Okna-zdes48.ru

Лучшие окна здесь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цемент свойства технология производства

—>Изобретения -в жизнь! —>

—> —>Категории раздела —>

—> —>Наш опрос —>

—> —>Статистика —>

Каталог статей

Механоактивированный цемент (МАЦ) представляет собой многокомпонентное гидравлическое вяжущее, получаемое путем механохимической обработки портландцемента, минеральной добавки и модификатора в специально регламентированных условиях. Технология производства механоактивированного цемента (МАЦ) направлена на радикальное повышение строительно-технических характеристик портландцемента и увеличение объемов вяжущего на его основе при сохранении исходной активности.

Использование технологии дает средний прирост гидравлической активности в 30-40 МПа или экономит до 70% цементного клинкера.

Сфера применения

МАЦ рекомендуется применять в стройиндустрии и промышленности строительных материалов для получения высокопрочных бетонов (класс бетона по прочности не ниже В60), и изделий с повышенной долговечностью, морозо- и износостойкостью.

Основные преимущества материала и технологии.

ОАО «Московский ИМЭТ» разработан самый дешевый и технологичный из известных способов экономически выгодного кардинального повышения строительно-технических характеристик качества цемента и изделий на его основе или возможность многократного (от 2 до 5 раз) увеличения объема гидравлического вяжущего;

  1. Технология МАЦ при экономном расходе обычного портландцемента марки М400 или М500 (не более 450 кг/м 3 ) позволяет получить бетоны сверхвысокой прочности (выше класса В60), с высокой водонепроницаемостью (W 14 — W 18), с повышенной стойкостью к воздействию сульфатов, хлоридов и слабых кислот, т.е. бетоны с особо высокими эксплуатационными свойствами.
  2. В течение суток при нормальном твердении изделия достигают прочности 65 — 80 МПа. Изделия в возрасте 3-х суток нормального твердения приобретают отпускную прочность (не ниже 70% марочной прочности бетона в возрасте 28 суток нормального твердения).
  3. Технология МАЦ за счет механохимической активации компонентов (портландцементный клинкер или высокомарочный цемент, модифицирующие и минеральные добавки) позволяет переработать от 200 до 500 % по массе золошлаковых отходов или песка и многократно увеличить объем гидравлического вяжущего марки 300 — 500.
  4. Для внедрения технологии МАЦ не требуется существенной реконструкции производства, так как результат достигается путем введения нескольких дополнительных технологических операций, встраиваемых в технологический процесс действующего производства изделий из бетона;
  5. Технология МАЦ является основой для получения экономичных высококачественных сухих строительных смесей с минимальным количеством дорогостоящих специальных добавок.
  6. Технология МАЦ является основой для «холодной» энергосберегающей технологии переработки и утилизации дисперсных отходов, в том числе золы и шлака мусоросжигательных заводов.
  7. Эффективность использования механоактивированного цемента обусловлена отсутствием необходимости термообработки для твердения изделий и уменьшением расхода вяжущего на 1 м 3 при получении высокопрочных бетонов.
  8. Благодаря высокоплотной мелкозернистой структуре и светлому оттенку вяжущего, изделия из архитектурного бетона на основе МАЦ отличаются повышенной декоративностью (чистый тон, яркий цвет) при аналогичном расходе пигмента и устойчивостью к образованию известкового налета (высолов) на поверхности изделий при эксплуатации в атмосферных условиях.
  9. Архитектурный бетон по всем показателям близок к природному граниту, но в 3-5 раз дешевле, создание изделий из него требует существенно меньших затрат труда и энергии.
  10. Показатели морозостойкости и водонепроницаемости изделий выше по сравнению с аналогами (вибропрессовая технология) в 3 — 4 раза.
  11. Изделия поддаются шлифовке и полировке.

Краткое описание

На практике может быть реализована одна из следующих схем производства МАЦ:

МАЦ по варианту 1 кроме увеличения массы портландцемента предусматривает производство широкой номенклатуры сухих смесей для строительных и отделочных работ с высокими потребительскими свойствами.

