Меню

Чертежи оборудования для производства цемента



Технологическая схема производства цемента

Суть варианта производства цемента мокрым способом заключается в раздельной первичной обработке сырья: мела, глины, конверторных шламов или других содержащих железо добавок. Их дробят на фракции до 10 мм и замачивают в воде. Влажность у каждого компонента своя: у глины – в пределах 20 %, мела – 29, шлама – до 70. Их соединение и перемешивание происходит на мельнице в состоянии суспензии до максимальной однородности. Итоговая влажность полученной массы лежит в пределах 30-50 %, в таком виде она поступает в шлюмбассейн для контроля и корректировки состава, после чего подается в печь для обжига.

Основным плюсом мокрого способа производства является возможность корректировки состава и контроля над характеристиками. Шихтовая масса на выходе имеет однородную структуру, что положительно сказывается на качестве цемента. К недостаткам относят значительные затраты на подготовку клинкера: фракции проходят стадию дробления 2-3 раза, размачиваются в болтушках, перемешиваются в мельнице, и долго выпариваются, на все это процессы уходит много энергоресурсов.

В данной схеме, для первичного измельчения, применяется мельница мокрого помола мела – «Гидрофол». Для окончательного помола сырьевой смеси – шаровая мельница 3,2х8,5м. Для получения клинкера (выпаривание сырьевой смеси и ее дальнейшего обжига) – вращающаяся печь 4,5х170 м с колосниковым холодильником. Для помола клинкера – шаровая мельница 3,2х15 м.

Чертеж выполнен на формате А1 с экспликацией на листе. Работа выполнялась в рамках дипломного проекта.

Источник

Технология производства цемента процесс изготовления: сырье, основные способы, оборудование

Для проведения строительных или ремонтных работ используют различные материалы, в том числе цемент разных видов и марок. Его используют для подготовки бетонных, кладочных, штукатурных растворов, для производства железобетонных изделий. Но при этом редко кто знаком с технологией производства цемента.

Содержание

  1. Состав цемента
  2. Производство цемента на заводах
  3. Сухой способ
  4. Мокрый способ
  5. Комбинированные способы
  6. Как делают белый цемент

Состав цемента

Цементная смесь получается в результате смешивания ряда компонентов:

  1. Клинкера. Вещество основано на глине и известняке, используется для определения прочности материала. Производится путем обжига глины и известняка. Под воздействием высоких температур плавится, преображаясь в гранулированную фракцию с высоким содержанием кремнезема. Затем обжигается повторно.
  2. Гипса. Используется для регулирования процесса твердения цемента. Вводится в состав в количестве не более 5%.
  3. Активных минеральных добавок. Они способствуют улучшению свойств цементного состава и расширению области его использования.

При изготовлении продукции могут быть использованы другие добавки, например, окислы кальция, магния, фосфора, соли. Но они используются в небольших количествах. Их вносят для того, чтобы получить установленные характеристики — жаропрочность, кислотоустойчивость и пр.

Если технологический процесс позволяет, то в состав могут быть введены пластификаторы.

Их использование помогает получить следующие эксплуатационные характеристики:

  1. Препятствовать проникновению влаги в конструкцию.
  2. Уменьшение времени затвердевания.
  3. Увеличение прочности.
  4. Стойкость к колебаниям температур, влиянию агрессивных сред.

В зависимости от количества добавок выделяются несколько видов продукта:

  1. Портландцемент. Самая распространенная модификация, в составе которой около 80% силиката кальция. Используется при различных строительных работах. Добавление красящих веществ улучшает декоративные свойства цемента, позволяя использовать его для отделочных работ.
  2. Глиноземистый. Отличается ускоренным твердением. Благодаря этому свойству его используют на объектах, которым необходима срочная реставрация, например, устранение разрушений после аварий, пожаров.
  3. Магнезиальный. Основной компонент — оксид магния, добавляет составу прочности, повышает адгезию к древесине. Однако из-за повышенной склонности к коррозии используется редко.
  4. Кислотоупорный. В процессе изготовления в состав вносится наполнитель — гидроксиликат натрия, затворяющийся жидким стеклом. Используется в кислотостойких бетонах и растворах.

