4builders.ru

Строй журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Огарок для производства цемента

Портландцемент

Портландцемент

Портландцемент в мешках на палете
Названо в честьПортленд
Дата открытия1845
Давление пара0 ± 1 мм рт.ст. [1]
Код PGCH0521
Временное среднее значение предела допустимого воздействия5 ± 1 mg/m³ [1] и 10 ± 1 mg/m³ [1]
IDLH5000 ± 1000 mg/m³ [1]
Медиафайлы на Викискладе

Портландцемент (англ. Portland cement ) — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путём совместного помола цементного клинкера, гипса и добавок, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80 %). Это вид цемента, наиболее широко применяемый во всех странах.

Впервые получен англичанином Джозефом Аспдином (Joseph Aspdin) в 1824 году; 21 октября 1824 года он запатентовал портлендский цемент.
Название получил по имени острова Портленд в Англии, так как получаемый с его добавками искусственный камень (бетон) по цвету похож на добываемый там природный камень.

Основой портландцемента является силикат (алит и белит).

Содержание

  • 1 Процесс производства
  • 2 Объём производства
  • 3 Примечания
  • 4 Ссылки

Процесс производства [ править | править код ]

Портландцемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция (3СаО∙SiO2 и 2СаО∙SiO2 70-80 %).

Самые распространённые методы производства портландцемента — так называемые «сухой» и «мокрый». Всё зависит от того, каким способом смешивается сырьевая смесь — в виде водных растворов или в виде сухих смесей.

При измельчении клинкера вводят добавки: 1,5…3,5 % гипса СaSO4∙2H2O (в перерасчёте на ангидрид серной кислоты SO3) для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок — для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Сырьём для производства портландцемента служат смеси, состоящие из 75…78 % известняка (мела, ракушечника, известнякового туфа, мрамора) и 22…25 % глин (глинистых сланцев, суглинков) либо известняковые мергели, использование которых упрощает технологию. Для получения требуемого химического состава сырья используют корректирующие добавки: пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески, опоки, трепелы.

При мокром способе производства уменьшается расход электроэнергии на измельчение сырьевых материалов, облегчается транспортирование и перемешивание сырьевой смеси, выше гомогенность шлама и качество цемента, однако расход топлива на обжиг и сушку на 30-40 % больше чем при сухом способе.

Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре 1470 °C в течение 2—4 часов в длинных вращающихся печах (3,6×127 м, 4×150 м и 4,5×170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза необходимых минералов цементного клинкера. В обжигаемом материале происходят сложные физико-химические процессы. Вращающуюся печь мокрого способа условно можно поделить на зоны:

  • сушки (температура материала 100…200 °C — здесь происходит частичное испарение воды);
  • подогрева (200…650 °C — выгорают органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого компонента). Например, разложение каолинита происходит по следующей формуле: Al2O3∙2SiO2∙2H2O → Al2O3∙2SiO2 + 2H2O; далее при температурах 600…1000 °C происходит распад алюмосиликатов на оксиды и метапродукты.
  • декарбонизации (900…1200 °C). В этой зоне происходит декарбонизация известнякового компонента: СаСО3 → СаО + СО2, одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды. В результате взаимодействия основных (СаО, MgO) и кислотных оксидов (Al2O3, SiO2) в этой же зоне начинаются процессы твердофазового синтеза новых соединений (СаО∙ Al2O3 — сокращённая запись СА, который при более высоких температурах реагирует с СаО и в конце жидкофазового синтеза образуется С3А), протекающих ступенчато;
  • экзотермических реакций (1200…1350 °C). В этой зоне завершается процесс твёрдофазового спекания материалов, здесь полностью завершается процесс образования таких минералов как С3А, С4АF (F — Fe2O3) и C2S (S — SiO2) — 3 из 4-х основных минералов клинкера;
  • спекания (1300→1470→1300 °C). В этой зоне происходит частичное плавление материала, в расплав переходят клинкерные минералы кроме C2S, который взаимодействуя с оставшимся в расплаве СаО образует минерал АЛИТ (С3S);
  • охлаждения (1300…1000 °C). Здесь температура медленно понижается. Часть жидкой фазы кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных минералов, а часть застывает в виде стекла.

