Remontoff23.ru

Про Ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сырье для обжига цемента

Сырье для обжига цемента

КАЧЕСТВЕННО

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

  1. Главная
  2. Строительство
  3. Строительные вяжущие
  4. Производство цемента

Наиболее распространённый в мире портландцемент состоит из высокоосновных силикатов кальция.

Менее распространен и более дорог алюминатный (глинозёмистый) содержащий преимущественно низкоосновные алюминаты кальция. На основе клинкера, а также на доменных гранулированных шлаков, с добавками изготовляется шлакопортландцемент, пуццолановый пластифицированный и гидрофобный портланцементы и др.

При применении цемент смешивают с водой (иногда с водными растворами хлористых и других солей) для получения цементного теста, а в большинстве случаев также и с заполнителями — песком и т.п. для получения раствора строительного и, кроме того с щебнем, гравием и т. п. для получения бетона. В других случаях цемент смешивают с водой, распушенным асбестом (при изготовлении асбестоцементных изделий), древесной стружкой (при изготовлении с фибролита) и т. д.

Цемент изготовляется на заводах цементной промышленности из минерального сырья (необходимого химического состава) дроблением, перемешиванием и тонким помолом, обжигом в печах до спекания (реже — до плавления) для получения цементного клинкера и тонкого помола клинкера в мельницах. При помоле клинкера обычно вводятся добавки, улучшающие свойства цемента или снижающие его стоимость. Простейшие виды цемента, например шлаковые, изготавливаются совместным тонким помолом 2—3 готовых компонентов (доменного шлака, извести, гипса и т. п.).

Для производства портландцементного клинкера сырье должно содержать приблизительного 75% углекислого кальция СаСО3, и 25% окислов Si02, АI20, и Fe2O3. В природе встречается известковый мергель, содержащий смесь этих веществ, но редко в необходимой пропорции, поэтому в сырьё добавляют другие горные породы.

Чаще сырьём служит искусственная смесь ивестняка (или мела) и глины (или глинистого сланца) иногда сырьевая смесь содержит 3—4 компонента в том числе плавни (окислы железа, фтористый кальций) облегчающие спекание; вместо глины, целиком или частично, используют отходы промышленности (доменные шлаки золу горючих сланцев); для производства глиноземистого цемента сырьём служит смесь известняка и боксита.

В зависимости от характера сырья производство портландцементного клинкера ведётся сухим (с высушиванием сырья) или мокрым (с добавлением воды) способом.

Добытый в карьерах известняк (или мел) предварительно дробят обычно здесь же в карьере; глину на карьере или в цеху завода разбалтывают с водой в бассейнах-мешалках и перекачивают насосом по трубопроводу в сырьевое отделение завода.

Здесь известняк проходит более мелкое дробление, а мел разбалтывается с водой в бассейне-мешалке. Далее производится точная весовая дозировка известняка (мела) и глины и совместный помол их в трубных (шаровых) мельницах.

Полученный шлам (содержащий ок. 35% воды) поступает в бассейны или силосы, где он перемешивается и хранится; здесь же корректируется его состав. Шлам обжигается во вращающихся печах, представляющих собой длинные слегка наклонные барабаны, вращающиеся со скоростью 1—2 об/мин.

Шлам равномерно перекачивается в верхний конец печи. Современные печи имеют длину до 185 м, диаметр до 5,3 м, производительность до 75 т цементного клинкера в час. В нижний конец печи вдувается по трубе через форсунку топливо или угольный порошок, природный газ, мазут. В процессе обжига сырьё движется в печи вниз по уклону навстречу сжигаемому топливу. Внутри вращающаяся печь футерована огнеупорным кирпичом, в верхней части— шамотом, а в нижней, наиболее горячей части, где температуpa обжига клинкера, необходимая для спекания, составляет 1450°—1500°,— особо стойким хромомагнезитом; снаружи зона спекания часто охлаждается водой.

При сухом способе производства сырьевая мука подаётся непосредственно во вращающуюся печь (более короткую, чем при мокром способе) или превращает сначала в специальном аппарате в гранулы, которые предварительно обжигаются (декарбонизируются) движущейся колосниковой решётке, а затем подают в печь для окончательного обжига и спекания. При другом варианте способа сырьевая мука (смешанная угольным порошком) брикетируется и подаётся для обжига в автоматические шахтные печи.

Во всех случаях обожжённый клинкер охлаждается в холодильниках, затем поступает на склад, где окончательно остывает, выдерживается и проверяется его качество.

После дробления клинкер и необходимые добавки поступают в трубные (шаровые) многокамерные мельницы (или в мельницы с сепараторами), где тонко размалываются. Обычная добавка (для замедления схватывания цемента) при помоле портландцементного клинкера — необожжённый гипс; для удешевления портландцемента средних марок вводят доменный гранулированный шлак, кварцевый песок или известняк.

