Технология производства портландцемента

В последнее десятилетие печные агрегаты с циклонными теплообменниками получили дальнейшее существенное развитие. Был предложен обжиг сырьевой муки по схеме циклонный теплообменник — декарбонизатор— вращающаяся печь. Известно, что около 60% общего количества теплоты, необходимой для получения клинкера, расходуется на декарбонизацию сырьевой муки. В соответствии с этим в новых конструкциях печных агрегатов материал после теплообменников в потоке газов с температурой 800—850 °С поступает з зону, где температура повышается до 1000—1050 °С благодаря сжиганию здесь дополнительного количества топлива. В этой зоне, называемой реактором, в среде раскаленных газов при вихреобразном движении пылевидные частички в течение 70—80 с подвергаются почти полной декарбонизации (85—90%). Отсюда материал с температурой 900—950 °С поступает во вращающуюся печь, где завершаются процессы клинкерообразования и последующего охлаждения продукта. Важно отметить, что почти полная декарбонизация материала и высокая его температура при поступлении в печь дают возможность устанавливать ее с уклоном 3,5—4° и в два-три раза увеличивать частоту ее вращения.                                                                                                         Для транспортирования цемента, а также других сыпучих материалов (сырьевой муки, угольного порошка и др.) по вертикали иногда применяют и другие транспортные механизмы и устройства. В частности, при подаче этих материалов на высоту до 15—20 м часто экономически целесообразны обычные ковшовые элеваторы. При подаче на высоту до 20—40 м материалов с размерами частиц не более 1 мм эффективны пневматические подъемники (эрлифты) производительностью 20—100 т/ч, работающие с помощью сжатого воздуха при избыточном давлении до 0,12 МПа.

Для транспортирования материалов по горизонтали, кроме указанных пневмовинтозых и камерных насосов, широко применяют аэрожелоба. По высоте и вдоль всей длины аэрожелоба корыто разделяется на два канала пористой плиткой, а иногда тканью.

Верхний канал предназначен для транспортирования цемента, в нижний вентилятором нагнетается воздух. Последний проникает через поры плитки в цементный порошок и аэрирует его, делая текучим. Одновременно между порошком и пористой плиткой образуется воздушная подушка, облегчающая движение порошка в направлении наклона желоба, достигающего обычно 5—6°. В настоящее время разработаны конструкции аэрожелобов, пригодных для транспортирования сыпучих материалов (с частицами до 1 мм) как по горизонтали, так и с некоторым подъемом вверх (на 10—15°). Это достигается разделением канала, по которому перемещается материал, на отсеки длиной около, 1. м с помощью жестяных завес, прикрепляемых к крышке желоба. При этом завесы не достигают плиток, а лишь, немного погружаются в слой материала.

Обычные аэрожелоба выпускают шириной 100— 400 мм и длиной 60—150 м. Требуемый напор воздуха 10, кПа. Производительность их в зависимости от ширины .20—150 м3 цемента в 1 ч (при этом насыпная плотность материала принимается равной 1 т/м³).

Хранят цемент обычно в железобетонных силосах диаметром 8—18 м и высотой 25—40 м,  Вместимость их достигает 2500—10 000 т и более. Снлосы размещают блоками на колоннах или на железобетонной плите, уложенной прямо на грунт. Общая вместимость силосов соответствует обычно не менее 10-суточной производительности завода. Для учета массы цементов при их хранении в силосах принимается насыпная плотность портландцемента 1450 кг/м3 и шлакопортландцемента 1250 кг/м³.

Склад оборудуют подъездными путями, а также устройствами для взвешивания цемента, отправляемого в железнодорожных вагонах и автоцементовозах. В силосах устанавливают автоматически действующие измерители уровня цемента, а также пневматические устройства для разрыхления и выгрузки цемента, а иногда и для его гомогенизации. Для этой цели на дне силосов устанавливают воздухораспределительные коробки, занимающие 20—25 % общей площади днища. Поверхность коробок покрыта воздухопроницаемыми керамическими плитками. Очищенный от влаги и масла воздух под давлением 0,2—0,3 МПа подается в эти коробки, проникает через плитки в цемент и аэрирует порошок, который становится текучим и легко перемещается к разгрузочным отверстиям. Выгружатели цемента, размещаемые в днище или в боковых стенках силосов, также снабжены устройствами для аэрации материала, что способствует быстрой его подаче в транспортные средства. С их помощью 60-тонные вагоны через гибкие рукава-шланги заполняются цементом в течение 15—20 мин. Отработанный воздух из силосов после очистки в фильтрах выбрасывается в атмосферу. Подобным же образом грузят цемент в специальные вагоны и автомобили-цементовозы разных типов. При всех условиях во время перевозки цемента необходимо предотвращать его увлажнение.

Основную массу цемента отправляют обычно с заводом потребителям в насыпном виде (навалом), но некоторая часть отгружается в пяти-шестислойных бумажных мешках. Упаковывают цемент в мешки в специальных отделениях с помощью упаковочных машин. До подачи в бункера машин цемент предварительно просеивают для отделения случайно попавших туда крупных предметов. Производительность современных машин 25—125 т/ч. Для лучшего заполнения мешков цементом их встряхивают. Заполненные мешки сбрасывают на конвейер. Все операции, за исключением навешивания мешков па соски, через которые засыпается материал, выполняются автоматически.

Для погрузки мешков в вагоны, автомобили, баржи и т. д. применяются специальные погрузчики производительностью до 2000 мешков в 1 ч.

На цемент, отправляемый потребителю, выдается специальный паспорт, в котором указываются завод-изготовитель, название цемента и его марка, вес партии и ряд других сведений в соответствии с ГОСТ 22237—76 (с изм.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

70% Известняк(CaCO)                30%  Доломит(CaMg(CO₃)₂)       Глина                     Гипс 

 

 

 

 Добыча                                Добыча                             Добыча               Дробление

 

 

Дробление(ЩД)              Дробление(ЩД)      Дробление с сушкой        Дозирование

                        

 

 

Усреднение на складе  Усреднение на складе   Усреднение на складе

 

Дозирование                Дозирование                 Дозирование

 

 

        Совместный помол с сушкой в мельнице

 

 

Гомогенизация в смесительных силосах

 

              Циклонный теплообменник

 

                             Декарбонизатор

              Обжиг во вращающейся печи

                               Холодильник

                            Клинкерный склад

            

                           Дозирование 

 

          Помол клинкера с гипсом в мельнице

 

                          

                              ОТК

                   

 

                   Складирование ПЦ

           

                Упаковка          Отправка цемента в вагонах, автомашинах

 

      

 

Отправка цемента в мешках

 

 

3. РЕЖИМ РАБОТЫ ЗАВОДА И ОСНОВНЫХ ЦЕХОВ

Режим работы устанавливают в соответствии с трудовым законодательством по нормам технологического проектирования предприятий.

Режим работы характеризуется числом рабочих дней в году (Д) и количеством смен в сутки (n). При 8-часовой работе в смену рекомендуется следующий режим работы:

- для цехов с периодической  работой оборудования: по заготовке, транспортированию сырья и полуфабрикатов, подготовке сырьевой смеси, формованию  изделий и т.д. может быть принята  работа по непрерывной рабочей  неделе с 260 рабочими днями в  году при условии создания  необходимого запаса материалов, а количество смен в сутки  – две, с тем, чтобы в третью  смену можно было провести  текущий и профилактический ремонт  оборудования.

1.Количество рабочих дней  в году – 365 К, где К – коэффициент использования оборудования; k = 0,923

2.Количество смен работы  в сутки – 2

3.Количество часов в  смене – 8

Принятый режим работы в проекте по каждой технологической операции оформляется в виде таблицы 3, форма которой приводится ниже в табл. 2.

 

Таблица 2 - Режим работы предприятия

Наименование технологических операций	Сменность	Количество рабочих дней в году (Д)
Заготовка сырья в карьере	2	260
Транспортировка сырья	2	260
Подготовка сырьевых материалов	2	260
Cовм. помол с сушкой	3	337
Обжиг	3	337
Транспортирование и складирование готовой продукции	2	247
Отпуск продукции потребителю	2	260

 

 

 

 

 

 

 

4 МАТЕРИАЛЬНЫЕ РАСЧЁТЫ  ПРОЦЕССА

Материальный расчет производства заключается в определении количества загружаемых и получаемых продуктов на каждой стадии технологического процесса. Полученные результаты служат исходными данными для определения числа единиц необходимого оборудования, его размеров и производительности, а также для энергетических расчетов оборудования и определения расходов энергии на технологические нужды.

Для расчета количества загружаемых и получаемых продуктов пользуются эмпирическими данными о составе сырья, технических характеристиках используемых аппаратов, обусловливающих механические потери сырья или целевого продукта.

При выполнении материальных расчетов ряда механических и физико-механических операций потери сырья могут быть приняты на основе данных из технической литературы. Усредненные значения потерь при дроблении, помоле и перемещении составляют 0,5%, при сушке 1-10%, при обжиге 3-7%, при транспортировании 0,5-1%.