Узнать данный вид цемента можно по внешнему виду — это зеленовато-серый порошок. Как и все цементы, если к нему добавить воду, он при высыхании принимает камнеобразное состояние и не имеет существенных отличий по своему составу и физико-химическим свойствам от обычного цемента.

ПДК в воздухе (согласно ГОСТ 12.1.005-88): 6 мг/м3

Существуют следующие виды портландцемента:

  • быстротвердеющий;
  • нормальнотвердеющий;
  • пластифицированный;
  • гидрофобный;
  • сульфатостойкий;
  • дорожный;
  • белый и цветной;
  • с умеренной экзотермией;
  • с поверхностноактивными органическими добавками.

Объём производства [ править | править код ]

По данным ROIF Expert, в 2019 году в России было произведено 57,3 млн. тонн портландцемента. По сравнению с 2018 годом продажи портландцемента в России выросли на 29,7 млрд рублей. [2] Основной объём потребляемой в России продукции производится внутри страны. Доля импорта в потреблении в последние годы колеблется в районе 2,5-3,5%. [3]

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИЕ КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ

Традиционными видами корректирующей железосодержащей добавки являются пиритные (колчеданные) огарки и колошниковая пыль, характеризующиеся довольно высоким содержанием оксидов железа. В последнее время установлена возможность применения для этой цели и материалов с меньшим содержанием Fe2O3, как природных (базальты), так и техногенных (шламы глиноземного производства). Эффективность их применения заключается в том, что повышенное, по сравнению с традиционным железосодержащим сырьем, содержание глинозема делает возможным полное или частичное сокращение доли глинистого сырья в составе сырьевой смеси.

В качестве железосодержащего компонента могут быть использованы и шлаки цветной металлургии. Несмотря на значительно меньшие масштабы производства цветных металлов по сравнению с черными, количество шлаков цветной металлургии велико. Стоимость хвостохранилищ и шлаковых отвалов на большинстве комбинатов цветной металлургии превышает стоимость сооружения карьеров и достигает 30—40 % стоимости обогатительного цикла. Экономический ущерб, наносимый сельскому, лесному, водному хозяйствам, очень существен; от 1 т отходов цветной металлургии экономический ущерб, в 2—6 раз больший, чем 1 т отходов черной металлургии и энергетики.

Шлаки от выплавки меди, титана и никеля преимущественно кислые с повышенным содержанием SiO2 (30—50 % по массе и более) и FeO (14—47 % по массе) и весьма небольшим — СаО (5—23). Содержание серы в шлаках не превышает 1—3 % по массе (табл. 1.20). Основными минералами таких шлаков являются фаялит, магнетит, сульфиды и минералы группы пироксенов. Прн грануляции шлаки застывают практически полностью в виде стекла, а в медленно охлажденных отвалах шлаков содержится до 20—40 % стекловидной фазы.

Сравнение химических составов традиционных железистых добавок, вводимых в цементную сырьевую смесь, с составами шлаков цветной металлургии показывает, что последние содержат меньше железа в пересчете на оксид. Вместе с тем, в состав шлаков входит значительно больше кремнезема, что позволяет снизить расход глины, а при повышенном содержании оксида кальция — и части карбонатного компонента. Отклонения в содержании основных компонентов в медеплавильном шлаке не превышает 20 %, что выгодно отличает их от других применяемых при производстве цементов материалов. Характерной особенностью медеплавильных шлаков является наличие в их составе соединений цинка, медн, свинца, серы и магния, что способствует интенсификации процессов клинкерообразования и повышению качества цемента.

Читать еще:  Таблица пропорций компонентов бетона цемент м400

Замена огарков никелевым шлаком (комбинат «Сухоложскцемент») приводит к уменьшению выхода глины на 1 т клинкера в 3,6 раза, а извести — на 65 кг. Кроме того, влажность шлама при одинаковой растекаемости снижается на 3 %. Все это обеспечивает уменьшение теоретического расхода топлива на сушку шлама и обжиг клинкера на 12,5 %. Допустимо использование никелевых шлаков грубого помола (остаток на сите 008 30—50 %) без отрицательных последствий в процессе обжига клинкера. Введение в сырьевую смесь никелевого шлака обеспечивает увеличение производительности вакуум- фильтра в 4 раза. Следовательно, применение шламов, содержащих никелевый шлак, весьма зффективно и при полусухом способе производств.

