Cementa ražošanas metodes. Cementa ražošanas posmi un metodes

Dabā šī pulverveida masa, kas galvenokārt tiek izmantota kā saistviela dažādu sauso maisījumu un šķīdumu gatavošanas procesā, nenotiek. Cements ir mākslīgs produkts. Tā ražošanas tehnoloģijas, to īpatnības, kā atšķiras dažādas metodes (piemēram, sausais no slapjā), ir šī raksta tēma.

Jebkuras preces izmaksās vienmēr ir iekļautas transportēšanas izmaksas par izejvielu piegādi. Tāpēc lielākā daļa cementa rūpnīcu darbojas reģionos, kur to iegūst. Kā sākotnējās sastāvdaļas tiek izmantots noteikta veida kaļķakmens (bāzes) un piedevas (ģipsis un citi sasmalcināti minerāli). To izvēle ir atkarīga no cementa markas, kuru vēlaties iegūt.

Galvenie posmi

1. Klinkera iegūšana.

Dārgākais tehnoloģiskais posms, kas veido līdz 65 - 75% no visām cementa ražošanas izmaksām. Klinkers ir maisījums uz kaļķa un māla bāzes, kas ir izejviela saistvielas ražošanai. Kopumā shēma izskatās šādi: sagatavoto maisījumu ielej ar ūdeni un ļauj noteiktu laiku nostāvēties, pēc tam tas tiek pakļauts termiskai apstrādei īpašās krāsnīs (režīms 1400 - 1500 ° C robežās), kā rezultātā kuras atsevišķas frakcijas saķepina un iegūst granulu masu .

2. Cements.

Turpmākie klinkera graudi tiek pakļauti drupināšanai (slīpēšanai). Šajā cementa starpprodukta ražošanas posmā neapstrādātajā masā tiek ievadītas piedevas, kas nosaka saistvielas galīgās īpašības. Atkarībā no minerālvielu procentuālā daudzuma tas tiek klasificēts pēc zīmola.

Portlandcementa ražošanas specifika ir tāda, ka izejvielās jādominē materiāliem ar augstu alumīnija silikātu un kalcija oksīda saturu. Praksē to var panākt, ja sākotnējo masu gatavo proporcijā 1 pret 3 (māls/kaļķakmens).

Saistvielas ražošanai ir vairākas tehnoloģijas. Izvēloties vienu vai otru metodi, katra cementa rūpnīca primāri koncentrējas uz noteikta veida izejmateriālu pieejamību konkrētajā reģionā, iekārtu iespējām, enerģētisko jaudu un vairākiem citiem faktoriem. Un, ņemot vērā to, ka produkta ražošanā to var kombinēt ar piedevu šķirnēm, to procentuālais daudzums - ir pietiekami daudz nianses pat ar tāda paša veida tehnoloģiju.

Rūpnīcas ražošanas metodes

1. "Slapjš".

Šī tehnoloģija tiek uzskatīta par sarežģītāko un dārgāko. Mitrās metodes shēma ir tāda, ka galveno komponentu primārā apstrāde cikla sākumā tiek veikta atsevišķi. Sasmalcinātās frakcijas tiek iekrautas iekārtās, kas paredzētas materiālu īslaicīgai uzglabāšanai ūdens vidē. Pēc mērcēšanas produkti nonāk speciālās dzirnavās, kur vēl mitrās frakcijas tiek pārvērstas pulverveida masā, vienlaikus sajaucot visas sastāvdaļas.

Sagatavotās dūņas tiek pārnestas uz slūžu baseiniem (vertikāli + horizontāli), kuros tiek veikts cementa komponentu proporcijas regulēšanas process. Būtībā tiek noteikta gala produkta ķīmiskā formula. Tālāk slapjās dūņas tiek apgrauzdētas krāsnī un atdzesētas saldēšanas iekārtās. Par cementu kā tādu var runāt tikai pēc tā nogulšņu galīgās slīpēšanas, kā rezultātā tiek iegūts pulveris tādā formā, kādā tas nonāk noliktavā. Pēc kvalitātes kontroles saistviela tiek iepakota. Pēdējā laikā arvien retāk izmanto slapjo ražošanas metodi, jo ir vienkāršākas un lētākas cementa ražošanas tehnoloģijas.

2. Sausais veids.

Būtiskā atšķirība no slapja ir modificētajā tehnoloģiskajā shēmā. Galvenā iekārta ir tāda pati, bet sausajā metodē pēc cementa izejvielu iepriekšējas slīpēšanas sastāvdaļas nonāk žāvēšanas mucās (katra savā). Pēc tam tos sajauc un papildus sasmalcina kopējās dzirnavās. Sausās metodes īpatnība ir arī tā, ka šajā posmā tiek ieviestas piedevas.

Tālāko ražošanas niansi nosaka māla veids un mitrums. Visām sausajām dūņu sastāvdaļām jābūt “izlīdzinātām” atbilstoši šim parametram. Šim nolūkam masu samitrina, pēc tam to nosūta apdedzināšanai. Tā kā cementa starpprodukta mitruma saturs ir salīdzinoši zems (apmēram 13%), tā žāvēšanai un granulu iegūšanai nav nepieciešamas jaudīgas krāsnis un liels enerģijas patēriņš. Tas ļauj definēt sauso tehnoloģiju kā visekonomiskāko ražošanas veidu.

Ir vēl viens paņēmiens, kas tiek uzskatīts par ļoti rentablu. Mēs runājam par cementa bez klinkera ražošanu ar sausu metodi. Kāda ir atšķirība? Portlandcementa ražošanas izejvielas nav akmeņi, bet vieglie pelni, faktiski ražošanas atkritumi. Šī tehnoloģija vēl vairāk samazina elektroenerģijas izmaksas (nav nepieciešama portlandcementa komponentu daudzpakāpju smalcināšana), izejvielu piegādi un palielina sausās vircas šķirņu izvēli. Šī metode ir pievilcīga tiem, kas nolemj organizēt savu ražošanu.

3. Daļēji sauss.

Šī portlandcementa ražošana nedaudz atšķiras no iepriekš minētā. Pirmkārt, pēc dūņu granulu izmēra, otrkārt, pēc mitruma (tas ir nedaudz augstāks) un, treškārt, pēc apdedzināšanas principa. To ražo Lepol krāsnīs, kuru konstrukcija, izmantojot šo cementa ražošanas metodi, samazina produkta karbonizācijas līmeni par aptuveni 22–22%. Pēc tam tas pats - sausa materiāla smalka slīpēšana un nosūtīšana uz uzglabāšanas tvertni.

4. Kombinētā metode.

Tas apvieno vairākas tehnoloģijas. Shēma ir atkarīga no tā, kura no portlandcementa iegūšanas metodēm (sausā vai mitrā) ir izvēlēta par pamatu. Lai gan ir arī citi varianti. Attiecīgi tiek izvēlēts arī konkrētai ražošanas tehnoloģijai nepieciešamās iekārtas.

Pašdarināts cements

Ņemot vērā milzīgo pieprasījumu pēc šī būvmateriāla, daudzi ir ieinteresēti organizēt saistvielas ražošanu mājās. Vienreizēja ražošana, pašam, kaut kādiem specifiskiem mērķiem (pamatu špaktelēšana, kapitālais remonts utt.) ir nerentabla. Pirmkārt, materiāla ražošanas process ir saistīts ar lielu elektroenerģijas/enerģijas patēriņu. Un gala izmaksas ir ne tikai rēķinu apmaksa, bet arī nepieciešamība ievilkt jaunu elektrolīniju. Otrkārt, būs jāiegādājas atbilstošs aprīkojums - krāsns un dzirnavas malšanai. Ja pievienojam visu komponentu izmaksas, tad cementa ražošana mājās ir veltīga un nerentabla.

Cita lieta ir uzņēmējdarbība. Tagad tirgū ir daudz dažādu iekārtu, no kurām būs iespējams uzstādīt ražošanas līniju saistvielas ražošanai. Neskatoties uz to, ka pamatā visas vienības ir “ražotas Ķīnā”, spriežot pēc atsauksmēm tematiskajos forumos, par viņu darbu cementa iegādē nav būtisku sūdzību. Būvmateriālu ražošanas mini rūpnīcas izmaksas ātri atmaksājas. Diemžēl publiskajā telpā nav datu par pilnām izmaksām (komplektā) (visur ir norādīts “norādīt”), taču jūs varat izdarīt dažus secinājumus, ja paskatās uz līdzīgu paraugu cenām. Piemēram, cieto akmeņu dzirnaviņas no Ķīnas maksās aptuveni 145 000 - 155 000 rubļu.

Rentabilitāti ir viegli novērtēt pašam, ja orientējas uz saistvielas cenu. 1 tonna cementa vidēji (ar piegādi) maksā apmēram 3450 rubļu. Tās ražošanas izmaksas savā mazajā rūpnīcā eksperti lēš (atkarībā no tehnoloģijas un shēmas) robežās no 780 līdz 960 rubļiem / t. Portlandcementa tirgus vērtība ir vēl augstāka – aptuveni 4050 RUB/t. Ražošanas ar savām iekārtām priekšrocības ir acīmredzamas. Ne velti sava rūpnīca tiek uzskatīta ne tikai par ienesīgu, bet arī ļoti ienesīgu biznesu.

3. ievads

1. Portlandcements 4

2. Portlandcementa ražošanā izmantotās izejvielas 6

2.1. Izejvielas klinkera ražošanai 6

2.2. Portlandcementa ražošanā nepieciešamās piedevas klinkeram 7

3. Galveno izejvielu ieguve un piegāde rūpnīcai 8

4. Izejvielu izkraušana un uzglabāšana 9

5. Cementa ražošanas tehnoloģija, 10. shēma

5.1 Mitrais process 11

5.2. Sausā ražošana 14

5.3. Daļēji sauss ražošanas process 15

5.4. Kombinētā ražošana 15

6. Uzglabāšana un iepakošana 16

18. secinājums

Atsauces 19

Ievads

Cements ir viens no svarīgākajiem celtniecības materiāliem. To izmanto betona, betona un dzelzsbetona izstrādājumu, javu, azbestcementa izstrādājumu ražošanai. To ražo lielās mehanizētās un automatizētās rūpnīcās. Cements ir hidraulisko saistvielu grupas kopnosaukums; tas ir smalki samalts minerālpulveris, kas, sajaucoties ar ūdeni, spēj veidot plastmasas masu, kas galu galā sacietē par akmenim līdzīgu ķermeni. Cementa galvenās sastāvdaļas ir silikāti un kalcija alumināti, kas veidojas augstas temperatūras izejvielu pārstrādes laikā līdz daļējai vai pilnīgai kušanai.

Cementa grupā ietilpst visi portlandcementa veidi, portlandcementa pucolāncements, portlendas izdedžu cements, alumīnija oksīda cements, izplešanās cementi un daži citi.

Šajā rakstā tiks apskatīta visizplatītākā cementa - portlandcementa - ražošanas tehnoloģija.

1. Portlandcements

Visizplatītākais cements, ko sauc Portlandcements Tā ir hidrauliskā saistviela, kas sacietē ūdenī un gaisā.

Portlandcementu iegūst, apdedzinot augstā temperatūrā (1400-1500 °) dabīgas izejvielas merģeļu veidā vai mākslīgu kaļķakmens maisījumu ar māliem un citiem materiāliem. Cepšana tiek veikta īpašās krāsnīs. Parasti cementa krāsns ir milzīgs, 100-150 metrus garš, horizontāli novietots cilindrs, kas iekšpusē izklāts ar ugunsizturīgiem ķieģeļiem un lēnām rotē. Krāsns ir uzstādīta ar slīpumu; tādēļ tajā esošie materiāli, izbirstot, pamazām pārvietojas no viena gala uz otru. Apdedzināšanas laikā tiek iegūts saķepināts materiāls, kura daļa ir izkususi un sacietējusi stiklveida stāvoklī. Šo materiālu sauc par cementa klinkeru. Uz att. 1 parāda cementa klinkera struktūru zemā palielinājumā. No attēla var redzēt, ka cementa klinkers sastāv no kristāliskiem minerāliem, kurus savieno stiklveida viela.

Rīsi. 1 Cementa klinkera daļiņa sekcijā ar palielinājumu 100 reizes

Portlandcementu var ražot bez piedevām vai ar aktīvām minerālu piedevām daudzumā līdz 15% no cementa masas. Tiek ieviestas piedevas, lai piešķirtu cementam īpašas īpašības (samazināts ūdens pieprasījums, palielināts gaisa saturs, hidrofobās īpašības utt.).

Papildus portlandcementam lielos daudzumos tiek ražoti dažādi cementi, kas atšķiras pēc izejvielu sastāva, no kuriem tie iegūti, ražošanas metodes un īpašībām. Padomju cementa rūpniecība ražo īpašus cementus, kas paredzēti īpašiem betona ekspluatācijas apstākļiem un īpašiem mērķiem. Uz portlandcementa klinkera bāzes iegūst ievērojamu skaitu cementu šķirņu, pievienojot tam dažādas vielas. 1. tabulā ir sniegts īss svarīgāko cementu saraksts, norādot to mērķi, īpašības un pielietojumu.

Tab. 1 Īss saraksts ar svarīgākajiem cementiem, norādot to mērķi, īpašības un pielietojumu.

Jo rūpīgāk tiek izvēlēts izejmateriālu sastāvs, jo labāk tiek veikts apdedzināšanas process un smalkāk samalts cements, jo augstāka tā kvalitāte un lielāka izturība, ko tas spēj nodrošināt, sajaucot ar ūdeni. Bet aktīvāks cements vienmēr ir jutīgāks pret gaisa mitruma un oglekļa dioksīda iedarbību, un uzglabāšanas laikā tas ātrāk zaudē aktivitāti. Tāpēc mūsdienīgiem smalki samaltiem ļoti aktīviem cementiem ir nepieciešama rūpīga iepakošana, uzglabāšana un ātra lietošana.

2. Portlandcementa ražošanā izmantotās izejvielas

Portlandcementa ražošanā izmantotās izejvielas iedala divās grupās. Pirmajā grupā ietilpst materiāli, kas paredzēti klinkera ražošanai, otrajā grupā ir materiāli, kurus klinkeram pievieno malšanas laikā.

