Ф.7.03-03
Таймасов Б.Т.
Методические указания
к практическим занятиям по дисциплине
Цементология: структура, свойства цементов и оптимизация
технологических процессов
Шымкент 2017
Министерство образования и науки
Республики Казахстан
южно-казахстанский государственный университет им. м.ауЭзова
Высшая школа химической инженерии и биотехнологии
Кафедра «Технологии цемента, керамики и стекла»
Таймасов Б.Т.
Методические указания
к практическим занятиям по дисциплине
Цементология: структура, свойства цементов и оптимизация
технологических процессов
для магистрантов специальности
6М075300 – Химическая технология тугоплавких неметаллических
и силикатных материалов
Ш ымкент 2017
УДК 666.940
Составитель: Таймасов Б.Т.
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Цементология: структура, свойства цементов и оптимизация технологических процессов». - Шымкент: ЮКГУ им. М.Ауэзова, 2017.-97с.
Методические указания составлены в соответствии с требованиями учебного плана и программой дисциплины «Цементология: структура, свойства цементов и оптимизация технологических процессов» и включают все необходимые сведения по выполнению тем практических занятий курса, которые позволяют глубоко и детально изучить наиболее сложные разделы курса, а также привить студентам навыки самостоятельной, творческой работы.
Краткая аннотация. В методических указаниях рассмотрены методы расчета количества жидкой фазы, показателей обжигаемости и спекаемости сырьевых шихт, расчеты шихт для получения специальных цементов, методы получения и расчеты составов тонкомолотых вяжущих веществ низкой водопотребности, технологические схемы производства тонкомолотых вяжущих, схемы производства портландцемента, выполнен анализ их преимуществ и недостатков, показаны методы расчета усреднительных складов сырья, компоновки оборудования заводов современного сухого способа, материального и теплового балансов печных систем сухого способа, пути экономии топлива, использования нетрадиционного топлива и горючих отходов, методы подбора ассортимента мелющих шаров и бронефутеровки, модернизации шаровой трубной мельницы.
Методические указания предназначены для магистрантов специальности 6М075300 – Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов, обучающихся по Государственной программе индустриально-инновационного развития Республики Казахстан - 2 на 2015-2019 г. (ГП ИИР-2).
Рецензент: Дубинина Е.С. – канд. техн. наук, ЮКГУ им. М.Ауэзова
Рассмотрено и рекомендовано к печати заседанием кафедры «Технологии цемента, керамики и стекла» (протокол № _3_ от «_17__» __10__ 2016 г.)
и заседанием Комитета по инновационным технологиям и методическому обеспечению ВШ ХИ и БТ (протокол № _3__от «27_» __10___2016 г. )
Рекомендовано к изданию Учебно-методическим советом ЮКГУ им. М.Ауэзова, протокол № ___ от «____» ______________ 201__ г.
© Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова, 2017 г.
Ответственный за выпуск Таймасов Б.Т.
ОГЛАВЛЕНИЕ
|
Введение |
6 |
1 |
Цели и задачи практических занятий |
8 |
2 |
Порядок для проведения занятий |
8 |
3 |
Практические занятия |
|
|
Практическое занятие 1. Расчет количества жидкой фазы, показателей обжигаемости и спекаемости двух- и трехкомпонентных сырьевых шихт. |
9 |
|
Практическое занятие 2. Расчет минералогического состава, количества жидкой фазы, показателей обжигаемости и спекаемости четырехкомпонентных сырьевых шихт. |
19 |
|
Практическое занятие 3. Расчет сырьевых шихт для получения клинкеров специальных цементов по заданному минералогическому составу. |
26 |
|
Практическое занятие 4. Расчеты составов тонкомолотых вяжущих веществ низкой водопотребности с добавками суперпластификаторов |
32 |
|
Практическое занятие 5. Разработка технологических схем производства тонкомолотых вяжущих низкой водопотребности |
40 |
|
Практическое занятие 6. Анализ эффективности технологических схем производства портландцемента при использовании мягкого и твердого сырья при мокром способе |
45 |
|
Практическое занятие 7. Расчеты усреднительных складов сырья при штабельном усреднении материалов |
53 |
|
Практическое занятие 8. Анализ эффективности технологических схем современного сухого способа производства портландцемента |
68 |
|
Практическое занятие 9. Расчет и анализ эффективности применения выгорающих техногенных материалов и горючих отходов при мокром способе производства |
77 |
|
Практическое занятие 10. Подбор ассортимента загрузки мелющих шаров и бронефутеровки цементных мельниц |
86 |
ВВЕДЕНИЕ
Портландцемент является основным видом вяжущих веществ, на основе которого производится большая часть строительных изделий и конструкций для современного строительства. В 2015 году мировое производство цемента превысило 4,3 млрд.т. Более половины этого количества цемента выпущено в Китае. Интенсивно развивается производство цемента в Индии, России, Казахстане и др. В настоящее время основной мировой тенденцией в сфере производства и оборота цемента является приоритет роста и развития мощностей ввиду благоприятного долгосрочного прогноза в отношении спроса на цемент.
Основной тенденцией технического развития цементной промышленности Республики Казахстан является строительство новых автоматизированных технологических линий сухого способа с запечными циклонными теплообменниками и реакторами-декарбонизаторами. В последнее пятилетие были построены и введены в эксплуатацию 5 цементных заводов сухого способа: ТОО «Стандарт Цемент» в г. Шымкенте, ТОО «JAMBYLCEMENT» французской фирмы Vicat в пос. Мынарал Жамбылской обл., ТОО «Казах Цемент» на станции Шар Восточно-Казахстанской обл., ТОО «Каспий Цемент» фирмы HEIDELBERGCEMENT на станции Шетпе Атырауской обл., ТОО «Юг Строй Цемент» на станции Хантау Жамбылской обл. Были реконструированы и запущены линии сухого способа №5 и №6 АО «Карцемент».
Завершено строительство ТОО «Кокше Цемент» на севере Республики мощностью 2 млн. тонн цемента в год. АО «Шымкентцемент» запустило линию сухого способа производства на территории действующего цементного завода в г. Шымкент.
Продолжается строительство цементных заводов ТОО «Сыр цемент» в Кзылординской обл., Каратауского цементного завода в Жамбылской обл., Рудненского завода в г. Рудный, Талды-Курганского завода.
Методические указания по дисциплине «Цементология: структура, свойства цементов и оптимизация технологических процессов» предусматривают изучение показателей обжигаемости и спекаемости сырьевых шихт, расчетов составов и технологических схем производства тонкомолотых вяжущих низкой водопотребности, технологических схем производства портландцемента по сухому способу на современных цементных заводах, компоновку оборудования производственных цехов, выполнение технологических расчетов, обоснование технологических схем и выбор способов производства вяжущих материалов и изделий на их основе, пути интенсификации процессов, снижения топливно-энергетических расходов, расчет и анализ эффективности применения выгорающих техногенных материалов и горючих отходов, подбор ассортимента загрузки мелющих шаров и бронефутеровки цементных мельниц.
Методические указания предназначены для магистрантов специальности 6М075300 -Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов и содержат материалы по всем разделам типовой программы «Цементология: структура, свойства цементов и оптимизация технологических процессов».
Практические занятия ведутся согласно рабочего учебного плана специальности 6М075300 - Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов и включают 15 часов в семестр.
Изучая данную дисциплину, магистранты должны уметь сравнивать и оценивать технологические схемы, технологии производства цемента, уметь рассчитывать материальные и тепловые балансы, знать методы повышения эффективности производства, снижения расхода топливно-энергетических ресурсов, утилизации промышленных отходов, повышения качества продукции.
Содержание практических занятий соответствует силлабусу данной дисциплины.
Основные общие требования к практическим занятиям:
1. практические занятия проводятся в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины и календарно-тематическим планом;
2. рекомендуемая литература, данная в методических указаниях, используется для выполнения расчетов, составления технологических схем и проверки контрольных вопросов;
3. магистранты должны быть подготовлены к каждому занятию, знать теоретические основы изучаемой темы на основании лекционного материала;
4. магистранты должны вести себя на занятиях согласно политике курса, данной в силлабусе;
5. своевременно выполнять выданные задания и активно участвовать в коллективной работе и обсуждения вопросов.
Результаты работ и вычисления выполняются на листах и предоставляются преподавателю для защиты в течение текущего контроля.
Методические указания составлены для подготовки магистрантов по Государственной программе индустриально-инновационного развития Республики Казахстан -2 на 2015-2019 г. (ГП ИИР-2).
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Цель практических занятий - развитие у магистрантов креативных способностей, творческой активности и езависимого мышления, способность использования знаний теоретических основ технологических процессов для практических производственных расчетов.
Задачи практических занятий:
1. развитие творческой активности и самостоятельности магистрантов, их интереса к научной работе;
2. закрепление, углубление и расширение знаний химической технологии, изучаемой на лекционных занятиях;
3. обучение практическим расчетам технологических параметров процесса получения цемента, разработке технологических схем и их анализу, компоновке оборудования и производственных цехов завода;
4. приобретение умений и навыков использования современных теоретических и научно-технических методов и устройств в решении конкретных практических задач по утилизации техногенных продуктов, интенсификации процессов, снижения энергоемкости технологий;
5. вовлечение магистрантов в решение учебно-практических задач с использованием вычислительной техники;
6. обучение магистрантов анализу данных литературных источников.
2 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ
Требования для выполнения практических занятий:
1. Выдача задания;
2. Обсуждение цели и задачи к практическим занятиям, связанных с другими дисциплинами;
3. Проверка готовности магистрантов к занятиям: наличие учебно- справочной литературы, методических указаний для самостоятельной работы и практических занятий, знание теоретических основ по теме практического занятия (на основе лекционного материала);
4. Обсуждение алгоритма решения контрольных задач;
5. Обсуждение и сравнение результатов решения задач, выводы;
6. Оценка работы каждого магистранта согласно графикаГВ и СЗ магистранта (силлабус) принимая во внимание участие магистрантов в аудиторной работе;
7. Выдача задания на следующее занятие.