4 Анализ технологического процесса

Технологический

передел, процесс и его

содержание, аппарат

Количественные характеристики параметров процесса

Операторы

Материальные и энергетические потоки

ъ

1. Складирование извест-

няка, процесс механиче-

ский – загрузка и выдача

материала с частичным

усреднением зернового

состава; технологическое

оборудование – сырьевой

бункер

Характеристика известняка: наиболь-шая крупность кусков – 800-850мм; наименьшая крупность кусков – 100 мм; плотность в куске – 2600 кг/м³; плотность насыпная – 1450 кг/м³; влажность породы – 5 %;, прочность на сжатие – 25 МПа; содержание СаСО₃ ≥ 95 %

М₁ – количество известня-ка, поступающего в сырье-

вой бункер;

М₂ - количество известня-

ка, выходящего из бункера;

М_2п – механические потери

в питателе и транспорти-

рующем устройстве;

1.2Складирование шлака, процесс механический - загрузка и выдача материала с частичным усреднением зернового состава; технологическое оборудование – сырьевой бункер

Характеристика шлака: шлак получен полусухой грануляцией, Обычно в состав доменных шлаков входят оксиды CaO, Si0₂, А1₂0₃, MgO, FeO и сернистые соединения CaS, MnS, FeS, а иногда Ti0₂ и соединения фосфора. Преобладающими в доменных шлаках являются CaO, Si0₂, A1₂0₃ и отчасти MgO, суммарное содержание которых достигает 90-95%.

М_1б – количество шлака, поступающего в сырьевой бункер

Технологический

передел, процесс и его

содержание, аппарат

Количественные характеристики параметров процесса

Операторы

Материальные и энергетические потоки

ъ

1.3Складирование гипса, процесс механический – загрузка и выдача материала с частичным усреднением зернового состава; технологическое оборудование – сырьевой бункер

Характеристика гипса: количество гипса в цементе нормируется по содержанию SO₃. В обычных цементах оно должно быть не менее 1,0 и не более 3,5%, а в высокопрочных и быстротвердеющих - не менее 1,5 и не более 4,0%.

М_1в – количество гипса, поступающего в сырьевой бункер

2. Дробление известняка; процесс механический- измельчение раздавливанием и истиранием; аппарат – валковая дробилка

Наибольшая крупность загружаемых

кусков – 300 мм; фракция известняка по

требованиям к загрузке известеобжиго-

вой печи – 50-100 мм

М₃ – количество выходя-щего из дробилки извест-

няка;

М₄ – возврат известняка

после сортировки;

М_3п – механические потери

известняка при транспор-

тировании и в аспирацион-

ных устройствах.

3. Сортировка известняка по крупности; процесс

Зерна известняка более 100 мм возвращаются на домол

М₄ – количество верхнего отсева;

механический – разделе-

ние смеси зерен на фрак-

ции просеиванием сквозь

сита; аппарат – качаю-

щийся грохот

М₅ – нижний отсев (отходы); М₆ – выход деловой (рабочей) фракции;

М_6п – механические потери

при грохочении и тарнспортировании;

М_6б – количество шлака выходящегоиз бункера

Технологический

передел, процесс и его

содержание, аппарат

Количественные характеристики параметров процесса

Операторы

Материальные и энергетические потоки

ъ

4.Помол шлама; процесс механический- измельчение ударами и истиранием; аппарат -сепараторная мельница замкнутого цикла

Получаемый глиняный шлам с влажностью 60-70% подают в сырьевую мельницу, где он размалывается совместно с раздробленным известняком и шлаком.

М₇ – количество шлама, выходящего из мельницы

5.Вылеживание шлама,

аппарат – шламбассейны,

процесс - гидромеханический

В вертикальных бассейнах шлам перемешивается сжатым воздухом, а в горизонтальных - механическим путем и сжатым воздухом. Перемешивание предотвращает возможность осаждения шлама и позволяет достичь полной его гомогенизации. При использовании сырьевых компонентов, имеющих постоянный химический состав, корректирование шлама производят не в вертикальных, а непосредственно в горизонтальных бассейнах большой емкости.

М₈ – количество шлама, выходящего из смесительных силосов, готового для обжига;

Технологический

передел, процесс и его

содержание, аппарат

Количественные характеристики параметров процесса

Операторы

Материальные и энергетические потоки

6. Обжиг шлама –

Вращающаяся печь, совокупность

процессов

Печь, установленная  под углом 3…4 к горизонту, имеет  частоту вращения 0,5…1,5 мин^-1. Вращающиеся печи в основном работают по принципу противотока.