Механоактивированный цемент по варианту 2 позволяет получить качественно новые потребительские свойства в бетоне:

  • высокопрочные и долговечные бетоны для сейсмостойкого строительства, особо прочные бетоны для специальных конструкций инженерных сооружений и архитектурных комплексов (тонкие оболочки, несущие колонны, ригели, тюбинги, мостовые конструкции и т.п.), гидротехнических сооружений;
  • литой искусственный камень «ЛИК» и изделия для благоустройства на его основе:
  • покрытия и изделия с декоративной поверхностью различной конфигурации, цвета и массивности как в заводских условиях, так и на поверхности зданий при отделочных работах. Поверхность изделий может быть получена как совершенно гладкой (имитируя полированный мрамор, гранит), так и рельефной, передавая мельчайшие подробности матрицы.

ЛИК по всем показателям близок к природному граниту, но в 3-5 раз дешевле, создание изделий из него требует существенно меньших затрат труда и энергии.

В Москве элементами ЛИК благоустроены: фрагмент Петровского бульвара, автостоянка на ул. Новопесчаная, тротуар на ул. Грузинский вал, район «Юниград» по ул. Зоологическая, двор дома Д. Давыдова на ул. Пречистенка, автозаправочные станции и другие площадки.

Настоящая технология реализована в г. Муром (Завод приборостроения), Московском комбинате строительных материалов.

Показатели качества механоактивированного цемента марок СМС 90 и СМС 75 даны в табл.1.

Основные физико-механические высокопрочных и архитектурных бетонов на основе МАЦ даны в табл. 2 и 3.

Сравнительные характеристики механоактивированного цемента
и высокомарочного портландцемента

Основные физико — механические характеристики высокомарочных бетонов
на основе механоактивированного цемента

Таблица 2

№ п/пНаименование показателяЗначение показателя для бетона класса (марки)
В 60
М 800
В 65
М 900
В 75
М 1000
1Прочность на сжатие через 1 сут. нормального твердения (распалубочная прочность), МПа, не менее40.055.065.0
2Прочность на сжатие через 28 сут. нормального твердения (марочная прочность), МПа, не менее80.491.793.2
3Водопоглощение, %, не более3.02.01.5
4Марка по морозостойкости, не менееF 700F 800F 800
5Истираемость, г/см 2 , не более0.40.40.4
6Водонерпоницаемость, не менееW 14W 16W 18
Читайте так же:
Окрасить бетон цементный раствор

Сравнительные физико — механические характеристики изделий из архитектурного бетона на основе МАЦ и на основе портландцемента

Таблица 3

Наименование показателяЕд. изм.По технологии ИМЭТ*По технологии вибропрессования** из портландцемента
Прочность на сжатие через 28 сут. нормального твердения (марочная прочность), не менееМПа (кгс/см 2 )60-80 (600-800)30-45 (300-450)
Класс бетонаВ45-В60В30-В35
Водопоглощение%макс. 35-6
Водонепроницаемость не менееW 12W 6
Марка по морозостойкостиF 500F 300
Истираемостьг/см 20.3-0.50.7-0.9
Поверхность изделийПолировка, разные степени шероховатости, рельефные поверхностиШероховатая

Коммерческие предложения

Для реализации технологии МАЦ и ЛИК предлагается создание технологических линий:

  • по производству 4000, 20000 и 100000 т/год МАЦ;
  • по производству 15000 т/год ЛИК.

Механизированная линия по производству ЛИК обеспечивает возможность выпуска как серийных, так и индивидуальных изделий с высокой выразительностью, прочностью, атмосферо- и морозостойкостью и долговечностью:

  • фигурные элементы мощения — тротуарная плитка, брусчатка, бордюрный камень;
  • декоративные плитки для облицовки зданий и сооружений;
  • плитки подоконные и ступени;
  • балясины, ограды, вазоны, колонны, скульптуры, бюсты, барельефы и горельефы, скамейки, различные ритуальные изделия и другие малые архитектурные формы.

