44. Способы производства пц.
Производство ПЦ: 1.изготовление клинкера 2.получение ПЦ измельчением клинкера совместно с гипсом, АМД и другими добавками Получение клинкера — наиболее сложный и энергоемкий процесс, требующий больших капитальных и эксплуатационных затрат. Удельная стоимость клинкера достигает 70—80 % общей стоимости ПЦ
Производство ПЦ: 1.добычи известняка и глины; 2.подготовки сырьевых материалов и приготовления из них однородной смеси заданного состава; 3.обжига сырьевой смеси материалов до спекания с получением клинкера; 4.помола клинкера в порошок с небольшим количеством гипса, а иногда и добавок.
Основной задачей является получение клинкера с заданным фазовым (минеральным) составом, что зависит от состава и качества сырья, выбранного соотношения между исходными материалами, требуемой дисперсности и однородности сырьевой смеси и правильного режима обжига и охлаждения клинкера.
Способы подготовки сырьевой смеси из исходных материалов:
1.мокрый (помол и смешение сырья осуществляются в водной среде),
2.сухой (материалы измельчаются и смешиваются в сухом виде)
3.комбинированный.
Мокрый способ.
-измельчение материалов в водной среде
-достигается высокая однородность смеси
-расход топлива в 1,5—2 раза больше, чем при сухом
-большие размеры вращающихся печей
Сухой способ.
-печи более короткие
-меньший расход топлива
-сложно получить однородную смесь за короткий промежуток времени
Комбинированный способ:
-сырьевую смесь готовят по мокрому способу, затем шлам обезвоживается на специальных установках и направляется в печь
-быстрее спекание и обжиг
-на 20—30 % снижается расход топлива по сравнению с мокрым способом, но при этом возрастают трудоемкость производства и расход электроэнергии
В России и США преобладает производство цемента по мокрому способу. Сухой способ широко используется в Японии, ФРГ, Италии.
46. Мокрый способ производстваПц.
Технологическая схема производства ПЦ по мокрому способу.
48. Процессы, протекающие при обжиге клинкера.
Шлам омывается горячими газами и подсушивается, образуя комья. По мере продвижения материала при 500 - 750оС выгорают органические вещества и начинается дегидратация - выделение химически связанной воды из глинистой составляющей, сопровождаемая потерей пластичности и связующих свойств. Комья материала распадаются в подвижный порошок. При 750 - 800оС и выше в материале начинаются реакции в твердом состоянии между его составляющими. Их интенсивность возрастает с повышением температуры. Происходит сцепление отдельных частичек порошка и образование гранул разного размера. При прохождении зоны с температурой 900 - 1000оС происходит диссоциация карбонатов кальция с выделением оксида кальция и углекислого газа, который уносится с продуктами горения. Оксид кальция СаО вступает в химическое взаимодействие с глиноземом, оксидом железа и кремнеземом. Реакции химического связывания СаО протекают в твердом состоянии достаточно интенсивно при 1200 - 1250оС, при этом образуются следующие химические соединения: 2CaОSiO2 (двухкальциевый силикат), 3CaOAl2О3 (трехкальциевый алюминат) и 4СаОAl2О3Fе2О3 (четырехкальциевый алюмоферрит) . При температуре свыше 1300оС 3CaOАl2О3 и 4СаОAl2О3Fе2О3 переходят в расплав, в котором частично растворяются СаО и 2CaO SiO2 до насыщения раствора; в растворенном состоянии они реагируют между собой, образуя трехкальциевый силикат ЗСаО SiO2 - основной минерал портландцемента. Процесс образования трехкальциевого силиката, выделяющегося из жидкой фазы в виде кристаллов, способных расти, обычно происходит около 1450оC. При понижении температуры до 1300оС жидкая фаза застывает, процесс спекания заканчивается.