Портландцемент. Его производство, свойства и применение
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
мости от твердости измельчают в дробилках различной конструкции до кусков размером 20 - 30 мм и, если влажность их превышает 8%, подсушивают в мельницах самоизмельчения. Подсушенные материалы в требуемых соотношениях поступают в мельницу сухого помола, где производятся их сушка и тонкое измельчение. Размолотая сырьевая мука подается в гомогенизационный силос, над которым расположены бункера тонкоизмельченных корректирующих добавок. В этих силосах сырьевая мука тщательно перемешивается и корректируется. Из гомогенизационных силосов сырьевая мука поступает в расходные силосы и далее в циклоны теплообменники вращающейся печи. Полученный клинкер после выдерживания измельчается вместе с добавками и поступает в силоса цемента.
Рисунок 2: Технологическая схема производства по сухому способу: 1 - бункер известняка; 2 - щековая дробилка; 3 - молотковая дробилка; 4 - бункер глины; 5 - валковая дробилка; 6 - объединенный склад сырья; 7 - мельница; 8 - циклон-осадитель; 9 - промежуточный силос; 10 - сепаратор; 11 - мельница; 12 - гомогенизационный силос; 13 - запасной силос; 14 - печь с циклонными теплообменниками; 15 - холодильник; 16 - склад клинкера и добавок; 17 - мельница; 18 - цементный силос.
Комбинированный способ. Данный способ производства совмещает в себе два способа и предполагает две разновидности технологий. "Мокрым" способом готовят сырьевую смесь - шлам. После чего шлам пропускают через фильтры, осушая смесь до 16-18%, а затем отправляют на обжиг. "Сухим" способом готовят шлам. Затем добавляют воду до влажности смеси 10-14% и гранулируют в шарики, которые после обжига становятся клинкером.
2.1.2 Обжиг сырьевой смеси и получение клинкера
Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре 1 400-1 500C в течение 2-4 часов в длинных вращающихся (рис. 4) или шахтных (рис. 5) цементообжигательных печах различных систем. Вращающиеся печи позволяют обжигать как шлам, так и сырьевую муку; при обжиге в шахтных печах требуется предварительное брикетирование сырьевой смеси, а значит, что ее можно готовить лишь по сухому способу.
Рисунок 4: Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера 1 - дымосос; 2 - питатель для подачи шлама; 3 - барабан; 4 - привод; 5 - форсунка подачи топлива; 6 - холодильник
Рисунок 5: Шахтная печь для обжига цементного клинкера:
- загрузочное устройство; 2 - отвод газов; 3 - фурма; 4 - выносной горн: 5 - окно; 6 - штейновый шпур; 7 - внутренний горн.
В обжигаемом материале происходят сложные физико-химические процессы, сопровождающиеся изменением, как их минералогического состава, так и физических свойств. Характер изменения физических свойств сырьевых смесей, приготовленных различными способами, по мере их нагревания оказывается до определенного интервала температур различным, однако после испарения воды из шлама в обоих видах сырьевых смесей протекают одни и те же химические процессы. Таким образом, нагретые до температуры 1 250-1 300C портландцементные сырьевые смеси состоят из ряда минералов, образовавшихся по реакциям в твердом состоянии, и непрореагировавшей свободной извести.
Повышение температуры более 1 300C приводит к появлению в системе расплава, который в последующем облегчает процесс спекания и приводит к существенному сокращению (усадки) объема, образовавшихся путем спекания зерен клинкера. Спекание сырьевых смесей может осуществляться в результате протекания реакций в твердом состоянии (спекание в твердой фазе, или твердофазовое спекание) и в присутствии жидкости (жидкостное спекание). Внешним признаком процесса спекания сырьевых смесей является уменьшение их пористости и увеличение плотности. При длительном обжиге имеющиеся в зернах клинкера поры постепенно заполняются.
При достижение в расплаве определенной величины и устойчивости начинается самопроизвольная (спонтанная) кристаллизация. Лишь при благоприятных условиях становится возможным появление устойчивых кристаллических зародышей. При наличии в расплаве твердой фазы процесс зарождения кристаллов облегчается, так как возникновение зародышей происходит на поверхности уже имеющихся кристалликов. Это и есть благоприятные условия для появления устойчивых кристаллических зародышей. В жидкой же фазе молекулы жидкости, обладая значительной, по сравнению с молекулами кристалла, кинетической энергией, не могут долгое время образовать устойчивую связь, и всякое случайное скопление молекул быстро распадается.
Затем происходит процесс охлаждения клинкера. Он является одной из наиболее ответственных стадий производства цемента. В зависимости от того с какой скоростью происходит процесс охлаждения, минералогический состав клинкера и его кристаллическая структура могут изменяться:
а) в результате медленного охлаждения расплав полностью закристаллизовывается ("клинкерное равновесие");
б) в результате очень быстрого охлаждения расплав полностью затвердевает в виде стекла.
2.1.3 Размол клинкера и добавок; упаковка и отгрузка
В зависимости от типа холодильной камеры печи температура клинкера после охлаждения колеблется от 50 до 150С. В мельницу желательно подавать клинкер с температурой не превышающей 50С, так как при переработке горячего клинкера падает производительность мельницы, увеличивается расход мелющих тел, а полученный цемент имеет слишком высокую температуру, что затрудняет его отгрузку.
Портландцемент получают путем размола клинкера в тонкий порошок. Для регулиро?/p>