Предлагаемые формы сотрудничества

  • Продажа лицензии на производство МАЦ и ЛИК.
  • Комплектная поставка технологических линий МАЦ и ЛИК.
  • Комплекс инженерных услуг.

Стоимость услуг

Срок реализации предложений — от 6 до 18 месяцев.

Срок окупаемости — 1,5 — 2,5 года.

Примечание:
возможны варианты совмещенных линий с производительностью менее 4000 т/год совместно с линией по производству литого искусственного камня стоимостью от 150 тыс. долларов.

ОАО «Московский ИМЭТ»

127521, г. Москва, 17 проезд Марьиной рощи, д. 9

тел.: (495) 619-4832 факс: (495) 618-0623

Способы и схемы производства цемента

В природе эта порошкообразная масса, использующаяся в основном в качестве вяжущего в процессе изготовления различных сухих смесей и растворов, не встречается. Цемент – продукт искусственный. Технологии его производства, их особенности, чем отличаются различные способы (например, сухой от мокрого) – тема этой статьи.

В стоимость любой продукции всегда закладываются транспортные расходы на доставку сырья. Именно поэтому большинство цементных заводов функционирует в регионах, где оно добывается. В качестве исходных компонентов используются определенная разновидность известняка (основной) и добавки (гипс и другие измельченные минералы). Их подбор зависит от марки цемента, которую требуется получить.

Основные этапы

1. Получение клинкера.

Самый дорогостоящий технологический этап, на который приходится до 65 – 75 % всех затрат на изготовление цемента. Клинкер – это смесь на основе извести и глины, являющаяся исходным сырьем для производства вяжущего. В общем виде схема выглядит так: подготовленную смесь заливают водой и дают отстояться в течение определенного периода, после чего она подвергается термической обработке в специальных печах (режим в пределах 1400 – 1500 °C), в результате которой отдельные фракции спекаются, и получается гранулированная масса.

Далее зерна клинкера подвергаются измельчению (помолу). На этом этапе изготовления промежуточного цементного продукта в сырьевую массу вводятся добавки, которые определяют конечные характеристики вяжущего. В зависимости от процентного содержания минералов он классифицируется по маркам.

Специфика производства портландцемента в том, что в сырье должны преобладать материалы с повышенным содержанием алюмосиликатов и оксида кальция. На практике этого можно достичь, если исходную массу готовить в пропорции 1 к 3 (глина/известняк).

Существует несколько технологий производства вяжущего. При выборе того или иного способа каждый завод по выпуску цемента ориентируется прежде всего на доступность конкретного типа сырья в данном регионе, возможности оборудования, энергетические мощности и ряд других факторов. А с учетом того, что при изготовлении продукта можно комбинировать с разновидностями добавок, их процентным содержанием – нюансов даже при однотипной технологии достаточно.

Способы заводского производства

Данная технология считается наиболее сложной и затратной. Схема мокрого способа в том, что первичная обработка основных компонентов в начале цикла производится раздельно. Измельченные фракции загружаются в оборудование, предназначенное для кратковременного хранения материалов в водной среде. После отмачивания продукты поступают в специальные мельницы, где все еще мокрые фракции превращаются в порошкообразную массу с одновременным перемешиванием всех ингредиентов.

Подготовленный шлам перемещается в шлюмбассейны (вертикальный + горизонтальный), в которых осуществляется процесс корректировки долевого соотношения составляющих цемента. По сути, определяется химическая формула конечного продукта. Далее – обжиг мокрого шлама в печи и охлаждение в холодильных установках. О цементе как таковом можно говорить только после окончательного измельчения его шлама, в результате чего и получается порошок в том виде, в котором он поступает на склад. После контроля качества вяжущее фасуется. В последнее время мокрый способ изготовления применяется все реже, так как существуют более простые и менее затратные технологии производства цемента.

Читайте так же:
Жидкое стекло цемент мел

Принципиальное отличие от мокрого – в измененной технологической схеме. Основное оборудование то же самое, но при сухом способе после предварительного измельчения сырья для цемента компоненты поступают в сушильные барабаны (каждый в свой). После этого они перемешиваются и дополнительно измельчаются в общей мельнице. Особенность сухого способа еще и в том, что на этом этапе вводятся добавки.

