Технология производства портландцементного клинкера по мокрому способу - Курсовая работа

Цемент представляет собой гидравлический вяжущий материал, который после смешения с водой и предварительного затвердения на воздухе продолжает сохранять и наращивать прочность в воде. С целью удовлетворения разнообразных потребностей строительства в нашей стране разработаны составы и технология получения специальных видов цементов: быстротвердеющего и особо быстротвердеющего портландцементов, используемых для изготовления железобетонных строительных деталей и конструкций, портландцемента для массивных монолитных бетонных сооружений, дорожный и тампонажный портландцементы и другие виды вяжущих материалов специального назначения. Цементная промышленность в настоящее время вступила в такой этап развития, когда техническое совершенствование производства, рост выпуска цемента, повышение технико-экономических показателей отрасли должно в основном осуществляться путем реконструкции и технического перевооружении действующих цементных заводов.Клинкер - важнейший компонент цемента - получают путем обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из карбонатных (75-80%) и глинистых (25-20%) пород и обеспечивающей в клинкере преобладание высокоосновных силикатов кальция [1]. К первой группе относятся материалы, предназначенные для получения клинкера, ко второй - материалы, добавляемые к клинкеру при помоле. Сущность его заключается в том, что сырьевую смесь подготавливают по мокрому способу, затем смесь максимально обезвоживают (фильтруют) на специальных установках и в виде полусухой массы обжигают в печи. Благодаря наклону и вращению поступивший в него сырой материал в виде кусков, порошка или суспензии движется к противоположному концу и за время своего движения по барабану постепенно нагревается, обжигается и, покидая барабан, поступает для охлаждения в специальный холодильник[6]. Верхним концом барабана печь входит в пыльную камеру, нижним - в откатную головку (рисунок 1.3), которая в печах с многобарабанными холодильниками заменена откатным щитом.Портландцемент - минеральный вяжущий материал, получаемый в результате помола цементного клинкера с добавками природного или техногенного гипса и, при необходимости, иными минеральными добавками.Прочность определяется при испытании стандартных образцов-балочек на изгиб и сжатие через 28 суток твердения цемента. Тонкость помола характеризуется удельной поверхностью (2500-4500 см2/г), остатком после просеивания на сите (до 15 %), а также гранулометрическим составом, отражающим распределение частиц цемента (в %) по фракциям. Обычно нормальная густота составляет 23-28 % и зависит от тонкости помола, наличия минеральных добавок (добавка шлака снижает, а добавки трепела, микрокремнезема увеличивают), содержания в цементе 3CAO•Al2O3 (увеличивает). Согласно ГОСТ 10178-85, начало схватывания должно наступать не ранее 45 минут, а окончание - не позднее 10 часов от начала затворения цемента водой. Пониженным тепловыделением характеризуются цементы с минеральными добавками.В настоящее время производство портландцемента осуществляют по трем способам: мокрому, сухому и комбинированному (полусухому). На выбор способа производства влияет целый ряд факторов, и в первую очередь теплоэнергетический и карьерная влажность сырьевых материалов. Достоинством мокрого способа производства являются меньшие энергетические затраты на стадии помола сырьевого шлама, что обеспечивает экономию электроэнергии в количестве примерно 10 КВТ ?ч на каждой тонне сырья по сравнению с сухим помолом. Санитарно-гигиенические условия изза меньшего количества тонкодисперсной пыли гораздо лучше на заводе, работающем по мокрому способу. Сырьевой шлам поступает в печь со стороны ее холодного конца, а со стороны выгрузочной части установлено горелочное устройство, через которое подается для сжигания газообразное топливо и воздух для горения топлива, поступающий из клинкерного холодильника с помощью дутьевых вентиляторов 8.В процессе обжига из сырьевой смеси определенного химического состава получают клинкер, состоящий из четырех основных клинкерных минералов. Например, трехкальциевый силикат 3CAO-SIO2, основной клинкерный минерал, образуется из трех молекул САО - окисла минерала известняка и одной молекулы Si02 - окисла минерала глины. Таким образом, для образования клинкера минералы одного сырьевого компонента - известняка и минералы второго компонента - глины должны химически прореагировать между собой[9]. По оси абсцисс (горизонтальная ось) отложена длина отдельных зон печи в процентах к общей длине барабана печи, а по оси ординат - температура в каждой точке печи материала и газового потока. По мере дальнейшего продвижения материал попадает в область более высоких температур и в сырьевой смеси начинают происходить химические процессы: при температуре свыше 200-300°С выгорают органические примеси и теряется вода, содержащаяся в минералах глины.В качестве сырья, для производства клинкера, используем следующий состав в пересчете на сухое вещество. Химический состав сырья представлен в таблице 5.1.