6.1 Тепловой процесс: на-

грев шлама до тем-

пературы обжига

Температура шлама на входе 100 ^оС; реакция разложения карбоната кальция при температуре 900°С-1200°С; усвоения извести - при температуре 1300°С - 1450°С происходит частичное плавление материала с образованием жидкой фазы; Зона охлаждения- с температурой 1100°С - 1200°С клинкер  выходит из печи, после чего сразу попадает в холодильник.

М_9п – потери в виде выноса

пыли из печи;

Q₁ – количество теплоты на

нагрев шлама;

Q₂ – потеря теплоты с от-

ходящими дымовыми газа-

ми.

6.2 Массообменный про-

цесс: обезвоживание шлама (испарение во-

ды)

Вначале шлам разжижается, затем комкуется

Q₃ – количество теплоты на

испарение воды;

М₉ – количество шлама, поступающее в зону ис-

парения;

М₁₀ – количество испаренной воды

Технологический

передел, процесс и его

содержание, аппарат

Количественные характеристики параметров процесса

Операторы

Материальные и энергетические потоки

М₁₁ – количество обезво-

женного шлама.

6.3 Химический процесс: получение качественного клинкер(зона усвоения извести)

.Чтобы поучить качественный клинкер материал должен находиться в зоне определенное время 6-30 мин (время зависит от размера гранул). За это время 3СаО* Аl₂О₃ и 4СаО*Аl₂О₃*Fe₂O переходит в расплав 2СаО*SiO₂. В результате происходит взаимодействие белита 2СаО*SiO₂ с СаО и образуется алит 3СаО*SiO₂. Содержание свободных оксидов кальция около 1%

Уравнение реакции: 3СаО* Аl₂О₃ и 4СаО*Аl₂О₃*Fe₂O переходит в расплав 2СаО*SiO_2, 2СаО*SiO₂ с СаО и образуется алит 3СаО*SiO₂

кальция около 1%;

Q₄ - затраты теплоты на химическую реакцию;

М₁₂ - количество получае­мого клинкера;

М₁₃ - количество летучего СО₂ (потери массы).

6.4 Тепловой процесс:

охлаждение выходящего

клинкера

Зона охлаждения- с температурой 1100°С - 1200°С клинкер  выходит из печи, после чего сразу  попадает в холодильник. В холодильнике клинкер подвергается резкому охлаждению

М_14в – количество гипса, выходящего из бункера;

М₁₄ – количество клинкера выходящего из вращающейся печи;

М_14п – механические потери клинкера при транспор-

тировании на склад;

Q₅ – теплота, уносимая клинкером

Технологический

передел, процесс и его

содержание, аппарат

Количественные характеристики параметров процесса

Операторы

Материальные и энергетические потоки

Q₆ – потери теплоты в ок-

ружающую среду через ог-

раждения печного про-

странства.

7. Очистка отходящих из

печи газов от пыли; про-

цесс гидромеханический;

технологическое обору-

дование – электрофильт-

ры, циклоны, рукавные

фильтры, дымососы (от-

сасывающие вентилято-

ры)

Концентрация пыли в выбрасываемом в

атмосферу газе не должна превышать

30 мг/м³, степень очистки отходящих

газов – не менее 99 %

М₁₅ – количество пыли,

осаждаемой в пылеосади-

тельной системе

8. Помол клинкера; процесс механический- измельчение ударами и истиранием; аппарат -сепараторная мельница замкнутого цикла

Полученный клинкер дозируется и отправляется в цементную мельницу. На механизированном шихтовальном дворе складируются также гидравлические добавки и гипс, которые по мере надобности подаются в бункеры цементных мельниц для совместного помола с клинкером.

М₁₆ – количество ШПЦ выходящего из мельгицы;

Q₇ – количество теплоты на охлаждение;

Q₈ – потеря теплоты ШПЦ, за счет транспортировки

Технологический

передел, процесс и его

содержание, аппарат

Количественные характеристики параметров процесса

Операторы

Материальные и энергетические потоки

9. Складирование ШПЦ; технологическое обо-

рудование – бункер ШПЦ

Полученный шлакопортландцемент транспортируется из мельниц пневматическим путем в силосы для хранения

9.1 Механический про-

цесс – загрузка ШПЦ в

складские емкости, вы-

грузка в тарнспортные

средства с частичным ус-

реднением зернового и

химического составов

М₁₇ – количество ШПЦ на складе

9.2 Тепловой процесс – самопроизвольное осты-вание ШПЦ на складе

Температура ШПЦ, отгружаемой в транспортные средства ≤ 50оС

М₁₈ – количество ШПЦ, отгружаемое потребителям

со склада;

Q₉ – потери теплоты ШПЦ при остывании