32. Склады цемента. Приемка и хранение вяжущих веществ. Оборудование для внутрискладского и внутризаводсвкого транспотра цемента.

Склады цемента являются неотъемлемой частью заводов ЖБИ. Принимая во внимание свойства цемента, к складированию его предъявляют определенные требования. Прежде всего необходимо обеспечить раздельное хранение цемента по видам и маркам, помещая также отдельно и партии вновь поступившего цемента до получения результатов его лабораторного испытания. Это требование должно строго соблюдаться, так как в случае смешивания цементов различных марок смесь используется как цемент самой низкой марки из числа попавших в общую емкость.

С целью предотвращения слеживания и снижения активности цемента при хранении должна быть предусмотрена возможность его перекачки.

По конструкции склады цемента подразделяют на бункерные и силосные. Бункерные склады емкостью до 250÷1000 т сооружают на заводах ЖБИ небольшой мощности. Эти склады состоят из ряда емкостей круглой, квадратной или прямоугольной формы в плане. Каждая емкость имеет коническое днище. Заполняют бункера цементом при помощи механических и пневматических разгрузчиков, а для разгрузки используют шнеки и аэрожелоба. Бункерные склады имеют ряд недостатков: в первую очередь невысокий коэффициент использования их площади (малая вместимость на 1 м²), а также недостаточную степень механизации и автоматизации производственных процессов.

На современных заводах ЖВИ, как правило, строят силосные склады. Емкость склада цемента назначается с учетом мощности завода и принятого расчетного запаса, который устанавливается в зависимости от дальности и условий доставки цемента на склад. Обычно нормируемый запас цемента на складе завода по производству железобетонных изделий и конструкций должен соответствовать 7÷10-суточной потребности завода.

Силосные склады заводов большой производительности сооружают из однотипных ячеек цилиндрической формы диаметром от 5 до 10 м, емкостью от 100 до 1500 т каждая. В зависимости от количества силосных ячеек в складе и принятой системы механизации силосы располагают в один или два ряда. Количество силосов в составе склада устанавливают с учетом необходимой емкости.

Общая компановка склада цемента в составе завода железобетонных изделий должна обеспечивать примыкание к нему внешних путей сообщения, необходимый фронт для выполнения разгрузочных работ, а также удобства маневровых операций.

Силосы цементного склада могут быть металлические или железобетонные. Последние строят на заводах постоянного типа. Они долговечны, воздухо- и влагонепроницаемы и огнестойки. Использование при строительстве монолитных железобетонных силосов или применение сборных железобетонных элементов обеспечивает необходимую индустриализацию при возведении силосов.

На инвентарных складах цемента (например, на временных полигонах) применяют металлические силосы, изготавливаемые из листовой стали. Конструкцию силосов и размеры их отдельных элементов устанавливают с учетом габаритов подвижного состава, применяемого на случай их перебазирования.

Для обеспечения нормальной работы силосного склада цемента необходимо следить за тем, чтобы на внутренней поверхности силоса отсутствовали кольцевые или местные выступы, создающие дополнительное сопротивление движению цемента и способствующие образованию сводов. Кроме того, особые требования следует предъявлять к точности изготовления и монтажа отдельных элементов сборных силосов, так как через неплотные швы и стыки в силос может проникать влага, вследствие чего образуются комки подмоченного цемента, застревающие в выпускных течках.

Днище силоса имеет вид воронки. При разгрузке цемента только гравитационным способом угол наклона образующих разгрузочной воронки должен составлять 60÷65° к горизонту, чтобы избежать на конусной части образования слежавшегося цемента. Кроме того, предусматривают устройство внутри воронки кольцевого воздуховода с несколькими отверстиями для эпизодического выпуска сжатого воздуха в толщу цемента и удаления образовавшихся сводов.

При разгрузке цемента с предварительной аэрацией его угол наклона образующих разгрузочной воронки может быть уменьшен до 10÷15° к горизонту. При данном способе разгрузки воздух проходит через пористые плитки, уложенные в специальные короба днища силоса, проникает в нижний слой цемента, разрыхляет его. При этом цемент, насыщенный капиллярным воздухом, становится текучим. Аэрируемое днище позволяет не только увеличить полезную емкость силоса, но и улучшить эксплуатацию склада.

