5. Обґрунтування та опис технологічної схеми виробництва

Технологічна схема виробництва цементу повинна включати наступні етапи:

• добування і транспортування сировини на завод;

• подрібнення сировини і приготування сировинної суміші;

• випал сировинної суміші та одержання клінкеру;

• підготовка активних мінеральних додатків;

• розмелювання клінкеру з додатками і одержання цементу;

• складування сировини та готової продукції.

Добування карбонатної і глинистої сировини, як правило, ведеться відкритим способом в кар’єрах, що знаходяться поблизу цементного заводу.

В комплекс видобувних робіт повинні входити: видалення шару пустої породи (розкриву), розробка пласту породи, завантаження добутої сировини на транспортуючий засіб. Вибір способу транспортування сировинних матеріалів з кар’єру на завод повинен здійснюватись, залежно від рельєфу місцевості і відстані з використанням залізничного та автомобільного транспорту, підвісних канатних доріг, магістральних стрічкових конвеєрів, гідротранспорту, тощо.

Для забезпечення безперервності технологічного процесу виробництва цементу на заводі необхідно передбачити створення запасу сировинних матеріалів і додатків (карбонатної та глинистої сировини на 3-5 діб, коригуючих та активних мінеральних додатків, гіпсу – на 15 діб).

Процес приготування сировинної суміші повинен включати грубе подрібнення, дозування, тонке розмелювання сировинних компонентів, коригування хімічного складу сировинної суміші, коригованої суміші та транспортування її на випал.

Залежно від фізичних властивостей карбонатної і глинистої сировини при приготуванні сировинної суміші можливі наступні сполучення м`якої (М) і твердої (Т) сировини:

1. М+М (крейда + глина);

2. Т+ М (вапняк + глина);

3. Т+Т (вапняк + глинистий сланець).

Поєднання сировини з різними властивостями змінює способи їх переробки в сировинну суміш (табл.5.1).

Таблиця 5.1 Варіанти технологічних схем приготування цементних сировинних сумішей

Вид сировинних матеріалів
М+М	Т+М	Т+Т
Спосіб виробництва
Мокрий	Мокрий або сухий	Сухий
Розмучування у воді крейди і глини з наступним домелюванням у млинах	При мокрому – розмелювання сировини в млинах у вологому середовищі, при сухому – сушіння м`якої сировини і сумісний помел компонентів у млинах	Сушіння сировини в барабанах, сушіння при подрібненні, поєднання сушіння і помелу у млинах

Подрібнення сировинних матеріалів залежно від їх фізичних властивостей повинно здійснюватись в одну, дві або три стадії на заводі або безпосередньо в кар’єрі. Тонке розмелювання сировинних компонентів здійснюють в сировинних млинах, куди матеріали дозуються об`ємними або ваговими дозаторами. Розмелювання може бути двостадійним з використанням млинів самоподрібнення(попереднє розмелювання) і коротких трубних млинів (домелювання) відкритого або закритого циклу.

Сировинна суміш повинна коригуватись (порційно або в потоці), усереднюватись і подаватись на зберігання у великі басейни або силоси з розрахунку на 4-5 – добову безперебійну роботу цеху випалу.

Випал сировинних сумішей здійснюється в обертових печах, якіі забезпечують одержання клінкеру високої якості.

Запроектовані і побудовані останнім часом заводи мокрого способу забезпечують переробку будь-якої, придатної за хімічним складом сировини, незалежно від її вологості. При цьому, з врахуванням типу палива і особливостей сировини, можливий вибір різноманітних схем переробки.

Найбільш характерними поєднання є:

• високоволога сировина (крейда, глина), паливо – (газ, мазут, вугілля);

• волога сировина (вапняк, глина), паливо – (газ, мазут, вугілля);

• суха тверда сировина (вапняк, сланець), паливо – (газ, вугілля).

При переробці високовологої сировини на сучасних заводах використовують млини мокрого самоподрібнення (ММС) типу “Гідрофол” із спеціально вбудованою стрижневою камерою. У цій камері проходить остаточне подрібнення не розмелених в барабані млина грубих включень.

Характерною особливістю таких технологічних схем подрібнення є відсутність дробильного відділення, в якому б сировина проходила стадію попереднього подрібнення в дробарках. Немає в цих схемах складів крейди і глини, розміщених на проммайданчиках, так як запаси сировинних матеріалів, необхідних для забезпечення стабільної роботи агрегатів випалу, зберігаються у вигляді шламу. При цьому доцільно проводити домол грубого шламу одразу після виходу з млинів “Гідрофол” з використанням проміжної класифікації. Використання млинів “Гідрофол” також доцільно при застосуванніі закарстованих вапняків.

Переробка твердої сировини (вапняку, сланців, мергелів) проводиться з використанням різних видів дробильного обладнання (конусних, щокових, молоткових дробарок) і в трубних чи валкових млинах. Для створення буферних ємностей, які забезпечують безперебійне постачання сировини з кар’єрів, споруджуються склади різних типів (відкриті, силосні, шатрові та ін.).

Стабільність або, навпаки, різноманітність хімічного складу сировини визначають систему коригування та гомогенізації шламу, необхідність спорудження крім горизонтальних ще й вертикальних шламбасейнів при мокрому способі виробництва.

Переробка сировинних матеріалів у сировинну муку може проводитись за різними варіантами технологічних схем ( приведені у додатку):

• помелу відкритому або замкнутому циклах з вихідною вологістю 1…2%. Сировинні матеріали з високою природною вологістю попередньо підсушують в сушильних барабанах, або інших агрегатах для сушіння ;

• кульових і трубних млинах різних типів з одночасним підсушуванням матеріалу (при вихідній вологості сировини до 10%);

• млинах самоподрібнення типу “Аерофол” з наступною класифікацією матеріалу і домелом в коротких трубних млинах (при вихідній вологості 10-12%);

• валкових млинах (волога сировина, що містить 3-5 % кременистих включень);

• валкових дробарках і дробарках-сушарках для попередньої підготовки матеріалів безпосередньо перед помелом.

Використання твердого палива (як правило, суміші вугілля двох видів) вимагає передбачення в проекті вуглепідготовчого відділення для сушіння та розмелювання вугілля до залишку на ситі № 008 не більше 10-12 %. Для складування вугілля передбачають силосні закриті або відкриті склади. Одночасне сушіння і розмелення здійснюється в коротких кульових вугільних млинах з повітро-прохідними сепараторами або агрегатах роздільного сушіння та помелу.

Для стабілізації хімічного складу сировинних матеріалів, які поступають на розмелювання, споруджуються усереднюючи склади різних типів та конфігурацій. Гомогенізація та зберігання сировинної муки проводиться в силосах, які можуть бути двох- або одноярусними з різними системами пневмоперемішування, неперервної дії або порційними.