При изготовлении пластифицированного цемента в мельницу вводят сульфитно-спиртовую барду, гидфобного цемента — мылонафт, асидол или окисленный петролатум. Из мельницы цемент транспортируется в силосы, где он остывает и выдерживается; проверяется его качество. Затем часть цемента поступает в упаквочное отделение для отправки потребителям в бумажных мешках, а другая часть отгружается в цементовозы.

По стандартам к цементу предъявляют требования в отношении состава, тонкости помола, сроков схватывания, равномерности изменения объёма, предела прочности при сжатии (эта величина, испытание и обычно через 28 дней твердения в нормальны: условиях, называется маркой цемента.), растяжении или изгибе, быстроты твердения.

Для производства сборных железобетонных конструкций и быстрого производства бетонных работ от цемента требуется высокая прочность, в короткие сроки (1—3 суток). Этим условиям удовлетворяет быстротвердеющий портландцемент.

По отношению к специальным цементам установлены ещё трбования:

  • сульфатостойкости (для возведения coopужений в морской и др. агрессивных водах),
  • малого тепловыделения (при строительстве массивных, например гидротехнических сооружений),
  • кислотостойкости,
  • повышенной пластичности цементного раствора (пластифицированный),
  • гидрофобности (гидрофобный цемент выдерживающий длительную транспортировку и хранение без потери активности),
  • безусадочности
  • расширения при твердении,
  • водонепроницаемости (водонепроницаемый безусадочный или расширяющийся),
  • особого цвета (белый и цветные).
Читайте так же:
Долото для бурения цементных мостов

Цементация (в строительстве) — закрепление грунтов, каменных и бетонных кладок цементом путем нагнетания в трещины, пустоты и поры жидкого цементного раствора или цементного молока примечается для создания противофильтрационных запас в основании гидротехнических сооружений, укрепления оснований различных сооружений, придания водонепроницаемости породам при горных работах, повышения монолитностикаменной и бетонной кладки и т.д.

Подготовка сырья. В зависимости от свойств сырья и типа печей, в которых намечено вести обжиг цемента (шахтные и вращающиеся), применяют два различных способа подготовки сырья: сухой и мокрый

Характеристика печей для обжига цемента

Обжиг сырьевой смеси ведется в печах двух систем: шахтных и вращающихся. В шахтные печи загружается сырье, подготовленное сухим способом, в виде камня соответствующего состава, брикетов или «шнуров», сформованных из сырьевой смеси.

Обжиг сырьевой смеси

Для обжига цементного сырья применяются более совершенные автоматические печи с искусственным дутьем воздуха.
В автоматических шахтных печах процессы загрузки и выгрузки материала механизированы, благодаря чему облегчается обслуживание печей. Печи имеют производительность до 80—140 г цементного клинкера в сутки.

Больше всего на крупных цементных заводах применяются вращающиеся печи, представляющие собой длинные, расположенные слегка наклонно цилиндры (барабаны), сваренные из толстой листовой стали с огнеупорной футеровкой внутри. Длина печей от 40 до 150 м, диаметр 2,5—3,5 м (в зоне подготовки сырья до 4,5 м). Скорость вращения печей 1—2 об/мин.
В длинных печах лучше используется тепло, поэтому требуется меньший расход топлива для обжига цемента. Для улучшения теплообмена внутри печей, ближе к верхнему их концу, навешивают цепи, устраивают крестовины и т. п.

Сырье

Сырье в виде порошка (сухой способ) или в виде шлама (мокрый способ) загружается равномерно автоматическим питателем в печь с верхнего конца. Сырье занимает только часть печи по поперечному сечению и при ее вращении медленно движется к нижнему концу. Сюда через форсунку сжатым воздухом вдувается порошок каменного угля. На некоторых заводах применяют другие виды топлива: мазут (волжские заводы) и природный газ.

Топливо сгорает в виде длинного факела в нижней части печи; здесь и находится зона спекания цементного клинкера с наиболее высокой температурой. В этой зоне корпус печи снаружи охлаждается водой. Горячие газы идут навстречу сырью, подсушивают и нагревают его в верхней части печи, затем в средней ее части происходит декарбонизация известняка и, наконец, в нижней части соединение извести с глинистыми веществами (спекание);
Из печи обожженный клинкер поступает в холодильник, расположенный под печью, или в несколько холодильников, прикрепленных к барабану печи и вращающихся вместе с ней. В холодильник вдувается воздух, который нагревается за счет тепла остывающего клинкера и идет в печь для поддержания горения.

