|
Реферат: Производство портландцемента и расчет компонентов (Технология)
1.1 Введение
Цемент – один из важнейших строительных материалов, предназначенных
для бетонов и строительных растворов, скрепление отдельных элементов
(деталей) строительных конструкций, гидроизоляций и др. Цемент представляет
собой гидравлический вяжущий материал, который после смешения с водой и
предварительного затвердевания на воздухе продолжает сохранять и наращивать
прочность в воде.
Производство цемента обусловлено необходимостью его производства для
применения в главным образом в строительстве. Строительство жилья на основе
цемента позволяет получить объекты с низкой теплопроводностью и высокой
морозостойкостью.
Технология цементное производство позволяет использовать в нём отходы
добывающей, металлургической отраслей, а также побочные продукты этих
производств. Гибкая технология позволяет осуществлять комбинирование
производства цемента с производством металлов.
Существует много подвидов цемента. Они отличаются друг от друга
конечными свойствами, условиями производства и наличием в них различных
видов добавок.
Портландцементом (далее п.ц.) называется гидравлическое вяжущее
вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путём совместного
размола портландцементного клинкера, гипса для регулирования сроков
схватывания и добавок. Марку п.ц. определяют при испытании на сжатие
стандартной цементной палочки размерами 4*4*16 см.
Существуют следующие марки п.ц., выпускаемые промышленностью
строительных материалов:
1. ПЦ 400 ДО и ПЦ 400 Д20. Применяется для производства асбестоцементных
изделий, строительства жилья, промышленных зданий и сооружений.
2. ПЦ 500 ДО. Применяется для строительства мостов, путепроводов,
железобетонных труб, пролетных строений и блоков.
3. ПЦ 600 ДО. Применяется для строительства мостов, туннелей,
высокопрочных сооружений на объектах Министерства Обороны.
В настоящие время в практике мирового строительства п.ц. является
основным вяжущим материалом для производства бетона, железобетона и
строительных растворов.
По составу ( ГОСТ 10178-76 с изм. ) различают п.ц. без добавок, с
минеральными добавками, шлакопортландцемент. В нашем проекте присутствует
п.ц. с минеральными добавками, разрешается вводить гранулированные доменные
шлаки в количестве до 20% от массы вяжущего. Добавление минеральных добавок
позволяет уменьшить стоимость цемента.
В 1980 г. Гигантские темпы в строительстве обусловили резкий рост
производства цемента, а так же к расширению ассортимента видов цемента для
различных областей строительства. В настоящие время вновь увеличивается
потребность в п.ц. и других строительных материалов и скорее всего эта
зависимость будет расти. Обусловлено это нехваткой и старением жилья.
Путь ускорения технического прогресса зависит от продаваемого товара в
нашем случае п.ц. Продажи принесут увеличение капитала заводу, после
потребуется обновление, модернизация и автоматизация процесса при этом
можно нарастить объем выпускаемого п.ц., сократить электропотребление,
улучшить и гарантировать качество товара.
Охрана окружающей среды. Промышленное предприятие загрязняет не только
наружную, но и внутреннюю воздушную среду производственных цехов.
Существует ряд мероприятий, направленных одновременно на уменьшение
загрязнения наружной и воздушной внутренней среды. К этим мероприятиям
относят совершенствование производства, герметизация аппаратуры и
коммуникаций, устройство в местах выделения вредных веществ встроенных
вентиляционных укрытий и отсосов. При помоле и сушке выделяется огромное
количество пыли, поэтому на этих этапах технологического процесса
необходимо предусматривать аспирацию. Для улавливания пыли применяются
циклоны и рукавные фильтры.
При сжигании органического топлива в топке сушильного барабана с
уходящими в атмосферу газами, выделяется большое количество вредных
веществ. С целью уменьшения выделения вредных веществ необходимо
предусматривать следующие мероприятия: вести производственные процессы по
рациональному режиму с точки зрения экономии тепловой и электроэнергии,
повышать эксплуатационный КПД сушильного барабана, уменьшить потери в
трубопроводах, проводящих теплоноситель, переходить на экологический вид
топлива (природный газ).
Для уменьшения концентрации вредных веществ и пыли в воздухе,
устраивают санитарно-защитные зоны. Они предназначены для защиты семтебных
категорий от запахов сильно пахнущих веществ, повышенных уровней шума,
вибрации, ультразвука, статистического электричества. Территорию санитарно-
защитной зоны озеленяют и благоустраивают, на ней могут быть размещены
отдельные сооружения, предприятия меньшего класса вредности, а также
вспомогательные здания (пожарные депо, бани, прачечные).
Уменьшение шума в источниках его образования является наиболее
эффективной мерой борьбы с ним, поэтому при выборе станков, машин,
установок (вентиляторов, компрессоров и др.) необходимо учитывать режим их
работы и акустические характеристики. Так, значительно уменьшить шум можно
использованием вентилятора с небольшой частотой вращения
Увеличение шума часто происходит от дефектов, возникающих при
эксплуатации механического оборудования, нарушение балансировки вращающихся
элементов, недопустимого износа деталей, плохой смазки и т.д. Для
уменьшения вибрации механическое оборудование устанавливают на фундаменты с
амортизирующими прокладками. Так вентиляторы устанавливают на пружинные
виброизоляторы. Фундамент для стационарно установленного оборудования нужно
располагать на грунте, изолированном от строительных конструкций;
оборудование заключают в кожухи, покрытые изнутри звукопоглащающим
материалом (пенополиуретаном). Кожух устанавливают на резиновых прокладках,
не допуская соприкосновения с оборудованием. Чтобы уменьшить вибрацию от
привода оборудования, стенки кожуха покрывают демпфицирующих материалом.
Для уменьшения интенсивности отраженных звуковых волн с целью снижения
шума производят акустическую обработку помещений. Чтобы предотвратить
отражение звука, потолок, стены и перекрытия покрывают звукопоглащающей
облицовкой.
Удаление промышленных отходов осуществляется самим предприятием в
специальные места захоронения (отвалы) или на общие свалки.
В соответствии с нормами цементная пыль в воздухе не должна превышать
0,04 мг/м. Содержание СО не допускается более 0,03 г/м, сероводорода более
0,02 мг/м. В воздухе, выбрасываемым в атмосферу конденсация пыли не должна
быть более 0,06 г/м. Помещения должны вентилироваться.
Отсасываемый воздух ( м/ч ) из :
Шнековых и молотковых дробилок …………… 4000 – 8000
Элеваторов……………………………………….. 1200 – 2700
Бункеров………………………………………….. 500 – 1000
Место погрузки материала……………………… 300 – 3500
Упаковочных машин…………………………….. 5000
Воздух, отбираемый из цементных мельниц, очищают с помощью рукавных
или элекрофильтров. Перед ними с начало ставятся циклоны. Не допускается
просасывания через 1 м ткани фильтров более 60 – 70 м воздуха в 1 ч.
Отходящие газы цементных печей необходимо очищать, для этого
устанавливаются электрофильтра.
1.2 Ассортимент продукции.
