 |
Приготовление сырьевой смеси
|
|
|
|
При изготовлении цементов в их состав входят минеральные добавки, гипсовый камень и отходы металлургических и химических предприятий.
Для получения сырьевой смеси заданного химического состава приходится использовать сырье, состоящее из четырех и более различных компонентов. Твердые сырьевые материалы дробят в различных дробильных установках, а мягкие сырьевые материалы измельчают перемешиванием с водой в болтушках или мельницах самоизмельчения «Гидрофоя».
Тонкое измельчение (помол) сырьевых материалов производят мокрым и сухим способами. В настоящее время в цементном производстве для тонкого измельчения сырьевых материалов по мокрому способу применяют в основном трубные мельницы, работающие по открытому и замкнутому циклам.
Дозирование сырьевых материалов перед их совместным помолом в мельнице осуществляют на дозирующих устройствах – питателях – дозаторах.
Приготовление сырьевой смеси заданного химического состава и определенных физико-механических свойств – основной процесс производства портландцемента.
Свойства сырьевых смесей зависят от исходного сырья и способа его подготовки. К сырьевым смесям предъявляют различные требования в зависимости от того, будут ли они обжигаться в вращающихся печах по мокрому способу, в печах с циклонными теплообменниками или с конвейерным кальцинатором по сухому способу. В первом случае важнейшими свойствами сырьевой смеси (шлама) должны быть влажность, текучесть и тонкость помола; во втором – влажность и тонкость помола сырьевой муки и в третьем – влажность, гранулометрический состав и прочность гранул.
Основное условие при приготовлении сырьевой смеси – получение шлама заданных химического состава и тонкости помола с минимально возможной влажностью. Без этого нельзя обеспечить стабильную и высокопроизводительную работу печей, а также выпуск клинкера высокого качества. Необходимый химический состав сырьевого шлама устанавливают исходя из принятого состава клинкера с учетом присадки золы топлива и других технологических факторов.
|
|
|
Для получения цементов высокого качества необходимо поддерживать однородность химического состава искусственных сырьевых смесей путем его тщательного корректирования (уточнения).
В зависимости от метода корректирования химического состава смеси ее можно готовить двумя способами: порционным и поточным (в потоке).
Усреднение и гомогенизация шлама осуществляются в вертикальных шлам-бассейнах, в которые он перекачивается из сырьевых мельниц.
Обжиг сырьевой смеси и получение клинкера
В результате физико-химических и термохимических процессов обжиг сырьевой смеси при 1300°–1450°С получают портландцементный клинкер, состоящий из четырех основных клинкерных минералов.
Процесс образования клинкерных минералов при обжиге, минералогический состав получаемого клинкера и свойства портландцемента зависят от физико-химических свойств и химического состава обжигаемой сырьевой смеси, вида и качества топлива, температуры и продолжительности обжига, а также от скорости охлаждения клинкера.
Клинкер получают во вращающихся печах, применяемых как при мокром, так и при сухом способах производства портландцемента.
Характер физико-химических реакций, протекающих при обжиге сырьевых смесей, приготовленных по мокрому или сухому способу, по существу, одинаков и определяется температурой нагревания материала.
При обжиге в печи по характеру определенных превращений сырьевой смеси можно выделить шесть температурных участков – зон:
|
|
|
I. до 200°С – испарение (подсушка материалов);
П. – 800° С – подогрев (дегидратация);
Ш. 1200°С – декарбонизация (кальценирование);
IV. – 1300°С – экзотермические реакции;
V. – 1450°С – спекание;
VI. 1300° – 1000° С – охлаждение.
Помол клинкера
Помол клинкера – важный технологический процесс, один из наиболее энергоемких в цементном производстве. Многие свойства цемента (активность, интенсивность нарастания прочности, морозостойкость и др.) зависят не только от химического и фазового состава клинкера, но и от тонкости помола.
Клинкер и добавки измельчают в трубных мельницах открытого и замкнутого цикла.
На цементных заводах помол клинкера осуществляют по следующим технологическим схемам:
1) одностадийный и двухстадийный в открытом цикле;
2) одностадийный и двухстадийный в замкнутом цикле.
Одностадийный открытый цикл помола применяют в том случае, когда не требуется материал с высокой удельной поверхностью, а двухстадийный помол для получения быстротвердеющего шлакопортландцемента, т.е. клинкера с более высокой удельной поверхностью по сравнению со шлаком.
При двухстадийном помоле грубое измельчение клинкера первоначально осуществляется в короткой однокамерной мельнице, а тонкий помол во второй мельнице – до окончательного измельчения.
Тонкость помола цемента характеризуется по остатку на сите № 008 и составляет 8 – 12 % для большинства цементов.
Расход электроэнергии на получение одной тонны цемента 35 – 40 кВт/час. С повышением тонкости помола затраты электроэнергии возрастают в большей мере, чем степень измельчения.
Интенсивность процесса помола клинкера достигается рациональным подбором ассортимента мелющих тел, аспирацией мельницы и впрыскивания в последнюю камеру воды, введением поверхностно-активных веществ (ПАВ).
Для транспортирования цемента в складские помещения силосного типа применяют пневматические насосы, которые по присоединенным к ним трубопроводам перемещают цемент в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Тарирование цемента
Упаковка цемента производится автоматическими упаковочными машинами, которые устанавливаются в силосном складе. Для упаковки применяют пятислойные мешки из нитроцеллюлозной бумаги (крафт-бумаги), непромокаемой и выдерживающей температуру до 150°С, а также шестислойные клапанные бумажные мешки.
Исходя из особенностей технологии и организации производства в цементной промышленности применяют попередельный метод учета затрат и калькулирования цемента.
Объектом учета является цех, объектом калькулирования – полученный полуфабрикат (клинкер) и готовый цемент. Калькуляционная единица – 1 т.
|
|
|