Шлаки цветной металлургии плавятся при невысоких температурах, образуя расплав, что должно благоприятно отразиться на процессах, происходящих при обжиге.

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Огарки, использование

Использование при сооружении полотна местных некондиционных строительных материалов, отходов производства (пиритовые огарки, ртутьсодержащие отходы, каменноугольные дегти, смолы, шламы цветной металлургии и энергетики) загрязняет среду токсичными веществами. Так, содержащиеся в дегтях и смолах толуол, бензол, ксилол, бенз-а-пирен выделяются в атмосферу при остывании асфальтобетонной смеси и создают высокие концентрации их в воздухе.[ . ]

Пиритные огарки — побочные продукты обжига серного колчедана (пирита) при получении серной кислоты. На 1 т последней их выход составляет около 2 т. Ежегодное образование этих отходов в России оценивается в 5-6 млн т при общем объеме складирования 15-20 млн т и уровне использования порядка 80% (Пальгунов. ).[ . ]

Комплексное использование пиритных огарков / В.И.Березовский, Р.В.Брегман и др. — М.: Металлургиздат. — 1963.[ . ]

Колчеданные огарки, являющиеся отходами производства серной кислоты, состоят в основном из окиси железа, и поэтому использование их в качестве пигмента представляет большой интерес. Колчеданные огарки обладают тусклым темнофиолетовым цветом и содержат значительное количество примесей в виде соединений меди, сульфидов, основных солей, водорастворимых солей, свободной серной кислоты, а также черной закись-окиси железа. Общее содержание серы в огарках доходит до 3—4%, меди до 0,6%, цинка до 1,5%, и поэтому их непосредственное использование в качестве пигмента невозможно.[ . ]

Рациональное использование пиритных огарков является составной частью общей задачи — комплексной переработки минерального сырья. Как правило, они содержат, %: 45-47 Ре; 0,36-0,44 Си; 0,38-0,94 7-П , 0,03-0,06 РЬ; 0,5-4,6 8; 0,04-0,07 Ав. кроме ЭТИХ основных компонентов, в них встречаются золото (1,6-1,8 г/т), серебро (8,4-20,8 г/т), редкие (рассеянные) элементы.[ . ]

Наличие в пиритных огарках наряду с железом цветных, редких и благородных металлов создает предпосылки для их использования в черной и цветной металлургии. Одним из возможных путей переработки является хлорирующий обжиг огарка, полученного из перефлотированных концентратов.[ . ]

Другие направления использования огарков. Как отмечалось выше, наибольшее количество пирит-ных огарков в нашей стране используется в промышленности строительных материалов, где они служат в качестве добавки к шихте для получения цемента. Другим значительным потребителем пиритных огарков является сельское хозяйство, где их применяют в качестве удобрений, содержащих медь.[ . ]

В крупных масштабах огарки применяют в качестве железосодержащего компонента сырьевой смеси при производстве цемента. Это направление является преобладающим в России., учитывая, что расход добавки составляет 3-5% массы шихты. Вместе с тем безвозвратные потери цветных металлов огарков ставят под сомнение целесообразность их использования цементной промышленностью. Для ее нужд можно применять более подходящее сырье, например пыли и шламы черной металлургии или низкосортные железные руды.[ . ]

Утилизация пиритных огарков возможна по нескольким направлениям: для извлечения цветных металлов и производства чугуна и стали, в цементной и стекольной промышленности, в сельском хозяйстве и др. В нашей стране около 75% массы образующихся пиритных огарков находит использование в основном в производстве строительных материалов и в сельском хозяйстве.[ . ]

Возможны различные варианты использования отходов. Проблема может быть решена, если метод их применения позволяет утилизировать их в количествах, сопоставимых с ресурсами. Не следует привлекать экзотические дорогие варианты, позволяющие утилизировать лишь незначительную часть отходов. Например, пиритные огарки содержат значительные количества оксидов железа и цветных металлов. В принципе их можно переработать, выделяя все основные компоненты, но это настолько сложное производство, что оправданным оказывается использование огарков в качестве компонента сырьевой смеси для изготовления цемента.[ . ]

