24. Способы производства портландцемента. Достоинства и недостатки.

Мокрый способ: сырьевые кусковые материалы измельчают до крупности не более 5 мм; твердые по­роды дробят в дробилках, а мягкие (мел, глина) измельчают переме­шиванием с водой в мельницах-мешалках. Полученный в них шлам с влажностью около 50% перекачивают в трубную мельницу, куда одновременно подают дробленый известняк и различные добавки. Трубные шаровые мельницы (рис. 26) являются непрерывно дейст­вующими агрегатами, в которых высокая степень измельчения дости­гается растиранием стальными шарами и цилиндрами различного размера; Тонкоизмельченный материал в виде шлама подается насосом в стальные резервуары, где окончательно корректируется химический состав шлама и создается запас его для бесперебойной работы об­жиговых печей.Обжиг клинкерного шлама ведут во вращающихся печах, куда его равномерно подают из бассейна специальным питательным устрой­ством. У нас работают вращающиеся печи в виде стальных цилиндров, облицованных внутри огнеупорным материалом. Длина печей 185— 230 м; максимальная температура внутри их может достигать 1500°. Температурный режим таких печей обеспечивает постепенную сушку шлама и процесс его обжига.Последней операцией производства портландцемента является по­мол клинкера совместно с гипсом и активными минеральными добав­ками в трубных мельницах, откуда готовый продукт подают пнев­мотранспортом в хранилища (силосы). Экономически более дорогой способ, но более качественен. Сухой производства портландцемента применяют в том слу­чае, когда сырьем служат мергели или смеси твердых известняков и глин небольшой влажности (содержание влаги в сырьевой шихте не превышает 8—10%). Производство цемента сухим способом проще, чем мокрым. При сухом способе исходные материалы после дробления и сушки размалывают совместно в шаровых или других мельницах до остатка 5—8% на сите с сеткой № 008. Сырьевую муку обжигают в коротких вращающихся печах с циклонными теплообменниками или кальцинаторами. Этот способ более эффективен и прост, долгое время не применялся из-за плохого качества клинкера, но применяется в большинстве современных заводов. При комбинированном способе сырьевые материалы, подготовлен­ные по мокрому способу, и шлам, имеющий влажность около 40%, обезвоживают на фильтрах до влажности 16—18%. Из полученного <сухаря> приготовляют гранулы и обжигают их. Прочность портландцемента характерезуется пределами прочности цементного камня при сжатий и изгибе. Предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут называют активностью цемента. Для отнесения портландцемента к той или другой марке предел прочности образцов в возрасте 28 сут должен быть не меньше приве­денных ниже: при сжатии марок 300, 400, 500 и 600— соответственно 30, 40, 50 и 60 МПа; при изгибе — соответственно 4,5, 5,5, 6 и 6,5МПа. Марки портландцемента установлены по величине сопротивления сжа­тию и изгибу в кгс/см². Прочность бетона нарастает неравномерно: в возрасте 3 сут она достигает примерно 40—50% марки цемента, а 7 сут —60—70%. В последующий период прирост прочности еще более замедляется и к 28 сут. цементный камень набирает марочную прочность. Этот способ затрачивает огромное количество тепла, сложную конструкцию используемых печных агрегатов, но обжиг гранулированного сырья позволяет стабилизировать режим работы печей, улучшить теплообмен, повысить качество клинкера.