2014-02-04
4006
Основы производства портландцемента.
Для производства портландцемента имеются неограниченные сырьевые ресурсы в виде побочных продуктов промышленности (шлаков, зол, шламов) и распространенных карбонатных и глинистых горных пород. Производство портландцемента - сложный технологический и
энергоемкий процесс, включающий: добычу в карьере и доставку на завод сырьевых материалов известняка и глины; приготовление сырьевой смеси; обжиг сырьевой смеси до спекания - получение клинкера; помол клинкера с добавкой гипса - получение портландцемента.
Приготов. сырьевой смеси заключается в получении однородной тонкоизмел. смеси известняка и глины. Эту операцию осуществляют сухим или мокрым способом. При сух спос измельчают сухие мат-лы, из кот удаляют свобод влагу до остаточной вл-ти не более 1-2 %. Сухой способ выгоден, если влажность сырья небольшая.
Мокрый способ применяют при значит вл-сти мат-лов. Мягкие мат-лы — мел, глину измельчают и перемеш в воде, образуется текуч масса - сырьевой шлам(35-45%воды). Недостаток способа - воду, содержащуюся в шламе, затем приходится удалять испарением (в цементной печи), излишние затраты топлива и энергии — в 1.5-2 раза больше, чем при сух сп. Комбинированный способ шлам перед поступл в печь обезвоживается на спец установках, на 20-30% меньше расход топлива
Обжиг сырьевой смеси — наиболее энергоемкая операция, в результате кот образ клинкер. Проводят во вращающихся печах (огромные цилиндрич барабаны d 5-7 м и длиной 95-230 м, угол наклона к гориз 3-4°). Благодаря этому углу сырьевая смесь, загруж в верх часть печи(холодную), при медл вращ барабана постепенно перемещ к нижнему(горячему, с этой стороны вдувается топливо: природ газ, мазут и тп)концу. Проходит зоны испарения, подогрева, кальцинирования, экзотермич реакций, спекания, охлаждения.
Потом клинкер, состоящ из прочных камневид окат гранул ("горошка"), интенсивно охлаждают воздухом с температуры 1000 до 100-200°С в холодильниках. После этого его выдерживают на складе 1-2 недели.
Помол клинкера с добавкой гипса — заключительная технологическая операция. В результате получают тонкозернистый порошок темно-серого или зеленовато-серого цвета, который и называют портландцементом.
Полученный в результате помола портландцемент хранят в больших железобетонных банках — силосах, вмещающих до 10 тыс. т цемента. Здесь он постеп охлажд. Это знач улучшает технологич св-ва цемента.
Клинкер – искусств зернистый материал(«горошек»), полученный обжигом до спекания(при 1450) сырьевой смеси, состоящей из угликисл кальция(известняки) и алюмосиликатов(глины, мергля, доменного шлака) Обжиг сырьевой смеси — наиболее энергоемкая операция, в результате кот образ клинкер. Проводят во вращающихся печах (огромные цилиндрич барабаны d 5-7 м и длиной 95-230 м, угол наклона к гориз 3-4°). Благодаря этому углу сырьевая смесь, загруж в верх часть печи(холодную), при медл вращ барабана постепенно перемещ к нижнему(горячему, с этой стороны вдувается топливо: природ газ, мазут и тп)концу. В зоне испарения высуш-ие сырья при постеп повыш t с 70 до 80гр.В зоне подогрева при постеп повыш t с 200 до 700гр сгорают органич примеси, удал кристаллохимическая вода(при 450-500), образуется каолинитовый ангидрид и подобн соедин. В зоне кальцинирования t с 700 до 1100гр появл значит кол-во оксида кальция, распад глин минер на оксиды, следов-но, образуются минералы 3CaO*Al2O3 (трёхкальцевый алюминат) и частично 2CaO*SiO2 - белит (двухкальцевый силикат) В зоне экзотермических реакций t с 1100 до 1250гр твердофазовые реакции образов 3CaO*Al2O3, 2CaO*SiO2, 4СaO·Al2O3·Fe2O3 четырёхкальцевый алюмоферрит (целит, браунмиллерит) В зоне спекания (1300-1450) 3CaO·SiO2(C3S) — трёхкальцевый силикат (алит) В зоне охл (1300-1000) полностью формируется его структура и состав
Потом клинкер, состоящ из прочных камневид окат гранул ("горошка"), интенсивно охлаждают воздухом с температуры 1000 до 100...200°С в холодильниках. После этого его выдерживают на складе 1...2 недели.