Портландцемент с минеральными добавками. Добавка: шлак доменный
гранулированный 14 % . Также добавляем гипс 5 %.
Шлакопортландцемент ( ш.п.ц. ) это гидравлическое вяжущие, получаемое
путем тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с
гранулированным доменным шлаком, а также с двух водном гипсом.
Гипс вводят в шлакопортландцемент для регулировки сроков схватывания,
а также в качестве активизатора твердения шлака. По свойствам
шлакопортландцемент близок к обычному п.ц., но выгодно отличается от него
более низкой стоимостью примерно на 15 – 20 % .
Процессы твердения ш.п.ц. более сложны, чем у обычного п.ц., поскольку
в реакции с водой участвуют оба его компонента: клинкер и гранулированный
доменный шлак. При твердении ш.п.ц. при повышенных температурах 80 – 90 С
состав новообразований остается таким же, как и при твердении при обычных
температурах 10 – 25 С. Ш.П.Ц. при твердении обычно отличается равномерным
изменением объема. Тепловыделение при твердении меньше чем у п.ц. причем
тем меньше, чем больше в нем шлака.
Жаростойкость ш.п.ц. значительно превосходит жаростойкость п.ц. Он
способен без снижения прочности выдерживать длительное воздействие высоких
температур 600 – 800 С. Это объясняется, главным образом, пониженным
содержанием свободного Са(ОН). Также стойкость при воздействии мягких и
сульфатных вод у ш.п.ц. выше, чем у п.ц.
Физико-технические характеристики для Шлакопортландцемента: Истинная
плотность 2,8 – 3 г/см. Водопотребность 28% Сроки схватывания не
ранее 45 мин. и конец не позднее 10 ч. Активность 50 МПа. Морозостойкость
50 – 100 циклов.
Сульфатостойкий портландцемент ( с.п.ц. ) с минеральными добавками.
Добавка : шлак доменный гранулированный 15%, а также гипс 5%.
По ГОСТ 22266-76 ( с изм. ) к группе цементов относится: с.п.ц. с
минеральными добавками, его получают путем измельчения портландцементного
клинкера нормированного минерального состава с добавлением добавки.
В с.п.ц. допускается вводить шлак доменный гранулированный (
содержащие оксид алюминия не более 8 % ) в количестве 10 – 20 % .
Гранулированные доменные шлаки по своим свойствам должны удовлетворять
требованием ГОСТ 3476 – 74. Высокая стойкость этих цементов в сульфатных
водах обусловлена тем, что в затвердевшем состоянии они содержат пониженное
количество высокоосновных гидроалюминатов кальция. Этим устраняется
возможность образования значительного количества гидросульфоалюмината
кальция трех сульфатной формы, вызывающего коррозию п.ц. камня. Развитие
коррозионных процессов замедляется также вследствие ограниченного
содержания в клинкере алита. Для улучшения свойств этого цемента
допускается вводить пластифицирующие или гидрофобизирующие добавки в
количестве не более 0,3 % по массе цемента.
С.П.Ц. следует использовать в бетонных и ж.б. конструкциях, для зон
гидротехнических сооружений, где они подвергаются действию сульфатных вод в
условиях попеременного замораживания и оттаивания или увлажнения и
высыхания.
Физико-технические характеристики сульфтостойкого портландцемента
Плотность 3,1 г/см Водопотребность 28 % Срок схватывания: начало не
ранние 45 мин., а конец не позднее 10 ч. Прочность 40 МПа.
1.3 Технологическая схема проектируемого цеха
При заданной мощности завода, которая равняется 1.2 млн. т. в год по
выпуску двух видов цементов. Количество первого составляет от 100 % 20 %,
а второго соответственно 80 %.
Исходный материал хранится в силосах количеством 8 штук, каждый с
полезным объемом 3000 м , высотой 33 м, и диаметром 12 м. Количество
силосов: для клинкера 4, для гипса 2, для добавки 2. Для производства
цемента обходимо знать процентное количество всех составляющих: у
Портландцемента с минеральными добавками содержание: клинкера 81 % ,
добавки 14 % , гипса 5 %.
Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками содержание:
клинкера 80 % , добавки 15 % , гипса 5 %. При дозировании добавки ее
необходимо высушить (удалить лишнею влагу). Сушильное отделение работает
3647 часов в году. Для сушки добавки используем сушильные барабаны типа
Прогресс размеры 2.2 х 20 производительностью по испаренной влаге 5100 кг/ч
количеством 2 шт.
Материал из силосов подается на ленточный конвейер при помощи
дозаторов и питателей (вспомогательное оборудование). С конвейера от
дозируемый материал попадает в барабанную мельницу. Количество конвейеров 4
каждый длинною 37.2 м. ширина ленты 500 мм. Размеры мельницы 3.2 х 8.5 м.
количеством 4 шт. каждая производительностью 60 т/ч. Мельницы работают в
замкнутом цикле и поэтому на каждую мельницу устанавливают два сепаратора,
для наших мельниц выбраны сепараторы, производительность 40 т/ч ,
количество 8 шт. Сепараторы предназначены для разделения частиц по
фракциям. Более крупные частицы снова попадают в мельницу, а более мелкие
идут прямиком через камерный насос в цементные силоса. Для того что бы
частицы попали в сепараторы применяют элеваторы. Его производительность
должна быть выше на 20 % , чем у мельнице. На два сепаратора ставится один
элеватор. После мельнице идет аспирационная шахта в которой, путем
разрежения воздуха происходит осаждения частичек которые попадают в
элеватор. Разрежение воздуха создает компрессор. Производительностью 30
м/мин. количеством 4 шт. Проходящий через компрессор воздух попадает в
циклоны, предназначенные для очистки воздуха, путем центробежных сил,
происходит осаждение и перенос частиц по аэрожелобам в камерный насос и в
цементные силосы. После очистки воздуха в циклонах он очищается при помощи
рукавного фильтра, для лучшего прохождения воздуха через фильтр на конце
вентиляционной трубы устанавливают вентилятор.
Подбор оборудования ведется по специально созданным и проверенным
решениям. Для того, что бы максимально сократить электропотребление и
потери продукции при производстве, увеличить производительность завода.
Обеспечить качество продукции, а также содержать чистоту окружающей среды.
Более прогрессивные решения для повышение производительности – это
автоматизация предприятия. Как показал опыт в 80х при автоматизации
помольного оборудования. Была обеспечена не прерывная работа с заданной
степенью измельчения, без участия человека. При этом сократился расход
электроэнергии на 10 %, увеличилась производительность и качество
цемента.
При изготовлении цемента важна правильная работа каждого оборудования.
При малейших отклонениях работы оборудования бутит теряться качество
цемента, расход энергии и др.
1.4 Охрана труда и контроль производства.
При большой насыщенности предприятий цементной промышленности сложными
механизмами и установками по добыче и переработке сырья, обжигу сырьевых
смесей и измельчению клинкера, перемешиванию, складированию и отгрузке
огромных масс материалов, наличию большого количества электродвигателей,
особое внимание при проектировании заводов и их эксплуатации должно
уделяться созданию благоприятных условий для безопасной работы трудящихся.