Ускорения спекания смеси

Для ускорения спекания в состав сырьевой смеси часто вводят небольшое количество плавикового шпата CaF2 или пиритных огарков, содержащих Fe2O3.

Вращающиеся печи выпускают более однородную продукцию, чем шахтные, так как обжиг в них протекает равномернее. Эти печи имеют высокую (зависящую от ее размеров, скорости вращения и мастерства машиниста печи) производительность — от 100 до 1000 т/сутки.

Температура спекания

Сырье обжигают до спекания материала, температура спекания составляет обычно около 1450°. В результате получается так называемый цементный клинкер твердый, камневиднцй, зеленовато-серого или темносерого цвета; из шахтных печей клинкер выходи в виде крупных кусков, а из вращающихся в виде мелких кусков — «горошка».

Клинкер подвергают тонкому помолу, предварительно выдержявая его на складе 1—2 недели. При этом свободная окись кальция, которая могла в небольшом количестве остаться в клинкере, частично гасится под действием влаги воздуха, и цемент, изготовленный из этого клинкера, приобретает свойство равномерно изменяться в объеме. Выдерживание клинкера уменьшает его твердость, чем облегчается помол; кроме того, замедляется схватывание цемента, что в известных пределах полезно.

Реакции происходящие при обжоге цемента

Состав портландцемента зависит от вида сырья и от химических реакций, происходящих при обжиге

По мере повышения температуры в обжигаемом сырье происходят следующие изменения при температуре до 105° испаряется свободная вода;

  1. при температуре до 750° отделяется вода, химически связанная в каолините, входящем в состав глины;
  2. при 800—910° разлагается углекислый кальций по реакции:

причем углекислый газ вместе с продуктами горения в трубу;

при температуре выше 1200° свободная окись кальция соединяется с глиноземом, окисью железа и кремнеземом; при этом по мере повышения температуры последовательно образуются клинкерные минералы: алюмоферриты кальция переменного состава хСаО • Аl2О3 • 2Fe2O3, трехкальциевый алюминат ЗСаО • А12О3, двухкальциевый силикат 2СаО • SiO2 и трехкальциевый силикат ЗСаО • SiO2 (последний рбразуется при 1450°).

Эти четыре соединения и являются основными составными частями цементного клинкера, но два последних (силикаты кальция) составляют 70—80% от веса клинкера.
Ориентировочное содержание различных соединений в портландцементе составляет (в %):

  • ЗСаО • SiO2 (сокращенное обозначение C3S) . 37—60
  • 2CaO • SiO2 (сокращенное обозначение C2S) . . . 15—37
  • ЗСаО • Аl2Оз (сокращенное обозначение С3А) . . . 7—15
  • алюмоферриты кальция, главным образом 4CaO • Al2O3 • Fe2O3 (сокращенное обозначение C4AF). 10—18

Последние два вещества являются плавнями, облегчающими спекание клинкера при обжиге.
В правильно приготовленном цементе не должно содержаться больше 0,5% свободной окиси кальция, так как пережженная СаО, так же как и MgO, очень медленно гасится, увеличиваясь в объеме и вызывая растрескивание затвердевшего цемента. Гашение окиси кальция и окиси магния особенно замедляется, если они заключены внутри клинкерных минералов.

Читайте так же:
Ширина цементного шва между кирпичами

Основное значение для цемента имеет трехкальциевый силикат так как он обычно содержится в наибольшем количестве и обладает свойствами быстро твердеющего гидравлического вещества высокой прочности. Двухкальциевый силикат — медленно твердеющее гидравлическое вяжущее средней прочности. Трехкальциевый алюминат и C4AF быстро твердеют, но имеют низкую прочность. Цементы высоких марок изготовляются с повышенным содержанием трехкальциевого силиката.

Профессором В. А. Киндом предложена характеристика химического состава цемента, названная им коэффициентом насыщения (Кн).

Коэффициент насыщения показывает, какая часть СаО может вступать в соединение с кремнеземом, образуя трехкальциевый силикат. При этом учитывается, что часть СаО должна пойти на соединение с глиноземом, окисью железа и серным ангидридом. На основании подсчета молекулярных весов легко убедиться, что после соединения с А12О3, Fe2O3 и SO3 останется следующее количество окиси кальция:
СаО -1,65Al2O3 — 0,35Fe2O3 — 0,7SO2.

Поэтому степень насыщения (Кн) кремнезема известью, способной вступить с ним в соединение, имеющее вид трехкальциевого силиката, может оыть выражена формулой:
КCaQ -1,65Al2O3 — 0.35Fe3O3—0,7SO3

Из общего содержания извести и кремнезема вычитают свободную СаО и свободный 2,8 SiO2.
Во всех приведенных выше формулах содержание окислов выражается в весовых процентах.
Искусственные минералы, содержащиеся в цементном клинкере, названы алитом, белитом и целитом — по первым буквам латинского алфавита — а, Ь, с.
Алит состоит главным образом из трехкальциевого силиката ЗСаО • SiOa и, следовательно, является наиболее ценной частью цемента. Цемент с высоким содержанием алита называется алитовым. Это — быстротвердеющий высокопрочный цемент.

