1.3 Выбор и обоснование способа производства и схемы технологического процесса

Существует два способа получения высокоглиноземистого це­мента, одним из которых является спекание, предусматривающее обра­зование клинкера за счет реакций в твердой фазе, вторым - полное плавление всей сырьевой смеси.

По первому способу тонкоизмельченная и тщательно перемешанная смесь боксита и известняка обжигается до спекания при температуре 1150-1250 °С; полученный продукт обжига размалывается в тонкий порошок. Обжиг до спекания можно вести во вращающихся, шахтных, кольцевых, камерных, туннельных печах и на спекательной решетке. При обжиге не во вращающихся печах сырьевую шихту нужно брикетировать. Во вращающихся печах обжиг можно вести как по сухому, так и по мокрому способу производства.

В процессе производства глиноземистого цемента методом спекания приходится сталкиваться с затруднениями, вызываемыми малым интервалом плавкости, т. е. малой разницей между температурами плавления и спекания. Чем больше этот интервал, тем удобнее вести обжиг сырьевой смеси до спекания, так как возможные местные перегревы в печи не вызывают расплавления или сваривания обжигаемого материала.

При обжиге глиноземистого цемента методом спекания требуются более чистые бокситы с небольшим содержанием кремнезема (до 8 %) и окиси железа (до 10 %).

Производство глиноземистого цемента по второму способу - методом плавления сырьевых смесей - в производственной практике нашло более широкое распространение.

При получении глиноземистого цемента методом плавления можно, использовать сырье с большим количеством примесей и менее тонко размалывать сырьевую смесь.

Шихта плавится в вагранках, доменных печах и электропечах в восстановительной среде. В результате этого окислы железа и двуокись кремния, присутствующие в сырьевых материалах в виде примесей, восстанавливаются и, реагируя между собой, образуют ферросилиций. Так как плотность ферросилиция 6,5 г/см³, а расплавленного цемента 3 г/см³, расплав ферросилиция, осаждаясь вниз, отделяется от расплава цемента. Это дает возможность использовать более распространенное сырье, а следовательно, снизить стоимость цемента.

При плавке в электропечах сырье подается в виде кусков размером 20-40 мм. При этом известняк предварительно обжигается для удаления СО₂, а боксит высушивается или тоже обжигается для удаления влаги. Необожженные материалы подавать в электропечь нельзя, так как это грозит взрывом.

В электропечи имеют место те же процессы, что и в домне. По окончании плавки расплав глиноземистого цемента выливается в чугунные изложницы, где охлаждается и кристаллизуется.

Полученный таким образом продукт сначала дробится в мощных дробильных мельницах. Продукт помола подвергают электромагнитной сепарации для улавливания и отделения металлического железа и ферросилиция. Во время помола допускается ввод таких добавок, которые не снижают качества цемента.

Метод плавления является в настоящее время наиболее распространненным и эффективным, поэтому в данной курсовой работе будет рассматриваться именно этот метод производства высокоглиноземистого цемента [ ].

Технологическая блок-схема производства высокоглиноземистого цемента приведена на рисунке 1.

Технический глинозем

Известняк

(20-40 мм)

Доставка

Доставка

Складирование

Складирование

Дозирование

Дозирование

Плавление

Охлаждение

Промежуточное

хранение

Дозирование

Первичное дробление

(17-45 мм)

Вторичное дробление

(8-15 мм)

Промежуточное хранение

Дозирование

Помол

Складирование и отгрузка готовой продукции

Рисунок 1-Технологическая блок-схема производства высокоглиноземистого цемента.