Организацию охраны труда следует осуществлять в полном соответствии с
«Правилами по технике безопасности и производственной санитарии на
предприятиях цементной промышленности».
Поступающие на предприятие рабочие должны допускаться к работе только
после их обучения безопасным приемам работы и инструктажа по технике
безопасности. Ежеквартально необходимо проводить дополнительный инструктаж
и ежегодное повторное обучение по техники безопасности непосредственно на
рабочем месте. На действующих предприятиях необходимо оградить движущиеся
части всех механизмов и двигателей, а также электроустановки, площадки и
т.д. Должны быть заземлены электродвигатели и
электрическая аппаратура. Обслуживание дробилок, мельниц, печей, шлаков,
транспортирующих и погрузочно-разгрузочных механизмов должно осуществляться
в соответствии с правилами безопасности работы у каждой установки. Шум,
возникающий при работе многих механизмов, характеризуется высокой
интенсивностью, превышающей допустимую норму (90 Дб). К числу мероприятий
по снижению шума у рабочих мест относят применение демпфицирующих прокладок
между внутренней стеной мельниц и броне футерованными плитами, замену в
паровых мельницах стальных плит на резиновые. При этом звуковое давление
снижается в 5-12 раз. Укрытие мельниц и дробилок шумоизолирующими кожухами,
облицовка источников шума звукопоглощающими материалами также дает хороший
результат. В том числе большая задымленность на заводах ликвидируется при
накладке аспирационных систем, установки очистных систем (их
герметичность). В задымленных местах рабочие должны применять средства
защиты от пыли.
Контроль производства. Контроль за продукцией, в нашем случае цементе
осуществляется с помощью цеховых лабораториях. Они работают для
систематического наблюдения за установленными нормами технологического
процесса в целях выпуска качественной продукции. Химический состав клинкера
колеблется в сравнительно широких пределах. Главный оксид цементного
клинкера – СаО, SiO , Al O , Fe O , суммарное содержание которых 95 – 97 %.
Кроме них также могут входить в не больших соединениях оксид магния,
сернистый ангидрид, двуокись титана, оксид хрома, оксид марганца и др.
Химический анализ клинкера проводят по методике, регламентированной ГОСТ
5382 – 73. При этом определяют процентное соотношение оксидов. Повышенное
содержание оксида кальция обуславливает быстрое твердение. По ГОСТ 10178 –
76 оксида магния должно быть не больше 5%. Прокаливание проб цементов при
1000 – 1200 С в процессе химического анализа определяют п.п.п. Они имеют
большое практическое значение для характеристики готового п.ц.
Для определения качества конечного продукта используют правильно
приготовленные образцы и испытание на сжатие и на изгиб.
2.1 Режим работы предприятий.
В соответствии с нормами технологического проектирования цементных
заводов режим работы отделений цементных мельниц и обслуживание их
переделов применяются в три смены в сутки при непрерывной рабочей неделе.
|Наимено- |Кол-во |Кол-во |Длительн |Годовой |Коэф. |Годовой |
|вание |рабочих |смен |рабочей |фонд |испол |фонд |
|цехов |дней в |в сутки|смены |эксплот |экслотац|рабочего |
|отделени |году | | |времени |времени |времени в |
| | | | | | |часах |
|Отдел цементных | | | | | | |
|мельниц |365 |3 |8 |8760 |0.85 |7446 |
|Сушильное | | | | | | |
|отделение |262 |2 |8 |4192 |0.87 |3647 |
|Складские | | | | | | |
|отделения |262 |2 |8 |4192 |1 |4192 |
2.2 Материальный баланс производства.
Из принятого режима работы цеха даем расчет объему производства по
сырью и готовой продукцией для каждого из технологических переделов в час,
сутки, год.
|Наименование | Производительность т. |
|продукции | |
| | в год | в сутки | в час |
|Портланд- | | | |
|цемент с |240000 |657.5 |32.2 |
|минеральными | | | |
|добавками | | | |
|Сульфатостой- | | | |
|кий портланд- | | | |
|цемент с ми- |960000 |2630 |129 |
|неральными | | | |
|добавками | | | |
Производительность каждого технического передела.
Портландцемент с минеральными добавками.
Пг = 240000*1*(1+0.5/100)=241200
Псут = 240000/262=916.03
Отделение цементных мельниц.
Пг = 240000*1*(1+(0.5+0.5)/100)=242400
Псут = 242400/365=664.11
Пчас = 242400/7446=32.55
Склад сырья
Потребность цеха в сырье.
Д = 14 Рд = 0.14
К = 81 Рк = 0.81
Г = 5 Рг = 0.05
Wд = 21
Расчет для клинкера.
Рг = 242400*0.81*(100/(100-0.5))=197330.65
Рсут = 197330.65/365=540.63
Рчас = 197330.65/7446=26.50
Расчет для гипса.
Рг = 242400*0.05*(100/98)=12367.34
Рсут = 12367.34/365=33.88
Рчас = 12367.34/7446=1.66
Расчет для добавки.
Рг = 242400*0.14*(100/99)=34278.78
Рсут = 34278.78/365=93.91
Рчас = 34278.78/7446=4.60
Учитываем влажность добавки.
Рг = 242400*0.14*(100/(100-(1+21)))=43507.69
Рсут = 43507.69/365=119.20
Рчас = 43507.69/7446=5.84
Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками.
Пг = 960000*1*(1+0.5/100)=964800
Псут = 964800/262=3682.44
Отделение цементных мельниц.
Пг = 960000*1*(1+1/100)=969600
Псут = 969600/365=2656.43
Пчас = 969600/7446=130.22
Склад сырья.
Потребность цеха в сырье.
К = 80 Рк = 0.8
Г = 5 Рг = 0.05
Д = 15 Рд = 0.15
Wд = 21
Расчет для клинкера.
Рг = 969600*0.8*(100/(100-0.5))=779577.89
Рсут = 779577.89/365=2135.83
Рчас = 779577.89/7446=104.69
Расчет для гипса.
Рг = 969600*0.05*(100/98)=49469.39
Рсут = 49469.39/365=135.53
Рчас = 49469.39/7446=6.644
Расчет для добавки.
Рг = 969600*0.15*(100/(100-1))=146909.09
Рсут = 146909.09/365=402.49
Рчас = 146909.09/7446=19.73
Учитываем влажность добавки.
Рг = 969600*0.15*(100/(100-(1+21)))=186461.54
Рсут = 186461.54/365=510.85
Рчас = 186461.54/7446=25.04
Потребность проектируемого цеха в сырье.
|Наименов | Потребность |
|цемента | |
| | Клинкер | Гипс | Добавка |
| | год | сутки | час |
|Силосно-упаковочное |241200 |916.03 | |
|отделение |964800 |3682.44 | |
|Отделение цементных |242400 |664.11 |32.53 |
|мельниц |969600 |2656.43 |130.22 |
|Склады клинкера, |976908.54 |2676.56 |131.19 |
|гипса, добавки. |61836.73 |169.41 |8.3 |
| |181187.87 |49.64 |24.33 |
|Сушильное отделение |229969.23 |630.05 |30.88 |
Таблица с коэффициентами.
| Год потреб | Клинкер | Гипс | Добавка | Цемент |
| 500 - 2000| 4 - 5 | 20 | 15 | 10 |
2.3 Расчет емкости складов и готовой продукции и количество силосов.