Белит представляет собой главным образом двухкальциевый силикат 2СаО • SiO2. Цемент с высоким содержанием белита называется белитовым.
Целит — минерал переменного состава, колеблющегося от 2СаО • Fe2О3 до более сложного соединения хСаО • yА12О3 • zFe20’3.

Семинар «Композиционные цементы и минеральные добавки для их производства»

В рамках семинара будет рассмотрен современный подход к использованию альтернативного сырья (например, гранулированного доменного шлака, золы-уноса и др.) при производстве цемента в качестве его основных составляющих и возможные области применения композиционных цементов в строительстве. Также будут подробно представлены показатели качества, активности минеральных добавок и особенности их влияния на свойства цемента и бетона. Отдельное внимание будет уделено особенностям технологии помола основных составляющих цемента и оптимизации его гранулометрического состава. Участники семинара получат большое количество практических рекомендаций для ввода минеральных добавок в цемент без потери качества получаемого продукта.

Еще доступны свободные места.

Еще доступны свободные места.

Целевая аудитория

  • Ведущие технологи
  • Главные инженеры
  • Начальники лабораторий
  • Начальники производства

Темы

  • Типы цементов и их состав согласно EN 197-1
  • Возможности замещения значительной доли клинкера как один из путей снижения себестоимости продукции, утилизации отходов и охраны окружающей среды
  • Минеральные добавки для производства цемента
  • Показатели качества и гидравлической активности минеральных добавок
  • Особенности гидратации композиционных цементов
  • Оптимизация содержания сульфатов в цементе
  • Технология помола основных составляющих композиционных цементов и ее влияние на свойства цемента
  • Оптимизация гранулометрического состава
  • Свойства бетонов на основе композиционных цементов
  • Области использования композиционных цементов в строительстве
  • Посещение лабораторий НИИ VDZ

Сроки проведения

2 — 3 марта 2021

Продолжительность

Стоимость

1 000,00 евро за участника

В стоимость входит

  • Проведение занятий
  • Учебные материалы
  • Обеды, кофе-паузы и совместный ужин

Кол-во участников (мин./макс.)

Сертификат

После успешного окончания семинара участники получают сертификат НИИ VDZ.

Ваше контактное лицо

У вас есть вопросы по поводу этого тренинга?

Julia Volchkova

Это может вас также заинтересовать

Контроль выбросов при производстве цемента. Основы инструментального измерения выбросов

В рамках семинара будут рассмотрены современные подходы и техники измерения выбросов, актуальные темы контроля выбросов при производстве цемента, автоматические и инструментальные методы контроля. Особое внимание будет уделено сравнительному обзору современной измерительной техники для производственного контроля выбросов. Будут рассмотрены основополагающие принципы электронной обработки результатов измерений, их регистрации и классификации. Отдельное место в семинаре будет уделено особенностям проведения измерений при сложной геометрии газохода. Участники семинара ознакомятся с методами измерения токсичных веществ, а также получат подробную информацию о требованиях к местам пробоотбора и оборудованию измерительных площадок согласно европейским стандартам.

НДТ. Производство цемента

Вебинар посвящён НДТ в цементной промышленности (наилучшим доступным технологиям) и рассматривает аспекты обеспечения эффективного и экологически чистого производства цемента. Подробному анализу подвергнутся основные вопросы внедрения НДТ: как достигнуть соответствия показателям НДТ, какие шаги необходимы по оптимизации технологического процесса и какие технологии доступны для сокращения выбросов. НДТ представляются в соответствии с действующими требованиями европейских и национальных справочников. В дальнейшем будут рассмотрены темы ресурсо- и энергоэффективности, а также контроля за выбросами. Дополнительно будут представлены инструменты для анализа эффективности реализованных мероприятий и возможности их оптимизации.

BVT in Cement Production RU-VA-2022/034

Снижение выбросов NOₓ на печных установках

Процесс обжига клинкера представляет собой высокотемпературный процесс, который, при условиях, необходимых для обжига, способствует образованию оксидов азота (NOₓ). Цементные заводы, наряду с электростанциями, являются наиболее важными источниками промышленных выбросов NOₓ. Для соответствия заданным предельным значениям NOₓ требуется применение дополнительных мер по его снижению. Данный семинар предлагает ознакомиться с концепцией возникновения NOₓ в процессе обжига клинкера, а также с возможными первичными и вторичными мерами по снижению выбросов NOₓ на цементных печах. Также будут озвучены новые способы, с помощью которых и другие составляющие отработанных газов могут быть существенно сокращены.