Были проведены три серии экспериментов с использованием в качестве железосодержащих компонентов пиритных огарков и двух гальванических осадков после подсушки и помола: первый без нефтепродуктов, второй — с примесью 5 % нефтепродуктов. В качестве основного сырья использованы слабовспучивающиеся суглинки Никольского месторождения — типичная литологическая разновидность глинистых пород Западной Сибири. Суглинок характеризуется низким содержанием природной органики (менее 0,5 %) и железных оксидов (6—5 %) и высоким содержанием свободного кремнезема (более 40 %) [184].[ . ]

В черной металлургии России известна практика использования огарков без предварительного окускования и извлечения из них цветных металлов. В свете изложенного выше нерациональность такого подхода очевидна.[ . ]

Тем не менее некоторое количество пиритных огарков используется в качестве сырья для доменной плавки без предварительного извлечения цветных и драгоценных металлов. Однако в этом случае перед доменной плавкой необходимо удалить из огарка серу и провести его окускование. Наиболее распространенным процессом для одновременного решения этих задач является агломерация — высокотемпературная обработка огарка, приводящая к выгоранию из него серы и получению кускового материала, пригодного для доменной плавки.[ . ]

Следует отметить, что извлечение цветных металлов из пиритных огарков преследует цель не только повысить степень комплексного использования сырья, но и ограничить их содержание уровнем, позволяющим получать качественный чугун и поддерживать нормальный ход плавки. Известно, что по различным причинам допустимое содержание меди и серы в большинстве марок сталей обеспечивается при их доле в шихте доменных печей не более 0,2%, повышенный уровень свинца и цинка в последней нарушает ход доменного процесса, мышьяк в чугуне и стали придает им хладноломкость.[ . ]

Читать еще:  Цемент применяемый при монтаже

Твердые вещества — осадок из реактора, производственный и бытовой мусор, шлаки, огарки, органические остатки от биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод — все это поступает в блок цехов 25 для комплексной переработки в продукцию — в удобрение, строительные материалы и различные виды сырья для промышленности. В основе комплексной переработки твердых отходов лежат физико-химические и биологические процессы, включающие двухстадийную технологию восстановления использованных веществ до природных состояний (типа мелиоранта).[ . ]

При производстве серной кислоты образуется значительное количество твердых отходов — колчеданных (пиритных) огарков. Эти отходы идут в отвал. Использование колчеданных огарков для цементной промышленности пока невелико — около 19%. Намечается комплексная переработка этих отходов с получением железосодержащего сырья (окатышей), пригодного для использования в черной металлургии. Однако в связи с дальнейшим увеличением объема производства серной кислоты количество твердых отходов увеличится примерно в 1,5 раза.[ . ]

Цементная промышленность постоянно ощущает острый дефицит доменных гранулированных шлаков и железосодержащих добавок. Это стимулирует работы по использованию мартеновских, конвертерных, ферросплавных и других металлургических шлаков. В частности, обез-меженный методом флотации отвальный шлак медной отражательной плавки на штейн с 1995 г. применяется на Сухоложском цементном заводе в количестве 3,5-4% взамен — 2,5% пиритных огарков. При этом свойства клинкера остались без изменения, производительность печи по его обжигу увеличилась более чем на 2%, расход топлива сократился примерно на 4%. Внедрение нового сырьевого компонента не потребовало изменения технологии или оборудования (Новый. ).[ . ]

Разработана и технология минеральных пигментов, на основе которых получают краски, пригодные для покрытия всевозможных поверхностей, в том числе и металлических. Согласно этой технологии, исключающей использование серной кислоты, для приготовления пигмента типа железного сурика используют (фракцию огарка 1,3—0,27 мм, наиболее богатую оксидом железа. Этот огарок измельчают, сушат и прокаливают перед смешением с наполнителями.[ . ]

