Мокро производство на портланд цимент
Министерство на образованието на България
Белгородска държавна технологична академия по строителни материали
Катедра Финансов мениджмънт
По темата: "Мокро производство на портланд цимент"
По дисциплина: Икономически основи на техническото развитие
Изпълнява: група ученик
1. Въведение_______________________________________ 2
3. Приготвяне на утайка _____________________________5
4. Изстрелване ________________________________________________ 6
5. Характеристики на производството __________________________9
7. Използвана литература _______________________________16
Циментовата промишленост е един от най-важните отрасли на материалното производство. Значението на този сектор в националната икономика се определя преди всичко от неговата неразривна връзка с развитието на капиталното строителство.
Циментът е един от най-важните строителни материали, предназначен за производство на бетон, стоманобетонни изделия, както и за закрепване на отделни части на строителни конструкции, хидроизолация и много други цели.
За строителни нужди свързващите вещества започват да се използват още в древността. Първите изкуствени свързващи вещества са били гипс и вар, използвани от древните египтяни и гърци при изграждането на монументални конструкции, оцелели до наши дни.
В Англия през 1796 г. е получено хидравлично свързващо вещество - романс - натрошен продукт от изпичане на естествени мергели. До около средата на 19 век римският цимент е основното свързващо вещество, използвано в хидротехническото строителство. През 1824г в Англия, а през 1825г. в България, независимо един от друг,създаде нов материал, който в резултат на външната си прилика във втвърдена форма с естествен камък, добит близо до английския град Портланд, беше наречен портланд цимент.
Портландциментът е хидравлично свързващо вещество, получено чрез съвместно фино смилане на портландциментов клинкер, гипс и някои добавки. Производството се състои от два основни технологични процеса: получаване на клинкер и смилането му с подходящи добавки. Първият процес е най-енергийно интензивен и отговорен, тъй като основните свойства на цимента зависят от качеството на клинкера.
Има няколко начина за производство на портланд цимент:
Изборът на производствен метод зависи от характеристиките на подготовката на суровината. Сухият метод включва приготвянето на сурова смес от предварително изсушени фино смлени компоненти и изпичането им в прахообразно състояние. При мокрия процес се извършва фино смилане и хомогенизиране на сместа във водна среда. Получената водна суспензия - утайка се изпраща за печене. Полусухият метод е свързан с производството на гранули от суровата смес, които след това се подават към изпичането. Комбинираният метод включва операцията по приготвяне на сурово брашно по мокър метод, последвано от дехидратирането му върху филтри. Полусухата маса се подава към изпичането.
Но полусухите и комбинираните методи се използват доста рядко, така че основните могат да се нарекат сухи и мокри методи. Мокрият процес привлича с лекотата на смилане на суровините и тяхното хомогенизиране. В допълнение, той осигурява най-добрите санитарно-хигиенни условия на работа на обслужващия персонал и въпреки че този метод е високо енергоемък, той стана най-широко използваният.
Обмислете технологичния процеспроизводство на портландцимент по мокър метод.
За производството на портланд цимент се използват главно карбонатни и глинести скали като суровини, както и други естествени суровини и изкуствени материали, получени под формата на промишлени отпадъци.
В допълнение към основните суровини, в производството на портландцимент се използват и различни коригиращи добавки.
Карбонатните скали могат да бъдат представени под формата на варовик, креда, варовикова раковина, варовиков туф и др. Всички тези скали, заедно с CaCO3, могат да съдържат примеси от глинести вещества, доломит, кварц, гипс ... Кредата е особено добра суровина, тъй като лесно се раздробява при добавяне на вода.
Като суровина обикновено се използва глина или шисти.
Шлаките от доменни пещи (отпадъци от топене на желязо), както и нефелиновите утайки, отпадъци от производството на алуминий от нефелини, се използват широко като промишлени отпадъци в някои циментови заводи. Нефелиновата утайка може напълно да замести глинестия компонент в суровата смес и приблизително 50% карбонат.
Суровините обикновено се доставят до завода с тежкотоварни превозни средства, въпреки че е възможно да се използват лентови транспортьори или хидравличен транспорт. Понякога циментовите заводи се изграждат в близост до огромни находища на глина. След това глината се раздробява директно на мястото на извличане и смесена с вода по тръбопроводи постъпва директно в глиноразбивачката.
Твърдите скали се натрошават предварително в трошачки (дву- или тристепенно раздробяване) до размера на парчета 8-10 mm. Меките скали (глина и креда) се раздробяват в трошачки на парчета с размер 100 mm и след това се разтварят в кръгли резервоари от стоманобетон с глина с диаметър до 10 и височина 2,5-3,5 m, облицованиотвътре три чугунени плочи. В центъра на кашата се върти напречна част с прикрепена към нея стоманена гребла за смилане на глина.