2.1. Izejvielas klinkera ražošanai

Lai iegūtu vajadzīgā sastāva portlandcementa klinkeru, neapstrādātais maisījums sastāv no vairākiem komponentiem. Galvenās sastāvdaļas ir kaļķainas, kas galvenokārt sastāv no kalcija karbonāta (karbonāta iezis) un māls, kas satur lielu daudzumu skābo oksīdu SiO 2 un A1 2 O 3. Dažos gadījumos, ja iespējams, divas galvenās sastāvdaļas tiek aizstātas ar vienu merģeli, kas ir dabisks mālu vielu un CaCO 3 maisījums klinkera ražošanai nepieciešamās attiecībās. Dažreiz dabiskā māla komponenta vietā tiek izmantoti dažādu nozaru atkritumi (izdedži, pelni, nefelīna dūņas utt.) ar piemērotu sastāvu.

Maisījumā tiek ievadītas koriģējošas piedevas, lai regulētu viena vai otra oksīda saturu maisījumā. Ja neapstrādātā maisījumā trūkst silīcija dioksīda, pievieno tripoli, smiltis, kolbu, diatomītu un citas vielas ar augstu SiO 2 saturu; ar alumīnija oksīda (A1 2 O 3) trūkumu tiek izmantoti boksīti, alumīnija sārņi vai māls ar augstu A1 2 O 3 saturu, dzelzs oksīda trūkums tiek kompensēts, pievienojot dzelzsrūdu, pirīta plēnes, domnas putekļus. .

Izejvielu piemērotība portlandcementa klinkera ražošanai tiek noteikta, pamatojoties uz to tehnoloģisko izpēti un priekšizpēti par jautājumiem, kas izriet no cementa ražošanas organizēšanas reģionā (ražošanas metode, degvielas veids, cementa kvalitāte).

karbonātu ieži. Karbonāta ieži veidojās galvenokārt no dzīvnieku pasaules atliekām, nosēdušās rezervuāru dibenā, kā arī no kalcija karbonāta ķīmiskās nogulsnēšanās. Dabā tie ir sastopami kaļķakmens, krīta, kaļķakmens tufa, čaumalu kaļķakmens un marmora veidā. Portlandcementa ražošanā tiek izmantotas visas karbonātu iežu šķirnes, izņemot marmoru. Visbiežāk tiek izmantots kaļķakmens un krīts, kuru nogulumiežu izcelsme nosaka to ķīmiskā sastāva un fizikālo īpašību daudzveidību.

Māla akmeņi. Cementa ražošanai izmanto šādus iežu veidus: kausējamos mālus, māla merģeli, slānekli, lesu.

Māli ir smalki izkliedēti ieži, kas viegli šķīst ūdenī. Māliem ir daudzveidīgs mineraloģiskais un granulometriskais sastāvs pat vienā atradnē. Gadījumos, kad māli satur ievērojamu daudzumu rupju ieslēgumu, iežu fragmentu, tie vispirms ir jābagātina. Mālu mineraloģisko sastāvu raksturo dažādi hidroaluminosilikāti, no kuriem visizplatītākie ir kaolinīts, montmorilonīts un hidromikas. Parasti māli satur kvarca smiltis kā piejaukumu.

Mergeli ir dabisks mālu-smilšu vielu (20-50%) un mazāko kalcija karbonāta daļiņu (50-80%) maisījums. Atkarībā no CaCO 3 un māla-smilšainās vielas satura merģeļus iedala smilšainajos, mālainajos un kaļķainajos.

Loess Tas ir porains nogulumiežu iezis pelēkdzeltenā krāsā, kas pēc ķīmiskā sastāva līdzīgs māla merģeļiem, bet atšķiras ar rupjāk izkliedētām daļiņām. Loess galvenokārt sastāv no daļiņām, kuru izmērs ir 0,1-0,5 mm; māla daļiņas (mazākas par 0,01 mm) satur niecīgā daudzumā, bet tajā pašā laikā lesā gandrīz nav smilšu daļiņu ar graudiem, kas lielāki par 0,25 mm.

Slāneklis pieder pie metamorfajiem (modificētajiem) iežiem. Tie veidojušies mālu modifikācijas rezultātā augsta spiediena ietekmē, kas rodas, zemes garozas augšējiem slāņiem virzoties uz dziļākiem. Pēc ķīmiskā sastāva slāneklis ir līdzīgs māliem, taču atšķiras no tiem pēc fizikālajām īpašībām - tiem ir augsts blīvums, izturība un tie nemirkst ūdenī.

Rūpnieciskie atkritumi. Dažās cementa rūpnīcās kā izejvielas tiek izmantoti dažādu nozaru atkritumi. Visplašāk izmantotie ir domnu izdedži un nefelīna dūņas, kas ir alumīnija oksīda ražošanas atkritumi. Nefelīna dūņas sastāv no 80-85% smalki izkliedēta daļēji hidratēta dikalcija silikāta. Dūņu sastāvs tiek pielāgots portlandcementa jēlmaisījuma sastāvam. Dūņu trūkumi ir lielais sārmu saturs un nepieciešamība izmantot divas koriģējošas piedevas, lai palielinātu AO3 un Fe2O3 saturu neapstrādātā maisījumā.

Mineralizatori. Mineralizatori ir vielas, kas apdedzināšanas laikā aktīvi piedalās klinkera minerālu veidošanā un pašas ir daļēji iekļautas to sastāvā. Lietojot mineralizatorus, palielinās portlandcementa jēlmaisījuma reaktivitāte un tiek radīti labvēlīgi apstākļi dikalcija un trikalcija silikātu veidošanai.

Kā mineralizatori cementa rūpniecībā tiek izmantots fluoršpats - fluorīts (CaF2), nātrija silikofluorīds (Na2SiFa6), apatīts (Ca5 /PO4 / 3F), ģipsis, fosfoģipsis un citi.

Šo ķīmisko vielu ievadīšana nelielā daudzumā (0,5-1%) portlandcementa jēlmaisījumā palīdz samazināt nepieciešamo klinkera veidošanās temperatūru, un atbilstoša šo savienojumu izvēle var kontrolēt klinkera mineraloģisko sastāvu un līdz ar to arī nākotnes cementa īpašības.

2.2. Portlandcementa ražošanā nepieciešamās piedevas klinkeram

Portlandcementa ražošanā standarts atļauj klinkeram pievienot aktīvās minerālās (hidrauliskās) piedevas tādā daudzumā, ko nosaka portlandcementa veids un piedevas kvalitāte. Portlandcementa neatņemama sastāvdaļa ir ģipša pievienošana; plastificētu un hidrofobu portlandcementu iegūst, pievienojot virsmaktīvās vielas.

Aktīvie minerālvielu piedevas. Aktīvās minerālu piedevas iedala dabīgās un mākslīgās.

Dabiski aktīvi minerālu piedevas tur ir:

nogulumiežu izcelsme, kas veidojas atsevišķu augu atlieku sedimentācijas rezultātā ūdenstilpēs vai māla iežu (diatomītu, tripoli, kolbu) dabiskās apdedzināšanas rezultātā; vulkāniskas izcelsmes, radusies magmas izvirduma rezultātā (vulkāniskie pelni, vulkāniskais tufs, pumeks).

Portlandcementā esošo aktīvo minerālu piedevu mērķis ir saistīt cementa sacietēšanas laikā izdalīto brīvo kalcija oksīda hidrātu ūdenī nešķīstošos savienojumos. Saskaņā ar to galvenais hidrauliskās piedevas kvalitātes rādītājs ir tās spēja saistīt Ca(OH) 2 . Šo piedevas spēju raksturo tās aktivitāte.

Kā mākslīgās aktīvās minerālu piedevas izmantot:

domnas granulēti izdedži; silīcija; degvielas pelni un izdedži; apdedzināti māli.

Ģipsis.Ģipsis kā piedeva klinkeram, saņemot portlandcementu, tiek ieviests ģipša akmens veidā. Pēc ķīmiskā sastāva to galvenokārt pārstāv kalcija sulfāta dihidrāts CaSO 4 -2H 2 O.

Virsmaktīvās vielas .

Virsmaktīvās vielas iedala plastificējoši un hidrofobiski. Kā minēts, tos izmanto attiecīgi plastificēta un hidrofoba portlandcementa ražošanai. Tomēr šīs piedevas tiek ieviestas arī visos citos portlandcementa veidos. Turklāt katrs cements iegūst papildu nosaukumu, attiecīgi plastificētu vai hidrofobu. Piemēram, plastificēts ceļu portlandcements vai hidrofobs sulfātu izturīgs portlandcements.

Plastificējošas virsmaktīvās vielas izmanto sulfīta-spirta destilācijas (SSB) koncentrātu veidā. Tie veidojas kā atkritumi, ražojot celulozi ar sulfīta metodi. Optimālais cementam pievienotās piedevas daudzums ir robežās no 0,15-0,25% no cementa masas, rēķinot uz piedevas sausnu.

Hidrofobās virsmaktīvās vielas izmanto asidola, asidola-milonafta un milonafta formā, kas ir naftēnu (naftas) skābes, kas veidojas naftas rafinēšanas laikā. Papildus šīm vielām tiek izmantota arī oleīnskābe. Tas ir atrodams dzīvnieku taukos. Ievadītās ūdeni atgrūdošās piedevas daudzums ir atkarīgs no tā veida un cementa sastāva, un to nosaka pieredze. Parasti šīs piedevas vērtība ir robežās no 0,06 līdz 0,30% no cementa masas, pamatojoties uz piedevas sausnu.

Lai piedevas labāk sadalītos cementā, tās tiek ievadītas cementa dzirnavās šķidrā veidā. Šim nolūkam tiek izmantoti īpaši dozēšanas mehānismi. Ja piedevas nonāk rūpnīcā pastas veidā, piemēram, ziepju ligroīns, vai cietā stāvoklī, tās tiek izšķīdinātas karstā kodā.

3. Galveno izejvielu ieguve un piegāde uz rūpnīcu

Cementa rūpnīcas parasti tiek būvētas galveno izejvielu - kaļķakmens un māla - atradņu tuvumā. Šādā gadījumā tiek samazinātas transportēšanas izmaksas un rūpnīcā nav jāveido lieli izejvielu krājumi.

Izejvielu noguldījumi cementa rūpniecībā visbiežāk tiek izstrādāti ar atklātu metodi, kurā ieguve tiek veikta tieši no zemes virsmas. Kaļķakmens atradnes parasti atrodas zem pārseguma (atkritumu) iežu slāņa, kura augstums var sasniegt 5 metrus vai vairāk. Pārsegumu, ko visbiežāk veido zemes ieži, noņem ekskavatori, buldozeri, bet ļoti mīksto, viegli erodējamo iežu gadījumā izmanto hidromehānisko metodi. Parasti pārslodzes darbi tiek veikti 6-10 mēnešus agrāk nekā darbi pie izejvielu ieguves.

Ekstrakcijas metode ir atkarīga no izejmateriāla fizikālajām un mehāniskajām īpašībām. Mīksto neiežu iegūst, izmantojot ekskavatorus, kurus izmanto arī sprādzienbīstamu šķembu iekraušanai transportlīdzekļos. Cementa rūpniecībā tiek izmantoti ekskavatori ar kausa jaudu līdz 6 m3, kuru produktivitāte mīksto iežu izstrādē sasniedz 400 m3/h. Pēdējā laikā krīta un māla ieguvei tiek izmantoti speciāli kombaini, kas vienlaikus ekstrahē un sasmalcina izejvielas dūņās ar mitruma saturu 50-60%. Dažos gadījumos mīkstās izejvielas tiek iegūtas ar hidromehānisku metodi – ieži tiek erodēti ar ūdens strūklu zem spiediena.

Metodes iegūto izejvielu nogādāšanai rūpnīcā ir atkarīgas no tā īpašībām, ieguves metodes, reljefa, attāluma no karjera līdz rūpnīcai un citiem faktoriem.

Mīkstos iežus iegūstot ar hidromehāniskiem līdzekļiem vai karjerā sagatavojot neapstrādātas dūņas, izmanto hidrotransportu. Ļoti nelīdzenā reljefā starp karjeru un rūpnīcu izejmateriālus ieteicams transportēt, izmantojot gaisa trošu ceļus. Ja karjers atrodas mazāk nekā 8 km attālumā no rūpnīcas, ir racionāli izmantot autotransportu, vai, ja attālums ir lielāks par 10 km, izejvielas tiek transportētas pa dzelzceļu, attālumā līdz 6- 8 km, tiek izmantoti lentes konveijeri.

4. Izejvielu izkraušana un uzglabāšana

Cementa rūpnīcas galveno tehnoloģisko cehu nepārtraukta darbība tiek nodrošināta ar izejvielu krājumu veidošanu rūpnīcas teritorijā.

Izejvielu izkraušana notiek, izmantojot dažādus mehanizācijas līdzekļus: celtņus, kas aprīkoti ar atvāžamiem kausiem, speciāliem izkraušanas mehānismiem, skrāpjiem, buldozeriem, izkraušanas plauktiem. Mehānismu un shēmu izvēli izkraušanas un iekraušanas operāciju un noliktavas operāciju organizēšanai nosaka kravu pārvadājumu apjoms un preču piegādes transportlīdzekļu veidi.

Lielajās cementa rūpnīcās beztaras materiālu izkraušanai no atvērtiem transportlīdzekļiem izmanto izkraušanas iekārtas. Ar viņu palīdzību materiāls tiek grābts vai notverts un pēc tam pārnests uz lentes konveieru sistēmu, kas to sakrauj.

No atvērtām platformām materiāls tiek izkrauts ar skrēpera izkraušanas ierīci. Platforma lēni pārvietojas pa uztveršanas piltuvi un tajā pašā laikā materiāls no tās tiek grābts piltuvē ar turp-kustīga skrāpja palīdzību. No pieņemšanas piltuves materiāli tiek pārnesti uz noliktavu, izmantojot vienu vai lentes konveijeru sistēmu.

