|
Процесс производства
портландцемента складывается в основном из следующих основных операций:
добычи сырьевых материалов; приготовления сырьевой смеси, состоящей из
дробления, помола и усреднения ее состава; обжига сырьевой смеси (получение
клинкера); помола клинкера в тонкий порошок.
В зависимости от вида подготовки сырья к обжигу различают
мокрый, сухой и комбинированный способы производства портландцементного
клинкера. При мокром способе производства измельчение сырьевых материалов, их
перемешивание, усреднение и корректирование сырьевой смеси осуществляются в
присутствии определенного количества воды, а при сухом способе все
перечисленные операции выполняются с сухими материалами. При комбинированном
способе сырьевую смесь приготовляют по мокрому способу, затем ее максимально
обезвоживают (фильтруют) на специальных установках и в виде полусухой массы
обжигают в печи. Каждый из перечисленных способов имеет свои достоинства и
недостатки.
Способ производства портландцемента выбирают в зависимости
от технологических и технико-экономических факторов: свойств сырья, его
однородности и влажности, наличия достаточной топливной базы и др.
Мокрый способ производства. При мокром способе
производства сырьевые материалы измельчают и сырьевую смесь смешивают с
водой. Получаемая сметанообразная масса — сырьевой шлам — содержит 32—45%
воды.
На цементных заводах, работающих по мокрому способу, в
качестве сырьевых материалов для производства портландцементно- го клинкера
часто используют мягкий глинистый и твердый известняковый компоненты. В этом
случае технологическая схема производства цемента, в которой приведены
основные технологические переделы без указания дозировочных и транспортных
устройств и другого вспомогательного оборудования, выглядит следующим образом
(см. стр. 23).
Начальная технологическая операция получения клинкера —
измельчение сырьевых материалов. При использовании в качестве известкового
компонента мела его измельчают в болтушках или в мельнице самоизмельчения.
Если применяют твердый известняк, то его дробят в одну-две стадии в щековых
дробилках. Глиняный шлам, полученный в болтушках или других агрегатах,
направляют в сырьевую мельницу, куда подается для измельчения и известняк. В
мельницу известняк и глиняный шлам подают в определенном соотношении,
соответствующем требуемому химическому составу клинкера. Чтобы получить
сырьевой шлам заданного химического состава, его корректируют в бассейнах или
в потоке.
Выходящий из мельниц сырьевой шлам в виде сметанообразной
массы насосами подают в расходный бачок в печной цех на обжиг. Из бачка шлам
равномерно сливается во вращающуюся печь. При мокром способе производства для
обжига клинкера используют длинные вращающиеся печи со встроенными
теплообменными устройствами.
Из печи клинкер поступает в холодильник, где охлаждается
холодным воздухом. Охлажденный клинкер отправляют на склад. В ряде случаев
клинкер из холодильников направляют непосредственно на помол в цементные
мельницы. Перед помолом клинкер дробят. Дробление клинкера производится
совместно с гипсом, гидравлическими и другими добавками.
Из мельницы цемент транспортируют на склад силосного типа
(цементные силосы). Отгружают цемент потребителю либо в таре (бумажных мешках
по 50 кг), либо навалом в автоцементовозах или в специальных железнодорожных
вагонах.
Сухой способ производства. При сухом способе производства
портландцемента выбор схемы зависит от физических и химических свойств сырья.
Схема производства портландцемента по сухому способу во
вращающихся печах при использовании в качестве сырья известняка и глины
приведена на 2. Производство портландцементно- го клинкера в этом случае
складывается из следующих операций.
После выхода из дробилки известняк и глину высушивают до
влажности примерно 1%, после чего измельчают в сырьевую муку. Помол и сушку
сырьевой смеси целесообразно вести одновременно в одном аппарате —
сепараторной мельнице. Этот способ бо-лее эффективен и применяется на
большинстве новых заводов, работающих по сухому способу.
Сырьевую муку заданного химического состава получают путем
дозирования сырьевых компонентов в мельницу с последующим усреднением и
корректированием сырьевой шихты в специальных смесительных силосах, куда
дополнительно подается сырьевая мука с заведомо низким или высоким титром
(содержанием СаСОз).
Затем подготовленная сырьевая смесь поступает в систему
циклонных теплообменников, состоящую из нескольких ступеней циклонов. Время
пребывания смеси в циклонных теплообменниках не превышает 25—30 с. Из
циклонов материал подается в печь, откуда клинкер пересыпается в холодильник.
После охлаждения клинкер направляется на склад.
Другие технологические операции при сухом способе производства
— подготовка гидравлических добавок и гипса, помол цемента, его хранение и
отправка потребителю — такие же, как и при мокром способе.
Комбинированный способ производства. При комбинированном
способе производства сырьевая смесь в виде шлама, полученного по мокрому
способу производства, подвергается обезвоживанию и грануляции, а затем
обжигается в печах, работающих по сухому способу.
Основные технологические операции и последовательность их
выполнения при комбинированном способе производства портландцемента
следующие.
Выходящий из сырьевой мельницы шлам влажностью 35—40%
после его корректирования поступает в вакуум-фильтр или пресс- фильтр, где он
обезвоживается до влажности 16—20%. Образующийся при этом «сухарь»
смешивается затем с пылью, уловленной электрофильтрами из дымовых газов печи;
добавка пыли предотвращает слипание кусков «сухаря» и приводит к уменьшению
влажности смеси до 12—14%. Приготовленная таким образом смесь поступает на
обжиг, который осуществляется во вращающихся печах.
Все остальные операции производства портландцемента по
комбинированному способу не отличаются от соответствующих операций при мокром
способе производства.
|