Глината в говорител се сервира на малки порции заедно с вода. Греблото раздробява едрите парчета на зърна не по-големи от 3-5 мм, които лесно се разтварят във вода. Получената утайка се изпомпва към захранващите бункери на мелницата за суровини за смилане с натрошен варовик. Ако креда се използва като карбонатна суровина, тогава тя се разтваря предварително (след натрошаване) заедно с глината в мелници и след това се смила в мелници. Големите включвания се събират на дъното на резервоара и периодично се отстраняват.
Качеството на цимента значително зависи от химичния състав на суровината, която се доставя за изпичане. Въпреки това, поради разнородността на суровините, химическият състав може да се промени. Поради това е необходимо постоянно да се следи химическият състав на заряда и да се коригира в хода на работа. Но е невъзможно да се контролира съставът чрез директно вземане на проби от пещта. Контролът се постига с помощта на вертикални и хоризонтални басейни за утайки. Суспензията от мелницата се подава първо в първия вертикален басейн. Във втория вертикален басейн постъпват утайки с различен състав. Познавайки точния химичен състав на тези две суспензии, може да се изчисли съставът на необходимата суспензия. Чрез изпомпване на точното количество утайка от тези басейни в третия се получава утайка, готова за изгаряне. При изпомпване на коригираната утайка във вертикален басейн, тя се смесва старателно със струи сгъстен въздух (аериран). Преди да се подаде в пещта, утайката от вертикалния басейн се изпомпва в хоризонталния, където се смесва механично.
Партидното регулиране на състава на утайката е доста продължителна и трудоемка технологична операция.уоки токи. Освен това този процес е периодичен. По-обещаващ е линейният метод за приготвяне на сурови утайки.
Химичният състав на утайката се проверява постоянно чрез автоматично работещи пробоотборници и рентгенов квантометр. Утайките от двата басейна се смесват и постъпват в третия – консумативния, след като преминат предварителен експресен анализ със сложни електронни устройства.
Суровината (утайката) се изгаря във въртящи се пещи с различни дължини и диаметри (фиг. 2).Горивото под формата на газ или въглищен прах се вдухва в пещта от долния край. Димните газове с температура 150-200 ° C се отвеждат от горния край.
Според характера на процесите температурните зони в пещта се наричат: 1-до 200o - изпаряване (изсушаване на утайката); 2- 200-800o - отопление; 3- 800-1000o - декарбонизация; 4- 1000-1300o - екзотермична реакция; 5- 1300-1450-1300o - синтероване; 6- 1300-1000o- охлаждане.
В зона 3 CaCO3 се разлага по схемата
CaO от своя страна влиза в съединения с елементи на глинестия компонент CaO*Fe2O3; Cao*SiO2; CaO*Al2O3.
В зона 4 тези съединения са наситени до съответните клинкерни материали. В зона 5 се образува основната част от портландциментовия клинкер - калциев силикат 3CaCO*SiO2
За да се използва топлината на отработените газове и да се увеличи степента на топлообмен между материала и горещите газове, се използват различни видове топлообменни устройства. И така, в пещи с дължина 185 m, работещи по метода на мокър ром, се използват филтърни нагреватели, верижни завеси и метални топлообменници.
Филтър-нагревателите се монтират в студената част на пещта на разстояние 3-5 м. Филтър-нагревателите намаляват съдържанието на прах в отработените газове до 2-3% и намаляват потреблението на топлина с 210 kJ / kg. Повишаване на температурата на газовете и технитезапрашеността води до сгъстяване на утайката. Влажността на утайката, излизаща от филтъра-нагревател, не трябва да бъде по-ниска от 33-35%, а температурата на газовете в тази зона не трябва да надвишава 200 °C.
Монтира верижни завеси на разстояние 1 м от филтър-нагревателя. Дължината на верижната зона е 40-50 m, теглото на веригите е 170-225 тона, повърхността на веригите е 3500-4500 m2. Веригите обикновено се окачват по два начина: свободни краища или гирлянди. Освен това последният метод на закрепване е по-ефективен. Веригите акумулират топлината на газовете и я предават на утайката, като по този начин ускоряват процеса на сушене. Утайката излиза от верижната зона под формата на гранули.
В нагревателните зони на пещта са монтирани метални топлообменници. Използването на такива топлообменни устройства увеличава интензивността на нагряване на материала, който се разделя на няколко малки потока. Отворената повърхност на материала и скоростта на нагряване се увеличават, а температурата на газовете намалява, което предпазва веригите от преждевременно изгаряне. В този участък на пещта обаче рязко се увеличава разпрашаването на материала. За да се намали отделянето на прах, се препоръчва да се следи съдържанието на влага в материала, което не трябва да надвишава 2-3%.