Проектируем склады силосного типа, как для исходных материалов, так
для цемента. Силосные склады – цилиндрические железобетонные емкости.
Размеры силосных банок берем одинаковые для всех полуфабрикатов.
Найдем геометрический объем силосного склада.
Для первого вида цемента.
Vс = 241200*10/365*1.2*0.9=6118.72
Для второго вида цемента.
Vс = 964800*10/365*1.2*0.9=24474.88
Для клинкера.
Vк = 976908.5*5/365*1.5*0.9=9912.82/3000=3.3 ~ 4 кол-во силосов.
Для гипса.
Vг = 61836.73*20/365*1.35*0.9=4116.8/3000=1.37 ~ 2 кол-во силосов.
Для добавки.
Vд = 181187.87*15/365*0.5*0.9=3350.73/3000=1.11 ~ 2 кол-во силосов.
Характеристика силоса
|Диаметр силоса, м. |Высота цилиндрической |Полезная емкость силоса, |
| |части силоса, м |м |
| 12.0 | 33.0 | 3000 |
2.4 Расчет производительности и кол-во мельниц.
Из формулы следует, что масса мелющих тел равна 73.68
По производительности выбираем кол-во мельниц.
Для первого вида цемента.
Qm = 915.29*0.818*0.037=27.7*1.2*1.15*1.2=45.87
Для второго вида цемента.
Qm = 915.29*0.865*0.037=29.29*1.2*1.15*1.2=48.5
Мы домножали на коэффициенты т.к. производительность оказалась
немного меньше, чем ожидалось.
Количество мельниц для помола каждого вида цемента.
Для первого вида цемента.
1) n = 242400/8760*0.85*45.87=0.7 ~ 1
Для второго вида цемента.
2) n = 969600/8760*0.85*45.87=2.6 ~ 3
Данные по выбранным мельницам, все одинаковые в кол-во 4 шт.
|Размеры |Производительность |Частота |Мощность |Масса |Масса |
|мельницы |при тонкости помола |вращения |электро- |мелющих |барабана |
|диаметр |8 – 10 % остатка на |мельнице |двиготеля |тел т |мельнице |
|и длина м. |сите 0.08% т/ч |Об/мин |кВт | | |
| 3.2 х 8.5| 60 по твердому | 18 | 1250 | 74 | 200 |
2.5 Подбор сепараторов от производительности мельниц.
Производительность сепараторов.
Для первого вида цемента
1) Qm = 45.87*1.2/2=27.5
Для второго вида цемента.
2) Qm = 48.5*1.2/2=29.1
Кол-во сепараторов на одну мельнице должно быть два они работают в
закрытом цикле.
Для первого вида цемента.
1) n = 1*2=2
Для второго вида цемента.
2) n = 3*2=6
Характеристика сепараторов.
|Диаметр корпуса, м |Высота, м |Мощность |Производительность |
| | |двигателя |т/час |
|Наружного |внутреннего | | | |
| 5 | 3.6 | 8.55| 47 | 40 |
2.6 Расчет и подбор количества единиц вспомогательного и транспортного
оборудования.
Расчет дозирующих компонентов.
|Производительность |Ед. |Кол-во дозируемого в мельницу материала. |
|мельнице с коэфиц. |изм.| |
|1.2-1.5 т/ч | | |
| | | Клинкер | Добавка | Гипс|
|45.87*1.35=61.9 |т/ч |50.88 |8.78 |3.15 |
| | |ВД 1058(75) |ВД 1058(75) |ВД 1059М(5) |
|48.5*1.35=65.4 |т/ч |53.10 |10.0 |3.33 |
| | |ВД 1058(75) |ВД 1058(30) |ВД 1059М(5) |
Материальный баланс на единицу готовой продукции.
Для первого вида цемента.
Потребность в клинкере, гипсе, добавки.
К n = 1.5 %
Г n = 3 %
Д n = 2 %
Pк = 1000*0.81*100/(100-1.5)=822.33
Pг = 1000*0.05*100/(100-2)=51.54
Pд = 1000*0.14*100/100-2)=142.85
Для второго вида цемента.
Потребность та же.
Pк = 1000*0.8*100/(100-1.5)=812.18
Pг = 1000*0.05*100/(100-2)=51.54
Pд = 1000*0.15*100/100-2)=153.06
У первого: 1К 1Д 1Г
У второго: 3К 1Д 1Г
Данные сводим в таблицу.
|Вид цемента. |Приход кг. |% |Расход |кг |% |
|Портландцемент с |К 822.33 |81 | |1000 |98.3 |
|минеральными | | | | | |
|добавками. | | | | | |
| |Г 51.54 |5 |Потери |16.72 |1.7 |
| |Д 142.85 |14 | | | |
| |1016.72 | | | | |
|Сульфатостойкий |К 812.18 |80 | |1000 |98.3 |
|портландцемент с | | | | | |
|минеральными | | | | | |
|добавками. | | | | | |
| |Г 51.54 |5 |Потери |16.68 |1.7 |
| |Д 153.06 |15 | | | |
| |1016.68 | | | | |
Технические характеристики весоизмерителей.
| Показатель |ВД 1059М |ВД 1058 |
|Производительность т/ч |5 |75 30 |
|Частота вращения привода барабана об/мин |35 |18.5 |
| | |7.4 |
|Ширина ленты, мм |400 |700 |
|Длина ленты по центру барабана, мм |1000 |1500 |
|Масса кг |190 |240 |
|Мощность электродвигателя кВт |120 |200 |
2.6.1. Расчет ширины ленты сборочного ленточного конвейера.
Находим производительность конвейера, для этого нам нужно найти
насыпную плотность цементов.
Для первого вида цемента.
Рн = 0.822*1.5+0.051*1.35+0.142*0.8=1.42
Q = 45.87*1.5=68.8
В = 68.8/155*2*1.42=0.395м ~ 400 мм
Для второго вида цемента.
Рн = 0.812*1.5+0.051*1.35+0.153*0.8=1.41
Q = 48.5*1.5=72.75
В = 72.75/155*2*1.51=0.408м ~ 450мм
Для простоты и удобства в обслуживание принимаем ширину ленты 500мм.
Расчет длины ленты 0.5*12+12=18 (на участке силосов) + 19.2=37.2м
Данные сводим в таблицу.
|Ширина ленты, мм |Длина, м |Кол-во |
|500 |37.2 |4 |
2.6.2 Расчет емкости ковшового элеватора.
Производительность ковшовых элеваторов.
Для первого вида цемента.
Q = 45.87*1.2=55.044
Для второго вида цемента.
