3.2 Способи виробництва цементу
Портландцементом називають порошкоподібний матеріал, отримуваний у результаті спільного помелу клінкера (продукту спікання вапняно-глинистої суміші при температурі 1400-1500оС), гіпсу і мінеральних добавок. Невелика добавка гіпсу (3-5%) на стадії помелу клінкера вводиться для регулювання термінів схоплювання.
Технологія виробництва портландцементу являє собою досить енергоємний процес і складається з наступних етапів: видобуток сировини в кар'єрі і його доставка на завод, приготування сировинної суміші, випал сировинної суміші до спікання (одержання клінкера), помел клінкера з одержанням порошку.
Сировиною для виробництва портландцементу служать вапняки з високим вмістом карбонату кальцію (крейда, щільний вапняк, мергелі), і глинисті породи (глини, глинисті сланці), що містять SiО2, Al2О3, Fe2O3.
У середньому для виробництва 1 т цементу витрачається 1,5 т сировинних матеріалів зі зразковим співвідношенням між карбонатними и глинистими складовими в сировину 3:1.
Підготовка сировинних матеріалів до випалу полягає в тонкому подрібнюванні й змішанні компонентів з дотриманням установленого співвідношення. Залежно від виду підготовки сировинної суміші до випалу портландцемент одержують трьома способами:
Мокрий спосіб виробництва цементу
Мокрий спосіб виробництва використовують при виготовленні цементу з крейди (карбонатний компонент), глини (силікатна компонент) і залізовмісних добавок (конверторний шлам, залізистий продукт, піритні недогарки). Також, в якості сировини використовують мергель. Застосовують мокрий спосіб у випадку коли сировина має підвищену природну вологість, неоднорідний хімічний стан по пласту і добре розмокає у воді, утворюючи однорідну масу. Вологість глини при цьому не повинна перевищувати 20%, а вологість крейди - 29%. Мокрим цей спосіб названий тому, що подрібнення сировинної суміші проводиться у водному середовищі, на виході виходить шихта у вигляді водної суспензії - шламу вологістю 30-50%. Далі шлам
надходить
в піч для випалювання (L=80
230м).
Мергель або вапно
Крейда
Глина
Вода
Дробарка
Дробарка
Дробарка
Бовтанка
Бовтанка
Млин
Вугілля
Мазут
Газ
Шлам басейн
Дробарка
Підігрівач
Сушильний барабан
Млин
Обертова піч
Добавка
Дробарка
Охолодник
Гіпс
Сушильний барабан
Склад клінкеру
Дробарка
Млин для помелу цементу
Силоса цементу
Цех пакування
Склад пакованого цементу
Залізно дорожні вагони
Малюнок 6 – Схема виробництва портландцементу по мокрому способу в обертових печах
При випалюванні з сировини виділяються вуглекислоти. Після цього кульки-клінкери, які утворюються на виході з печі, розтирають у тонкий порошок, який і є цементом.
Малюнок7 - Технологічна схема виробництва цементу за мокрим способом
1-щокова дробарка; 2-глинобовтанка; 3-«Гідрофол»; 4-молоткова дробарка; 5-грохіт; 6-млин кульовий; 7-проміжні вмістилища; 8-електрофільтр; 9-трубопровід; 10-басейн шламовий; 11-дозувальний пристрій; 12-обертова піч; 13-конвеєр пластинчатий; 14-охолодник колосниковий; 15-дозувальник тарілчастий; 16-сепаратор; 17-кульовий цементний млин; 18-силосний склад; 19-пакувальне відділення.
Малюнок 8- Пічний агрегат мокрого способу виробництва з обертовою піччю 5 х 185 м
1-димосмок; 2-електрофільтр; 3-пилова камера; 4-ущільнення печі; 5-роликоопори; 6-пристрій для подачі вловленого пилу до печі; 7-ланцюгова завіса; 8-конрольно-вимірювальні прилади; 9-корпус печі; 10-банжажі; 11-привід печі; 12-станції рідкого мастила; 13-роликоопори; 14-паливна форсунка; 15-головка печі; 16-редуктор; 17-пластинчатий конвеєр.