Производство цемента на заводах

Выпуском цементной смеси занимаются специализированные предприятия. Чтобы получить качественный продукт требуется специальное оборудование и знание технологии. От мощности предприятия и качества сырья зависит выбор способа производства цемента.

Технологический процесс предполагает выполнение ряда производственных этапов:

  1. Добыча сырья, в состав которого входит гипс, глина, известняк.
  2. Дробление известняка с приданием полученному продукту необходимой влажности.
  3. Измельчение известняка. Смешивание его с глиной. Концентрация компонентов может меняться. Все зависит от характеристик используемого сырья. В основном соотношение составляет 3:1. В результате получается комбинированный, сухой или мокрый шлам.
  4. Обжиг. Сырьевая масса отправляется в печь, разогретую до 1500 градусов, где спекается и превращается в гранулированную фракцию — клинкер.
  5. Измельчение. Клинкер в специальных мельницах измельчается до порошкообразного состояния.
  6. Подготовленные ингредиенты смешиваются в соответствии с рецептурой марки будущего цемента. В процессе смешивания добавляется гипс и специальные минеральные добавки.

Цементные составы изготавливаются по проверенным технологиям. В зависимости от состава и качества используемого сырья применяются разные методы подготовки исходных материалов.

Сухой способ

При производстве не используется вода. Основные материалы — глина и известняк, дробятся на специальном оборудовании. Сушатся, перемалываются в муку. Смешиваются при помощи пневматического инструмента и подаются на обжиг.

Клинкер, что образовался после обжига, измельчается до установленной фракции, фасуется в подготовленную тару и перевозится на склад. Производство цемента сухим способом позволяет снижать производственные затраты. Но требует повышенной однородности основных материалов. К тому же является опасным, с точки зрения экологии.

Мокрый способ

Преимуществом данного метода изготовления цемента является возможность точно подобрать необходимый состав шлама, несмотря на неоднородность исходного сырья. Шлам при таком способе приобретает жидкую консистенцию. В нем содержится около 40% жидкости.

Прежде чем сделать конечный продукт, шлам помещается в специальные технологические бассейны для корректировки состава. Затем отправляется во вращающиеся печи для обжига.

Температура обжига превышает 1000 градусов, поэтому изготовление цемента мокрым способом требует больших энергозатрат. Но дает возможность получать продукт высокого качества.

Комбинированные способы

Технология предполагает объединение сухого и мокрого способов производства цемента. Один из них может быть взят за основу, а второй — выступать в качестве дополнения. На разных предприятиях эти способы имеют различия. Все зависит от особенностей имеющегося оборудования для производства цемента, близости к месту добычи сырья, а также от потребностей на установленные марки продукта.

Если за основу взят мокрый метод, то сырье вначале смешивается, а затем обезвоживается в специальных сушилках с фильтрами почти до сухого состояния. Только после этой процедуры отправляется в печь. Такая технология позволяет уменьшать теплозатраты, поскольку в процессе обжига почти нет испарений.

Когда в основе лежит сухой способ, в процессе гранулирования готовой смеси используется вода. В обоих случаях влажность клинкера, отправляющегося в печь, около 10-18%.

Как делают белый цемент

Белый цемент, производство которого несколько отличается от технологии выпуска серого продукта, может выпускаться как мокрым, так и сухим способом. Отличается технология тем, что исходное сырье обжигается при высокой температуре и затем быстро охлаждается водой.

Клинкер этого вида продукции складывается из минеральных добавок, известняка, гипса, соли и других компонентов. Исходное сырье готовится из карбонатной и глинистой породы: известняка, каолиновой глины, отходов обогащения, кварцевого песка.

Основным достоинством и отличительной чертой белого цемента является его белоснежность. Но его производство обходится намного дороже по сравнению с серым продуктом.

Источник

Оборудование для цементной промышленности

Электростальский Завод Тяжелого Машиностроения

В настоящее время технологические возможности ОАО «ЭЗТМ» позволяют осуществлять полный цикл изготовления оборудования для новых технологических линий «мокрого» и «сухого» способов производства цемента.

Производительность печи составляет клинкера на 65 т в час.

Специалистами ОАО «ЭЗТМ» были разработаны и реализованы в металле 3400 проектов редукторов следующих типов: специальные цилиндрические, конические, червячные, глобоидные и спироидные.