Ļoti lielām kravu plūsmām tiek izmantoti stacionārie vagonu pašizgāzēji. Kad vagons apgāžas, materiāls tiek ielejams pieņemšanas tvertnē, no kurienes tas tiek padots uz noliktavu. Noliktavas parasti tiek organizētas kopējos bunkuros, bet nodrošinot atsevišķu visu izejvielu uzglabāšanu ne tikai to veidu, bet arī kvalitātes ziņā. Dažos gadījumos ģipsis un hidrauliskās piedevas tiek uzglabātas atsevišķi. Parasti cieto un šķidro kurināmo novieto īpašās noliktavās.

Izejvielu noliktava ir dzelzsbetona estakāde ar platumu līdz 30 m un garumu, ko nosaka nepieciešamā noliktavas ietilpība. Pa pārvadu pārvietojas paceļamais celtnis, kas aprīkots ar atvāžamo kausu. Celtnis paņem materiālu un pārvieto to uz atbilstošo uzglabāšanas nodalījumu. Celtnis arī padod materiālu pārstrādei. Lai pasargātu no nokrišņiem, noliktavas ir slēgtas.

Daudzas cementa rūpnīcas iekārto tvertnēs, kurās glabā drupinātus un sausus materiālus (klinkers, piedevas, ģipsis). Tvertnes, kas ir vertikāli apaļa šķērsgriezuma dzelzsbetona konteineri, tiek izkrauti ar svara dozatoriem. Materiāls no silosiem tiek padots tieši dzirnavās. Silosu noliktavām ir nepieciešamas nelielas ražošanas vietas, tās ir ļoti mehanizētas un ļauj automatizēt visas transporta darbības.

5. Cementa ražošanas tehnoloģija, shēmas

Portlandcementa ražošanas process sastāv no šādām galvenajām tehnoloģiskajām operācijām:

1) izejvielu ieguve un nogādāšana ražotnē;

2) izejvielu smalcināšana un malšana;

3) jēlmaisījuma sagatavošana un regulēšana;

4) maisījuma apgrauzdēšana (klinkera iegūšana);

5) klinkera slīpēšana ar piedevām (cementa iegūšana).

Atkarībā no izejvielu sagatavošanas veida apdedzināšanai, ir

slapjš ceļš

Sausā veidā

Daļēji sausa metode

Kombinētā metode portlandcementa klinkera ražošanai.

Ar mitro ražošanas metodi izejvielu malšana, to sajaukšana un jēlmaisījuma regulēšana tiek veikta noteikta ūdens daudzuma klātbūtnē, bet ar sauso metodi visas iepriekš minētās darbības tiek veiktas ar sausiem materiāliem. . Dažos gadījumos sauso neapstrādāto maisījumu granulē, pievienojot nepieciešamo ūdens daudzumu, lai granulēšanas laikā veidotos spēcīgas granulas. Šo portlandcementa klinkera ražošanas metodi sauc par daļēji sausu.

Katrai no šīm metodēm ir priekšrocības un trūkumi. Piemēram, ūdens klātbūtnē tiek atvieglota materiālu malšana un vieglāk panākt maisījuma viendabīgumu, bet siltuma patēriņš neapstrādātā maisījuma apdedzināšanai mitrajā metodē ir par 30-40% lielāks nekā sausajā. . Turklāt, apdedzinot mitru neapstrādātu maisījumu (dūņas), ievērojami palielinās nepieciešamais krāsns tilpums, jo ievērojama tā daļa pilda ūdens iztvaicētāja funkcijas.

2. attēlā parādīta vispārīga portlandcementa ražošanas shēma.

Att.2 Cementa ražošanas vispārīgā shēma

Kombinētās metodes būtība slēpjas apstāklī, ka jēlmaisījums tiek sagatavots pēc mitrās metodes, un pēc tam tas tiek maksimāli dehidrēts (filtrēts) speciālās iekārtās un apdedzināts krāsnī kā pussausa masa.

Portlandcementa klinkera ražošanas metožu izvēli nosaka vairāki tehnoloģiski un tehniski un ekonomiski faktori: izejmateriāla īpašības, tā viendabīgums un mitrums, pietiekamas degvielas bāzes klātbūtne būvniecības zonā utt.

Ja izejvielu dabiskais mitruma saturs ir lielāks par 8-10%, ir piemērota mitrā metode. Arī mitrā metode ir izdevīgāka, ja tiek izmantoti divi mīkstie komponenti (māls un krīts), jo to slīpēšana ir viegli panākama, maisot ūdenī. Portlandcementa klinkeru ir racionāli iegūt sausā veidā ar pēc sastāva viendabīgu izejvielu, ja tā mitruma saturs nepārsniedz 8-10%. Pussauss dod labus rezultātus klinkera ražošanā no pietiekami plastiskiem izejmateriāliem, kad maisījuma granulēšanas laikā veidojas spēcīgas un karstumizturīgas granulas. Ar labu neapstrādātu dūņu filtrējamību priekšroka jādod kombinētajai metodei.

5.1. Mitrs process

Slapjā procesa cementa rūpnīcās mīksto mālu un cieto kaļķakmens komponentus parasti izmanto kā izejvielas portlandcementa klinkera ražošanai. Cementa ražošanas tehnoloģiskā shēma ar mitru metodi parādīta 1. shēmā.

Sākotnējā tehnoloģiskā darbība klinkera iegūšanai ir izejvielu slīpēšana. Izejvielu smalkas slīpēšanas nepieciešamību nosaka tas, ka viendabīga sastāva klinkeru var iegūt tikai no labi sajaukta jēlmaisījuma, kas sastāv no mazākajām tā sastāvdaļu daļiņām.

Izejvielu gabalu izmēri bieži ir līdz 1200 mm. Materiālu mazāko graudu veidā no šādiem gabaliem iespējams iegūt tikai dažos soļos. Pirmkārt, gabali tiek pakļauti rupjai slīpēšanai - drupināšanai un pēc tam smalkai slīpēšanai. Materiālu rupjai malšanai izmanto dažādus drupinātājus, un smalko malšanu atkarībā no izejvielu īpašībām veic dzirnavās vai masēs liela ūdens daudzuma klātbūtnē.

Ja to izmanto kā krīta kaļķa sastāvdaļu, to sasmalcina misā. Ja tiek izmantota cieta māla sastāvdaļa, tad pēc sasmalcināšanas to nosūta uz dzirnavām.

No misas mālu vircas tiek sūknētas uz dzirnavām, kur tiek sasmalcināts kaļķakmens. Abu komponentu kopīgā slīpēšana ļauj iegūt sastāvā viendabīgākas neapstrādātas dūņas.

Kaļķakmens un mālu vircas tiek ievadītas jēldzirnavās noteiktā proporcijā, kas atbilst nepieciešamajam klinkera ķīmiskajam sastāvam. Taču pat ar visrūpīgāko izejvielu dozēšanu no dzirnavām nav iespējams iegūt vajadzīgā ķīmiskā sastāva dūņas vienas un tās pašas atradnes izejvielu ķīmiskā sastāva svārstību dēļ. Lai iegūtu noteikta ķīmiskā sastāva dūņas, tās koriģē baseinos.

Shēma 1. Slapjais process portlandcementa ražošanai

Lai to izdarītu, vienā vai vairākās dzirnavās tiek sagatavotas dūņas ar zināmu zemu vai augstu CaCO 3 saturu (ko sauc par titru), un šīs dūņas noteiktā proporcijā tiek pievienotas koriģējošajam dūņu baseinam.

Šādi sagatavotās dūņas, kas ir krēmveida masa ar ūdens saturu līdz 35-45%, tiek iesūknētas padeves tvertnē, no kurienes tās vienmērīgi ielej krāsnī.

Rotācijas krāsnis tiek izmantotas klinkera sadedzināšanai mitrā procesā (3. att.). Tās ir līdz 150-230 m garas un līdz 7 m diametrā tērauda mucas, kas iekšpusē izklātas ar ugunsizturīgiem ķieģeļiem; šādu krāšņu produktivitāte sasniedz 1000-3000 tonnas klinkera dienā.

3. att. Rotācijas krāsns

a - izmērs 5x185 m; 1 - tekne dūņu padevei, 2 - filtra sildītājs, 3 - ķēdes aizkars, 4 - siltummaiņi, 5 - pārsēji, 6 - apakšjoslas apvalks, 7 - krāsns trumuļa piedziņas gredzens, 8 - krāsns piedziņa, 9 - atbalsta veltņi, 10 - apūdeņošanas iekārta, 11 - krāsns galva, 12 - ledusskapis; b - izmērs 3,6x3,3x3,6x150 m; 1 - tekne, 2 - ķēdes aizkars, 3 - pārsēji, 4 - piedziņa, 5 - gredzenveida zobrats, 6 - atbalsta veltnis, 7 - apūdeņošanas iekārta, 8 - dzesētājs, 9 - krāsns galva.

Krāšņu cilindrs ir uzstādīts ar 3-4 grādu slīpumu. Vircu padod no krāsns aukstā gala paceltās puses, un kurināmo gāzes, ogļu putekļu vai mazuta veidā iepūš krāsnī no pretējās puses (karstā gala). Slīpā trumuļa rotācijas rezultātā tajā esošie materiāli virzās gar krāsni tās karstā gala virzienā. Degvielas sadegšanas jomā attīstās augstākā temperatūra: materiāls - līdz 1500 0 C, gāzes - līdz 1700 0 C, un tiek pabeigtas ķīmiskās reakcijas, kas izraisa klinkera veidošanos.

Dūmgāzes virzās pa krāsns tvertni uz apdedzināto materiālu. Sastopoties ar aukstiem materiāliem, dūmgāzes tos uzsilda un paši atdziest. Rezultātā, sākot no apdedzināšanas zonas, gāzes temperatūra gar krāsni samazinās no 1700 līdz 150-200 0 С.

No krāsns klinkers nonāk dzesētājā, kur to atdzesē aukstais gaiss, kas virzās uz to.

Atdzesētais klinkers tiek nosūtīts uz noliktavu. Dažos gadījumos klinkers no ledusskapja tiek nosūtīts tieši uz cementa dzirnavām slīpēšanai.

Pirms malšanas klinkeru sasmalcina līdz 8-10 mm graudu izmēram, lai atvieglotu dzirnavu darbu. Klinkers tiek sasmalcināts kopā ar ģipsi, hidrauliskām un citām piedevām. Šuvju slīpēšana nodrošina rūpīgu visu materiālu sajaukšanos, un cementa augstā viendabīgums ir viens no svarīgiem tā kvalitātes garantiem.

Hidrauliskajām piedevām, kas ir ļoti poraini materiāli, parasti ir augsts mitruma saturs (līdz 20-30% vai vairāk). Tāpēc pirms malšanas tos žāvē līdz mitruma saturam aptuveni 1%, iepriekš sasmalcinot līdz graudiem ar daļiņu izmēru 8-10 mm. Ģipsis tiek tikai sasmalcināts, jo tas tiek ievadīts nelielos daudzumos un tajā esošais mitrums viegli iztvaiko, pateicoties siltumam, kas izdalās dzirnavās, sadursmes un slīpēšanas ķermeņu noberšanās rezultātā savā starpā un ar slīpējamo materiālu.

No dzirnavām cements tiek transportēts uz silo tipa noliktavu, kas aprīkota ar mehānisko (lifti, skrūvju konveijeri), pneimatisko (pneimatiskie sūkņi, aeroslīdi) vai pneimomehānisko transportu.

Cements patērētājam tiek piegādāts vai nu konteineros - daudzslāņu papīra maisos pa 50 kg, vai arī bez taras konteineros, automašīnu vai dzelzceļa cementa pārvadājumos, speciāli aprīkotos kuģos. Katrai cementa partijai tiek piegādāta pase.

5.2. Sausā ražošanas metode

Portlandcementa klinkera ražošana ar sauso metodi sastāv no šādām darbībām (2. shēma):

Shēma 2. Sausā metode portlandcementa ražošanai

Kaļķakmeni un mālus iepriekš sasmalcina, pēc tam žāvē līdz mitruma saturam aptuveni 1% un samaļ neapstrādātā miltā. Kaļķakmeni un mālu žāvē vai nu atsevišķi, šim nolūkam izmantojot žāvēšanas mucas vai citu termisko aparātu, vai kopā neapstrādātu separatora dzirnavās, kurās vienlaikus tiek veikta materiālu malšana un žāvēšana. Pēdējā metode ir efektīvāka un tiek izmantota lielākajā daļā jauno sausās apstrādes rūpnīcu.

Lai iegūtu dzirnavu noteikta ķīmiskā sastāva jēlmiltus, tos vispirms nosūta uz maisīšanas un pēc tam uz koriģējošām tvertnēm, kur papildus piegādā jēlmiltus ar zināmu zemu vai augstu titru (CaCO3 saturu). Silosos miltus sajauc ar saspiestu gaisu.

Sagatavotais neapstrādātais maisījums nonāk ciklonu siltummaiņu sistēmā, kas sastāv no vairākiem (parasti četriem) ciklonu posmiem, kas savienoti savā starpā un ar īsu (40-70 m) rotācijas krāsni pa gāzes vadiem. Secīgi izejot cauri visiem cikloniem, neapstrādātā maltīte tiek uzkarsēta ar dūmgāzēm, kas virzās uz to, atstājot krāsni. Maisījuma uzturēšanās laiks ciklona siltummaiņos nepārsniedz 25-30 s. Neskatoties uz to, neapstrādāta milti ne tikai paspēj uzkarst līdz 700-800 C temperatūrai, bet arī tiek pilnībā dehidrēti un daļēji (par 20-25%) dekarbonizēti. No cikloniem materiāls nonāk krāsnī, kur notiek tālākas cementa klinkera veidošanās reakcijas. Klinkeru no krāsns ielej ledusskapī, un pēc atdzesēšanas nosūta uz klinkera noliktavu.

Citas tehnoloģiskās darbības sausajā ražošanas metodē - hidraulisko piedevu un ģipša sagatavošana, cementa slīpēšana, tā uzglabāšana un nosūtīšana patērētājam - ir tādas pašas kā mitrajā metodē.