Читайте так же:
Соотношение цемент песок для заливки полов

NOx Abatement RU-VA-2022/033

Интенсивный курс „Современное производство цемента“

Предлагаемый курс расширит знания специалистов в области современной энергосберегающей технологии производства цемента с учетом уже имеющихся у них знаний и опыта работы. Интенсивный пятидневный курс охватывает только самые важные аспекты экологически чистого производства цемента, использования альтернативного сырья и топлива, оптимального обжига, химии и минералогии клинкера, помола цемента, оптимизации сроков схватывания и набора прочности, экологии производства, контроля качества производимой продукции, а также вопросы долговечности бетона. Посещение современного немецкого цементного завода в конце обучения предоставит прекрасную возможность задать все интересующие вопросы непосредственно на производстве цемента по сухому способу.

Crash Course «Modern Cement Production» RU-VA-2022/029

Использование альтернативных видов топлива. Аналитика топлива

Использование альтернативного топлива в цементной промышленности становится все более востребованным и является важным критерием в определении современности технологического процесса на заводе. В рамках данного семинара будут освещены подходы к подбору правильного альтернативного топлива в зависимости от наличия и условий производства того или иного вида топлива. Важным аспектом семинара является анилиз альтернативного топлива, который включает такие важные этапы как отбор проб, правильная пробоподготовка и непосредственно сам контроль качества топлива. Семинар завершает демонстрация в лаборатории пробоподготовки и оборудования для определения основных аналитических параметров топлива.

Alternative fuels RU-VA-2021/26

Семинар «Контроль выбросов загрязняющих веществ. Основы инструментального измерения.»

В рамках семинара будут рассмотрены современные подходы и техники измерения выбросов, а также актуальные темы контроля выбросов при производстве цемента. Участники семинара ознакомятся с автоматическими и инструментальными методами контроля. Особое внимание будет уделено сравнительному обзору измерительной техники, предлагаемой сегодня для производственного контроля выбросов. Будут также рассмотрены основополагающие принципы электронной обработки результатов измерений, их регистрации и классификации. Отдельное место в семинаре будет уделено особенностям проведения измерений при сложной геометрии газохода. Участники семинара ознакомятся с методами измерения токсичных веществ (таких как тяжелые металлы и диоксины), а также получат подробную информацию о требованиях к местам пробоотбора и оборудованию измерительных площадок согласно европейским стандартам.

Получение малоэнергоемкого цемента из техногенного сырья

Полный текст:
Аннотация
Ключ. слова

Об авторах

Список литературы

1. Итоги 2018 года. Производство цемента в Республике Казахстан. Подробнее на этом сайте: http://www.cem.kz/ru/news/755857-itogi_2018_goda_proizvodstvo_cementa_v_respublike_kazahstan/ (23.01.2019).

2. Запрет на вывоз цемента из Казахстана возможен после проведения отраслевого анализа – МНЭ. Подробнее на этом сайте: https://time.kz/news/economics/2019/01/04/zapret-na-vivoz-cementa-izkazahstana-vozmozhen-posle-provedenija-otraslevogoanaliza-mne (04.01.2019).

3. В Кызылординской области запустили строительство второго цементного завода. https://i-news.kz/news/2016/10/23/8400369-v_kyzylordinskoi_oblasti_zapustili_stroi.html (23.10.2016 г.).

4. Классен, В. К. Обжиг цементного клинкера / В. К. Классен. ― Красноярск, 2012. ― 326 с.

5. Классен, В. К. Техногенные материалы в производстве цемента : монография / В. К. Классен, И. Н. Борисов, В. Е. Мануйлов. ― Белгород : Изд-во БГТУ, 2008. ― 126 с.

6. Таймасов, Б. Т. Химическая технология вяжущих материалов : учебник. I т. / Б. Т. Таймасов. ― Алматы : Эверо, 2015. ― 332 с. 2 том. ― 152 с.

7. Taimasov, B. T. Development and testing of low-energyintensive technology of receiving sulphate-resistant and road portlandcement / B. T. Taimasov, B. K. Sarsenbayev, T. M. Khudyakova [et al.] // Eurasian Chemico-Technological Journal. ― 2017. ― Vol. 19, № 4. ― P. 347‒355.

8. Исследование низкотемпературных процессов клинкерообразования в сырьевых смесях из нетрадиционного сырья и отходов промышленности с целью создания ресурсосберегающей технологии специальных сульфатостойких и дорожных цементов : отчет о НИР (промежуточный) / ЮКГУ им. М. Ауэзова : рус. Таймасов Б. Т. ― Шымкент, 2017. ― 40 с. № госрегистрации 115 РК01548. Инв. № 0217РК00874.