Q = 48.5*1.2=58.2
Техническая характеристика элеваторов.
|№ |Тип |Ширина |Шаг |Емкость |Мощн |Высота |Q при |
|цемента |элеватора|ковша, |ковша, |ковшей, |двиг. |подъема, |0.7 |
| | |мм |мм |л |кВт |м | |
|1 |ЦБ-350 |350 |250 |7.8 |7.0 |20 |55.0 |
|2 |В-450 |450 |640 |16 |10 |20 |87.0 |
2.6.3. Пневмокамерный насос.
Для производства двух видов цементов берем насос типа К-1955
Характеристика насоса К-1955
|Производительность, т/ч |60 |
|Внутренний диаметр камеры, мм |1600 |
|Дальность подачи, м | |
|По горизонтали |200 |
|По вертикали |35 |
|Рабочие давление сжатого воздуха, МПа |0.6 |
|Габаритные размеры, мм | |
|Длина |4520 |
|Ширина |2325 |
|Высота |3340 |
|Расход сжатого воздуха м /т |22 - 25 |
2.6.4 Компрессор.
Выбираем компрессор по производительности.
Для первого вида цемента.
Q = 23*1.1*1*45.87/60 = 19.34
Для второго вида цемента.
Q = 23*1.1*3*48.5/60 =61.35
Qобщ = 19.34+61.35=80.69
Выбираем поршневой компрессор типа 205 ВП 30/8
Производительность одного 30 берем 3 шт. прибавляем 1 запасной.
Характеристика компрессора 205 ВП 30/8
|Производительность, м /мин |30 |
|Рабочие давление, МПа |0.8 |
|Число оборотов вала, об/мин |500 |
|Мощность двигателя, кВт |200 |
2.7. Расчет системы газоочистки и аспирации мельниц.
Кол-во аспирационного воздуха м /ч.
Аспирационная шахта.
Vг = 11128.1*1.5=16692.15
Циклоны.
Vг = 11128.1*1.6=17804.96
Фильтр.
Vг = 11128.1*2=22256.2
Площадь шахты F = 16692.15/3600=4.63
Размер стороны шахты а = ?4.63=2.15
Высота шахты h = 5.5*(2*2.15*0.5)=11.825
Производительность циклона мі/ч 17600-20720 состоит группа из 4 циклонов
при диаметре 700 мм.
Рукавные фильтра типа СМЦ – 101 3 с длинной рукава 900 мм.
Характеристика рукавного фильтра.
|Производительность, мі/ч |26.4 |
|Масса фильтра, кг |10850 |
|Потребляемая мощность, кВт |3.0 |
|Площадь фильтрующей поверхности |400 |
|Число рукавов |72 |
|Число двух камерных секций |2 |
Выбрали вентилятор ВМ 15 для просасывания воздуха через мельницу и
аспирационную систему.
Производительность 38 мі/ч потребляемая мощность 95 кВт.
2.8. Расчет сушильного отделения.
Кол-во влаги подлежащие испарению
W = (21-1)/(100-21)*30.88=7.817т ~ 7817 кг
Выбираем два сушильных барабана «Прогресс» с производительностью 5100 кг/ч.
Характеристика сушильного барабана «Прогресс».
|Размер |Производительность |Скорость |Мощность |
|бараб. | |вращения |двигателя кВт|
| | |об/мин | |
| |По |По |По | | |
| |высушенному |испаренной |удельному | | |
| |материалу т/ч|влаге кг/ч |поросъему | | |
| | | |кг/(міч) | | |
|2.2 х 20 |20 |5100 |70 |5 |14 |
2.9. Сводная таблица оборудования.
|№ |Наименование |Тип |Производительность |Мощн. |Кол-во |
| | | | |кВт | |
| | | |расчетная |паспортная | | |
|1 |Силоса |3000 мі |- |- |- |8 |
|2 |Мельницы |3.2 х |48.5 |60 |1250 |4 |
| | |8.5 | | | | |
|3 |Сепараторы |5-3.6- |29.1 |40 |47 |8 |
| | |8.5 | | | | |
|4 |Весоизмеритель |ВД-1059м|3.3 |5 |120 |2 |
|5 |Весоизмеритель |ВД-1058 |53.1 |75 |200 |6 |
|6 |Элеватор |В-450 |58.2 |87.0 |10 |1 |
|7 |Элеватор |ЦБ-350 |55.0 |55.0 |7 |3 |
|8 |Камерный насос |К-1955 |48.5 |60 |- |4 |
|9 |Компрессор |205ВП |80.69 |30 |200 |4 |
| | |30/8 | | | | |
|10 |Циклоны |ЦН-15 |17804.96 |17600-20720 |- |4 |
|11 |Рукавный фильтр |СМУ-101 |22.3 |26.4 |3 |4 |
|12 |Сушильный барабан |Прогресс|7817 |5100 |14 |2 |
|13 |Конвейер |500 | |10200 | |4 |
|14 |Вентилятор |ВМ 15 |22.3 |38 |95 |4 |
3.0. Технико-экономическая часть.
Расчет электроэнергии.
|№ |Основное |Кол-во|Мощность |Годовой |Коэфф. |Часовой |
|п/п |оборудование и |единиц|электродвигателя |фонд |загруже|расход |
| |его наим. с |оборуд|КВт |рабочего|ния по |электро |
| |электродвигателе|о-вани| |времени |мощност|энергии |
| |м |я | | |и |с учетом|
| | | | | | |коэфзки |
| | | | | | |по |
| | | | | | |мощ-ност|
| | | | | | |иф. |
| | | | | | |использ |
| | | | | | |ования и|
| | | | | | |загру |
| | | |Единица |общая | | | |
|1 |Мельница |4 |1250 |5000 |7446 |0.8 |29784000|
|2 |Сепаратор |8 |47 | 376 | |0.77 |2155765.|
| | | | | | | |9 |
|3 |Весоизмеритель |2 |120 |240 | |0.73 |1304539.|
| | | | | | | |2 |
|4 |Весоизмеритель |6 |200 |1200 | |0.78 |6969456 |
|5 |Элеватор |1 |10 |10 | |0.74 |55100.4 |
|6 |Элеватор |3 |7 |21 | |0.96 |150111.3|
| | | | | | | |6 |
|7 |Компрессор |4 |200 |800 | |0.89 |5301552 |
|8 |Рукавный фильтр |4 |3 |12 | |0.84 |75055.68|
|9 |Сушильный |12 |14 |28 | |0.77 |78629.32|
| |барабан | | | | | | |
|10 |Вентилятор |4 |95 |380 | |0.64 |1810867.|
| | | | | | | |2 |
| |47685077.06 |
|ИТОГО: | |
Находим удельный расход электроэнергии.
Эуд = 47685077.06/1200000=39.7
Потребность цеха в энергетических ресурсах.
|№ |Наименование |Единицы |Расходы |
|п/п |энергетических |измерения | |
| |ресурсов | | |
| | | |в час |в смену |в сутки|в год |
|1 |Электроэнергия |кВт. ч |6404.1 |91002 |130644 |47685077.0|
| | | | | | |6 |
3.1. Штатная ведомость цеха.