Бандажи вварные и плавающие

Заготовки для бандажей отливаются в фасоно-сталелитейном цехе предприятия из стали марки 23ГМНФЛ и др. в соответствии с ОСТ-22-170-87.

Механообработка осуществляется на двух токарно-карусельных станках КС-1580 и КС-1563. Максимальный диаметр обрабатываемого изделия — 8000 мм.

Холодильник колосниковый предназначен для охлаждения атмосферным воздухом клинкера, глиноземного спека и других сыпучих материалов.

Роликовые опоры и блоки опорные

ОАО «ЭЗТМ» изготавливает и осуществляет монтаж роликовых опор:

· грузоподъёмность — 300 т, 400 т, 660 т, 1000 т;

· диаметр — 1300-2100 мм;

· Н (ширина) — 650-1000 мм.

Данная продукция поставляется и успешно эксплуатируется на предприятиях России и стран ближнего зарубежья.

Аналогичное оборудование и обжиговые конвейерные агрегаты и печи

Печные системы сухого способа производства цементного клинкера с предварительной кальцинацией

ОАО «Волгоцеммаш» производит новое поколение печных систем сухого способа производства цементного клинкера с предварительной декарбонизацией сырья (ПВСД).

Разработанный типоразмерный ряд этих печей может обеспечить широкий диапазон по производительности до 5500 тонн клинкера в сутки.

Печь прямоточно-противоточная регенеративная ППР-480

Печь прямоточно-противоточная регенеративная ППР-480 является составной частью установки, предназначенной для обжига известняка с целью получения высококачественной (высокореактивной) извести, используемой при выплавке стали.

Высокое качество извести достигается за счет рационального технологического процесса подогрева и обжига известняка — подогрев ведется отходящими газами в режиме противотока, обжиг ведется горячими газами в режиме прямотока; а также за счет автоматического управления технологическим процессом получения извести.

Благодаря этому экономится топливо и исключается пережог извести.

При работе в непрерывном режиме выгрузка готовой извести осуществляется одновременно с обжигом известняка.

Прессвалковые измельчители предназначены для измельчения хрупких материалов (известняк, клинкер, доменной шлак, различные руды) с влажностью до 15%, как в составе помольных установок в качестве предизмельчителей, так и в составе более эффективных помольных комплексов в качестве основного оборудования и могут быть использованы в строительной, горно-рудной и других отраслях промышленности.

Читайте также:  Арнольд стюарт справочник по оборудованию для комплексной подготовки нефти

Источник

Технология производства портландцемента мокрым способом

Сухой цемент представляет собой искусственное вещество, которое поставляется в формате порошка и используется в качестве вяжущего в процессе замешивания разного типа бетонных растворов. В момент смешивания с водой цемент провоцирует прохождение химической реакции с изменением структуры материала, который застывает и превращается в камень, обеспечивая монолиту должные характеристики прочности, стойкости, способности выдерживать механические нагрузки.

Состав цемента может быть разным, что напрямую зависит от вида вяжущего и возложенных на него функций, требуемых свойств материала. Классический цемент делают из клинкера (обожженные и спаянные в куски известняк и глина, взятые в определенной пропорции), смешанного с гипсом и различными минеральными добавками.

Что входит в состав цемента:

  • Известь (оксид кальция) – около 60%.
  • Кремниевый диоксид – до 20%.
  • Алюминий (глинозем) – 4%.
  • Гипс, оксиды железа – до 2%.
  • Магния оксид – 1%.

Данное процентное соотношение актуально для портландцемента – самого распространенного вида материала. Пропорции могут меняться, в соответствии с классном и технологией производства цемента. Ввиду существования большого числа марок и видов цемента точного рецепта его производства (и химической формулы) не существует – тут все зависит от показателей минералогического состава.

Производство цемента осуществляется из клинкера – продукта обжига глины и известняка, взятых в пропорции 1:3. Клинкер представляет собой полуфабрикат для создания цемента. После обжига при высокой температуре (до 1500 градусов) клинкер мелко измельчают до гранул величиной около 6 сантиметров. Потом клинкер измельчают до порошкообразного вида, вводя различные добавки.

Что входит в состав клинкера при измельчении:

  1. Гипс, который регулирует длительность схватывания.
  2. Корректирующие добавки для улучшения определенных характеристик цемента (присадки, пластификаторы и т.д.).