Дальнейший нюанс производства определяется видом и влажностью глины. Все сухие составляющие шлама по этому параметру необходимо «выровнять». С этой целью масса увлажняется, после чего отправляется на обжиг. Так как влажность промежуточного цементного продукта относительно невысокая (порядка 13 %), то для его осушения и получения гранул не требуется мощных печей и большого эн/потребления. Это позволяет определить сухую технологию как наиболее экономичный способ производства.

Есть и еще одна методика, которая считается очень рентабельной. Речь идет о производстве бесклинкерного цемента сухим способом. В чем разница? Сырьем для получения портландцемента являются не горные породы, а зольная пыль, по сути, отходы производства. Такая технология еще больше снижает затраты на эл/энергию (не требуется многоступенчатое дробление компонентов для портландцемента), доставку сырья и увеличивает выбор разновидностей сухого шлама. Данный способ привлекателен для тех, кто решил организовать собственное производство.

Такое производство портландцемента несколько отличается от вышеописанного. Во-первых, размерами гранул шлама, во-вторых, его влажностью (она несколько больше), в-третьих, принципом обжига. Он производится в печах Леполь, конструкция которых при таком способе получения цемента обеспечивает уменьшение примерно на 22 – 22 % уровня карбонизации продукта. Далее то же самое – мелкий помол сухого материала и отправка в бункер для хранения.

4. Комбинированный способ.

В нем сочетается несколько технологий. Схема зависит от того, какой из способов получения портландцемента (сухой или мокрый) выбран в качестве базового. Хотя есть и другие варианты. Соответственно, подбирается и оборудование, необходимое для той или иной технологии изготовления.

Цемент собственного изготовления

Учитывая огромный спрос на данный стройматериал, многих интересует вопрос организации производства вяжущего в домашних условиях. Разовое производство, для себя, в каких-то определенных целях (заливка фундамента, капитальный ремонт и тому подобное) – нерентабельно. Во-первых, процесс изготовления материала связан с большим потреблением эл/энергии. А конечные затраты – это не только оплата счетов, но и необходимость прокладки новой силовой линии. Во-вторых, придется закупить соответствующее оборудование – печь и мельницу для помола. Если к этому добавить и стоимость всех компонентов, то производство цемента на дому – бесперспективно и убыточно.

Другое дело – предпринимательство. Сейчас на рынке много различного оборудования, из которого выйдет смонтировать поточную линию для изготовления вяжущего. Несмотря на то, что в основном все агрегаты «made in Китай», судя по отзывам на тематических форумах, существенных претензий к их работе по получению цемента нет. Затраты на мини-завод по производству стройматериала довольно быстро окупаются. К сожалению, данных о полной стоимости (в комплекте) в открытом доступе нет (везде указывается «уточняйте»), но можно сделать некоторые выводы, если ознакомиться с ценами на аналогичные образцы. Например, измельчитель твердых пород из Китая обойдется около 145 000 – 155 000 рублей.

Рентабельность несложно оценить самостоятельно, если ориентироваться и на цены вяжущего. 1 т цемента в среднем (с доставкой) обходится примерно в 3 450 рублей. Себестоимость его изготовления на своем небольшом заводе специалистами оценивается (в зависимости от технологии и схемы) в пределах 780 – 960 руб/т. Рыночная стоимость портландцемента еще выше – порядка 4 050 руб/т. Преимущества производства на своем оборудовании очевидны. Недаром собственный завод считается не просто выгодным, а высокоприбыльным бизнесом.

Особенности, технология производства и практическое применение цемента

3Материал, без которого не обходятся строительные и ремонтные работы, – цемент. Его используют в большинстве строительных направлений, а столь широкое распространение он получил за счет своих свойств. Поставляясь в виде сухого порошка, при взаимодействии с влагой он набухает и принимает жидкую форму, которая затем твердеет.

Цемент состоит из ряда компонентов, смешанных в определенной пропорции, идеального соотношения не существует. Каждый производитель самостоятельно подбирает оптимальную формулу. Покупателей интересует же не сколько само соотношение, сколько итоговые свойства получившегося раствора. Именно от этого и зависит выполнение поставленных строительных задач.

Читайте так же:
Расход цемент стяжка куб м

Основные характеристики цемента

Цемент является неорганическим вяжущим веществом. Его масса становится пластичной после взаимодействия с водой или другими жидкостями. Так порошок превращается в смесь, пригодную для практического применения. Итогом служит застывание, которое может проходить даже при погружении в воду. По своим эксплуатационным свойствам застывший цемент не уступает природному камню.

Свойство застывания во влажных условиях – уникальное для минеральных вяжущих веществ, которые обычно приобретают твердую форму только на воздухе. Цемент может выступать как отдельный материал, так и в роли сырья для создания растворов.

  • прочность;
  • скорость затвердевания;
  • устойчивость к температурным воздействиям;
  • плотность.

Марки цемента отличаются друг от друга прочностью. Она измеряется путем сжатия раствора до момента полного застывания. Единица измерения – МПа. Эта информация указывается на упаковках. Скорость, при которой цемент примет твердую форму, зависит от ряда факторов окружающей среды. Прежде всего, на это влияет температура и влажность. Наибольшая скорость получается в летнее время и может составлять до двух часов, а в зимнее время она доходит до 20 часов. На данный параметр влияет также наличие добавок в растворе.

Цемент применяется повсеместно, в том числе и в местах, где отрицательные температуры и морозы – норма. При колебаниях температуры от отрицательных к положительным затвердевший раствор неоднократно подвергается замораживанию и оттаиванию, что провоцирует появление водяных испарений. Вода может насыщать поры и приводить к разрушительному воздействию. Именно устойчивостью к температурным колебаниям и определяются показатели целостности и прочности цементного раствора.

Другой основной показатель – плотность. Цемент изготавливается из измельченного сырья, поэтому от размера частиц зависит плотность всего раствора. В сухом состоянии некоторые компоненты имеют свойство осадки, что приводит к снижению плотности. Для повышения плотности раствор всегда смешивается. В жидком состоянии у него наименьший удельный вес.

Описание технологии производства цемента

Для получения итогового продукта задействуются несколько видов сырья. Процесс изготовления цемента состоит из нескольких основных этапов:

  1. Добыча сырья.
  2. Извлечение клинкера.
  3. Получение цементного порошка.

На первом этапе ведется карьерная разработка, где извлекаются следующие материалы: известняк, гипс, глина. Эти три компонента составляют основу для последующего получения клинкера. Для улучшения свойств цемента добавляется ряд других пород: мел, мергель, кварц, доломит. Наибольшую сложность в обработке представляют те материалы, которые имеют кристаллическую структуру.

Технологически извлечение клинкера происходит путем обжига добытой смеси. Температура доводится до 1450 градусов и в таких условиях компоненты соединяются, образуя клинкер. Он имеет форму гранул размером 10-60 мм, которые затем проходят процедуру повторного обжига и дробления для получения порошка. Чем сильнее измельчение, тем выше будут характеристики цемента.

Финальным шагом является смешивание компонентов в определенной пропорции. Идеальных сочетаний, определяющих долю каждого компонента, нет. Но существует схема распределения материалов в растворе, которая содержит примерные показатели:

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Портландцемент и его разновидности являются основным вяжущим материалом в современном строительстве. В СССР его производство составляет около 65 % от выпуска всех цементов.

Портландцемент — продукт тонкого измельчения клинкера, получаемого обжигом до спекания, т. е. частичного плавления сырьевой смеси, обеспечивающей преобладание в нем высокоосновных силикатов кальция (70. 80 %). Для регулирования схватывания и некоторых других свойств при помоле клинкера в цемент добавляют небольшое количество гипса (1,5. 3,5 %). В соответствии с ГОСТ 10178—85 за таким бездобавочным цементом сохранено название портландцемент (ПЦ-ДО). Ш Сырье и производство.