5.3. Pussausā ražošanas metode

Portlandcementa klinkera iegūšanas shēma ar daļēji sausu ražošanas metodi sastāv no šādām darbībām (shēma 3):

Shēma 3. Pussausā metode portlandcementa ražošanai

Neapstrādātu miltu sagatavošana šajā gadījumā tiek veikta tāpat kā sausajā ražošanas metodē. Iegūtie milti iet cauri granulēšanas stadijai mucu vai plākšņu granulatoros un granulu veidā ar izmēru 10-20 mm un mitruma saturu 11-16% tiek padoti grauzdēšanai.

Granulētais jēlmaisījums tiek apdedzināts īsās rotācijas krāsnīs, kas aprīkotas ar konveijera kalcinētājiem (šīs klinkera ražotnes sauc par Lepol krāsnīm).

Granulas vispirms nonāk konveijera kalcinētājā - bezgalīgā režģī, kas ir ievietots fiksētā apvalkā, kas pārvietojas ar ātrumu 25-50 m/h. Gāzes, kas iziet no krāsns, iziet cauri granulu slānim, kas atrodas uz režģa, un uzsilda materiālu līdz aptuveni 900 C temperatūrai, pilnībā izžāvējot un daļēji dekarbonizējot par 20-30%. Šādi sagatavotais materiāls nonāk rotācijas krāsnī, kur tiek pabeigta cementa klinkera veidošanās.

Granulētu vai briketētu neapstrādātu maisījumu var apdedzināt šahtu krāsnīs, kas ir vertikālas šahtas, kas izklāta ar ugunsizturīgiem ķieģeļiem. Šajā gadījumā neapstrādāta maisījuma granulēšana vai briketēšana tiek veikta kopā ar ogļu daļiņām, kuras pievieno miltiem to malšanas laikā ("melno brikešu" metode).

Granulas vai briketes iekļūst šahtas krāsnī no augšas, tiek uzkarsētas ar karstām dūmgāzēm un tajās iespiesto ogļu daļiņu sadegšanas dēļ. Iegūtais klinkers tiek izkrauts raktuves apakšā un tiek nosūtīts uz noliktavu.

Atlikušās operācijas portlandcementa ražošanai neatšķiras no atbilstošajiem mitrā procesa posmiem.

5.4. Kombinētā ražošanas metode

Portlandcementa ražošanas kombinētā metode sastāv no izejvielu sagatavošanas pēc mitrās metodes un maisījuma apdedzināšanas - saskaņā ar daļēji sausu shēmu. Galvenās tehnoloģiskās operācijas un to īstenošanas secība kombinētajā klinkera iegūšanas metodē ir šādas (4. shēma):

3. shēma. Portlandcementa ražošanas kombinētā metode

Neapstrādātā dzirnavās sagatavotās dūņas ar mitruma saturu 35-45% pēc to regulēšanas nonāk diska vai trumuļa vakuuma filtrā, kur tās tiek dehidrētas līdz mitruma saturam 16-20%. Pēc tam iegūto sausiņu sajauc ar putekļiem, ko elektrostatiskie nogulsnētāji uztver no krāsns dūmgāzēm; putekļu pievienošana novērš "krekera" pielipšanu un samazina atlikušo mitrumu tajā līdz 12-14%.

Šādā veidā sagatavotais neapstrādātais maisījums tiek apdedzināts, ko var veikt daļēji sausās krāsnīs.

Atlikušās operācijas portlandcementa ražošanai ar kombinēto metodi neatšķiras no atbilstošajiem mitrās ražošanas metodes posmiem.

6. Uzglabāšana un iepakošana

Pirms iepakošanas un nosūtīšanas patērētājam cementu uzglabā silosos. Cementa tvertne ir tvertne sausa cementa, celtniecības maisījumu vai citu smalki izkliedētu materiālu uzglabāšanai. Standarta dizains ir metāla cilindrs, no augšas aizvērts ar vāku ar ventilācijas atverēm un filtriem, kas apakšā beidzas ar konusu ar caurumu un tajā uzstādītu aizbīdni cementa izdošanai. Uzstādīts vertikāli uz balstiem. Cementa tvertnes ir neatņemama cementa noliktavas sastāvdaļa. Uzglabājot cementu silosos, tas atdziest līdz 30-50 0 C. Uzglabāšanas laikā tiek dzēsts brīvais kaļķis, kas uzlabo cementa īpašības, turklāt uzglabāšana izraisa cementa sacietēšanas laika palēnināšanos. Cementa laboratoriskās kvalitātes noteikšanai izmanto cementa turēšanas periodu silosos. Tvertnes kalpo arī kā starpposma buferkrātuve, nodrošinot nepārtrauktu ražotnes darbību ar sūtījumu biežumu.

Lai samazinātu kapitāla izmaksas un samazinātu būvniecības izmaksas, ir tendence pāriet uz liela diametra tvertņu būvi.

Cementu izkrauj vai nu no sānos izvietotajām izvadierīcēm, šajā gadījumā dzelzceļa sliedes atrodas blakus tvertnēm, vai no apakšām. Pēdējā gadījumā dzelzceļa sliedes iet starp kolonnām. Cementa iekraušanai bez taras transportlīdzekļos tiek ierīkotas speciālas attālinātas tvertnes, kur cements tiek transportēts ar pneimatiskajiem sūkņiem.

Cementa iepakošana maisos tiek veikta ar īpašām iepakošanas mašīnām, droseles un karuseļa palīdzību. Montāžas mašīnām ir maza jauda 35-50 t/h (700-1200 maisi stundā). Karuseļmašīnas ir izgatavotas ar 5, 6, 10, 12 un 14 knupīšiem. 12-nipeļu iepakojums līdz 90 t/h, 14-nipeļi līdz 120 t/h. Karuseļa uzstādīšana ļauj atteikties no fasētā cementa noliktavas būvniecības un iekraušanas tieši no mašīnas vagonos.

Cements no tvertnēm tiek transportēts ar aeroslīdiem (4. att.) un liftiem, dažreiz ar pneimatiskajiem sūkņiem iepakošanas iekārtu bunkurā vai speciālā kamerā cementa blīvēšanai.

Rīsi. 4 Aeroslide.

1 - eļļas un ūdens sadalītājs; 2 - gaisa slaida augšējā daļa; 3 - poraina starpsiena; 4 - silo; 5 - slūžas; 6 - filtrs; 7- kompresors

Gaisa slidkalniņš ir transportlīdzeklis, kas ir taisnstūra sekcijas cauruļvads, kas sastāv no divām kastēm - augšējās un apakšējās, starp kurām ir novietota elpojoša mikroporaina keramikas vai mīksta starpsiena 3. Gaiss tiek padots uz apakšējo daļu zem spiediena un uz augšējais 2, kas ir transporta paplāte, caur iekraušanas cauruli - cements. Cements, kas piesātināts ar saspiestu gaisu, iegūst plūstamību un pārvietojas pa paplāti, kas uzstādīts 5-7 ° leņķī pret horizontu.

Cementa blīvēšanas kamerā ir šūnas - šūnveida šūnas, kas atdalītas viena no otras ar vertikālām sienām. Pateicoties šūnām, cementa plūsma tiek sadalīta lielā skaitā strūklu. Šūnveida šūniņas tiek iestatītas vibrācijas kustībā virzienā, kas ir perpendikulārs cementa kustībai, kā rezultātā no cementa tiek noņemts gaiss. Cementa blīvēšana ļauj izmantot īsākus maisus, un pats galvenais, maisi ir tik blīvi piepildīti ar cementu, ka maisu plīsumi transportēšanas laikā tiek gandrīz pilnībā novērsti. Pirms ievadīšanas iepakošanas iekārtas piltuvē vai blīvēšanas kamerā cements iziet cauri sijāšanas svārpstam, kas atdala svešķermeņus. Cementa maisi tiek padoti uz konveijera, kas tos novirza uz iekraušanas platformu, uz kuras ir uzstādīts otrs sadales konveijers.

Lai samazinātu cementa zudumus transportēšanas laikā, plaši tiek izmantotas īpašas cementa kravas automašīnas. Cementa kravas automašīnas ir aprīkotas ar ierīcēm cementa pneimatiskai izkraušanai. Specializēto vagonu un cementvedēju izmantošana ļauj samazināt zudumus iekraušanas un transportēšanas laikā līdz 0,5%.

Secinājums

Starp būvmateriāliem cementam ir vadošā pozīcija. Mūsdienu būvniecības praksē cementa loma jaunu progresīvu materiālu un izstrādājumu ražošanā saliekamo māju celtniecībai pastāvīgi palielinās.

Portlandcements tiek izmantots visās būvniecības nozares jomās cementa un betona javu, sauso javu pagatavošanai, betona un dzelzsbetona izstrādājumu un konstrukciju ražošanai, kā arī azbestcementa izstrādājumu ražošanā. Portlandcements un uz tā pamata iegūtie uzlabotie būvmateriāli būvniecībā veiksmīgi aizstāj deficītu koksni, ķieģeļus, kaļķus un citus tradicionālos materiālus.

Neviena ēka nevar iztikt bez cementa, un tas ir labākais tās augstās veiktspējas rādītājs.

Bibliogrāfija

1. Butt Yu.M., Timaševs V.V., Portlandcements. Maskava: Stroyizdat, 1974.

2. Kolokolņikovs V.S., Cementa ražošana, M.: Augstskola, 1967.g.

3. Lurie Yu.S., "Portlandcements". Valsts būvniecības, arhitektūras un būvmateriālu literatūras izdevniecība. Ļeņingrada, 1963. gads

4. "Cementa ražošanas rokasgrāmata", apakš. ed. I.I. Holīns.

Valsts būvniecības, arhitektūras un būvmateriālu literatūras izdevniecība, M., 1963.

5. Chaus K.V., Chistov Yu.D., Labzina Yu.V., Būvmateriālu, izstrādājumu un konstrukciju ražošanas tehnoloģija, M.: Stroyizdat, 1988.

Katrs no mums ļoti labi zina, ka viena no perspektīvākajām mūsdienu nozarēm ir būvniecība. Šī iemesla dēļ daudzi nolemj sākt savu biznesu ar cementa ražošanu.

Bet jūs varat nekavējoties saskarties ar vairākām grūtībām. Viena no šīm problēmām ir aprīkojuma izvēle cementa ražošanai, jo no tā būs tieši atkarīga gatavā produkta kvalitāte. Protams, vēl viens svarīgs punkts ir izvēlētā tehnoloģija.

Galvenā informācija

Nebūs lieki atzīmēt, ka šāda biznesa rentabilitāte ir diezgan augsta. Neskatoties uz to, arī konkurence ir liela, tāpēc lielu lomu spēlē izvēlētā ražošanas tehnoloģija, par ko noteikti vēl runāsim. Galvenās grūtības rada fakts, ka pat vienas izejvielu atradnes robežās tā rādītāji, piemēram, blīvums, mitruma saturs un cietība, atšķiras plašā diapazonā.

Tā kā cementu var ražot trīs veidos (sausā, slapjā un kombinētā), iekārta tiek iegādāta katram atsevišķi. Tāpēc mums vispirms ir jāizlemj, ar kādu tehnoloģiju mēs ražosim preces, un pēc tam jāveic aprīkojuma iegāde. Pirmkārt, izdarīsim pareizo cementa ražošanas iekārtu izvēli. Neskatoties uz daudzajām niansēm, tas ir diezgan vienkārši.

Iekārtu izvēle cementa ražošanai

Uzreiz jāatzīmē, ka kā izejmateriāli tiek izmantoti māls un kaļķakmens, un šie materiāli ir iepriekš jāsasmalcina. Tāpēc mums ir nepieciešams drupinātājs (veltnis, žoklis utt.) Turklāt mums būs jāiegādājas speciāls dzirnavas-maisītājs, kurā māls tiks sasmalcināts, pievienojot ūdeni.

Svarīgs aprīkojums ir arī smalkas slīpēšanas lodīšu dzirnavas. Šādas instalācijas izmaksas ir aptuveni 3 000 000 rubļu. Lai iegūtu klinkeru, iegūtais maisījums ir jāsadedzina rotācijas krāsnī. Bet tas vēl nav viss. Vēlos vērst jūsu uzmanību uz to, ka klinkeru cementa ražošanai var iegūt lodīšu dzirnavās. Lai to atdzesētu, nepieciešams īpašs ledusskapis. Tālāk seko sānu aprīkojums, ko izmanto preču iepakošanai, izkraušanai un iekraušanai.

Mitrā cementa ražošanas tehnoloģija

Uzreiz gribu teikt, ka, ja tiek iegūtas izejvielas ar augstu mitruma saturu, tad nav vēlams izmantot sauso produkta ražošanas metodi. Pati mitrā procesa tehnoloģija ir diezgan vienkārša. Tas sastāv no tā, ka izejvielu sasmalcina drupinātājos, vienlaikus pievienojot nelielu daudzumu ūdens.

Slapjais process cementa ražošanai

Maisījumu maisa, līdz tas kļūst viendabīgs. Iegūtās dūņas tiek aprēķinātas vidēji un ievadītas krāsnī. Sīkāk, kaļķakmeni var sasmalcināt vairākos posmos. Frakcijai jābūt aptuveni 8-10 mm. Tam seko ripināšana. Bet ar to viss nebeidzas. Iegūtais māls tiek arī saspiests, kamolu izmērs nedrīkst pārsniegt 100 milimetrus, pēc tam tas nonāk talkeros, kur tiek izmērcēts.

Cementa ražošana: 2. posms

Pēc tam, kad esam ieguvuši dūņas no māla ar mitruma saturu 70%, mums jāsajauc izejvielas ar kaļķakmeni. Procesa beigās mitruma daudzums tiek samazināts līdz 40%. Šeit nāk viens no svarīgākajiem ražošanas posmiem. Dūņas nonāk centrālajā baseinā, kur tiek koriģēts sastāvs.