В качестве основного исходного сырья в производстве цемента используют различные горные породы – карбонатного типа (могут быть с кристаллической либо аморфной структурой, определяющей уровень эффективности взаимодействия материала с остальными компонентами состава в процессе обжига) и осадочного происхождения (глинистое сырье с минеральной базой, которое при сильном увлажнении разбухает и становится пластичным, увеличиваясь в объеме; материал вязкий, применяется при производстве сухим способом).

Основные способы производства цемента:

  • Сухой – предполагает минимальную себестоимость и энергозатраты, так как несколько технологических этапов объединены в единый процесс. При поступлении в шаровую мельницу компоненты размалываются и сушатся одновременно.
  • Мокрый способ производства цемента – тут известь заменяют мелом, в процессе производства используют воду. Цемент делают из сырья, в качестве которого выступает шихта (смесь исходных материалов), обладающая влажностью на уровне 50%.
  • Комбинированный – данный метод объединяет особенности мокрой и сухой технологии. В результате обжига тут получают полусухой состав, влажность которого находится примерно на уровне 18%.

Мокрая технология производства цемента

Производство цемента мокрым методом начинается так же, как и в любом другом случае: с добывания твердого известняка из карьеров, который потом дробят на куски разной величины. Потом куски измельчают в специальных дробильных агрегатах до тех пор, пока фракция известняка не будет равна максимум 8-10 миллиметрам.

Потом на завод доставляют глину из карьера, ее обрабатывают в вальцевых дробилках до тех пор, пока размер кусков не будет равен максимум 100 миллиметрам. Измельченную смесь глины отмачивают в болтушках до момента получения глиняного шлама влажностью в пределах 70%. Потом шлам отправляют в мельницу, где его смешивают и размалывают вместе с известняком.

Далее шлам, влажность которого находится уже на уровне 40%, отправляют в вертикальный бассейн, где осуществляется окончательный процесс корректировки. Данная операция чрезвычайно важна, так как именно тут формируется и обеспечивается правильная химическая формула состава шлама.

После проверки качества шлама его транспортируют для реализации последующих этапов: цементную массу из вертикального бассейна транспортируют в горизонтальный, где смесь хранят до того, как отправить в печь для обжига. Сырье в горизонтальном бассейне постоянно перемешивается механически с использованием сжатого воздуха. Это не позволяет шламу выпадать в осадок и дает возможность полностью гомогенизироваться.

В случае, когда производство цемента предполагает использование сырья с неизменным химическим составом, корректирование состава шлама выполняется в горизонтальном бассейне.

Далее шлам отправляют на обжиг в печь, где он превращается в клинкер. Клинкерная основа, полученная в итоге, отправляется в промышленный холодильник и там охлаждается. Потом клинкер дробят, подают в емкости мельниц, повторно измельчают до состояния порошка.

В случае, когда процесс обжига шлама требует применения твердого топлива, необходимо позаботиться о строительстве дополнительного помещения (где будет храниться, готовиться уголь). Если технологическая схема производства цемента требует применения газообразного/жидкого топлива, процесс обжига клинкера упрощается.

На завершающем этапе производства цемент из бункеров мельниц направляют в специальные помещения, где он хранится. Здесь лаборанты исследуют качество продукции, определяют марку. Только по завершении проверки цемент может отправляться на упаковочные аппараты.

Преимущества

Рассматривая мокрый способ производства цемента, стоит учитывать его плюсы и минусы. Как и любой технологический процесс, данный обладает своими особенностями.

Ключевые достоинства мокрого метода производства цемента:

  • Понижение технологических затрат на измельчение сырьевой базы – глина и мел прекрасно намокают в воде в бассейне при первичной обработке, в связи с чем измельчаются легче и проще.
  • Транспортировка, усреднение, корректировка шлама осуществляются проще, безопаснее с точки зрения экологии, особенно в сравнении с аналогичными процессами при производстве цемента сухим способом.
  • Намного меньше образуется пыли.
  • Печи обжига по конструкции простые, надежные, обладают высоким коэффициентом использования пространства (варьируется в пределах 0.89-0.91).
  • Есть возможность использовать в производстве компоненты с достаточно «пестрым» (разным) химическим составом, а также обеспечена хорошая гомогенизация шлама.

