотношении от примерно 4:1 до примерно 1:4 в количестве 0,05-0,5 мас.% цемента. Прирост производительности мельниц при использовании этих интенсификаторов измельчения в сочетании с промотированным клинкером составляет 30-50%. Это ещ один существенный элемент неожиданности настоящего изобретения по сравнению с существующим уровнем техники. Его физической основой является новый механизм интенсификации помола цемента, связанный с применением указанных интенсификаторов измельчения. Рассмотрим его подробнее для упомянутых в данном варианте способа согласно изобретению комплексных солей. Их получают при обработке водного раствора указанных моносахаридов щелочно-земельными основаниями и кислотами. При помоле цемента их интенсифицирующий эффект обусловлен неребиндеровским физическим механизмом скачкообразной диффузии агрегатов молекул интенсификатора от одной дислокационной зоны на поверхности раскалываемых частиц промотированного клинкера к соседней аналогичной зоне в процессе контакта частиц цемента с мелющими телами и между собой. Такой диффузионный процесс обеспечивается временной прививкой комплексной соли на координационные атомные группы активной зоны поверхности клинкера с недостатком кальция против стехиометрического состава для данного клинкерного минерала. Этот недостаток кальция возникает на поверхности частиц промотированного клинкера в процессе помола,представляя собой разрыхление поверхностного слоя в результате движения дислокаций по поверхности и в толще поверхностного слоя до начала хемосорбции интенсификатора. Диффузия катионов кальция изнутри измельчаемых частиц к их поверхности, инициируемая актом хемосорбции интенсификатора, дополнительно разрыхляет кристаллическую решетку минерала, создавая зародыши трещин. При этом указанная диффузия локально возвращает нестехиометрическим координационным группам 60 активных зон поверхностного слоя стехиометрический состав, и сразу после этого так же локально высвобождает агрегаты молекул интенсификатора для дальнейшего разрыхления решетки в других местах поверхностного слоя. Этот механизм был установлен методом Ожеспектроскопии в опытах с участием авторов изобретения. Он существенно повышает эффективность измельчения при введении интенсификатора в цемент на основе промотированного клинкера при его помоле. Комплексные соли,упомянутые выше, могут повысить производительность мельницы при помоле цемента, полученного на основе промотированного клинкера,на 30-50% при содержании 0,1-0,2% интенсификатора от массы цемента, что примерно в 2-4 раза эффективнее в расчете на единицу массы данного интенсификатора по сравнению с другими известными интенсификаторами измельчения. Особенность использования в сочетании с промотированным клинкером активного кремнезма - как молотой силикат-глыбы, так и микрокремнезма различного генезиса - состоит в том, что в промотированном клинкере в сочетании с такими минеральными добавками можно оставлять повышенное содержание аморфной свободной извести, что позволяет дополнительно экономить 3-7% технологического топлива на обжиг клинкера. Прирост же прочностных показателей цемента из промотированного клинкера при этом не меньше, а больше, чем на основе клинкера, известного из уровня техники. При дополнительном введении в процессе помола соответствующих стандартам активной минеральной добавки и/или наполнителя в количестве примерно 1-85 мас.% цемента, как обычно, достигается снижение удельной энергоемкости цемента и его стоимости. Повышение гидратационной активности промотированного клинкера по сравнению с традиционным клинкером позволяет: а) вводить указанные добавки при заданных уровнях прочности цемента в большем количестве; б) менее строго подходить к содержанию в этих добавках примесей типа глинистых и илистых, а также известняковой пыли по сравнению с существующим уровнем техники. Особенность использования известных расширяющих компонентов в композициях с промотированным клинкером состоит в том, что при большем содержании в последнем свободной извести, добавляющейся к расширяющим компонентам, и повышенной прочности основной матрицы благодаря повышенному содержанию алита, достигается значительная экономия расширяющего компонента. В примере осуществления изобретения видно, что даже при введении расширяющего компонента в количестве 2,5% достигается расширение, что практически невозможно у расширяющихся композиций,известных из уровня техники, в которых мини