Rezultāts ir nemainīga ķīmiskā formula. Pēc apdedzināšanas mēs iegūstam klinkeru, kas tiek samalts īpašās dzirnavās, kā jau minēts iepriekš. Šeit notiek žāvēšana. Tā nu saņēmām gatavo produkciju, kas tiek transportēta uz noliktavu, kur to iepako un uzglabā.

Bet vispirms tiek noteikts cementa zīmols. Un tagad nedaudz parunāsim par sauso metodi, kurai arī ir kur būt, bet tikai tad, ja sākotnējā izejmateriālā ir neliels mitruma procents. Šeit tehnoloģija ir nedaudz atšķirīga.

Sausā cementa ražošana

Pēc tam, kad kaļķakmens un māls nāk no karjera, izejmateriāls tiek samalts. Tālāk seko sajaukšana un žāvēšana, kā arī malšana separatora dzirnavās. Nākamajā posmā iegūtais maisījums ar pneimatisko instalāciju palīdzību tiek pārvietots uz maisīšanas ierīcēm, kur tiek veiktas korekcijas.

Ja mēs runājam par māla komponenta izmantošanu, tad ir nepieciešams ievadīt izejvielas skrūvēs, kur mitrums tiek izvadīts ar ūdeni līdz 10-11%. Pretējā gadījumā cementa ražošana ar sauso metodi neatšķiras no iepriekš minētā.

Vienīgais, ko var teikt par šo tēmu, ir tas, ka izejvielu sagatavošanas process šeit ir ārkārtīgi svarīgs. Grauzdēšanu var veikt ne tikai rotācijas krāsnīs, bet arī šahtas krāsnīs utt. Protams, cementa ražošanas iekārtu izvēle ietekmē metodi, ar kādu darbs tiks veikts.

Kurš veids ir labāks?

Šeit ir grūti sniegt galīgu atbildi. Lieta tāda, ka ar mitro metodi neapstrādātu maisījumu iegūst daudz vieglāk un ātrāk, un tā jau ir liela priekšrocība. Tāpēc to izmanto biežāk. Kā minēts iepriekš, ir racionāli to izmantot, ja izejvielai ir augsts mitrums.

Vēl viens svarīgs rādītājs ir svešu piemaisījumu klātbūtne mālā. Ja to ir daudz, tad slapjā metode noteikti ir labāka. Bet ir viens būtisks trūkums, proti, ka apdedzināšanai nepieciešams liels degvielas daudzums, un tas ir dārgi.

Sausā metode ir laba ar to, ka tā ir daudz lētāka, jo ir nepieciešams mazāk ogļu. Šī vienkāršā iemesla dēļ tas kļūst arvien populārāks. Kā redzat, priekšrocības un trūkumi ir vienādi sadalīti. Lai gan vēlams izmantot mitru ražošanu. Tas ir saistīts ar to, ka ir daudz mazāk rūpniecisko putekļu, un preču kvalitāte ir lieliska.

Daži svarīgi punkti

Jāatzīmē, ka cementa ražošanai ir īpašas piedevas. Parasti tiem ir minerālu (hidrauliskā) bāze un tie var būt gan mākslīgi, gan dabiski. Ja runājam par dabiskas izcelsmes piedevām, tad tie ir dažādi nogulumieži, kā arī vulkāniskie ieži.

Kas attiecas uz mākslīgajiem, tad tie ir dažādi rūpnieciskie atkritumi, piemēram, izdedži, degvielas pelni u.c. Kas attiecas uz rezultātiem, kas tiek iegūti speciālu piedevu iekļaušanas dēļ, tas ir samazinātas izmaksas, kā arī dažādu hidraulisko īpašību iegūšana. ar cementu: augsts cietēšanas ātrums, sulfātu izturība utt. Tas viss ļauj izmantot saistvielu jebkuros apstākļos, piemēram, zemā vai pārāk augstā temperatūrā.

Secinājums

Tagad jūs zināt, kādi faktori ietekmē cementa ražošanas aprīkojuma izvēli. Runājot par izmaksām, viss aprīkojums maksās aptuveni 4 miljonus rubļu. Tas tiek ņemts vērā, ņemot vērā telpu ikmēneša īres maksu un sākotnējās izmaksas. Droši vien pamanījāt, ka pati ražošana ir diezgan sarežģīta, taču šāda veida bizness nes labus ienākumus, tāpēc bizness atmaksāsies gada laikā.

Mūsdienu tirgus spēj uzņemt visas jūsu izlaistas preces, galvenais ir atrast pircēju. Ir vairāki veidi, kā ražot cementu, taču jūs izvēlaties to, kas nesīs lielāku peļņu. Šeit, iespējams, ir visa noderīgā informācija par šo tēmu. Kā redzat, ir diezgan daudz nianses, kas tieši attiecas uz tehnoloģiju un aprīkojuma izvēli.

Bez cementa izmantošanas nav iespējams uzbūvēt vienu ēku vai struktūru. Šo materiālu izmanto pamatu liešanai, mūra javas izgatavošanai, sienu apmešanai. To var ražot ražošanā vairākos veidos.

No kā izgatavots cements?

Šo būvmateriālu ražo, sajaucot kvarcu ar dzelzs, alumīnija un kalcija oksīdiem. Galvenās izejvielas cementa ražošanā ir īpašs dzeltenzaļš kaļķakmens, māls, rūpnieciskie izdedži un nefelīna dūņas. Primārajam maisījumam bieži pievieno marli (dabīgo cementu). Šis komponents ļauj iegūt augstākās kvalitātes materiālu.

Sākotnēji visi akmeņi un rūpnieciskie atkritumi tiek sasmalcināti un rūpīgi sajaukti. Pēc tam iegūtais pulveris tiek nosūtīts uz krāsni, kur to ļoti augstā temperatūrā saķepina klinkerā. Pēdējo arī sasmalcina un sajauc ar īpašām piedevām un ģipsi.

Galvenās ražošanas metodes

Tātad, no kā izgatavots cements, mēs noskaidrojām. Tagad redzēsim, kā tieši tiek izgatavots šis būvmateriāls. Cementa ražošanai var izmantot tikai divas galvenās metodes: mitru vai sausu. Dažreiz tiek izmantota arī kombinētā metode. Katrai no šīm tehnoloģijām ir gan savas priekšrocības, gan trūkumi.

Dūņu sagatavošana

Klinkera maisījumu pagatavo šādi:

Uzņēmumā saņemtie cietie ieži tiek sasmalcināti līdz 8-10 mm graudu lielumam. Mīksts - līdz 100 mm gabaliem.

Māls un krīts tiek audzēti talkeros īpašos traukos, lai noņemtu cietās daļiņas. Pēc žāvēšanas tos atkal sasmalcina.

Abu baseinu maisījumus ievada trešajā tādā daudzumā, lai iegūtu dūņas ar vēlamajām ķīmiskajām īpašībām. Ienākot baseinos, klinkera maisījums tiek rūpīgi aerēts un sajaukts.

Degšana

Nākamajā posmā dūņas tiek pakļautas termiskai apstrādei. Lai to izdarītu, tas tiek iekrauts īpašās rotācijas krāsnīs. No apakšas tajās tiek iepūsta degviela ogļu putekļu vai gāzes veidā.

Krāsnīs augstā temperatūrā iegūtais klinkers speciālās dzirnavās tiek samalts putekļos. Malšanas smalkumu nosaka atlikums uz sieta, un tas var būt 8-12%.

Šādi iegūtais būvmateriāls tiek uzglabāts īpašos dzelzsbetona konteineros. Iepriekš aprakstītā tehnika ir cementa ražošanas mitrā metode. Tomēr tā ražošanai, kā jau minēts, var izmantot citus paņēmienus. Tātad, tālāk apskatīsim, kādas ir atšķirības.

Atšķirība mitrā, sausā un kombinētajā tehnoloģijā

Klinkera ražošanas un slīpēšanas stadijā šīs trīs tehnoloģijas ir absolūti identiskas. Atšķirība starp sauso un mitro cementa ražošanas metodi galvenokārt slēpjas vircas sajaukšanas metodē. Pirmajā gadījumā izejvielu malšana un to sajaukšana tiek veikta noteikta ūdens daudzuma (mitrums - aptuveni 40%) klātbūtnē.

Ar sauso metodi izejvielas no kalnrūpniecības uzņēmumiem sākotnēji tiek nogādātas īpašās žāvēšanas mucās un tikai pēc tam dzirnavās (ar mitruma saturu 15%). Šajā gadījumā arī elutriācijas procedūra netiek veikta.

Ar kombinēto metodi dūņas tiek sagatavotas, izmantojot mitro tehnoloģiju. Tas ir, no nežāvētām izejvielām. Taču, izejot cauri dzirnavām, maisījums nenonāk grauzdēšanai, bet gan speciālās filtra mucās, kur notiek dehidratācijas process.

Tādējādi cementa ražošanas līnijā papildus dzirnavām un krāsnim var būt arī citas konstrukcijas. Piemēram, žāvēšanas un filtrēšanas mucas, attīrīšanas tvertnes, maisīšanas tvertnes utt. Īpaša aprīkojuma izvēle galvenokārt ir atkarīga no izmantotās ražošanas tehnoloģijas.

Vienas vai citas metodes izmantošanas iespējamība

Mitrās ražošanas tehnikas trūkumi ietver, pirmkārt, augstās degvielas izmaksas. Tāpēc konkrētas ražošanas metodes izvēle galvenokārt ir atkarīga no tā, no kā izgatavots cements. Mitrā tehnoloģija tiek izmantota tikai tad, ja mālā vai citos komponentos ir liels daudzums piemaisījumu vai arī šai izejvielai ir pārāk neviendabīgs sastāvs.

"Tīriem" iežiem, kuriem nav nepieciešama cieto daļiņu noņemšana (elutriācija), daudz lietderīgāk ir izmantot cementa ražošanas sauso metodi. Ne pārāk liels ieguvums degvielas ekonomijas ziņā ar šo tehnoloģiju tiek iegūts tikai ļoti slapju izejvielu gadījumā. Galu galā žāvēšana prasa ļoti ilgu laiku. Tāpēc šādiem akmeņiem, pat salīdzinoši tīriem, parasti izmanto arī mitrās apstrādes metodi.

Tādējādi ražošanas tehnikas izvēle galvenokārt ir saistīta ar uzņēmuma rentabilitāti un nepieciešamību samazināt galaprodukta izmaksas. Vai, citiem vārdiem sakot, tas, no kā izgatavots cements, nosaka tā ražošanas tehnoloģiju.

Mēs labprāt dzirdētu no jums!

UZ Kategorija:

Mašīnas būvmateriālu ražošanā

Saistvielu ražošanas tehnoloģiskās shēmas

Galvenie saistošie būvmateriāli ir cements, kaļķis un ģipsis.Cementa ražošanā kā izejvielas tiek izmantotas divas galvenās sastāvdaļas: kaļķakmens jeb krīts un māls. Cementu var izgatavot arī uz merģeļa – karbonāta iežu bāzes.

Galvenās izejvielas ģipša un kaļķa ražošanā ir ģipšakmens un kaļķakmens. Izejvielas, kas iegūtas karjeros, tāpat kā cementa ražošanā, iziet drupināšanas, grauzdēšanas un slīpēšanas posmus.

Cementa tehnoloģija ietver šādus galvenos posmus (apstrāde):
1) izejvielu ieguve, pirmapstrāde karjeros un to piegāde cementa rūpnīcai;
2) izejvielu sagatavošana cementa rūpnīcā: sasmalcinātā maisījuma malšana un homogenizācija (maisījuma homogenizācija); dažos gadījumos - izejvielu iepriekšēja žāvēšana (ar sauso ražošanas metodi);
3) izejvielu termofizikālā apstrāde krāsnī, lai iegūtu klinkeru - sākotnējo pusfabrikātu cementa ražošanai; klinkera dzesēšana ledusskapī;
4) klinkera malšana dzirnavās ar vai bez iepriekšējas sasmalcināšanas; slīpēšanas laikā atkarībā no izejvielu sastāva un vajadzīgās cementa markas klinkeram tiek pievienoti daži minerāli, tostarp ģipsis vai ģipsi saturoši minerāli, domnas izdedži utt.;
5) cementa piegāde noliktavai, uzglabāšana, iepakošana un nosūtīšana patērētājam.

Iegūstiet cementu divos veidos - mitrā vai sausā veidā.

Slapjā ražošanas metodē izejvielas tiek sasmalcinātas, pievienojot noteiktu ūdens daudzumu, līdz tās pārvēršas krēmīgā masā, ko sauc par dūņām. Pēc vidējās noteikšanas un sajaukšanas dūņas tiek padotas apdedzināšanai rotācijas krāsnīs.

Ražotnēs, kas darbojas pēc sausās ražošanas metodes, iegūtās dabiskās izejvielas tiek žāvētas un sasmalcinātas, iepriekš uzkarsētas speciālos krāsns siltummaiņos un pēc tam ievadītas rotācijas krāsnīs. Dažreiz iepriekš žāvētas izejvielas tiek daļēji samitrinātas, lai veidotos granulas, un tiek apdedzinātas šādā formā.

Vienas vai otras ražošanas metodes izvēle ir atkarīga no izejmateriāla fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Ar ievērojamu mitruma saturu dabīgajās izejvielās, to neviendabīgo ķīmisko sastāvu, kā arī vieglu izkliedēšanu ar ūdeni, tiek izmantota mitrā ražošanas metode. Ja izejvielām ir zems dabīgā mitruma saturs, salīdzinoši viendabīgs ķīmiskais sastāvs un tās nesatur ievērojamu daudzumu sārmu un hlorīdu, tad izmanto sauso ražošanas metodi. Izvēloties ražošanas metodi, tiek ņemts vērā arī klinkera dedzināšanai izmantotās degvielas veids un marka.

Padomju Savienībā dominē mitrā ražošanas metode. Tas ir saistīts ar izejvielu izplatīšanas īpatnībām, kā arī dažām grūtībām, veidojot iekārtas viendabīga sausā izejvielu maisījuma pagatavošanai. Šobrīd notiek darbs pie jaudīgas iekārtas izveides cementa ražošanai ar sauso metodi.