Недостатки

Недостатков в мокром методе производства цемента мало, но они есть и не учитывать их нельзя.

Основные минусы мокрого метода производства цемента:

  1. Высокий удельный расход тепловой энергии в процессе обжига сырья. Сырье, которое поступает для обжига, обладает в среднем влажностью до 45%. И для испарения влаги, правильного прогрева компонентов необходимо до 6800 кДж/кг тепловой энергии либо 35% тепловой мощности печи. В связи с такими расчетами часть обжиговой печи функционирует в качестве сушильного агрегата с последующими сложностями.
  2. Высокий уровень материалоемкости печей для обжига наряду с не очень большой производительностью.

Указанные недостатки приводят к достаточно низкой производительности труда, существенным эксплуатационным и технологическим расходам, что обуславливает высокую стоимость всего производства.

Состав цемента

Цементная смесь получается в результате смешивания ряда компонентов:

При изготовлении продукции могут быть использованы другие добавки, например, окислы кальция, магния, фосфора, соли. Но они используются в небольших количествах. Их вносят для того, чтобы получить установленные характеристики — жаропрочность, кислотоустойчивость и пр.

Если технологический процесс позволяет, то в состав могут быть введены пластификаторы.

Их использование помогает получить следующие эксплуатационные характеристики:

В зависимости от количества добавок выделяются несколько видов продукта:

Сухая технология производства

Сухой способ производства цемента использует другую технологическую схему. Известняк и глина, которые добывают из карьера, дробятся и отправляются в сепараторную мельницу. Тут они смалываются, смешиваются, сушатся. Полученную смесь доставляют в смесительные аппараты, окончательно перемешивают с использованием сжатого воздуха. Сейчас же корректируется и химический состав цемента.

При применении глинистого компонента сырье подают для смешивания в шнеки, где частично увлажняют водой. Создаются прочные гранулы со влажностью максимум 14%, потом они поступают для обжига в печь.

Обжиг сырья при сухом методе может осуществляться в разных печах – в данном случае особое внимание обращают на приготовление сырья. А дальнейшие этапы производства сходны с мокрым методом.

Плюсы технологии

В сравнении с мокрым, сухой метод обладает некоторыми преимуществами, которые обязательно нужно учитывать при расчетах (когда планируется организовать бизнес по производству цемента, к примеру).

Главные достоинства сухого метода:

  • Сравнительно невысокий удельный расход энергии тепла на обжиг клинкера – в пределах 2900-3700 кДж/кг.
  • Объем печных газов меньше на 30-40%, их можно вторично применять для сушки сырья и значительно снизить энергозатраты на создание клинкера, уменьшить затраты на обеспыливание.
  • Значительно меньшая металлоемкость печей для обжига при повышенной производительности в сравнении с мокрой технологией. Мощность печей при «сухом» методе составляет 3000-5000 тонн в сутки, что больше в 1-2 раза аналогичного оборудования мокрого метода.
  • Нет необходимости в мощных источниках воды.

Минусы технологии

Несмотря на явные преимущества, есть у технологии и свои минусы.

Какие недостатки есть у сухого метода производства цемента:

  • Значительно больше выделяется пыли, что усложняет соблюдение санитарных норм, правил охраны окружающего пространства.
  • Сложность конструкции печей для обжига и их требовательность в плане колебаний химического состава сырья, его степени влажности, дисперсности.
  • Сравнительно низкий коэффициент использования печей – где-то 0.7-0.8.

Особенности регистрации мини-завода

В процессе подготовки документов на регистрацию ООО рассмотрим важные организационно-правовые моменты:

  • Получение лицензии на добычу известняка и глины из карьера;
  • Получение ТУ (технических условий).

Во время организации предприятия могут понадобиться такие коды ОКВЭД:

  • 26.51 – «Производство цемента»;
  • 14.12 – «Добыча известняка».