К составу рабочих относятся все лица, непосредственно занятых при
изготовлении продукции, а также дежурных слесарей и монтеров.
В состав цехового персонала входят начальник цеха, сменные
мастера, младший обслуживающий персонал.
|Наименование профессии или видов работ |Кол-во работающих |
| |1 смена|2 |3 |Всего |
| | |смена |смена | |
|А. Производственные рабочие |
|1. Машинист-оператор мельниц помола |1 |1 |1 |3 |
|2. Помощники машинистов |1 |1 |1 |3 |
|3. Машинисты дробилок |1 |- |- |1 |
|4. Рабочие по обслуж. обеспыл. устройств|1 |1 |1 |3 |
|5. Рабочие на аэрожелобах |1 |1 |1 |3 |
|6. Машинисты компрессоров |1 |1 |1 |3 |
|7. Подсобные рабочие |1 |- |- |1 |
|8. Дежурный слесарь |1 |1 |1 |3 |
|9. Электромонтёр |1 |1 |1 |3 |
|10. Машинист упаковочной машины |1 |- |- |1 |
|11. Рабочие склада для погрузки цемента |2 |2 |2 |6 |
|12. Лаборант |1 |1 |1 |3 |
|Б. Цеховой персонал |
|1. Начальник цеха |1 |- |- |1 |
|2. Старший мастер |1 |- |- |1 |
|3. Сменный мастер |1 |1 |1 |3 |
|4. Уборщица |1 |1 |1 |3 |
| |
Удельные трудовые затраты.
Ту = (41*365)/1200000=0.01
4.0. Приготовление Портландцементного клинкера.
Расчет трех компонентной сырьевой смеси.
Дано:
C3S – 50 %
C2S – 25 %
C3A – 5 %
C4AF - 20 %
При произведенных расчетах по методическим указанием, получаем
следующие данные.
CaO = 65.2205
SiO2 = 21.875
Al2O3 = 6.0861
Fe2O3 = 6.572
Сумма составляет 99.75
Кн = 0.86
n = 1.728 ~ 1.7
р = 0.926 ~ 1 для увеличения глиноземистого модуля выбираем добавку
«Алапаевский боксит»
Характеристика сырьевых компонентов и корректирующей добавки.
Данные в таблице с пересчетам.
Наименование |SiO2 |Al2O3 |Fe2O3 |CaO |MgO |SO3 |П.П.П. |S | |Алексеевский
мел |13.59 |2.57 |1.94 |44.86 |0.95 |0.19 |35.81 |99.91 | |Алексеевская
опока |77.03 |7.5 |5.57 |2.27 |1.87 |0.26 |5.5 |100 | |Алапаевский боксит
|15.99 |47.35 |19.12 |1.87 |0.42 | - |15.25 |100 | |
а 1 = 2.8*0.86*13.59+1.65*2.57+0.35*1.94-44.86=-7.22
в 1 = 2.8*0.86*77.03+1.65*7.5+0.35*5.57-2.27=197.54
с 1 = 1.87-2.8*0.86*15.99-1.65*47.35-0.35*19.12=-121.45
а 2 = 1.7*(2.57+1.94)-13.59=-5.923
в 2 = 1.7*(7.5+5.57)-77.03=-54.811
с 2 = 15.99-1.7*(47.35+19.12)=-97.009
х = компонент1/компонент3=16.49
у = компонент2/компонент3= -0.012 ~ 0
Следовательно, на одну весовую часть трепела требуется 16.49 весовые
части известняка и 0 глины. В процентном соотношении это дает следующие
значения:
известняк 94.3 %
глины 0 %
трепел 5.7 %
Химический состав сырьевой смеси и клинкера.
Наименование |SiO2 |Al2O3 |Fe2O3 |CaO |MgO |SO3 |П.П.П. |S | |Известняка
94.3 % |12.82 |2.42 |1.83 |42.30 |0.98 |0.18 |33.77 |94.3 | |Трепел
5.7 % |0.91 |2.698 |1.09 |0.11 |0.03 | - |0.86 |5.7 | |Сырьевая
смесь |13.73 |5.12 |2.92 |42.41 |1.01 |0.18 |34.63 |100 | |Клинкер |21.00
|7.83 |4.47 |64.89 |1.54 |0.27 | - |100 | |
При проверки правильности расчета были получены следующие данные:
Кн = 0.86
n = 1.7
р = 1.75
Вывод: Задача по увеличению глиноземистого модуля выполнена, и в
доказательства правильности всех решений мы получили за ранние известные
данные.
Рассчитаем расход сухих сырьевых компонентов.
Шихты 100*1000/(100-34.63)=1.53
Известняк 94.3*1.53/100=1.443
Трепел 1.53*5.7/100=0.087
5.0. Список используемой литературы.
1. А.В. Волженский. Минеральные вяжущие вещества. М. Стройиздат
1986.
2. А.А.Пащенко, В.П.Сербин. Вяжущие материалы. Киев – 1975
3. Г.И.Горчаков. Вяжущие Вещества, бетоны и изделия из них. Москва
1976
4. О.К. Потапова. Методические указания. Волгоград 2000
5. А.А. Борщевский. Механическое оборудование.
Реферат на тему: Производство портландцемента мокрым способом
Министерство образования Российской Федерации
Белгородская Государственная Технологическая Академия Строительных
Материалов
Кафедра Финансового Менеджмента
???????
На тему: «Производство портландцемента мокрым способом»
По дисциплине: Экономические основы технического развития
Выполнил: студент группы
Проверил:
БЕЛГОРОД 2001
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение_________________________________________ 2
2. Сырьё____________________________________________4
3. Приготовление шлама_____________________________5
4. Обжиг___________________________________________ 6
5. Особенности производства_________________________9
6. Блок-схема_______________________________________14
7. Список литературы_______________________________16
ВВЕДЕНИЕ.
Цементная промышленность является одной из важнейших отраслей
материального производства. Значение этой отрасли в народном хозяйстве
определяется прежде всего ее неразрывной связью с ходом капитального
строительства.
Цемент - один из главнейших строительных материалов, предназначенных
для изготовления бетонов, железобетонных изделий, а так же для скрепления
отдельных деталей строительных конструкций, гидроизоляции и многих других
целей.
Для строительных нужд вяжущие материалы стали использовать уже в
глубокой древности. Первыми искусственными вяжущими веществами были гипс и
известь, применявшиеся древними египтянами и греками при возведении
монументальных сооружений, сохранившихся до наших дней.
В Англии в 1796 году было получено гидравлическое вяжущее вещество -
романцемент - измельченный продукт обжига природных мергелей. Примерно до
середины XIX века романцемент был основным вяжущим веществом, применяемым в
гидротехническом строительстве. В 1824г. в Англии, а в 1825г. в России,
независимо друг от друга, создали новый материал, который в результате
своего внешнего сходства в затвердевшем виде с природным камнем, добываемым
вблизи английского города Портленда, получил название портландцемент.
Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем
совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, гипса и
некоторых добавок. Производство складывается из двух основных
технологических процессов: получение клинкера и его помол с
соответствующими добавками. Первый процесс наиболее энергоёмкий и
ответственный, так как от качества клинкера зависят основные свойства
цемента.
Существует несколько способов производства портландцемента:
1. сухой
2. мокрый
3. полусухой
4. комбинированный
Выбор способа производства зависит от особенностей приготовления
сырьевой смеси. Сухой способ предусматривает приготовление сырьевой смеси
из предварительно высушенных тонкомолотых компонентов и обжиг их в
порошкообразном состоянии. При мокром способе тонкое измельчение и
гомогенизацию смеси осуществляют в водной среде. Полученная водная
суспензия - шлам направляется на обжиг. Полусухой способ связан с
получением гранул из сырьевой смеси, которые затем поступают на обжиг.
Комбинированный способ включает операцию приготовления сырьевой муки по
мокрому способу с последующим обезвоживанием её на фильтрах. На обжиг
поступает полусухая масса.
Но полусухой и комбинированный способ применяются довольно редко,
поэтому основными можно назвать сухой и мокрый способы. Мокрый способ
привлекает простотой измельчения сырьевых материалов и их гомогенизации.
Кроме того, он обеспечивает лучшие саеитарно-гигиенические условия работы
обслуживающего персонала и, несмотря на то, что этот способ отличается
большой энергоемкостью, он получил наибольшее распространение.
Рассмотрим технологический процесс производства портландцемента по
мокрому способу подробнее.
Сырьё.
Для производства портландцемента в качестве сырьевых материалов
применяют главным образом карбонатные и глинистые породы, а так же другие
природные виды сырья и искусственные материалы, получаемы в виде
промышленных отходов.
Помимо основных сырьевых материалов в производстве портландцемента
используют и различные корректирующие добавки.
Карбонатные породы могут быть представлены в виде известняка, мела,
известняка-ракушечника, известнякового туфа и т. д. Во всех этих породах
наряду с CaCO3 могут содержаться примеси глинистых веществ, доломита,
кварца, гипса… Особенно хорошим сырьем является мел, т. к. он легко
измельчается при добавлении воды.
В качестве глинистого сырья обычно используют глину или глинистый
сланец.
В качестве промышленных отходов на некоторых цементных заводах широко
применяются доменные шлаки(отходы от выплавки чугуна), а так же нефелиновый
шлам - отход производства алюминия из нефелинов. Нефелиновый шлам может
полностью заменить глинистый компонент в сырьевой смеси и примерно на 50%
карбонатный.
Приготовление шлама.
Сырье на завод доставляется обычно большегрузным автотранспортом,
хотя возможно использование ленточ-ных конвейеров или гидротранспорта.
Иногда цементные заводы строят возле обширных залежей глины. Тогда глина
дробится непосредственно на месте добычи и, перемешанная с водой
поступает в глиноболтушку непосредственно по трубопроводам.
Твердые породы предварительно дробят в дробилках (двух- или трехста-
дийное дробление) до размеров кусков 8-10 мм. Мяг-кие породы (глину и мел)
измельчают в дробилках до кусков размером 100 мм, а затем распускают в
глиноболтушках-железобетонных круглых резервуарах диа-метром до 10 и
высотой 2,5-3,5 м, футерованных изну-три чугунными плитами. В центре
болтушки вращается крестовина с прикрепленными к ней стальными грабля-ми
для измельчения глины.
Глину в болтушку подают небольшими порциями вместе с водой. Грабли
разбивают большие куски на зерна размером не более 3-5 мм, которые легко
рас-пускаются в воде. Полученный шлам насосами перекачи-вается в расходные
бункера сырьевой мельницы для по-мола с дробленым известняком. Если в
качестве карбо-натного сырья используется мел, то его предварительно (после
дробления) вместе с глиной распускают в болтушках, а затем домалывают в
мельницах. Крупные включения собираются на дне резервуара и периодиче-ски
удаляются.
Качество цемента существенно зависит от химического состава сырьевой
смеси, поступающей на обжиг. Однако из-за неоднородности сырья химический
состав может изме-няться. Поэтому необходимо постоянно следить за хими-
ческим составом шихты и корректировать его в процессе работы. Но
контролировать состав путём непосредственного забора проб из печи
невозможно. Контроль достигается использованием вертикальных и
горизонтальных шламбассейнов. Шлам из мельницы подается сначала в первый
вертикальный бассейн. Шлам другого состава поступает во второй вертикальный
бас-сейн. Зная точный химический состав этих двух шламов, можно рассчитать
состав требуемого шлама. Путем пе-рекачивания нужных количеств шлама из
этих бассей-нов в третий получают готовый для обжига шлам. При
перекачивании откорректированного шлама в вертикаль-ный бассейн его
тщательно перемешивают струями сжа-того воздуха (аэрируют). Перед подачей в
печь шлам из вертикального бассейна перекачивают в горизонталь-ный, где его
перемешивают механическим способом.
Порционное корректирование состава шлама - до-вольно длительная и
трудоемкая технологическая опе-рация. К тому же этот процесс периодический.
Более перспективен поточный способ приготовления сырьевого шлама.
Химический состав шлама постоянно проверяется автоматически
работающими пробоотборниками и рент-геновским квантометром. Шламы из двух
бассейнов сме-шиваются и попадают в третий - расходный, пройдя
предварительно экспресс-анализ с помощью сложных электронных устройств.
Обжиг.
Обжигают сырьевую смесь (шлам) во вра-щающихся печах различной
длины и диаметра (рис 2) Топливо в виде газа или каменноугольной пыли
вдувается в печь с нижнего конца. Дымовые газы с тем-пературой
150-200 °С удаляются со стороны верхнего конца.
По характеру процессов температурные зоны в печи называют: 1-до 200о-
испарения(сушка шлама); 2- 200-800о- подогрева; 3- 800-1000о- декарбонации;
4- 1000-1300о- экзотермической реакции; 5- 1300-1450-1300о- спекания; 6-
1300-1000о- охлаждения.
В зоне 3 происходит процесс разложения CaCO3 по схеме
CaCO3-->CaO + CO2
CaO в свою очередь вступает в соединения с элементами глинистого
компонента CaO*Fe2O3; Cao*SiO2; CaO*Al2O3.
В зоне 4 происходит насыщение этих соединений до соответствующих
клинкерных материалов. В зоне 5 образуется основная часть
портландцементного клинкера - кальцевый силикат 3CaCO*SiO2
Для утилизации теплоты отходящих газов и повыше-ния степени теплообмена
между материалом и горячими газами используют различного вида теплообменные
уст-ройства. Так, в печах длиной 185 м, работающих по мок-рому способу,
применяют фильтры-подогреватели, цеп-ные завесы и металлические
теплообменники.
Фильтры-подогреватели устанавливают в холодной части печи на
расстоянии 3-5 м. Фильтры-подогревате-ли снижают запыленность отходящих
газов до 2-3% и уменьшают расход теплоты на 210 кДж/кг. Повыше-ние
температуры газов и их запыленности приводит к загустеванию шлама.