Термическая обработка. При утилизации и переработке твердых отходов используют различные методы термической обработки как исходных твердых материалов, так и получаемых на их основе продуктов. Эти методы включают различные приемы пиролиза (например, отходов пластмасс, древесины, рези-.новых технических изделий, шламов нефтепереработки), переплава (например, отвальных металлургических шлаков, отходов термопластов, металлолома), обжига (например, некоторых шлаков цветной металлургии, пиритных огарков, ряда железосодержащих шламов и пылей) и огневого обезвреживания (сжигания) многих видов твердых отходов на органической основе. Примеры использования этих приемов в технологии рекуперации твердых отходов изложены ниже.[ . ]

Одним из главных много тоннажных производств химии является сернокислотное производство. Как было сказано выше, большое количество серы может быть получено из отходящих газов энергетики. Однако в настоящее время сырьем для производства серной кислоты служит пирит, самородная сера и сероводород. Идеальным сырьем для производства серной кислоты может служить самородная сера, но ее запасы ограничены и большое ее количество получается из пиритов. Пирит сжигается в различных топках с получением сернистого газа и с дальнейшим получением из него серной кислоты. При этом получается большое количество так называемого пиритного огарка, часто содержащего золото, серебро, цветные металлы и железо в количествах, близких к содержанию его в железорудных концентратах. Пиритного огарка в настоящее время накопилось сотни миллионов тонн, в СССР он мало используется и накапливается в отвалах. Переработка его сопряжена с известными сложностями, однако комплексное использование огарка технически осуществимо (ряд стран перерабатывает пиритные огарки) и может дать большой экономический эффект.[ . ]

Огарок для производства цемента

ПРОЕКТЫ ГРУППЫ КОМПАНИЙ
«Регионального Центра Инновационных Технологий»
ЦЕМЕНТ, БЕТОН и СТРОИТЕЛЬНЫЕ СМЕСИ
Компоненты для производство цемента.

Для производства цемента могут применяться как природные вещества, так и промышленные продукты. Исходными материалами служат минералы, содержащие главные составные части цемента:

  • оксид кальция (CaO, негашеная известь),
  • кремнезем (SiO2, диоксид кремния),
  • глинозем (Al2O3, оксид алюминия, корунд),
  • оксид железа (Fe2O3).

Эти компоненты редко содержатся в нужном соотношении в каком-либо одном виде сырья. Поэтому часто приходится подбирать сырьевую смесь по расчету из составляющей, богатой известью (карбонатный компонент), и составляющей, бедной известью, но содержащей кремнезем, глинозем и оксид железа (глинистый компонент). Двумя основными компонентами сырьевой смеси, как правило, служат :

известняк и глина или

известняк и мергель .

1. Карбонатные породы

Содержание карбонатного компонента в цементной сырьевой смеси обычно достигает 76—80%. Поэтому химические и физические свойства этого компонента оказывают решающее влияние на выбор технологии производства цемента.

Известняк (СаСО3, Карбонат кальция) широко распространен в природе. Для производства портландцемента пригоден карбонат кальция всех геологических формаций. Наиболее чистыми формами известняка являются известковый шпат (кальцит) и арагонит. Известковый шпат имеет гексагональную кристаллическую структуру, а арагонит — ромбическую. Плотность:
— известкового шпата равна 2,7 т/м 3 ,
— а арагонита — 2,95 т/м 3 .
Макрозернистой разновидностью известкового шпата является мрамор. Однако использовать мрамор для производства цемента неэкономично. Наиболее распространенными и часто похожими на мрамор формами карбоната кальция являются известняк и мел.
Известняк имеет в основном мелкозернистую кристаллическую структуру. Твердость известняка определяется его геологическим возрастом: чем древнее геологическая формация, тем, как правило, тверже известняк.
Твердость известняка находится в интервале от 1,8 до 3,0 по шкале твердости Мооса, а плотность — в интервале от 2,6 до 2,8 т/м 3 .
Наиболее чистый известняк имеет белый цвет. Чаще всего в известняке содержатся примеси глинистых веществ и соединений железа, которые и определяют его цвет.