Перед тем как осуществлять продажу цемента, необходимо определить физико-механические свойства строительного материала. Для этого нужно ознакомиться с такими нормативными документами:

  • ГОСТ 30515—97 – «Цементы. Общие технические условия»;
  • ГОСТ 310.3—76 – документ для определения нормальной густоты, сроков схватывания цемента;
  • ГОСТ 10178—85 – Технические условия для портландцемента;
  • ГОСТ 25328—82 – Технические условия для цемента, использующегося в приготовлении строительных растворов;
Читайте также:  Вспомогательное оборудование турбин и котлов

Если продажа цемента будет осуществляться не только на территории России, но и в странах ЕС, тогда начинающему предпринимателю пригодятся следующие документы:

  • EN 196-6 – «Методы испытаний цемента (определение тонкости помола)»;
  • EN 196-3 – «Определение сроков схватывания»;
  • EN 196-1 – «Определение прочности».

Отличия мокрой технологии производства от сухой

Обе технологии производства цемента обладают своими нюансами, плюсами и минусами. Но есть ключевые особенности, которые необходимо учитывать в первую очередь при планировании бизнеса и просчете расходов, прибыли. Главный недостаток мокрого метода производства цемента – существенная энергоемкость всего процесса, которая отражается соответствующим образом на цене конечного продукта в сторону повышения.

Сухая же технология менее экологична и опасна для окружающей среды, в связи с чем требует значительных расходов на устранение этого фактора. При этом, сам процесс производства обходится дешевле по всем пунктам, позволяет понизить цену конечного продукта.

Особенности полусухого способа

Полусухой метод производства цемента достаточно схож с сухим, но предполагает некоторые отличия. Фракция сырья, что проходит стадию гранулирования, равна примерно 10-20 миллиметрам, уровень влажности 11-16%. Сначала сырье обжигают в печах Леполь, потом создавшиеся гранулы отправляют в конвейерный кальцинатор.

Из печи выходят газы, проходящие сквозь гранулы, находящиеся на решетке. Таким образом сырье нагревается до 900 градусов, полностью высушиваясь в процессе. Такая термообработка способствует декарбонизации смеси примерно на 25-30%, что нужно для производства. После сырье отправляют в печь – это завершающий этап производства цемента.

Гранулированный цемент может обжигаться и в шахтных печах – в таком случае гранулирование осуществляется с частицами угля, после чего цемент уходит на хранение.

Комбинированный метод производства

Данный способ базируется на подготовке компонентов сырья по мокрому методу, а вот их обжиг осуществляется по схеме полусухого метода. Шлам, полученный в сырьевой мельнице, обладает влажностью в диапазоне 30-45%, он отправляется в фильтр: тут обезвоживается до уровня влажности в 15-20%, потом сырье смешивают с пылью, влажность доводят до показателя в 12-14%.

На следующем этапе смесь отправляется на обжиг, который осуществляется в печах полусухого способа изготовления цемента. Все остальные операции ничем не отличаются от аналогичных этапов мокрого метода производства.

Подходящий метод производства цемента выбирают в соответствии с технологическими и технико-экономическими факторами – качеством и типом сырья, влажностью и однородностью смеси, наличием соответствующего оборудования, возможностей и т.д. В Москве заводы работают по всем трем схемам и поставляют на рынок цемент высокого качества.

Технология

Сырье дробился в мельницах на мельчайшие частицы, а затем отправляется на обжиг, где используется либо жидкое, либо газообразное топливо. Недопустимо попадание золы или сажи в состав. После данного этапа, клинкер отправляется на охлаждение в бескислородную среду или очень холодную воду. Далее он просушивается в специальном сушильном барабане при температуре 350 градусов.

Цемент производится всего в 3 сортах. Сорт определяется по белизне готового продукта.

Источник

Описание технологического процесса производства цемента

Рисунок 3. Технологическая схема производства цемента.

Добыча сырьевых материалов.

Рисунок 4. Погрузка мела в думпкары.

Сырьевые материалы, мел и глина, добываются в карьерах предприятия. Сырье добывается экскаваторами. Мел транспортируется от карьера до завода железнодорожным транспортом на расстояние 2,5 км. в самоопрокидывающихся вагонах – думпкарах.

Приготовление сырьевого шлама.

Обжиг сырьевого шлама.

Рисунок 6. Цех “Обжига клинкера”.