Для получения доброкачественного портландцемента химический состав клинкера, а следовательно, и состав сырьевой смеси должны быть устойчивы.

Многочисленные исследования и практический опыт показывают, что элементарный химический состав клинкера должен находиться в следующих пределах (% по массе): СаО — 63. 66; SiO2 — 21. 24; А12О3 — 4. 8; Ре2Оз — 2. 4, их суммарное количество составляет 95. . 97 %. Следовательно, для производства портландцемента следует применять такие сырьевые материалы, которые содержат много карбоната кальция и алюмосиликатов (известняки, глины, известковые мергели). Чаще используют искусственные сырьевые смеси из известняка или мела и глинистых пород при соотношении между ними в сырьевой шихте примерно 3:1 (% по массе): СаСО3 — 75. 78 и глинистого вещества — 22. 25. Вместо глины или для частичной ее замены используют также отходы различных производств (доменные шлаки, нефелиновый шлам и т. п.). Нефелиновый шлам, получающийся при производстве глинозема, уже содержит 25. 30 % SiOЈ и 50. 55 % СаО; достаточно к нему добавить 15. 20 % известняка, чтобы получить сырьевую смесь. При этом производительность печей повысится примерно на 20 %, а расход топлива снизится на 20. 25 %. Для обеспечения нужного химического состава сырьевой смеси применяют корректирующие добавки, содержащие недостающие оксиды. Например, количество S1O2 повышают, добавляя в сырьевую смесь трепел, опоку. Добавление колчеданных огарков увеличивает содержание Fe2O3.

Читайте так же:
Наливные полы цементные церезит

В качестве топлива используют природный газ, реже мазут и твердое топливо в виде угольной пыли. Стоимость топлива составляет до 26 % себестоимости готового цемента, поэтому на цементных заводах много внимания уделяется его экономии.

Технология портландцемента в основном сводится к приготовлению сырьевой смеси надлежащего состава, ее обжигу до спекания (получают клинкер) и помолу в тонкий порошок.

Сырьевую смесь приготовляют сухим или мокрым способом (см. 5.2). В соответствии с этим различают и способы производства цемента — сухой и мокрый. В СССР преобладает мокрый способ производства цемента, но все шире внедряется сухой. Важнейшим преимуществом сухого способа производства является не только снижение расхода теплоты на обжиг в 1,5. 2 раза, чем при мокром, но и более высокие удельные съемы в печах сухого способа.

Обжиг сырьевой смеси чаще осуществляют во вращающихся печах, но иногда (при сухом способе) в шахтных.

Вращающаяся печь (5.2) представляет собой сварной стальной барабан длиной до 185 м и более, диаметром до 5. 7 м, футерованный изнутри огнеупорными материалами. Барабан уложен на роликах под углом 3. 4° к горизонту и медленно вращается вокруг своей оси. Благодаря этому сырьевая смесь, загруженная в верхнюю часть печи, постепенно перемещается к нижнему концу, куда вдувают топливо, продукты горения которого просасываются навстречу сырьевой смеси и обжигают ее. Характер процессов, протекающих при обжиге сырьевой смеси, приготовленной по сухому и мокрому способам, по существу, одинаков и определяется температурой и временем нагревания материала в печи. Рассмотрим эти процессы.

В зоне сушки поступающая в верхний конец печи сырьевая смесь встречается с горячими газами и постепенно при повышении температуры с 70 до 200 °С (зона сушки) подсушивается, превращаясь в комья, которые при перекатывании распадаются на более мелкие гранулы. По мере перемещения сырьевой смеси вдоль печи происходит дальнейшее постепенное ее нагревание, сопровождаемое химическими реакциями.

В зоне подогрева при 200. 700 °С сгорают находящиеся в сырье органические примеси, удаляется химически связанная вода из глинистых минералов и образуется безводный каолинит Al2O3-2SiO2. Подготовительные зоны (сушки и подогрева) при мокром способе производства занимают 50. 60 % длины печи, при сухом же способе подготовки сырья длина печи сокращается за счет зоны сушки.