Мел . С точки зрения геологии мел является относительно молодой осадочной породой, образовавшейся в меловой период. В противоположность известняку мел имеет более рыхлую, землистую структуру; это свойство позволяет отнести мел к сырью, как бы специально предназначенному для мокрого способа производства цемента. Поскольку добыча мела производится без взрывных работ и, кроме того, мел не требует дробления, применение такого сырья значительно снижает стоимость производства цемента. Обычно содержание карбоната кальция в меле составляет 98—99% при незначительных примесях SiO2, Аl2О3 и MgCO3.

Мергель . Известняк с примесями кремнезема и глинистых веществ, а также оксида железа называют мергелем. Мергели представляют собой переходную ступень к глинам. Благодаря широкому распространению мергели часто служат сырьем для производства цемента.
В геологическом отношении мергели относятся к осадочным породам, образовавшимся при одновременном осаждении карбоната кальция и глинистых веществ. Твердость мергеля ниже твердости известняка; чем больше глинистых веществ содержится в мергеле, тем ниже его твердость. Иногда в мергеле также содержатся битумные составляющие. Цвет мергеля зависит от глинистых веществ и меняется от желтого до серо-черного. Мергели являются прекрасным сырьем для производства цемента, так как представляют собой однородную смесь карбонатной и глинистой составляющих.

Читать еще:  Расчет цемента для установки цементного моста

В зависимости от количественного соотношения карбонатного и глинистого компонентов в состав цементной сырьевой смеси входят различные карбонатно-глинистые породы.

Таблица. Классификация карбонатно-глинистых пород:

Известняки и мергели различных химических составов применяются для производства цемента.

Таблица. Химический состав известняков и мергелей, %:

2. Глинистые породы

Другим важным сырьем для производства цемента является глина. Глины в основном представляют собой продукты выветривания щелочных и щелочноземельных алюмосиликатов, таких как полевые шпаты и слюды. Основными компонентами глин являются гидроалюмосиликаты. Глины подразделяются на следующие минеральные группы [6]:

  • группа каолинов Al2O3-2SiO2-2H2O— каолинит, диккит, накрит, галлуазит;
  • группа монтмориллонитов —
    • монтмориллонит Al2O3-4SiO2-H2O+nH2O,
    • бейделлит Al203-3Si02nH2O,
    • нонтронит (Аl, Fe)2O3-3SiO2nH2O,
    • сапонит 2MgO-3SiO2nH2O;

    группа щелочесодержащих глин — глинистые гидрослюды, включая иллит,— минералы с различным соотношением К2О, MgO, Al2O3, SiO2, H2O.

    Глинистый минералУдельная поверхность
    м 2 /г
    Объемная
    масса
    т/м 3
    Каолиноколо 152,60 — 2,68
    Галлуазитоколо 432,00 — 2,20
    Иллитоколо 1002,76 — 3,00
    Монтмориллонитоколо 800

    Точка плавления глин находится в интервале 1150—1785°С

    Химический состав глин различен; имеются глины, содержащие чистые глинистые минералы, и глины, в состав которых входит значительное количество химических примесей, например, гидроксид железа, пирит, кварц, карбонат кальция и т. д.
    Гидроксид железа чаще всего является красящим компонентом глины; различную окраску глинам также могут придавать органические вещества. Глина без примесей имеет белый цвет.
    Главным источником появления щелочей в цементах является глинистый компонент сырьевой смеси.

    Таблица. Химический состав глин, применяющихся при производстве портландцемента:

    3. Корректирующие добавки

    Корректирующие добавки вводят в цементную сырьевую смесь в тех случаях, когда ее химический состав не отвечает установленным требованиям.
    Для повышения содержания кремнезема в качестве добавки или корректирующего материала применяют песок, глину с высоким процентом кремнезема, трепел и т.д.
    При недостатке оксида железа в качестве корректирующего материала применяют колчеданные огарки, железную руду и т.д.

    Таблица. Химический состав корректирующих добавок, %:

    КомпонентДиатомитБокситОгаркиКолчедан-
    ные огарки
    Железная рудаКолошни-
    ковая пыль
    Зола-уносПесок
    Потери при прокаливании6,215-200,5-15,45-125-150,2-4,00,2
    SiO 277,016-225-286-2520-2511-2226-3699,2
    Al2O 3
    Fe2O 3
    9,644-580,3-18,2
    51,1-83,6
    2-16
    62-87
    3-9
    45-60
    5-14
    54-69
    6-9
    5-8

    0,5
    CaO0,310-160,7-0,90,5-2,51-942-50
    MgO0,90,2-1,00,2-2,01,5-7,00,5-2,53-4
    SO 30,1-8,60,8-8,00,3-0,60,2-2,52,5-3,0
    Na2O
    K2O
    1,5



    0,8-3,5

    Для производства 1 тонны цементного клинкера расходуется 1,6-2,0 тонны основного природного минерального сырья средней влажности.