Tehnoloģiskā shēma cementa ražošanai ar mitru metodi. Iekārtas shēma, kas darbojas pēc mitrās metodes uz cietām izejvielām (kaļķakmens), ir parādīta att. II-1. Karjerā izejvielas tiek iegūtas ar ekskavatoriem (bieži izmantojot urbšanu un spridzināšanu). Daudzos karjeros tiek praktizēta izejvielu primārā smalcināšana.

Izejvielas tiek nogādātas cementa rūpnīcā pa autoceļiem vai dzelzceļu un izkrautas pieņemšanas tvertnēs. No bunkuriem kaļķakmens nonāk rūpnīcas drupināšanas nodaļā. Šeit to sasmalcina un ar lentes konveijeriem padod uz noliktavu, kas aprīkota ar paceļamiem atvāžamiem celtņiem.

No noliktavas kaļķakmens tiek nosūtīts uz neapstrādātu dzirnavām. Vienlaikus ar izejvielu dzirnavās tiek ievadīts minimāls ūdens daudzums. Šajā gadījumā tiek iegūtas noteiktas konsistences (smērējamības) dūņas. Atkarībā no izejmateriāla ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām dūņu mitruma saturs ir 30-50% robežās.

Baseinos speciāli maisītāji sajauc dūņas, līdz sastāvs ir pilnībā homogenizēts un pastāvīgi uztur to viendabīgā stāvoklī. No baseiniem dūņas ar padevējiem tiek ievadītas rotācijas krāsnī.

Mīkstās sastāvdaļas (mālu un krītu) sasmalcina rullīšu vai pašattīrošās āmuru dzirnavās un ievada speciālos baseinos, kas aprīkoti ar māla smalcinātājiem. Šeit māls, sajaucoties ar ūdeni un pakļauts mehāniskai iedarbībai, tiek sasmalcināts un pārvēršas par izkliedētām dūņām, kuras pēc tam tiek sajauktas baseinos ar galvenās (kaļķakmens) sastāvdaļas dūņām.

Mīkstajam galvenajam komponentam - krītam, kā arī merģeļiem, pēdējā laikā malšanas procesu talkeros un dzirnavās sāk aizstāt ar kombinēto malšanas procesu mikserdzirnavās jeb hidrofolos.

Daudzās ražotnēs nepieciešamo dūņu sastāvu iegūst, sūknējot tās caur speciāliem korekcijas baseiniem, kur ar galvenajām sastāvdaļām tiek sajauktas speciālas piedevas. Pēdējā laikā ir vēlams koriģēt dūņu sastāvu, sūknējot tās pa cauruļvadiem un galvenajos dūņu baseinos.

Krāsnī termofizikālo un ķīmisko procesu rezultātā izejviela tiek pārveidota par viendabīga sastāva pusfabrikātu - klinkeru.

Dūmgāzes, kas iziet no krāsns, satur ievērojamu daudzumu putekļu, no kuriem tās ir jāattīra pirms nonākšanas atmosfērā putekļu savākšanas ierīcēs (elektriskajos filtros). To priekšā dažreiz tiek uzstādīti putekļu savākšanas cikloni. Savāktos putekļus parasti atdod atpakaļ krāsnī. Dažreiz klinkera putekļus izmanto lauksaimniecībā.

No krāsns klinkers nonāk ledusskapī, kur tas tiek atdzesēts ar gaisu no temperatūras 1250-1300 līdz 50-80 ° C. Uzsildīts gaiss tiek piegādāts, lai sadedzinātu kurināmo, tādējādi atgriežot krāsnī lielāko daļu patērētā siltuma. no klinkera. Neliela gaisa pārpalikuma daļa tiek izlaista atmosfērā, un tāpēc tā ir iepriekš jāattīra.

Klinkers tiek nogādāts no ledusskapja uz noliktavu, kas, tāpat kā izejvielu noliktavas, ir aprīkota ar paceļamiem celtņiem. Parasti vienā ēkā tiek glabāti tie materiāli, kuri tiek pievienoti klinkeram tā slīpēšanas laikā (ģipsis utt.).

No noliktavas klinkers un piedevas nonāk dzirnavās malšanai. Daudzās rūpnīcās dzirnavas darbojas tā sauktajā slēgtā ciklā, vienotā sistēmā ar gaisa separatoriem. Kā starptransports šādā instalācijā tiek izmantoti lifti un gaisa slidkalniņi. Gaiss, kas cirkulē caur sistēmu, tiek attīrīts no putekļiem centrbēdzes ciklonos, maisos vai elektriskos filtros, pirms tiek izvadīts atmosfērā. No dzirnavām cements tiek iesūknēts ar pneimatisko transportu - pneimatisko kameru vai pneimatiskajiem skrūvsūkņiem - cementa tvertnēs.

Cements patērētājam tiek piegādāts vai nu speciālos vagonos vai tankkuģos "bez taras" (pildīšana no tvertnēm), vai iepakotā veidā (papīra maisiņos). Pēdējā gadījumā cements tiek nogādāts no tvertnēm ar pneimatisko transportu uz iepakošanas iekārtām, kuras piegādā maisos iepakoto cementu caur konveijeru un iekrāvēju sistēmu. Cementa pneimatiskās transportēšanas laikā izmantotais gaiss nonāk cementa putekļu tīrīšanas aparātā, pirms tiek izvadīts atmosfērā.

Rīsi. II-1. Slapjā cementa ražotnes shēma
A - izejvielu ieguves un transportēšanas vieta; B - izejvielu sagatavošanas nodaļa; B - rotācijas krāšņu nodaļa; G - klinkera noliktava; D - slīpēšanas nodaļa; E - cementa tvertnes; Zh - cementa iepakošanas nodaļa; 3 - cementa iekraušanas laukums; 1 - lamelārais padevējs; 2 - drupināšanas nodaļa; 3 - lentes konveijers; 4 - izejvielu noliktava; 5 - neapstrādāta dzirnavas; 6 - vircas sūkņi; 7 - vircas maisītāji; 8 - putekļu savākšanas iekārtas; 9 - dūņu padevēji; 10 - rotācijas krāsns; 11 - ledusskapis; 12 - iepakošanas mašīna; 13 - somu transportēšana; 14 - uzstādīšana telpu putekļu noņemšanai; 15 - dzirnavas klinkera malšanai

Rīsi. II-2. Rūpnīcas shēma cementa ražošanai ar sausu metodi
A - izejvielu ieguves un transportēšanas vieta; B - izejvielu sagatavošanas nodaļa; B - rotācijas krāšņu nodaļa; G - klinkera noliktava; D - slīpēšanas nodaļa; E - cementa tvertnes; Zh - cementa iepakošanas nodaļa; 3 - cementa iekraušanas laukums; 1 - lamelārais padevējs; 2 - drupināšanas nodaļa; 3 - skrūvju konveijers; 4 - bunkurs kaļķakmenim; 5 - atputekļošanas ierīce; 6 - neapstrādātas dzirnavas; 7 - gaisa separators; 8 - neapstrādāta maisījuma tvertnēs; 9 - elektrostatiskie filtri; 10 - putekļu savākšanas iekārtas; 11 - ciklona siltummaiņi; 12 - rotācijas krāsns; 13- ledusskapis; 14 - lentes konveijers; 15 - dzirnavas klinkera malšanai; 16 - neapstrādāta ģipša uzglabāšana; 17 - iepakošanas mašīna; 18 - uzstādīšana maisu transportēšanai; 19 - uzstādīšana telpas atputekļošanai

Sausā cementa ražošanas tehnoloģiskā shēma.

Cementa rūpnīcas shēma, kas darbojas pēc sausās metodes, ir parādīta attēlā. II-2. Iepriekš rupji sasmalcināts, nogādāts no karjera uz rūpnīcu, kaļķakmens pirms slīpēšanas tiek pakļauts sekundārai drupināšanai. Sasmalcināšanas un malšanas laikā izejvielu žāvē tā, lai tās mitruma saturs nepārsniegtu 2%. Arī krītu un merģeli pirms malšanas parasti sasmalcina.

Mālu, kam parasti ir augsts mitruma saturs, žāvē speciālās žāvēšanas mucās. Neapstrādātas dzirnavas ir daļa no malšanas iekārtas, kas aprīkota ar gaisa separatoriem un žāvētāju. Gatavo izejvielu, kas izvadīta caur separatoru, ievada neapstrādātu miltu tvertnēs. Slīpēšanas procesā un tvertnēs maisījuma sastāvdaļas tiek sajauktas un maisījuma sastāvs tiek aprēķināts vidēji. Pēdējā laikā tiek praktizēta atsevišķu izejvielu porciju mehāniskā vidējā noteikšana (homogenizācija).

No neapstrādātiem silosiem homogenizētais maisījums tiek ievadīts siltummaiņas ierīcēs: ciklona siltummaiņos vai konveijera kalcinatoros. Izplūdes gāzes no krāsns ar temperatūru 1000-1100 ° C nonāk ciklona siltummaiņos un secīgi, vairākos posmos, uzsilda neapstrādātu maisījumu līdz 700-800 ° C, pēc tam to nosūta uz rotācijas krāsni. No ciklona siltummaiņiem izplūstošo gāzu temperatūra ir 300 °C un augstāka. Daudzās iekārtās ārvalstīs šīs gāzes tiek izmantotas vai nu izejvielu žāvēšanai dzirnavās ar gaisa separatoriem vai īpašos siltuma pārpalikumu katlos.

Visos gadījumos no siltummaiņiem izplūst stipri putekļainas gāzes, kas satur līdz 60 g putekļu uz 1 m3. Sanitārais standarts putekļu saturam atmosfērā emitētajās gāzēs ir ne vairāk kā 100 mg uz 1 m3. Lai sasniegtu šo standartu, tiek izmantota sarežģīta putekļu tīrīšanas sistēma, kas secīgi laiž gāzi caur īpašiem putekļu nosēdināšanas cikloniem un pēc tam caur elektrostatiskajiem nosēdētājiem.

Ražošanas līnijās ar jaudu ne vairāk kā 800-900 tonnas diennaktī tiek izmantoti konveijera kalcinatori - mašīnas ar kustīgām ķēdes restēm, uz kurām izejvielas tiek uzkarsētas ar gāzēm, kas iziet no krāsns. Šajos gadījumos izejmateriālu pirms padeves režģī granulē. Spēcīgu granulu veidošanai mitruma saturs izejvielā tiek palielināts līdz 12-13%. Uzkarsē līdz 600-700°C, granulas caur piltuvēm nonāk krāsnī.

Apdedzināšanas procesi sausajās krāsnīs ir identiski tiem, kas notiek mitrās krāsnīs. Arī turpmākie ražošanas posmi (dzesēšana, slīpēšana utt.) ir līdzīgi.

Ģipša ražošanas tehnoloģiskās shēmas. Celtniecības ģipsis tiek ražots saskaņā ar šādu tehnoloģisko shēmu. No piltuves ģipša akmens tiek padots ar plākšņu padevēju (II-3. att.) uz žokļu drupinātāju un pēc tam uz āmuru drupinātāju sekundārajai drupināšanai. No drupināšanas nodaļas drupinātais ģipsis ar elevatoru tiek nogādāts bunkurā, no kurienes tas caur piltuvi tiek padots šahtas dzirnavās. Bunkura apakšā ir uzstādīti bagāžnieka vārti. Šahtas dzirnavās materiāls tiek samalts un tajā pašā laikā žāvēts ar gāzēm, kas iziet no ģipša katla un tiek piegādātas dzirnavām pa gāzes vadu.

Rīsi. II-3. Būvģipša ražošanas tehnoloģiskā shēma

No šahtas dzirnavām ģipša milti ar gāzes plūsmu tiek ievesti separācijas blokā, kas sastāv no dubultciklona, ​​gaisa kanāla, akumulatora cikloniem un maisa filtra. Daļa materiāla paliek dubultā ciklonā, kas pēc tam nonāk tvertnē. Vēl viena daļa ģipša miltu ar gāzēm tiek aizvadīta uz akumulatoru cikloniem papildu gāzes attīrīšanai. Pēdējā, smalkākā frakcija izkrīt maisa filtrā. Elektriskie filtri tiek izmantoti arī kā ierīces gaisa attīrīšanai.

Rīsi. II-4. Zemes kaļķu ražošanas tehnoloģiskā shēma

Zemes ģipsis no visām trim putekļu nosēdināšanas iekārtām tiek savākts kopējā bunkurā, no kurienes tas ar liftu un svārpi tiek transportēts uz bunkuru, kas uzstādīts virs ģipša katla. No bunkura zemes ģipsis periodiski ar divām skrūvēm tiek iekrauts ģipša katlā. Katls tiek izmantots ģipša daļējai dehidratācijai, t.i., gatavā (pusūdens) ģipša iegūšanai. Apkures katls tiek apsildīts ar kurtuvi; ģipša vārīšanas laikā radušies tvaiki pa gāzes vadu tiek novadīti putekļu nosēdināšanas kamerā.

Pēc vārīšanas beigām karstais ģipsis no katla ar gravitācijas spēku ieplūst nīkuļojošajā bunkurā, no kurienes ar svārpstu, liftu un svārpi tiek transportēts uz buferkrātuvi.

Degvielu uz ģipša katla krāsni piegādā lentes konveijers, lifts caur starptvertni.

Tehnoloģiskā shēma malto kaļķu ražošanai ar šahtas pārneses krāsnīm ir parādīta att. II-4.

Kaļķakmens tiek nosūtīts uz vibrācijas sietu ar elektrovibrācijas padevēju un lentes konveijeru izejvielu šķirošanai. Mazās frakcijas (sijājumus) ar lentes konveijeru nosūta pārstrādei kaļķakmens miltos, ko izmanto kā mēslojumu lauksaimniecībā. Biznesa frakcija (augstākā klase) ar konveijera palīdzību tiek nogādāta bunkuros, kas aprīkoti ar automātiskajiem svara dozatoriem. Kaļķakmens ar degvielu ar trafareta pacēlāja un iekraušanas ierīces palīdzību tiek nosūtīts uz šahtas krāsni, kas aprīkota ar izkraušanas ierīci (slūžu vārtiem). Sadegušu kaļķakmeni ar plākšņu konveijeru nosūta uz žokļu drupinātāju un pēc tam ar vertikālu liftu iekrauj lodīšu dzirnavās, izmantojot padevēju. Sasmalcinātais kaļķis tiek pārnests uz noliktavu ar skrūvju konveijeru.