В зоне декарбонизации при температуре 700. s..l 100 °С происходит процесс диссоциации карбонатов кальция и магния на CaO, MgO и СО2, алюмосиликаты глины распадаются на отдельные оксиды SiO2, A12O3 и Fe2O3 с сильно разрыхленной структурой. Термическая диссоциация СаСО3 — это эндотермический процесс, идущий с большим поглощением теплоты (1780 кДж на 1 кг СаСО3), поэтому потребление теплоты в третьей зоне печи наибольшее. В этой же зоне оксид кальция в твердом состоянии вступает в реакцию с продуктами распада глины с образованием низкоосновных силикатов, алюминатов и ферритов кальция (2CaO-SiO2, СаО-АШ3, 2CaO-Fe2O3).

В зоне экзотермических реакций обжигаемая масса, передвигаясь, быстро нагревается от 1100 до 1300°С, при этом образуются более основные соединения: трех-кальциевый алюминат ЗСаО-А12О3(С3А), четырехкальциевый алюмоферрит 4CaO-Al2O3-Fe2O3(C4AF), но часть оксида кальция еще остается в свободном виде. Обжигаемый материал агрегируется в гранулы.

В зоне спекания при 1300. 1450 °С обжигаемая смесь частично расплавляется. В расплав переходят С3А, C4AF, MgO и все легкоплавкие примеси сырьевой смеси. По мере появления расплава в нем растворяются C2S и СаО и, вступая во взаимодействие друг с другом, образуют основной минерал клинкера — трехкальциевый силикат 3CaO-SiO2(C3S), который плохо растворяется в расплаве и вследствие этого выделяется из расплава в виде мелких кристаллов, а обжигаемый материал спекается в кусочки размером 4. 25 мм, называемые клинкером.

В зоне охлаждения (заключительная стадия обжига) температура клинкера понижается с 1300 до 1000 °С, происходит окончательная фиксация его структуры и состава, включающего C3S, C2S, C3A, C4AF, стекловидную фазу и второстепенные составляющие.

По выходе из печи клинкер необходимо быстро охладить в специальных холодильниках, чтобы предотвратить образование в нем крупных кристаллов и сохранить в не-закристаллизованном виде стекловидную фазу. Без быстрого охлаждения клинкера получится цемент с пониженной реакционной способностью по отношению к воде.

После выдержки на складе (1. 2 недели) клинкер превращают в цемент путем помола его в тонкий порошок, добавляя небольшое количество двуводного гипса. Готовый портландцемент направляют для хранения в силосы и далее на строительные объекты.

Сухой способ производства цемента значительно усовершенствован. Наиболее энергоемкий процесс — декарбонизация сырья — вынесен из вращающейся печи в специальное устройство — декарбонизатор, в котором он протекает быстрее и с использованием теплоты отходящих газов (5.3). По этой технологии сырьевая мука сначала поступает не в печь, а в систему циклонных теплообменников, где нагревается отходящими газами и уже горячей подается в декарбонизатор. В декарбонизаторе сжигают примерно 50 % топлива, что позволяет почти полностью завершить разложение СаСО3. Подготовленная таким образом сырьевая мука подается в печь, где сжигается остальная часть топлива и происходит образование клинкера. Это позволяет повысить производительность технологических линий, снизить топливно-энергетические ресурсы, примерно вдвое сократить длину вращающейся печи, соответственно улучшить компоновку завода и занимаемой им земельной территории.

Читайте так же:
Устройство цементной стяжки при гидроизоляции полов

В СССР создана низкотемпературная солевая технология производства цемента, базирующаяся на открытии советских ученых. Сущность открытия заключается в установлении нового явления — образования высокоосновного силиката кальция — алинита, близкого по составу к алиту в области температур 9ОО. 11ОО°С, т. е. значительно ниже температур кристаллизации трехкальциевых силикатов — алитов. Алинит, являющийся основной вяжущей фазой портландцементных клинкеров нового типа, обусловливает их высокую гидравлическую активность. Вхождение анионов хлора в структуру является обязательным условием образования алинита и клинкеров нового типа. Введение в шихту, например, 10. 12 % СаС12 сопровождается образованием хлоркальциевого расплава при чрезвычайно низких температурах (600. 800 С), что смещает все основные реакции образования минералов в область температур 1000. 1100 «С и позволяет получать клинкер при пониженных температурах.