    Производство цемента

    Цемент пользуется огромной популярностью в строительстве. Его применяют как самостоятельно, так в качестве компонента многих строительных составов (к примеру, в производстве железобетона и бетона). Изготовление цемента – дорогостоящий и энергоемкий процесс. Заводы размещают в непосредственной близости к месту добычи сырья, из которого в дальнейшем будет создаваться продукт.

    Производство цемента включат 2 этапа:

    • получение клинкера,
    • измельчение клинкера и введение добавок.

    На получение клинкера приходится приблизительно 70% себестоимости стройматериала.

    Начинается все с добычи сырьевых материалов. Как правило, добыча известняка осуществляется путем сноса части горы, после которого открывается слой желто-зеленого известняка. Глубина залегания известнякового слоя – приблизительно 10 м, толщина – в среднем 0,7 м. После того, как сырье доставлено на завод, производится обжиг в специальной печи при температуре +1450°С, в результате которого получают клинкер.

    На второй стадии производства цемента осуществляют дробление клинкера, гипсового камня, сушка добавок. Затем производится помол клинкера вместе с добавками и гипсом. Гипс добавляют в размере 5% от общей массы, добавки вводят в зависимости от типа смеси.

    Однако, учитывая тот факт, что технические и физические характеристики сырьевого материала могут отличаться, для каждого типы сырья предусмотрен свой способ подготовки.

    Способы производства цемента:

    • мокрый,
    • сухой,
    • комбинированный.

    Изготовление цемента мокрым способом

    Мокрый способ предусматривает изготовление цемента с применением карбонатного компонента (мела) и силикатного компонента (глины). Также используются железосодержащие добавки (пиритные огарки, конверторный шлам и пр.). Влажность мела не должна быть более 29%, а влажность глины – не выше 20%. Называется этот способ производства цемента тому, потому что измельчение сырья осуществляется в воде, на выходе образуется шихта в виде суспензии на водной основе. Влажность шихты – 30-50%. Далее производится обжиг шлама в печи, в результате которого выделяется углекислота. Образовавшиеся шарики-клинкеры перемалывают в тонкий порошок под названием цемент.

    Производство цемента сухим способом

    Данный способ по праву считается наиболее экономически выгодным. Особенность его в том, что на всех стадиях используются материалы только в сухом состоянии. Выбор схемы производства цемента определяется химическими и физическими характеристиками сырья. Наиболее востребованным признано изготовление материалов во вращающихся печах, в котором используются глина и известняк.

    После того, как глина и известняк прошли измельчение в дробилке, их сушат до требуемого состояния (влажность — не более 1%). Просушка и измельчение производиться в сепараторной машине, после чего смесь отправляется в циклонные теплообменники, где находится не боле 30 секунд. Далее идет стадия, на которой производиться обжиг сырья с дальнейшим перемещением в холодильник. Затем клинкер направляется на склад, где происходит его перемалывание и фасовка. Подготовка гипса и добавок, а также хранение и транспортировка цемента идентичны тем, которые производятся при мокром способе.

    Комбинированный вариант производства цемента

    Шлам получают «мокрым» способом, после чего смесь обезвоживается в специальных фильтрах до того момента, пока уровень влажности не достигнет 16-18%. Далее сырье отправляют на обжиг. Второй вариант комбинированного способа производства цемента предусматривает сухое изготовление сырьевой массы, в которую затем вводят 10-14% воды и гранулируют. Размер гранул не должен превышать 15 мм. Далее производится обжиг.

    Для каждого способа производства используют свое оборудование и определенную последовательность операций.

    Современные производства ориентируют деятельность на получение материала сухим методом. Его по праву считают будущим цементной промышленности.

    0 0 голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты