36. Сырьевые материалы для портландцемента

Сырье для получения клинкера в зависимости от преобладания того или иного оксида можно разделить на 3 группы:

1 – Сырье, в котором преобладает оксид кальция – известковый компонент

2 – сырье, в котором преобладают алюмосиликаты – условно-глинистый компонент

3 – корректирующие добавки, с которыми вводятся недостающие компоненты.

Сырье для получения клинкера по происхождению может быть:

• Природным

• В виде отходов производств

Сырье по физическим свойствам делят на:

• Твердое

• Мягкое

Общим требованием для всех компонентов сырьевой смеси является то, что каждый из них должен иметь постоянный состав и содержать минимальной количество нежелательных примесей (гипса, соединений магния, щелочесодержащих соединений).

Наиболее типичное сырье для клинкера – известняки и глины.

Известняковые породы:

Известняк, мел, ракушечник, известняковый туф, мрамор, а также природные смеси известняков с глинами – мергели.

Наилучшее карбонатное сырье – мел. Нежелателен мрамор из-за повышенной твердости и выраженной кристаллической структуры.

Глинистый компонент:

Глины характеризуются высоким содержанием тонких (менее 0,005 мм) фракций, при смешении с водой образуют пластичное тесто. Состоят преимущественно из гидросиликатов алюминия.

В зависимости от грансостава глинистые породы делятся на:

• Собственно глины (50% частиц менее 0,01 мм, из них 25% частиц менее 0,001 мм)

• Суглинки (30-40% и 10-25%)

• Лессы (состоят из частиц 0,05-0,1 мм)

Побочные продукты производств:

• Доменные гранулированные шлаки – имеют химсостав: СаО – 43-44%, Кремнезем – 38-40%, глинозем – 5-14%; могут использоваться вместо глинистого и части карбонатного компонента.

• Нефелиновый шлам – отход переработки нефелинов на глинозем.

• Топливные золы и шлаки – имеют непостоянный состав, содержат значительное количество оксидов алюминия и железа.

Корректирующие добавки – вводят в сырьевую смесь для того, чтобы довести значение того или иного модуля до требуемой величины.

Наиболее широко используют высокожелезистые добавки:

• пиритные огарки – отход сернокислотного производства, содержат 56-77% оксида железа

• железные руды содержат 25-70% оксида железа

• колошниковая пыль – отход, выносится из доменной печи с отходящими газами, 47-73% оксида железа

• и др.

Высокоглиноземистые добавки (40-45% глинозема) – низкосортные бокситы, высокоглиноземистые глины. Глиноземистые добавки применяются редко и значительно увеличивают себестоимость смеси.

Высококремнеземистые добавки (80-95% глинозема) – трепел, диатомит, опока, маршалит.

Кварцевый песок нежелателен (плохо усваивается в процессе спекания шихты).

Топливо для цементных заводов

Топливо наиболее рационально использовать газообразное.

37.Технология пц: добыча сырья

Технология производства портландцемента включает следующие основные переделы:

• Добыча (и доставка) сырья

• Измельчение сырья и приготовление шихты

• Обжиг

• Помол клинкера с гипсовым камнем и добавками (можно выполнять отдельно во времени и пространстве)

В зависимости от способа измельчения сырья и приготовления шихты существуют 2 основных способа производства – мокрый и сухой:

• При мокром способе сырье измельчается при добавлении 38-42 % воды, полученный сырьевой шлам обжигается в длинных вращающихся печах. (применяется при влажном, легкоразмучиваемом сырье, неоднородном)

• При сухом способе сырье сначала высушивается, потом измельчается. Сырьевая мука может обжигаться в длинных или коротких вращающихся печах. (применяется при однородном сырье с низкой влажностью)

Добыча сырья

Производство цемента целесообразно располагать вблизи карьеров сырья. Привозными являются корректирующие добавки, гипс, гидравлические добавки. В карьере осуществляется первичное дробление сырья.

Доставка сырья с карьера на предприятие осуществляется ленточными транспортерами (не более 10 км), автотранспортом (дорого), воздушно-канатными дорогами (дешево), ж/д (при большой удаленности). Если сырье пластичное и мягкое (глина, мел), можно использовать гидротранспортеры.