Например, рассмотрим типовой склад цемента емкостью 200 т с центральным расположением приемного устройства и башни с элеваторами и однолинейным симметричным размещением по бокам последней четырех силосных банок емкостью по 500 т каждая. На складе предусмотрена выгрузка цемента из обычных вагонов пневматическими разгрузочными машинами производительностью 90 т/ч, а из саморазгружающихся вагонов бункерного типа - самотеком через приемные рукава, поднятые пневмоцилиндрами и соединяющие шнек с соответствующим люком вагона. При поступлении цемента в железнодорожных цементовозах-цистернах подача его в силосные банки предусматривается пневматическим способом.

Поступивший в приемные устройства цемент направляется шнеками к ковшовому элеватору, поднимающему его вверх, а затем с помощью аэрожелобов, расположенных в верхней галерее, цемент загружается в любой силос.

Длительное хранение цемента в силосах ведет к его слеживанию и потере сыпучести; для предотвращения этого в силосном складе предусмотрена возможность так называемого оживления цемента путем периодической перекачки содержимого отдельных силосов. Такая операция производится путем переключения потока цемента, разгружаемого из силоса, вновь на механизмы, установленные для загрузки склада. В данном случае обе транспортные системы, обслуживающие склад, работают совместно по замкнутому циклу.

Выдача цемента из силосов производится через донные или боковые пневматические разгружатели и нижние аэрожелоба. Со склада в бетоносмесительный цех цемент подается пневмовинтовыми насосами или шнеками. Склад цемента оборудован дистанционным управлением с пультов. Электроприводы механизмов сблокированы в последовательности, обратной технологическому потоку.

Оборудование для внутрискладского и внутризаводского транспорта цемента.

Транспортировать цемент в пределах склада, а также в расходные бункера бетоносмесительного цеха или завода можно механическим, пневматическим и аэрационно-пневматическим способами.

Механический способ транспортирования цемента осуществляется с помощью винтовых транспортеров (шнеков) и ковшовых элеваторов.

Винтовые транспортеры-шнеки применяют для перемещения цемента в горизонтальном и наклонном направлениях. Рабочим органом шнека является винт (правый и левый), расположенный в закрытом кожухе. Подача цемента на шнек производится через люк в крышке кожуха. Разгрузка шнека возможна на любом его участке через отверстие в днище кожуха, перекрытого заслонкой.

Производительность шнеков составляет от 2 до 85 т/ч и зависит от их диаметра, шага, скорости вращения винта и коэффициента наполнения.

Шнеки характеризуются простотой конструкции и обслуживания, они имеют небольшие габаритные размеры. Однако детали шнека ввиду абразивности цемента быстро изнашиваются, а работа этого механизма часто сопровождается образованием пыли. Во избежание распыления цемента предусматривается герметизация соединений отдельных узлов в шнеках.

Ковшовые элеваторы применяют для вертикального транспорта цемента при подаче его в силосы склада или в расходные бункера бетоносмеситель ного цеха. При наличии абразивной среды рекомендуется использовать быстроходные ковшовые элеваторы ленточного типа с глубокими ковшами. Производительность ковшовых элеваторов различных марок колеблется от 20 до 85 т/ч и зависит от скорости движения ленты, емкости и коэффициента наполнения ковша. Элеваторы могут транспортировать цемент на высоту до 35 м; они обычно работают в комплексе со шнеками или аэрационными желобами, подающими цемент к элеватору или распределяющими его по силосам и расходным бункерам. Для предупреждения образования пыли ковшовый элеватор заключается в металлический секционный кожух с остаточной герметичностью соединений отдельных секций.

Пневматическая транспортировка цемента применяется на большинстве крупных заводов ЖБИ. Основным преимуществом этого типа транспорта является подача цемента на большие расстояния без перегрузок, а также отсутствие пыли и потерь цемента.

Установка для пневматического транспортирования цемента состоит из насоса (питателя), транспортного стального трубопровода диаметром 150÷200мм, циклонов с фильтрами, компрессорной станции и приборов автоматического регулирования.

Насосы (питатели) подразделяют на винтовые и камерные. Винтовой пневматический насос обычно устанавливают под силосом, из которого цемент под действием собственного веса поступает в приемную камеру насоса, затем захватывается вращающимся винтом и подается в смесительную камеру. В эту же камеру через форсунку подводится сжатый воздух для разрыхления цемента и превращения его в воздушно-цементную пульпу. Последняя транспортируется по трубопроводу на расстояния до 200 м с подъемом на высоту до 30 м. Производительность таких насосов при диаметрах винта от 100 до 250 мм составляет от 10 до 150 т/ч.