Kaļķakmeni parasti apdedzina šahtas krāsnīs vai rotācijas krāsnīs. Kaļķu rūpniecībā šahtu iekraušanas krāsns ir kļuvusi plaši izplatīta.

Portlandcementa ražošanu galvenokārt veic ar mitrām vai sausām metodēm atkarībā no neapstrādāta maisījuma sagatavošanas.

Portlandcementa ražošanas izejvielai jāsatur 75...78% СaCO3 un 22...25% māla vielas. Kā izejvielas portlandcementa ražošanai tiek izmantoti kaļķakmeņi ar augstu kalcija karbonāta saturu (krīts, merģeļi, blīvs kaļķakmens) un mālaina ieži (māli, slāneklis), kas satur SiO2, Al2O3 un Fe2O3. Vidēji uz 1 tonnu cementa tiek patērētas aptuveni 1,5 tonnas minerālo izejvielu; neapstrādātā maisījuma aptuvenā attiecība starp karbonāta un māla sastāvdaļām ir 3: 1 (tas ir, tiek ņemti apmēram 75% kaļķakmens un 25% māla).

Ieži, kas atbilst šīm prasībām, dabā ir reti sastopami. Tāpēc portlandcementa ražošanai papildus kaļķakmeņiem un māliem tiek izmantotas tā sauktās koriģējošās piedevas, kas satur ievērojamu daudzumu viena no neapstrādātajā maisījumā iztrūkstoša oksīda.

Tādējādi nepietiekamais SiO2 daudzums tiek kompensēts, ievadot augstas silīcija dioksīda vielas (kolbu, diatomītu, tripoli). Dzelzs oksīdu (Fe2O3) saturu iespējams palielināt, ieviešot pirīta plēnes vai rūdu. Alumīnija oksīda Al2O3 satura palielinājums tiek panākts, pievienojot mālus ar augstu alumīnija oksīda saturu. Neapstrādātā maisījumā ievadītās piedevas koriģē neapstrādātas masas ķīmisko sastāvu, regulē maisījuma saķepināšanas temperatūru un klinkera minerālu kristalizāciju.

Portlandcementa ražošanai arvien vairāk tiek izmantoti rūpnieciskie blakusprodukti. Ļoti vērtīga izejviela ir domnu izdedži, kas satur klinkera ražošanai nepieciešamās sastāvdaļas (CaO, Si02, Al2Oz, Fe2Oz). Alumīnija oksīda ražošanas laikā iegūtās nefelīna dūņas satur 25 - 30% Si02 un 50 - 55% CaO; pietiek ar 15 - 20% kaļķakmens pievienošanu, lai iegūtu neapstrādātu maisījumu. Nefelīna dūņu izmantošana palielina krāšņu produktivitāti par aptuveni 20% un samazina degvielas patēriņu par 20 - 25%.

Galvenais un efektīvākais degvielas veids ir dabasgāze, kurai ir augsta siltumspēja. Tiek samazināta mazuta un cietā kurināmā, kas sagatavots speciālās iekārtās ogļu žāvēšanai un malšanai (antracīts, akmeņogles), izmantošana. Cietā kurināmā siltumspēja ir zemāka nekā gāzveida kurināmā; oglekļa-gaisa maisījumi ir pakļauti sprādzieniem; ogļu pelnu saturs ir 10-20%, un pelni, nonākot apdedzinātajā jēlmaisījumā, izkropļo klinkera aprēķināto minerālo sastāvu. Degvielas izmaksas ir līdz 25% no gatavā cementa izmaksām, tāpēc cementa rūpnīcas pievērš lielu uzmanību tā taupīšanai.

Izejvielu sagatavošana.

Portlandcementa ražošana ir sarežģīts tehnoloģisks un energoietilpīgs process, kas ietver:

1) karjeru izstrāde un izejvielu, kaļķakmens un māla piegāde rūpnīcai;

2) jēlmaisījuma sagatavošana;

3) neapstrādātā maisījuma apdedzināšana pirms saķepināšanas - klinkera iegūšana;

4) klinkera slīpēšana ar ģipša piedevu - portlandcementa iegūšana;

5) uzglabāt gatavo produktu.

Visas tehnoloģiskās darbības ir pakļautas noteiktajam klinkera sastāvam un kvalitātei. Neapstrādāta maisījuma sagatavošana sastāv no noteiktajā proporcijā ņemto komponentu smalkas malšanas un sajaukšanas, kas nodrošina ķīmisko reakciju pilnīgumu starp tām un klinkera viendabīgumu. Neapstrādāta maisījuma sagatavošana tiek veikta ar sausu, mitru un kombinētu metodi.

Slapjā procesā izejvielas tiek sasmalcinātas un sajauktas ūdens klātbūtnē, un maisījums šķidrās vircas veidā tiek apdedzināts rotācijas krāsnīs; sausajā metodē materiālus sasmalcina, sajauc un sausā apdedzināšanā. Pēdējā laikā arvien vairāk tiek izmantota kombinētā jēlmaisījuma sagatavošanas metode, saskaņā ar kuru jēlmaisījums tiek sagatavots ar mitro metodi, pēc tam tiek dehidrētas dūņas un no tām tiek sagatavotas granulas, kuras apdedzina ar sauso metodi.

Katrai no metodēm ir savas pozitīvās un negatīvās puses. Ūdens vidē tiek atvieglota materiālu slīpēšana un ātri tiek panākta maisījuma viendabīgums, bet degvielas patēriņš maisījuma apdedzināšanai ir 1,5 ... 2 reizes lielāks nekā ar sauso metodi. Sausās metodes izstrāde ilgu laiku bija ierobežota iegūtā klinkera zemās kvalitātes dēļ. Tomēr sasniegumi sauso maisījumu slīpēšanas un homogenizācijas tehnikā nodrošināja portlandcementa kvalitāti.

Šobrīd visā pasaulē tiek izstrādāta cementa sausā ražošanas metode ar krāsnīm, kas aprīkotas ar ciklona siltummaiņiem un kalcinēšanas reaktoriem (1. attēls). Ražošanas līnijas jauda ar 4,5×80 m kurtuvi, ciklona siltummaiņiem un kalcinēšanas reaktoru ir 3000 tonnu klinkera dienā.

Izmantojot šo cementa ražošanas metodi, degvielas patēriņš tiek samazināts par 30 ... 40%, salīdzinot ar mitru, un krāsns bloku metāla patēriņš ir 2,5 ... 3 reizes. Plānots arī apgūt tehnoloģiju un uzbūvēt cementa rūpnīcas ar reaktoru-kalcinatoru ar krāsnīm 5 × 100 m ar jaudu 5000 tonnu klinkera dienā.

◊ Sausā veidā

Cementa ražošana ar sauso metodi ir ekonomiskāka nekā ar mitro: nenotiek dūņu veidošanās process; iespējams apvienot atsevišķās tehnoloģiskās shēmas saites vienā vienībā - pašmaļmaļas dzirnavas "Aerofol", homogenizējošās noliktavas, dzirnavas izejvielu malšanai ar žāvēšanu u.c.

Sausajā metodē (1. attēls) izejvielas, kas iekļūst rūpnīcā merģeļa, kaļķakmens un māla veidā, tiek sasmalcinātas C-776 tipa drupinātājos līdz 2,5 mm graudiem (māla materiāls tiek sasmalcināts agregātos ar vienlaicīgu žāvēšanu ). Sagatavotā drupinātā izejviela ar lentes konveijeriem tiek padota uz izejvielu noliktavu, kur izejvielas tiek vidēji (izmantojot vidējās apstrādes iekārtas) līdz noteiktajam ķīmiskā sastāva standartam un tiek ievadītas tālāk dzirnavu piltuvēs.

1. attēls. Cementa ražošanas ar sauso metodi tehnoloģiskā shēma:

1 ekskavators; 2-pašgājējs drupinātājs; 3-rotoru mašīna; 4-celtnis-iekrāvējs; 5-auto-pašizgāzējs;6-izejmateriālu pieņemšanas piltuves;7-izsniegšanas un transportēšanas ierīce; 8-pirmās malšanas dzirnavas "Aerofol"; 9-separators; 10-cauruļu dzirnavas; 11-krāsns; 12-ciklons; 13 dzirnavu ventilators; 14-gaisa kondicionieris; 15-elektriskais filtrs;16-aspirācijas ventilators; 17-skurstenis; 18-mehānisms putekļu tīrīšanai; 19-pneimatiskās kameras sūkņi;20-korekcijas tvertnes; 21-patērējamās tvertnes; 22 virzienu pastāvīga līmeņa tvertne; 23 - dozators pēc svara; 24-pneimatiskais pacēlājs; 25 maisu filtrs; 26-ciklonu siltummaiņi; 27-rotācijas krāsns; 28 restes ledusskapis; 29-asas sprādziena ventilators; 30-dubultais iesūkšanas ventilators;31-vispārējs strūklas ventilators; 32-klinkera drupinātājs; 33-klinkera konveijers; 34-tvertnes; 35-regulējami vārti; 36 dūmu nosūcējs; 37-ventilators; 38 - dozators pēc svara; 39-konveijers; 40 cauruļu dzirnavas; 41-lifts; 42-atdalītājs; 43 maisu filtrs; 44-vagonu-cementa nesējs;45-auto cementa nesējs; 46 svari; 47 cementa tvertne

No pēdējās izejvielas kopā ar piedevām caur masas dozatoriem nonāk slīpēšanas agregātu uztveršanas ierīcēs, kur tās tiek sasmalcinātas līdz vajadzīgajam smalkumam, izžāvētas rotācijas krāsniņu izplūdes gāzu siltuma ietekmē un pakļautas. uz atdalīšanu.
Dzirnavās sasmalcinātais materiāls tiek izkrauts ar gāzu plūsmu caur cikloniem-izkraušanas ierīcēm, izmantojot dzirnavu ventilatoru. Tālāk milti nonāk korekcijas tvertnēs, kur tos homogenizē un pārkrauj izlietojamās tvertnēs.

No silosiem neapstrādātais maisījums ar pneimatisko pacēlāju palīdzību tiek padots uz iekraušanas ierīci, kas aprīkota ar masas dozatoriem, un pēc tam uz rotācijas krāsns ciklona siltummaiņiem. Siltummaiņos neapstrādātais maisījums tiek uzkarsēts ar rotācijas krāsns karstajām gāzēm līdz 750...800°C temperatūrai un daļēji dekarbonizēts, pēc tam tas nonāk krāsnī apdedzināšanai.

Klinkera grauzdēšana sausās ražošanas procesā tiek veikta rotācijas krāsnīs ar ciklona siltummaiņiem, kas parasti sastāv no četriem virknē savienotiem cikloniem, caur kuriem tiek virzītas krāsns izplūdes gāzes; virzienā uz gāzēm no augšas uz leju caur cikloniem nāk sauss drupināts izejvielu maisījums; 25…30 sekundēs uzsilst līdz 750…800°C un dekarbonizējas par 30…40%. Šāda moderna krāsns jauda ir 3000 t/s ar īpatnējo siltuma patēriņu 3,2...3,4 MJ/kg klinkera.

Tehniskais progress ir kalcinatora reaktora papildu disociācijas stadijas ieviešana ciklonu siltummaiņu sistēmā (2. att.), kurā tiek sadedzināts līdz 60% klinkera sadedzināšanai paredzētās degvielas. Kalcinēšanas reaktorā notiek 85...90% kalcija karbonāta sadalīšanās, un atlikušie 10...15% disociācijas procesa krīt uz rotācijas krāsni.

Attēls-2. Jaunums cementa ražošanas tehnoloģijā:

a) krāsns ar ciklona siltummaiņiem; b) kurtuve ar ciklona siltummaiņiem un kalcinēšanas reaktoru; 1 krāsns; 2-ciklonu siltummaiņi;3-reaktors-kalcinētājs; 4 ledusskapis.

Kalcinatora uzstādīšana ļauj palielināt klinkera izvadīšanu no 1 m3 no krāsns iekšējā tilpuma 2,5…3 reizes, palielināt krāšņu produktivitāti līdz 6000…10000 tonnām/dienā un samazināt īpatnējo siltuma patēriņu līdz 3,0…3,1 MJ/kg klinkera. Iekārta ir maza izmēra un izmantojama ne tikai jaunu ražotņu celtniecībā, bet arī esošo krāšņu modernizācijā ar ciklona siltummaiņiem.

Tādējādi no krāsns tiek izņemts cementa klinkera apdedzināšanas procesa siltumietilpīgākais posms - dekarbonizācija, kurā notiek tikai klinkera saķepināšana, un tas izrādās termiski noslogots. Tas ļauj ievērojami palielināt krāšņu produktivitāti ar tādu pašu īpatnējo siltuma patēriņu apdedzināšanai. Klinkers tiek atdzesēts līdz 60...80°C režģa dzesētājā un pēc tam tiek padots uz separatora dzirnavām malšanai.

Cements tiek transportēts tvertnēs, no kurām tas tiek nosūtīts vairumā vai caur iepakošanas iekārtu konteineros patērētājam.
Zināmas ir pussausas ražošanas metodes rotācijas krāsnis, kurās krāsns ir savienota ar konveijera režģi, uz kuras divas reizes caur granulētu izejvielu maisījuma slāni tiek iesūktas karstās krāsns gāzes; kā rezultātā uzkarsēts un daļēji dekarbonizēts neapstrādāts lādiņš nonāk krāsns padeves galā.

Siltumenerģijas patēriņš šajā krāsnī ar izmēriem 4×60 m ir aptuveni 3,5 MJ ar jaudu 42 t/h. Ar kombinēto metodi ar slapjo metodi sagatavotās izejvielas un dūņas ar mitruma saturu ap 40% tiek dehidrētas uz filtriem līdz mitruma saturam 16...18%. No iegūtā "sausiņa" sagatavo granulas un apdedzina saskaņā ar sausās metodes shēmu.