9. Таймасов, Б. Т. Комплексное использование природного и техногенного сырья в производстве малоэнергоемких цементов : монография / Б. Т. Таймасов, Т. М. Худякова, Н. Н. Жаникулов. ― Шымкент : ЮКГУ им. М. Ауэзова, 2017. ― 205 с.

10. Таймасов, Б. Т. Процессы клинкерообразования в малоэнергоемких сырьевых шихтах / Б. Т. Таймасов, Т. М. Худякова, Н. Н. Жаникулов, А. Н. Хашимов // Цемент и его применение. ― 2018. ― № 1. ― С. 170‒174.

11. Таймасов, Б. Т. Процессы клинкерообразования в малоэнергоемких сырьевых смесях на основе отходов угледобычи / Б. Т. Таймасов, И. Планк, Маркус Р. Мейер [и др.] // Научные труды ЮКГУ им. М. Ауэзова. ― 2016. ― № 3 (38). ― С. 28‒33.

12. ГОСТ 5382‒91. Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа. Введ. 1991-01-01. ― М. : Изд-во стандартов, 1996. ― 22 с.

13. Бутт, Ю. М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов : учебник / Ю. М. Бутт, В. В. Тимашев. ― М. : Высшая школа, 1980. ― 472 с.

14. Есимов, Б. О. Рентгенометрический определитель минералов В. И. Михеева : методическое указание для вузов / Б. О. Есимов, Т. А. Адырбаева, Б. Е. Жакипбаев. ― Шымкент : ЮКГУ, 2012. ― 164 с.

15. Трубаев, П. Методическое руководство по применению программы «ROCS» / П. Трубаев. ― Белгород : БГТУ им. В. Г. Шухова, 2006. ― 60 с.

Читайте так же:
Раствор готовый кладочный цементный тяжелый или легкий

16. Таймасов, Б. Т. Методическое руководство по применению электронной вычислительной таблицы РСС «Расчет сырьевой смеси цементного завода» / Б. Т. Таймасов, В. В. Бычков. ― Шымкент : ЮКГУ, 2013.

17. Шадров, В. И. Растровый электронный микроскоп JSM-6490LV с системами энергодисперсионного микроанализа INCA Energy / В. И. Шадров. ― Шымкент, 2014.

18. ГОСТ 31108‒2016. Цементы общестроительные. Технические условия.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Жаникулов Н.Н., Таймасов Б.Т., Борисов И.Н., Даулетияров М.С., Айтуреев М.Ж., Джанмулдаева Ж.К. Получение малоэнергоемкого цемента из техногенного сырья. Новые огнеупоры. 2020;(3):34-40. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-3-34-40

For citation: Zhanikulov N.N., Taymasov B.T., Borisov I.N., Dauletiyarov M.S., Aitureev M.Z., Dzhanmuldaeva J.K. Obtaining low-energy cement from industrial raw material. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(3):34-40. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-3-34-40

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.

Портал о цементе и бетоне.

Обжиг цемента. Клинкер
Процессы происходящие при обжиге смеси
Обжиг тонкоизмельченной и хорошо гомогенизированной сырье­вой смеси заданного состава в специальных обжиговых агрегатах является важнейшей составной частью производства цемента. В результате обжига сырьевой смеси получается цементный клинкер, содержащий в основном известь и кремнезем, а также глинозем и окись железа, находящиеся в виде силикатов, алюминатов tf-алюмоферритов кальция.

Свойства портландцемента как вяжущего материала обусловли­ваются» свойствами составляющих его минералов, основными из ко­торых являются трехкальциевый силикат (C3S), двухкальциевый силикат (C2S), алюмоферриты кальция переменного состава (qt i C8A3F до C2F), алюминаты кальция (СзА и С5А3). Кроме того, в клинкере могут находиться и другие минералы, присутствие которых будет обусловливаться наличием тех или иных примесей в сырье.
Образованию конечного продукта-портландцементного клинкера предшествует ряд физико-химических и теплотехнических процессов, которые протекают в определенных температурных границах — технологических зонах печного агрегата. При мокром способе производства шлам с влажностью от 28 до 50% поступает в так называемую зону испарения влаги. Часть зоны испарения влаги шлама обычно оснащается цепными завесами с целью интенсификации процесса сушки. В процессе нагревания и испарения влаги происходит загустева* ние шлама, и при некоторой вязкости шлама в цепных завесах обра­зуются гранулы, которые выходят с влажностью 6—12% и темпера­турой порядка 90—-100° С. Расход тепла на испарение влаги шлама в зависимости от спо­соба производства, т. е. от влажности сырьевой смеси или гранул, поступающих в печь, колеблется от 20 до 650 ккал/кг клинкера и составляет при мокром способе производства более одной трети от об­щих затрат тепла на обжиг. Газовый поток поступает в зону испарения влаги с температурой 800—1000° С и покивает печь с температурой 150° С или несколько выше.