Основное преимущество винтовых пневматических насосов - небольшие габаритные размеры и вес, что обеспечивает возможность их использования в стесненных условиях, заглубленных приямках и в передвижных установках.

К недостаткам винтовых насосов следует отнести большой расход электроэнергии, чувствительность к попаданию вместе с цементом посторонних металлических включений, а также абразивность среды, приводящая к быстрому износу винта и снижению производительности насоса.

Камерный пневматический насос является агрегатом циклического действия. Он представляет собой герметически закрытую камеру емкостью от 2 до 5 м³ в зависимости от производительности. В камеру после загрузки ее цементом подается сжатый воздух с давлением 3÷5 атм., который выдавливает цемент из камеры и транспортирует его по трубопроводу. Дальность транспортирования цемента этим насосом по горизонтали достигает 200 м и по вертикали - до 40 м.

В связи с цикличностью работы камерного насоса можно рекомендовать для установки большой производительности спаривать два насоса, обеспечивая благодаря автоматическому переключению камер беспрерывную подачу цемента. Производительность двухкамерных насосов составляет от 10 до 100 т/ч.

Камерные насосы имеют то преимущество перед винтовыми, что в них отсутствуют вращающиеся механизмы и специальный двигатель для подачи цемента в трубопровод; расход электроэнергии в них значительно ниже (на 30%). Однако они имеют большой вес и размеры (по высоте до 4 м); кроме того, требуется разрыхлять воздухом слежавшийся цемент; что несколько ограничивает возможость их применения.

В настоящее время достаточно широко применяется аэрационно-пневматический способ транспортирования цемента. Особенностью этого способа является более высокая (в 10÷20 раз) концентрация в транспортируемой цементно-воздушной смеси цемента по сравнению с пневматическим способом. Соответственно этому в несколько раз снижается расход воздуха и удельный расход электроэнергии и вместе с тем значительно возрастает коэффициент полезного действия установки.

Аэрационно-пневматические подъемники непрерывного действия - эрлифты состоят из приемного бункера, быстроходного винта, смесительной камеры, электродвигателя и цементовода. Цемент из бункера напорным шнеком подается в верхнюю часть смесительной камеры, разделенной по высоте на две части воздухопроницаемой перегородкой из пористой многослойной ткани. В нижнюю часть камеры одновременно подается сжатый воздух под давлением 2-З атм. Цемент аэрируется, приобретает хорошую подвижность и в виде цементно-воздушной пульпы поступает в транспортный трубопровод. Производительность эрлифтов обычно составляет от 30 до 100 т/ч. Высота подъема цемента - до 25÷30 м, а дальность транспортировки по горизонтали - до 200 м.

Эрлифты целесообразно применять для загрузки цементных силосов в том случае, когда приемные устройства рассчитаны на поступление цемента в бункерных вагонов или при использовании разгрузчиков всасывающего типа; возможности подъема цемента которыми, однако, ограничены. Эрлифты можно также с успехом применять для бесперегрузочного транспорта цемента непосредственно в расходные бункера бетоносмесительного отделения, когда дальность транспортировки не превышает 100÷150 м.

К средствам аэрационно-пневматического транспорта цемента по горизонтали (с уклоном 4÷6°) относятся аэрационные желоба. Работа аэрожелобов основана на высокой текучести порошкообразных материалов при непрерывном насыщении их сжатым воздухом. Для большей эффективности работы аэрожелобов воздух должен поступать в цемент распыленным и тем самым разобщать отдельные частицы цемента, заменяя силу трения между ними силой трения между частицами цемента с воздушными пузырьками.

Аэрационный желоб представляет собой трубопровод прямоугольного сечения, разделенный по высоте на две части специальной воздухопронцаемой перегородкой. Нижний лоток аэрожелоба служит воздухопроводом - в него нагнетается сжатый воздух от вентилятора под давлением 400÷500 мм вод.ст., а верхний лоток аэрожелоба транспортный, в который через загрузочные люки подается цемент. Последний насыщается воздухом, поступающим через перегородку (из мягкой пористой многослойной ткани или микропористой керамической плитки), приобретает текучесть и продвигается по желобу в направлении, которому придан уклон.

Производительность аэрожелоба определяется шириной лотка и углом его наклона и составляет при уклоне 4° для желоба шириной 200 мм - 65т/ч, а шириной лотка 400 мм - 1б5т/ч. Аэрожелоба просты в изготовлении, монтаже и эксплуатации, износоустойчивы, исключают потери цемента от распыла и обеспечивают нормальные условия для работы обслуживающего персонала.