Внедрение новой технологии позволит сократить удельные расходы топлива, резко повысить производительность печей и помольного оборудования.

Какая схема производства цемента?

Учитывая, что строительный материал – цемент, разных марок, является строительным материалом, без которого невозможно ни одно строительство, многих застройщиков и покупателей интересует схема его производства и нюансы изготовления.

  • Схема производства цемента
  • Технологическая схема производства цемента

Схема производства цемента

Это отработанный многими десятилетиями процесс, который имеет несколько принципиально новых способов, состоящих из следующих основных этапов:

  • Разработка, добыча, доставка и обогащение исходных материалов: известняковых и глиноземных пород для производства клинкера;
  • Получение клинкера. Является одним самых энергозатратных, поэтому самых дорогостоящих этапов схемы производства цемента. В частности на осуществление этого этапа приходится до 75% затрат на производство цемента. В общем случае технология производства клинкера выглядит так: подготовленную смесь компонентов заливают водой, дают отстояться в течение определенного периода времени, после чего начинается термическая обработка в печах при температуре до 1 500 градусов Цельсия. При этом исходные компоненты клинкера спекаются в виде гранул определенной фракции;
  • Измельчение клинкера. На этом этапе происходит мелкодисперсное измельчение гранул клинкера и введение присадок, которые определяют специальные свойства и марку цемента. По сути это конечный этап схемы изготовления цемента, который оканчивается фасовкой данного материала в мягкие контейнеры Биг-Бены, бумажные многослойные клапанные мешки или транспортировкой в силосы для последующей реализации «навалом».

Технологическая схема производства цемента

На данный момент времени цемент изготавливается по нескольким принципиально разным технологиям, имеющим свои принципиальные преимущества и недостатки.

  • Так называемый мокрый способ производства цемента, широко использующийся отечественными цементными заводами. Является самой энергозатратной. Суть схемы заключается в загрузке компонентов цемента в специальное оборудование, в водную среду. После выдержки в воде компоненты цемента поступают в мельницу, которая измельчает их в порошок. Полученный таким образом полуфабрикат транспортируется в специальный бассейн, корректируется по составу и в дальнейшем обжигается в специальной печи с последующим охлаждением. После контроля качества, данный продукт следует на измельчение до состояния товарного цемента;
  • Сухая технология. Принципиальное отличие от «мокрой схемы» заключается в том что после предварительного измельчения компоненты цемента направляются в осушительные барабаны, после чего перемешиваются и проходят дополнительное измельчение в мельнице. При этом на этапе измельчения в цемент вводятся добавки и присадки. Далее полученная масса направляется на обжиг, измельчение и упаковку. Одним из преимуществ этого способа получения портландцемента можно отметить возможность использования в качестве сырья зольную пыль и прочие отходы энергетического и металлургического производства. Сухая технология исключает: многоступенчатое дробление компонентов, снижает «добывающие» и транспортные затраты, а также расширяет выбор сырья для производства цемента;
  • «Полусухая» схема производства цемента. Данная схема отличается габаритами гранул клинкера, влажностью материала и технологией обжига. В частности масса компонентов для изготовления цемента обжигается в специальных печах «ЛЕПОЛЬ», которые при всех прочих равных условиях обеспечивают уменьшение уровня карбонизации конечного продукта на 22-23%;
  • Комбинированный способ производства цемента. В этом случает, происходит органичное сочетание нескольких технологий: «мокрой» и «сухой». С ответствующими преимуществами и недостатками.

В завершение данного повествования следует сказать, что цементные заводы, расположенные на территории Российской Федерации, по объективным причинам, используют исключительно «мокрую» схему производства цемента.

Применение передовых энергоэффективных технологий «сухого» производства цемента требует значительных капиталовложений и полного перевооружения действующего производства, невозможных в ближайшем обозримом будущем.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector