Отчет по практике 16 (стр. 2 из 2)
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; CaО×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 повышения степени теплообмена между материалом и горячими газами используют различного вида теплообменные устройства. Так, в печах длиной 185 м, работающих по мокрому способу, применяют фильтры-подогреватели, цепные завесы (рис.2) и металлические внутрипечные теплообменники (рис.3) .
Рис.2 Цепные завесы ( а - гирляндная, б - со свободно висящими концами)
Рис.3 Общий вид внутрипечных теплообменников: а – пересыпающие лопасти, б – ячейковый металлический, в – ячейковый керамический, г – звеньевой, д – арочный, е – циклоидный, ж – цепной
Фильтры-подогреватели устанавливают в холодной части печи на расстоянии 3-5 м. Фильтры-подогреватели снижают запыленность отходящих газов до 2-3% и уменьшают расход теплоты на 210 кДж/кг. Повышение 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 устанавливает цепные завесы. Длина цепной зоны 40-50 м, масса цепей 170-225 т, поверхность цепей 3500 - 4500 м2 . Цепи обычно навешиваются двумя способами: свободно свисающими 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 зоне 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.
При выходе из печи клинкер имеет температуру около 1000 ◦С. Перед подачей в цементную мельницу его необходимо охладить как минимум до 50-60 ◦С, в противном случае производительность помольного агрегата резко снизится и возрастет расход электроэнергии.
Режим охлаждения существенным образом влияет на дальнейший технологический процесс получения цемента и на качество готового продукта. Быстрое охлаждение клинкера способствует фиксации в стекловидном состоянии клинкерного расплава и возникновению преимущественно дефектной мелкокристаллической структуры основных клинкерных минералов. Поэтому быстрое охлажденный клинкер легче и тоньше размалывается, что обеспечивает повышение качества цемента.
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 раствора 1:3 по массе с песком, твердевших 28 суток в воде при температуре 20◦С. Прочность колеблется от 300 до 600 кгс/см2. Промышленность выпускает цементы марок 400-550, а по особым заказам - М600.
Из мельницы цемент транспортируют на склад силосного типа, оборудованный механическим (элеваторы, винтовые конвейеры), пневматическим (пневматические насосы, аэрожелоба) или пневмомеханическим транспортом.
Отгружают цемент потребителю либо в таре - в многослойных бумажных мешках по 50 кг, либо навалом в контейнерах, автомобильных или железнодорожных цементовозах, в специально оборудованных судах. Каждая партия цемента снабжается паспортом.
Для выполнения всех технологических операций производства портландцемента применяется разнообразное оборудование - дробилки, мельницы, печи и т.д., которое объединяется в поточную линию. Схема расположения агрегатов представлена на генеральном плане цементного завода, работающего на пластичных сырьевых материалах и газообразном топливе.
1.5. Технологическая схема производства цемента по мокрому способу.
2.Подольский цементный завод мокрого способа производства
Подольский цементный завод работает по мокрому способу производства портландцементного клинкера. Особенность данного завода является его компактность, небольшая производительность, использование концентратора шлама.
2.1 Ассортимент выпускаемой продукции.
Подольский завод выпускает :
1. Спеццемент (напрягающий цемент НЦ 20, высокоглиноземистый цемент ВГЦ 1, глиноземистый цемент ГЦ – 50, сульфатостойкий цемент, тампонажный цемент (высокотемпературный и облегченный));
2. Портландцемент марки М400 и М500;
3. Товарный бетон марки М200, М250, М300, М400;
4. Пеноблоки;
5. Сухие смеси.
2.2. Технология производства
Завод является стандартным предприятием законченного цикла. Завод состоит из приемного устройства сырья, сырьевого цеха, цеха обжига, цеха помола, цеха отгрузки готового продукта.
Сырьевые материалы являются привозными и транспортируются железнодорожным транспортом из других областей.
Основными сырьевыми компонентами являются: известняк (отсев), каменный уголь (зола-унос), железосодержащие добавки (хвосты, обогащенные железной рудой, огладоменный шлам, пиритные огарки), для цемента и сухих смесей используется доменный шлак, трепел, гипс, песок, для ВГЦ – бокситы, глинозем.
Сырьевой шлам имеет влажность 30-325, растекаемость 55-65 %, КН=0,94, п=1,9-2,0, р= 1,3-1,5.
Гранулометрический состав клинкера:
50мм – 5%, 30мм – 45%, 10мм – 20%, остальное - 30%.
КН=0,89-0,91, п=2,1, р=1,2
Тонкость помола составляет 8-10%, Sуд=2800-3000 см2/г
Нс=3,5 часа, кс=6 часов.
На 28 сутки прочность портландцемента составляет 42,5 МПа (марка 500 имеет прочность 52,5 МПа )
Сыр. шлам→перемешивание, хранение →печь обжига →клинкер →помол ПЦ клинкера→ отгрузка ж/д хопера 67-72 т., автоцементовозы 15-30 т., бумажные мешки 25-50 кг.
Оборудование: мельницы открытого цикла (шаровая, трубная, двух камерные с размерами 2,6× 13 м производительность 25 м3/час, центральный привод, размерами 3,2× 15 м с центральным приводом производительность 50 м3/час), силоса (имеется 4 силоса емкостью по 2,5 тыс. т), вращающиеся печи размерами 3,6× 70м, производительностью 15 т/час, печь имеет 5 опор, используется газообразное топливо (расход газа 2000 м3/час), барабанный холодильник диаметром 2,2 м и длиной 18 м (используется барабанный из-за малой производительности печи), футеровка занимает 22 м по ходу материала (жаропрочный бетон, шамотный кирпич ШЦЦ4, в зоне спекания – переклазошпинелевый ПШПЦ 28-29), имеется вспомогательное оборудование: транспортеры ленточные, шламовые насосы и вертикальные шлам-бассейны. На Подольском заводе используется запечной теплообменник – концентратор шлама, его преимущества – это компактность, увеличивает тепловой КПД до 80%, уменьшает длины печи на 50 м, диаметр барабана 6 м, длина 7 м, производительность соответствует производительности печи (выносится зона подсушки).
На заводе имеется 2 опытные лаборатории, где производится контроль качества продукции.
Аналитическая лаборатория – определяется сырьевой состав продукции, производится титрование, фотоэлектрокалориметрия;
Механохимическая лаборатория - исследуют прочность образцов на сжатие на прессе МС-500, прочность при изгибе на прессе 2ПГ-50А, определяют сроки схватывания (начало и конец) на приборе Вика, определяют удельную поверхность на приборе ПСХ или на ситах.Качество продукции должно соответствовать Гост 31108 и Гост 30744 (на испытание).
На Подольском цементном заводе производят высокоглиноземистый цемент по новой технологии. Производство базируется на смешении технологического производства плавленых огнеупоров, совместно на производстве цветных тугоплавких металлов ( молибден, вольфрам). Метод плавления ( минералы образуются при охлаждении) обуславливает высокое качество готовой продукции чем при спекании (минералы образуются при нагреве). Этот способ производства заменяет в себе стадии дробления сушку.
Получается экологически чистые продукт, есть возможность использовать техногенные отходы.
Список литературы
1. Сулименко Л.М. Общая технология силикатов – М 2004, 336с.
2. К.В. Чаус, Ю.Д., Чистов, Ю.В. Лабзина Технология производства строительных материалов, изделий и конструкций М.: Стройиздат 1988
3. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Портландцемент – М 1974, 321 с