Потери тепла с отходящими газами на лучших современных печах не превышают 150 ккал/кг клинкера. В следующей зоне печи — подогрева и дегидратации — материал нагревается от 90—100 до 600° С. При температуре 450° С и выше на­чинаются дегидратация и процесс разложения каолинового ядра глинистого компонента на SiOa и AI2O3, a также декарбонизация углекислого магния.
На этом участке печи обычно устанавливаются металлические или керамические теплообменники, кото­рые улучшают процесс передачи тепла и снижают температурный перепад между газами и материалом. Участок печи, где происходит разложение карбонатной составляющей,—так называемая зона декар­бонизации, является с теплотехнической точки зрения главной зоной печи с максимальным потреблением тепла. Процесс разложения карбоната кальция начинается при температуре около 600° С и ускоряется по мере повышения температуры материала, достигая максимума при 900 С.

В интервале температур 800—1000° С из глинозема глинистого компонента и свободной извести образуется моноалюминат кальция^ (СА), который при более высокой температуре реагирует с окисыо§ кальция и образует вначале С5А3, а’затем и С3А. Взаимодействие окиси железа с окисью кальция начинается Щ температуре 800-—900° С с образованием CjF, который при-более высокой температуре вступает во взаимодействие с алюминатами кальция.
Для более полного прохождения твердофазовых реакций, протекающих, как известно, в местах контактов зерен взаимодействующих компонентов, имеют весьма существенное значение такие факторы, как тонкость помола и однородность сырьевой смеси.
.При плохой гомогенизации и крупном помоле смеси образовав­шиеся в результате разложения СаСОз зародышевые кристаллы извести могут остаться в свободном виде и вследствие рекристаллнза*-ции не могут быстро взаимодействовать с другими окислами.
Расход тепла на разложение известнякового компонента и водогрее сырьевой смеси от 900 до 1250—1300° С составляет 550—650 ккал/кг клинкера. Все процессы так называемого «белитового периода» обжига клинкера можно значительно ускорить путем увеличения температурного напора на 150—200° С. В зоне экзотермических реакций за счет выделения тепла (примерно 100 ккал/кг клинкера) при реакциях образования двухкальциевого силиката, алюминатов и алюмоферритов кальция температур ра материала резко повышается от 1100 до 1300° С и выше. Вместе с тем в этой зоне часть материалов начинает расплавляться и вслед- ? ствие имеющих место диффузионных процессов происходит насыщение ранее образовавшихся зерен P-C2S до трехкальциевого силиката. Образование алита .заканчивается в интервале температур 1300— 1450° С. По данным последних исследовании советских и зарубежных ученых можно представить себе механизм образования алита в результате растворения окиси кальция и двухкальциевого силиката в жидкой фазе с последующей кристаллизацией алита или в результате диффузии молекул окиси кальция в расплаве к кристаллам двухкальциевого силиката, т. е. взаимодействием в твердой фазе. Время полного усвоения окиси кальция и образования алита в зоне спекания исчисляется в действующих, печах от 10 до 25 мин.
Этот участок печи и располагающаяся здесь же зона горения топлива являются самой ответственной частью печи, так как от правильной организации процесса сжигания топлива и дальнейшего использования тепла продуктов сгорания зависят расход тепла на обжиг и качество клинкера’.
В зайисимости от времени пребывания клинкера при высоких температурах, а также скорости охлаждения клинкера кристаллы его могут имеет различные размеры.
Кристаллическая структура клинкера оказывает существенное влияние на прочностные Показатели. Установлена; что мелкокристаллическая структураypa клинкера позволяет яри прочих равных условия!: получать цементы более высоких прочностей. ; Процесс охлаждения клинкера в самой печи и в холодильниках щахт большое значение как с теплотехнической, так и с технологи­ческой точки зрения. Обычно в зоне охлаждения, расположенной в самой печи, температура клинкера снижается до 1100—1350° С, а в холодильниках в зависимости от нх конструкции — до 50—300е С. Вторичный воздух, охлаждающий клинкер, нагревается до 600— 800° С ним возвращается в печь 200—270 ккал/кг клинкера. Следовательно, эффективное охлаждение клинкера приводит к значительной экономии тепла и повышению температуры горения топлива.
Быстрое охлаждение клинкера препятствует разложению алита, находящегося в метастабильном состоянии в интервале температур 1200—1250° С, способствует фиксации жидкой фазы в стекловидном состояния и мелкой кристаллизации клинкерных минералов, мешает выделению примесей из минералов и росту самих кристаллов.