Влажность шлама, выходящего из фильтра-подогревателя, не должна быть_ниже
33-35%, а температура газов в этой зоне - не более 200 оС.
На расстоянии 1 м от фильтра-подогревателя уста-навливает цепные
завесы. Длина цепной зоны 40-50 м, масса цепей 170-225 т, поверхность
цепей 3500-4500 м2 . Цепи обычно навешиваются двумя способами: свободно
свисабщими концами или гирляндами. Причем последний метод крепления
эффективнее. Цепи аккумулируют теплоту газов и передают ее шламу, ускоряя
тем самым процесс сушки. Из цепной зоны шлам выходит в виде гранул.
В зон подогрева печи устанавливают металлические теплообменники.
Применение таких теплообменных устройств увеличивает интенсивность
подогрева материала, который разделяется на несколько мелких потоков.
Открытая поверхность материала и скорость прогрева увеличивается, а
температура газов снижается, что предохраняет цепи от преждевременного
выгорания. Однако на этом участке печи резко возрастает пыление материала.
Для снижения пылевыделения рекомендуется следить за влажностью материала,
которая не должна превышать 2-3%.
При использовании коротких печей целесообразнее применять запечные
теплообменники: концентраторы шлама и распылительные сушилки. Концентраторы
шлама увеличивают производительность печи до 25%, а расход теплоты снижают
на 15-20%. Однако применение их сдерживается значительным пылевыделением,
т. к. значительная часть шлама пересушивается и потоком горячего газа, что
требует установки дополнительных фильтров. Распределительные сушилки из-за
сложности работы форсунок, низкого коэффициента паронапряжения,
громоздкости конструкции и сложности в эксплуатации не находят широкого
распространения.
Клинкер, полученный на выходе из печи подлежит помолу в трубных
мельницах открытого или замкнутого цикла. Тонкость помола характеризуется
остатком на сите и составляет 8-12% для большинства цементов.
Хранят готовый цемент в цементных силосах - железобетонных ёмкостях
диаметром 10-12 метров и высотой 20-25м., вмещающие 2500-4000т. цемента.
Основной качественной характеристикой цемента является его
прочность(марка). Марка цемента соответствует пределу прочности образцов
4*4*16см. на сжатие, изготовленных из раствора1:3 по массе с песком,
твердевших 28 суток в воде прт температуре 20-+2 град. Прочность
колеблется от 300 до 600 кгс/см2. Промышленность выпускает цементы марок
400-550, а по особым заказам - М600.
Особенности производства
Производство быстротвердеющего портландцемента (БТЦ),
особобыстротвердеющего портландцемента (ОБТЦ), сульфатостойкого
портландцемента, пуццоланового портландцемента и других цементов отличается
рядом особенностей. БТЦ и ОБТЦ отличаются от обычного портландцемента
интенсивным набором прочности в пер-вый период твердения. БТЦ марки 400
через 3 суток обеспечивает прочность при сжатии 25 МПа, а в возра-сте 28
суток 40 МПа, БТЦ марки 500 соответственно 28 и 50 МПа.
Получают БТЦ совместным измельчением до удель-ной поверхности 3500-4000
см2/г портландцементного клинкера с содержанием СзS и СзА около 60-65 % и
гипса, содержание которого в пересчете на S0з не должно превышать 3,5 %.
Быстротвердеющий портланд-цемент получают из однородной по составу сырьевой
смеси с пониженным содержанием вредных примесей. Использование БТЦ и ОБТЦ в
производстве бетонных и железобетонных изделиях и конструкциях позволяет
сократить время твердения бетона.
Сульфатостойкие цементы, образующие цементный камень, устойчивый к
агрессивному действию вод, содержащих сульфатные анионы SО2-4..К этой груп-
пе цементов относят сульфатостойкий портландцемент (без добавок и с
минеральными добавками), сульфато-стойкий шлакопортландцемент, пуццолановый
портланд-цемент. Получают сульфатостойкие цементы измельче-нием клинкера с
содержанием СзА не более 5 %, Сз5 - 50 %, СзА+С4АР-22 % с добавками и без
добавок. По ГОСТ 22266-76 (сизм.) сульфатостойкие цементы име-ют марки 300,
400 и 500.
При изготовлении шлакопортландцемента в качестве активной минеральной
добавки применяют гранулиро-ванный доменный шлак. Шлак можно вводить не
толь-ко на стадии помола, но и при получении клинкера, заме-няя часть
глинистого компонента. Это снижает расход топлива, так как не требуются
затраты теплоты на раз-ложение глины.
Сырьевую смесь с использованием шлака можно по-лучать как сухим, так и
мокрым способом. Более распро-странен сухой способ, так как при мокром
способе шлак быстро расслаивается вследствие выпадания в осадок частичек
шлама. Смесь готовят путем совместного по-мола известняка и шлака в
мельницах по замкнутому циклу, причем помол совмещают с сушкой. Если шлак
имеет влажность более 10 %, то его предварительно су-шат в сушильных
барабанах при температуре не выше 600-700 °С. Повышение температуры
приводит к рас-стекловыванию шлака и снижению его активности. Получают
шлакопортландцемент помолом в многока-мерных мельницах клинкера,
высушенного шлака и гип-са. Количество кислых шлаков в шлакопортландцементе
30-40 %, основных - 50-60 %.
Быстротвердеющий шлакопортландцемент изготовля-ют более тонким измельчением
обычной сырьевой смеси (до 4000-5000 см2/ г), используя для этого двустадий-
ный помол: вначале измельчают клинкер, а затем клин-керный порошок, шлак и
гипс.
Пуццолановый цемент получают совместным помо-лом клинкера, гипса и активной
минеральной добавки (20-40 %). Добавки перед помолом дробят и сушат до
влажности 1-2 %. Совместный помол производят в многокамерных трубных
мельницах по открытому цик-лу так как большинство активных минеральных
добавок менее прочны, чем клинкер. В случае использования плотной, твердой
добавки помол ведут по замкнутому
циклу.
Рис 1. Технологическая схема производства портландцемента но мокрому
способу
/-глиноболтушка; 2- подача воды; 3-подача глины; 4-подача извест-няка: 5-
дробилка; 6-сырьевая мельница; 7-шлам-бассейны; 8-враща-ющаяся печь; 9-
холодильник; 10-подача угольной пыли в печь; //-эле-ватор для подачи угля;
12-сушильный барабан для угля; 13 - склад угля;14-мельница для угля; 15 -
склад гипса; /б-элеватор для подачи гипса из дробилки в бункер; 17-склад
клинкера; 18-трубная мельница; 19 - силосы для цемента; 20-упаковка цемента
Список используемой литературы
1. К.В. Чаус, Ю.Д. Чистов, Ю.В. Лабзина: Технология производства
строительных материалов, изделий и конструкций М.:Стройиздат 1988
2. С.Г. Гаряев, М.В. Сопин Основы технологии и технико-экономическая
оценка производства строительных материалов, изделий и конструкций
БелГТАСМ
3. Конспект лекций доцента кафедры маркетинга Никифоровой Евгении
Петровны.
| |
