Для повышения содержания
в сырьевой смеси окислов железа
в неё вводят различные железосодержащие
добавки: пиритные огарки (отходы
сернокислого производства), колошниковую
пыль (отход металлургического производства),
железную руду и т. п. При получении
клинкеров из отходов алюминиевой
промышленности для повышения
содержания окиси алюминия вводят бокситы.
Активность минеральных добавок
чаще всего оценивается по
их способности поглощать известь
из водного известкового раствора
и набухать при этом. В качестве
активных добавок могут быть
использованы основные и кислые
доменные шлаки коксовой плавки
литейного, передельных. В последние годы
установлена возможность применения для
этой цели так же доменных шлаков специальных
марганцевых чугунов.
Пригодность доменного шлака
для использования в качестве
активной добавки определяется
его химическим и минералогическим
составом, структурой и гидравлическими
свойствами. Обычно используют гранулированные
доменные шлаки, то есть шлаки,
полученные путем искусственного
быстрого охлаждения шлакового
расплава, выходящего из доменной
печи. Быстрое охлаждение придает
шлаку гидравлические свойства.
В состав доменных шлаков обычно
входят окислы KО, SiO , Al O , MgO и Fe O сернистые
соединения CaS, MnS и FeS.
СПОСОБЫ ПРИЗВОДСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА.
Существует несколько способов
производства портландцемента:
1.
сухой
2.
мокрый
3.
полусухой
4.
комбинированный
Выбор способа производства
зависит от особенностей приготовления
сырьевой смеси. Два основных
способа производства портландцемента
– мокрый и сухой ; они различаются
по характеру переработки сырьевых материалов,
а так же по физическим свойствам сырьевой
смеси, поступающей на обжиг.
При производстве портландцемента
мокрым способом применяют следующую
технологическую схему. Поступающий
из карьера твердый известняк
с размерами кусков до 1 м подвергается
двух- или трехстадийному дроблению в
дробилках с доведением кусков до 8-10 мм.
Поступающую из карьера глину с размерами
кусков до 500 мм измельчают в вальцовых
дробилках до кусков размером 0-100 мм, а
затем отмучивают в болтушках. Получаемый
глиняный шлам с влажностью 60-70 % подают
в сырьевую мельницу где он размалывается
совместно с раздробленным известняком.
При использовании мягкого известкового
компонента (мел, известковый туф и др.)
технологическая схема меняется. Мел,
раздробленный в вальцовых дробилках
вместе с глиной, отмучивается в болтушках,
а затем подвергается размолу в мельнице.
Полученный шлам, влажность
которого находится в пределах
32-40%, центробежными насосами транспортируется
в вертикальные шламовые бассейны,
где он корректируется. Это необходимо
для того, чтобы обеспечить постоянство
заданного заводской лабораторией
химического состава шлама. Откорректированный
шлам поступает из вертикальных бассейнов
в горизонтальные, где и хранится до подачи
в печь для обжига. В вертикальных бассейнах
шлам перемешивается сжатым воздухом,
а в горизонтальных – механическим путем
и сжатым воздухом. Перемешивание предотвращает
возможность осаждения шлама и позволяет
достичь полной его гомогенизации. При
использовании сырьевых компонентов,
имеющих постоянный химический состав
корректирование шлама производят не
в вертикальных, а непосредственно в горизонтальных
бассейнах большой емкости. Обжиг шлама
на клинкер осуществляется во вращающихся
печах. Полученный клинкер охлаждается
в холодильниках, дробится и подается
транспортерами в бункеры цементных мельниц
для помола или же направляется на хранение
механизированных в механизированный
шихтовальный двор. Здесь складируются
также гидравлические добавки и гипс,
которые по мере надобности подаются в
бункеры цементных мельниц для совместного
помола с клинкером. Твердое топливо для
обжига шлама поступает с шихтовальню
двора в дробилку, затем в сепараторные
мельницы для одновременной сушки и помола.
Приготовленный угольный порошок поступает
для сжигания в печь при использовании
газообразного или жидкого топлива схема
упрощается, так как в этом случае сооружение
топливоподготовительного отделения
не требуется.
Полученный портландцемент
транспортируется из мельниц
пневматическим путем в силосы
для хранения. После определения
качества цемента часть его
поступает в упаковочную машину.
Здесь он автоматически насыпается
в бумажные мешки, которые затем
отгружаются с завода железнодорожным,
автомобильным или водным транспортом.
Остальную часть цемента отправляют
навалом в специальных железнодорожных
вагонах или в контейнерах
цементовозах.
При производстве портландцемента
сухим способом применят следующую
технологическую схему. Поступающие
из карьера известняк и глину
с низкой влажностью после
дробления направляются в сырьевую
сепараторную мельницу для одновременного
помола и сушки. Полученная сухая
сырьевая смесь транспортируется
пневматическими установками к
смесительным силосам, в которых
перемешиваются сжатым воздухом
и корректируются. При использовании
пластичного глинистого компонента
сырьевая мука из силосов направляется
в смесительные шнеки, где увлажняется
8-10% воды. Затем эта масса поступает
на грануляторы, куда одновременно
подается добавочная вода. Здесь происходит
образование прочных гранул с влажностью
12-14%, поступающих затем в печь на обжиг.
При непластичном глинистом компоненте
сырьевая мука транспортируется в питательные
дозаторы печи непосредственно из смесительных
силосов.
Сырьевая смесь может обжигаться
в коротких вращающихся печах
с запеченными установками различных
конструкций или в длинных
вращающихся печах. При обжиге
в автоматических шахтных печах,
на спекательных решетках и во вращающихся
печах конвеерными кальцинаторами сырьевая
смесь должна подаваться только в виде
прочных гранул. Дальнейшие этапы технологической
схемы такие же как и при получении цемента
по мокрому способу.
При мокром способе легче
получить однородную (гомогенизированную)
сырьевую смесь. Поэтому при значительных
колебаниях химического состава
известнякового и глинистого
компонента он чаще применяется.
Этот способ используют и тогда,
когда сырьевые материалы имеют
высокую влажность, мягкую структуру
и легко диспергируются водой. Наличие
в глине посторонних примесей, для удаления
которых необходимо отмучивание, также
предопределяет выбор мокрого способа.
Размол сырья в присутствии воды облегчается,
и на измельчение расходуется меньше энергии.
Недостаток мокрого способа – значительно
больший расход топлива.
Сухой способ производства целесообразен
при сырье с относительно меньшей влажностью
и более однородным составом. Он же практикуется
в случае, если в сырьевую смесь вместо
глины вводят гранулированный доменный
шлак. Его же применяют при использовании
натуральных мергелей и тощих сортов каменного
угля с малым содержанием летучих, сжигаемых
в шахтных печах. Расход топлива при сухом
способе во вращающихся печах гораздо
меньше, чем при мокром. Поэтому доля сухого
способа производства все возрастает
и она должна в ближайшее время значительно
увеличиться.
При изготовлении сырьевой смеси по любому
способу необходимо стремится к наиболее
тонкому помолу, теснейшему смещению сырьевых
материалов и к возможно большей однородности
сырьевой смеси. Все это гарантирует однородность
выпускаемого продукта и является одним
из необходимых условий нормальной эксплуатации
завода. Резкие колебания химического
состава сырьевой смеси нарушают ход производственного
процесса. Высокая тонкость помола и совершенное
смешение необходимы для того, чтобы химическое
взаимодействие между отдельными составными
частями сырьевой смеси прошло до конца
и возможно в более короткий срок.