Читайте так же:
Как убрать цементную пыль с бетонного пола

Последовательно пройдя все стадий тепловой обработки, полученный полу­фабрикат (клинкер) выгружается из печи в холодильное устройство и далее транспортером подается в клинкерный склад. Вращающиеся печи состоят из сле­дующих основных элементов: корпуса с бандажами и венцовой шестерней, привода, роликоопор, теплообменников, холодной и горячей головок с уплотнительными устройствами Корпуса вращающихся печей изготовляли клепаными, а теперь они полностью сварной конструкции.Это дает экономию металла и обеспечивает герметичность швов. В месте установки бандажей участок обечайки изготовляется из более толстого сталь­ного листа. Для печей с диаметром кор­пуса до 4 м бандажи изготавливают цельнолитыми, а для печей больших диаметров — сварными из двух поло­вин. Примерно на середине печи уста­навливается венцовая шестерня, приво­димая во вращение электродвигателем через редуктор. Кроме основного рабо­чего двигателя привода имеется вспо­могательный, который обеспечивает вра­щение печи в случае внезапного выхода из строя основного привода. Бандажи опираются на роликовые опоры, смонтированные на металлической раме, которая установлена на массив­ном железобетонном фундаменте.

В местах соединения корпуса вра­щающейся печй с пыльной камерой и горячей головкой создается уплотнение с целью устранения подсосов холодного наружного воздуха.
В цементной промышленности для обжига клинкера применяются печи различной производительности и конст­рукций. Описание конструкций и основ­ные показатели работы вращающихся печей производительностью до 25 т/ч довольно подробно освещены в технической литературе. В справочнике дается краткое описание печей’ большой мощ-ности, которые в настоящее .время внедряются лв промышленность в качестве основных, агрегатов для обжига» Вращающаяся печь размером 4X150 м. Производительность этой печи составляет 35 т клинкера в час. «Корпус печи сварен из стальных листов толщиной 30 и 32 мм. На корпусе печи установ­лены семь бандажей , которые опираются на роликоопоры. В местах установки бандажей подбандажная обечайка имеет толщину листа 50 мм. На третьей опоре 4 устанавливается упорная стойка с упор­ными роликами из стального литья, которые ограничивают продоль­ное движение вращающейся печи. Привод печи осуществляется от разъемного зубчатого венца 5, который крепится к. корпусу печи с помощью пружинящих прокладок. Толщина листа подвенцоврй обе­чайки составляет 50 мм. Подвенцовая шестерня надевается непосредственно на выходной вал редуктора.
Для увеличения жесткости корпуса печи предусматривается уста­новка колеи жесткости . Сирьевая смесь (жидкотекучий шлам) поступает в загрузочный конец печи , У холодного конца печи расположен цепной фильтр , а далее — гирляндная цепная завеса и металлические Теплообмен­ники . Уловленная в электрофильтрах пыль возвращается в пеяь через специальное устройство на корпусе печи. Горячий клинкер поступает через горячую головку печи в холодильник.

Подшипники опор и ролики снабжены системой водяного охлаждения. Смазка подшипников опор печи — жидкая черпаковая, из мас­ляных ванн подшипников. Смена масла — периодическая централи­зованная. Смазка подшипников упорных роликов, главного редукто­ра, подшипников подвенщэвой шестерни — жидкая циркуляционная, а смазка редуктора вспомогательного привода и венцовой пары —жидкая заливная.

Стальной барабан, состоящий из отдельных обечаек, сваренных из листом в продольном и поперечном направлениях. На корпусе печи закрепляются бандажи опирающиеся на роликоопоры Между четвертой и третьей опорами на корпусе печи крепится шестерни
Клинкер через горячую головку печи В поступает н колосниковый холодильник И Пони спекания печи орпширтся надой с помощью устройств, й комплект печного агрегата входит: колосниковый холодильник ячейковый транспортер для трйпепоргиронаппн клинкера шириной 1000 мм и производительностью 200 т/ч;
весы с вращающимся барабаном для взвешивания клинкера произво­дительностью 120 т/ч; вентилятор высокого давления тнпя ВМ-75/1200-16 производитель­ностью 4000 м*/ч и напором до 1300 мм под. ст. Этот вентилятор применяется дли сжигйнни твердого топлинн, двойной шлимоный Питатель с регулируемой скоростью вращения черпакового колеся. Производительность с емкостью контрольного бачка 500 л;
дымосос типа Д-14 производительностью 270 000 мг/ч и напором 200 мм вод. ст. с электродвигателем мощностью 350 кет. На каждую печь устанавливаются по два дымососа.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector