6.3.5. Помол клинкера и получение цемента.

Цемент получают совместным помолом в шаровой мельнице клинкера, гипса (2-5%) и иногда - активных минеральных добавок (доменные гранулированные шлаки, диатомит, опока, трепел). Используемые компоненты требуют предварительной подготовки -дробления, а иногда и сушки (эта операция применяется к активным минеральным добавкам). Гипс дробят в обязательном порядке, клинкер также желательно дробить в конусных, ударно-отражательных или валковых дробилках для повышения эффективности работы цементной мельницы. Принципиально процесс помола клинкера не отличается от сухого помола сырьевых материалов и осуществляется в основном в многокамерных шаровых мельницах, работающих по открытому или замкнутому циклам, но их производительность ниже, чем у сырьевых мельниц. Более качественный продуют получается при помоле в замкнутом цикле при использовании центробежных сепараторов.

Активность и качество цемента существенно зависит от тонкости его помола. Клинкер представляет собой трудно размалываемый плотный спекшийся продукт, и расход электроэнергии на его помол велик. Поэтому важным является оптимизация тонкости измельчения с учетом энергозатрат (рис.20). Рис. 20. Зависимость производительности цементной мельницы и прочности цементного камня от тонкости помола цемента (удельной поверхности): 1 - производительность мельницы, 2 - предел прочности при сжатии цементного камня.

Для повышения производительности цементных мельниц и снижения энергозатрат необходима интенсивная аспирация помольного оборудования. Просасываемый воздух, с одной стороны, охлаждает материал, а с другой - захватывает и выносит наиболее тонкодисперсные частицы, что в целом повышает производительность мельниц на 2-6%.

При помоле цемента тонко измельченный материал может налипать на стенки мельницы и мелющие тела, что снижает производительность мельницы. Во избежание этого особенно эффективным является применение специальных добавок - интенсификаторов помола. К ним относятся различные классы органических соединений - спирты, фенолы» этаноламины и т.д. В отечественной промышленности наибольшее распространение получил способ интенсификации тонкого измельчения путём впрыскивания в первую камеру шаровой трубной мельницы 0,03-0,04% триэтаноламина и сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ). При этом в мельнице создаётся адсорбционно-активная среда. Поверхность образующихся при измельчении новых частиц мгновенно адсорбирует поверхностно-активное вещество, что предотвращает их агрегирование и налипание на стенки мельницы и мелющие тела.

6.3.6. Хранение и отгрузка цемента.

Из мельницы цемент транспортируется либо пневмотранспортом, либо шнеками (при горизонтальном перемещении) и ковшовыми элеваторами (при вертикальном перемещении) в силосы. Пневматический способ транспортировки наиболее распространен, он проще и надёжнее в эксплуатации. При транспортировке на короткие расстояния применяют аэрожелоба, на дальние расстояния и в вертикальном направлении цемент подают по трубопроводам сжатым воздухом. Скорость движения аэросмеси по трубопроводам составляет 15-30 м/с, поэтому частицы цемента удерживаются во взвешенном состоянии в потоке воздуха. При входе в силос скорость резко снижается, и из аэросмеси выпадают частицы цемента. Силосы обычно представляют собой железобетонные цилиндрические башни диаметром от 8 до 18 м и высотой от 25 до 30 м. Ёмкость силоса диаметром 18 м достигает 10000 т цемента. Силосы устанавливают на железобетонных плитах или колоннах.

Ввиду того что цемент имеет склонность к слёживанию и

сводообразованию, разгрузка силосов производится пневматическим

способом. Для этого коническое днище силоса выкладывается

аэроплитками или покрывается прочной пористой тканью типа

-бельтинг . Под аэрорлитки или ткань по системе воздухопроводов

подается обезвоженный и охлажденный воздух под давлением 0,4-0,5 МПа

из расчёта 0,25 м³ мин на 1 м² аэрируемой поверхности. Воздух, проходя

через поры аэроплиток, разделяется на отдельные тончайшие струйки,

которые разрыхляют портландцемент и дают ему возможность стекать по

уклону к разгрузочным механизмам. Отгружают портландцемент

потребителю навалом или в таре специальными разгрузочными

устройствами. При первом способе цемент выгружают из силосов в

цементовозы или контейнеры автомобильного, железнодорожного или

водного транспорта. При втором способе портландцемент механизировано

упаковывают в многослойные крафт-мешки, изготовленные из

водонепроницаемой бумаги.