Slapjais process portlandcementa ražošanai

◊ Slapjā veidā

Saskaņā ar slapjo metodi (3. att.) izejvielas, kas no karjera uz rūpnīcu tiek piegādātas gabalos, tiek iepriekš sasmalcinātas (līdz daļiņu izmēram ne vairāk kā 5 mm). Cietos iežus sasmalcina drupinātājos, bet mīkstākus iežus (mālu, krītu) sasmalcina, sajaucot ar ūdeni māla stampājos. Runātājs ir apaļa dzelzsbetona tvertne ar diametru 5 ... 10 m un augstumu 2,5 ... 3,5 m, izklāta ar čuguna plāksnēm.

Attēls-3. Portlandcementa ražošanas tehnoloģiskā shēma ar mitru metodi:

1 - kaļķakmens piegāde no karjera; 2 - kaļķakmens drupinātājs; 3 - māla padeve no karjera; 4 - ūdens apgāde; 5 - baseins māla maisīšanai; 6 - neapstrādātas dzirnavas; 7 - dūņu baseini; 8 - rotācijas krāsns; 9 - ledusskapis; 10 - degvielas padeve; 11 - ģipša noliktava; 12 - lifts ģipša piegādei no drupinātāja uz bunkuru; 13 - klinkera noliktava; 14 - lodīšu dzirnavas; 15 - cementa tvertnes; 16 - cementa iepakojums

Misā ap vertikālo asi griežas šķērsgriezums ar tērauda grābekli, kas tajā iekārts uz ķēdēm māla gabalu slīpēšanai. Mālu vircā iegūtā virca ar mitruma saturu aptuveni 45% tiek izvadīta caur caurumu ar sietu un tiek pārnesta uz cauruļu (lodīšu) dzirnavām, kur nepārtraukti tiek padots šķembas kaļķakmens.

Attēls-4. Lodīšu dzirnavas:

1.10 gala dibens; 2-gultnis; 3-iekraušanas piltuve; 4-dobu zaru; 5-starpkameru starpsienas; 6-ķermenis; 7-vāciņš; 8-diafragmas starpsiena; 9-ķermenis; 11-asmeņi, 12-izkraušanas konuss; 13-korpuss; 14-siets; 15-izkraušanas atzarojuma caurule; 16 izplūdes atveres.

Cauruļu dzirnavas (4. att.) ir tērauda cilindrs, kura garums ir līdz 15 m, diametrs līdz 3,2 m, kas rotē uz dobām tapām, caur kurām dzirnavas tiek iekrautas no vienas puses un izkrautas no otras puses. Dzirnavu iekšpuse ir sadalīta ar starpsienām ar caurumiem trīs kamerās. Pirmajā un otrajā kamerā ir tērauda vai čuguna lodītes, bet trešajā - mazi cilindri. Dūņas iekļūst cauruļu dzirnavu pirmajā kamerā caur dobo zaru.

Dzirnavām griežoties, lodītes centrbēdzes spēka un berzes spēka iedarbībā tiek nospiestas pret sienām, paceļas līdz noteiktam augstumam un nokrīt, salaužot un sasmalcinot materiāla graudus. Cauruļu dzirnavas ir nepārtraukti strādājošas iekārtas. Smalki samalts materiāls krēmveida masas veidā - dūņas - tiek iesūknēts dūņu baseinos, kas ir cilindriskas dzelzsbetona vai tērauda tvertnes.

Tajos beidzot tiek koriģēts dūņu ķīmiskais sastāvs un izveidota noteikta rezerve krāšņu nepārtrauktai darbībai. No baseiniem dūņas nonāk tvertnēs un pēc tam vienmērīgi tiek ievadītas rotācijas krāsnī grauzdēšanai. Rotācijas krāsns (5. att.) ir garš lokšņu tērauda cilindrs, kura iekšpuse ir izklāta ar ugunsizturīgu materiālu.

Attēls-5. Rotācijas krāsns

1-neapstrādāta maksa; 2-karstas gāzes; 3-rotācijas krāsns; 4 ķēžu aizkari, kas uzlabo siltuma pārnesi; 5- piedziņa; 6-ūdens dzesēšana krāsns saķepināšanas zonā; 7-lāpa; 8-degvielas padeve caur sprauslu; 9-klinkers; 10-ledusskapis; 11-atbalsts.

Krāšņu garums 150…185…230 m, diametrs 4…5…7 m pretplūsmas princips Dūņas tiek iekrautas no krāsns augšpuses un virzās uz apakšējo galu Kurināmais ogļu veidā putekļi vai gāze tiek izpūsti kopā ar gaisu no pretējā krāsns gala un sadeg, radot 1500 ° C temperatūru.

No kurtuves paceltā gala malas tiek izvadītas dūmgāzes, kuras, pārvietojoties pa bungu, nonāk saskarē ar karstām gāzēm, kas tai pretī iet un pakāpeniski uzsilst. Pirms portlandcementa klinkera veidošanās notiek virkne fizikālu un ķīmisku procesu, kas notiek noteiktās temperatūras robežās - krāsns bloka tehnoloģiskās zonas - rotācijas krāsns.

Slapjā cementa ražošanas metodē pa apdedzinātā materiāla kustību nosacīti izšķir šādas zonas: I-iztvaicēšana, II-karsēšana un dehidratācija, III-dekarbonizācija, IV-eksotermiskās reakcijas, V-saķepināšana, VI-dzesēšana. Apskatīsim šos procesus, sākot no neapstrādāta maisījuma saņemšanas no krāsns, tas ir, virzienā no tā augšējā gala (aukstā) uz apakšējo (karsto).

Iztvaikošanas zonā pakāpeniski paaugstinot temperatūru no 70 līdz 200 ° C, mitrums iztvaiko un neapstrādātais maisījums tiek žāvēts. Izžuvušais materiāls ir salipis, kustīgie kluči sadalās mazākās granulās. Sausā procesa krāsnīs nav iztvaikošanas zonas.

Apkures zonā pakāpeniski karsējot izejvielas no 200 līdz 700 ° C, izdeg organiskie piemaisījumi, no māla minerāliem tiek atdalīts kristaloķīmiskais ūdens (pie 450 ... 500 ° C) un veidojas bezūdens kaolinīts Al2Oz Si02 Iztvaikošanas un sildīšanas zonas mitrā vidē metode aizņem 50 ... 60% no krāsns garuma .

Dekarbonizācijas zonā apdedzinātā materiāla temperatūra paaugstinās no 700 līdz 1100 ° C. Kalcija un magnija karbonātu disociācija notiek līdz ar brīvo (CaO, MgO) veidošanos.Tajā pašā laikā mālu minerālu sadalīšanās oksīdos SiO2, Al2O3, Fe2O3 , kas nonāk ķīmiskā mijiedarbībā ar CaO, turpinās. Šo reakciju rezultātā cietajos minerālos veidojas 3CaO·Al2O3, CaO·Al2O3 un daļēji 2CaO·SiO2.

Eksotermisko reakciju zonā 1200 ... 1300 ° C temperatūrā tiek pabeigts materiāla cietās fāzes saķepināšanas process, veidojas 3CaO Al2O3, 4CaO Al2O3 Fe2O3 un belīts, brīvo kaļķu daudzums strauji samazinās, bet pietiekams, lai piesātinātu dikalciju. silikāts līdz trikalcijam.

Saķepināšanas zonā 1300 ... 1450 ... 1300 ° C temperatūrā notiek materiāla daļēja kušana (20 ... 30% no apdedzinātā maisījuma). Visi klinkera minerāli nonāk kausējumā, izņemot 2CaO·SiO2, visus jēlmaisījuma kausējamos piemaisījumus. Alīts kristalizējas no kausējuma kalcija oksīda un dikalcija silikāta izšķīdināšanas rezultātā.

Šis savienojums slikti šķīst kausējumā, kā rezultātā tas izgulsnējas mazu kristālu veidā, kas pēc tam aug. Temperatūras pazemināšana no 1450 līdz 1300°C izraisa 3CaO Al2O3, 4CaO Al2O3 Fe2O3 un MgO kristalizāciju no kausējuma (periklāzes veidā), kas beidzas dzesēšanas zonā.

Dzesēšanas zonā klinkera temperatūra pazeminās no 1300 līdz 1000°C, šeit pilnībā veidojas tā struktūra un sastāvs, iekļaujot alītu C3S, belītu C2S, C3A, C4AF, MgO (periklāzi), stiklveida fāzi un sekundāros komponentus.
Rotācijas krāsnī zonu robežas ir diezgan patvaļīgas un nav stabilas. Mainot krāsns darbības režīmu, iespējams pārbīdīt zonas un tādējādi regulēt kurināšanas procesu.

Šādi izveidots karstais klinkers nonāk ledusskapī, kur to strauji atdzesē aukstais gaiss, kas virzās uz to. Klinkers, kas iziet no rotācijas krāšņu dzesētāja ar temperatūru aptuveni 100°C vai vairāk, nonāk noliktavā galīgai dzesēšanai un novecošanai (uzglabāšanai), kur to uzglabā līdz 15 dienām. Ja kaļķi klinkerā satur brīvā veidā, tad novecošanas laikā to dzēš gaisa mitrums.

Augsti mehanizētās rūpnīcās ar labi organizētu tehnoloģisko procesu klinkera kvalitāte ir tik augsta, ka nav nepieciešams to novecot. Klinkera malšana kopā ar piedevām tiek veikta daudzkameru cauruļu dzirnavās.
Klinkera smalka malšana ar ģipsi un aktīvām minerālu piedevām smalkā pulverī tiek veikta galvenokārt separatoru iekārtās, kas darbojas atvērtā vai slēgtā ciklā.

Efektīvu cauruļu dzirnavu darbību nodrošina dzirnavu telpas dzesēšana ar aspirāciju (ventilāciju). Pateicoties aspirācijai, dzirnavu produktivitāte palielinās par 20 ... 25%, samazinās putekļu emisija, uzlabojas darba apstākļi. Lai pastiprinātu malšanu, tiek ieviesta piedeva - sulfīta-rauga misa (SDB), savukārt dzirnavu produktivitāte palielinās par 20 ... 30%.

Mūsdienu cementa rūpnīcās portlandcementa slīpēšana atklātā ciklā notiek pēc šādas tehnoloģiskās shēmas. Klinkers, ģipsis un aktīvās minerālu piedevas no noliktavas tiek ievadītas bunkuros un dozētas ar šķīvju padevējiem. Pēc slīpēšanas cements caur dzirnavu stieni nonāk aspirācijas šahtā, un no tās uz cementa bunkuru un tālāk uz noliktavu.

Dzirnavu telpa tiek aspirēta, putekļains gaiss tiek daļēji attīrīts aspirācijas šahtā, pēc tam ciklonos un elektrostatiskajā nogulsnētājā, pēc tam to savāc ar gliemežnīcu un nosūta uz cementa padeves tvertni. Atvērtā cikla slīpēšanas trūkums ir grūtības iegūt cementu ar augstu īpatnējo virsmu (līdz 400...500 m2/kg).

Dzirnavas, kas darbojas slēgtā ciklā, dod viendabīgāku graudu izmēra produktu ar lielāku īpatnējo virsmu (4000…5000 cm2/g); slēgtajā slīpēšanas ciklā ietilpst slīpēšanas iekārta un centrbēdzes separators, kas nosaka lielos graudus, kas tiek atgriezti atkārtotai slīpēšanai pirmajā kamerā, un smalkā frakcija tiek samalta trešajā kamerā, no kuras tiek izkrauts gatavais cements. Pilnībā slēgtā ķēdē materiāls divas reizes iziet cauri separatoram.

Pēdējā laikā plaši izplatītas ir īsu cauruļu dzirnavas, parasti divkameru, kas darbojas slēgtā ciklā ar separatoru.
Gatavs portlandcements (ar temperatūru 100°C vai vairāk) ar pneimatisko transportu tiek nosūtīts uz silosiem dzesēšanai. Pēc tam to iepako 50 kg maisos daudzslāņu papīra maisos vai iekrauj speciāli aprīkotā autotransporta, dzelzceļa vai ūdens transportā.

Jauns portlandcementa ražošanas veids

Jauna metode portlandcementa ražošanā ir tāda, ka klinkeru apdedzina hlorīdu sāls šķīdumā.Šajā metodē galveno reakcijas vidi krāsnī (silikāta kausējumu) aizstāj ar sāls kausējumu, kura pamatā ir kalcija hlorīds. Sāls kausē tiek paātrināta galveno klinkeru veidojošo oksīdu (CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3) šķīšana un minerālvielu (alīta, belīta uc) veidošanās tiek pabeigta 1100 ... 1150 ° C, nevis 1150 ° C temperatūrā. parastā 1400 ... 1500 ° C, kas ievērojami samazina cementa klinkera ražošanas enerģijas intensitāti . Iegūtais klinkers kopā ar alītu satur minerālu, ko sauc par alinītu.

Alinīts ir ļoti bāzisks Al-Cl-kalcija silikāts, kas satur aptuveni 2,5% hlorīda. Sāls kausējumā sintezēto klinkeru samaļ 3-4 reizes vieglāk nekā parasto. Tas ļauj samazināt elektroenerģijas patēriņu slīpēšanai un palielināt cementa dzirnavu produktivitāti. Tas samazina slīpēšanas vienību skaitu.

Alinīta cements sākumposmā hidratē ātrāk. Jaunā cementa tehnoloģija tiek apgūta cementa rūpnīcās. Tagad padziļināti tiek pētīta betona izturība pret koroziju uz šī cementa un tērauda stiegrojuma uzvedība betonā, ņemot vērā hlora klātbūtni tajā. Tas viss ļaus noteikt alinīta cementa racionālās pielietošanas jomas.

Kopējais enerģijas patēriņš uz 1 tonnu cementa ir 325...550 MJ, un minimālās enerģijas izmaksas tiek panāktas ar sauso metodi, izmantojot kalcinatoru: klinkera ar piedevām slīpēšanai tiek tērēti 125...180 MJ.

IESAKAM pārpublicēt rakstu sociālajos tīklos!