Обжиг сырьевого шлама и получение клинкера осуществляется в пяти вращающиеся печах размером Ø 4,0Х150 м производительностью – 33,5т/час; оснащенных рекуператорными холодильниками, и двух вращающихся печах размером Ø 4,5Х170 м производительностью – 50 т/час, оснащенных колосниковыми холодильниками; все вращающиеся печи снабжены эффективными теплообменными устройствами – цепными завесами и ковриковыми теплообменниками.

Пыль, уловленная электрофильтрами, возвращается в печи на повторный обжиг. Полная годовая мощность печного отделения предприятия составляет 2 млн. 200 тыс. тонн клинкера.

Охлажденный клинкер транспортируется ковшовыми транспортерами в открытый склад отделения помола цемента.

Помол клинкера и добавок.

Помол клинкера и добавок производится в трубных цементных мельницах, типоразмеров: 7 мельниц – 2,6Х13 м, производительностью 25 т/час; 3 мельницы — 3,0Х14 м, производительностью 50 т/час; 4 мельницы – 3,2Х15 м, производительностью до 60 т/ час. Готовый цемент пневмовинтовыми и пневмокамерными насосами транспортируется по цементопроводу в цементные силосы. Годовая мощность помольного отделения составляет около 3 млн. 600 тыс. тонн. цемента в зависимости от выпускаемого ассортимента и рыночного спроса.

Хранение, тарирование цемента и его отгрузка потребителю.

Рисунок 7. Тарирование цемента.

Упаковочные машины устанавливают в силосном корпусе для упаковки цемента в бумажные (крафт – бумага в 4 — слоев) мешки; эта бумага не промокаема и выдерживает нагрев до 150 0 С. На ряде цементных заводов для упаковки цемента в мешки используют четырех сосковые упаковочные машины производительностью за 1 час 700 мешков (36 тонн).

Механизированный комплекс производства немецкой фирмы “Миллер” позволяет одновременно осуществлять тарирование цемента в бумажные мешки, формировать мешки с цементом в пакеты без поддонов и обтягивать готовые пакеты в термоусадочную пленку по системе контр чехлов. Упаковка цемента, которую осуществляет этот комплекс, в полном объеме соответствует требованиям евро стандарта. Мощность этого комплекса – 200 тыс. тонн упакованного цемента в год. Помимо этого, имеется оборудование по затарированию цемента в мягкие контейнеры типа “биг — бег”, грузоподъемностью 1 и 1,5 тонн, мощностью 120 тыс. тонн цемента в год.

Контроль производства цемента по всем переделам осуществляет центральная лаборатория, в состав которой входят аналитическая лаборатория, испытательное подразделения и цеховые лаборатории. Лаборатория оснащена современным оборудованием, в том числе позволяющим проводить физико – механические испытания цементов по международным стандартам.

Рисунок 8. Мельница самоизмельчения “Гидрофол”.

1 – горловина; 2 – загрузочная цапфа; 3 – барабан; 4 – броневые плиты; 5 – разгрузочная цапфа; 6 – венцовая шестерня; 7 – бутара; 8 – электродвигатель; 9 – редуктор; 10 – разгрузочная горловина; 11 – подшипник; 12 – решетка; 13 – лифтеры; 14 – загрузочная втулка.

В настоящее время при производстве цемента по мокрому способу широко применяют мельницы “Гидрофол”. В этих мельницах при бесшаровом измельчении куски сырья действуют как измельчающие тела. Измельчение мягких пород в мельнице “Гидрофол” осуществляется в результате удара, раздавливания и трения.

Таким образом, в мельнице “Гидрофол” происходит одновременный процесс дробления и помола. Время пребывания размалываемого материала в мельнице 3 – 5 мин.

Преимущества мельницы “Гидрофол” – высокая производительность, простота конструкции и обслуживания, небольшая частота вращения органов, низкая удельная затрата электроэнергии.

Мельница “Гидрофол” представляет собой короткий полый барабан 3, который опирается на два цапфовых подшипника 11. Внутренняя полость барабана футерована броневыми плитами 4 из износоустойчивого материала. Броневые плиты отливаются с подъемными ребрами (лифтерами 13), которые служат подъемниками для измельчаемых материалов.

Торцовые стенки барабана снабжены двумя рядами кольцевых плит конического сечения. К фланцам торцовых стенок барабана присоединены загрузочная 2 и разгрузочная 5 опорные цапфы. Со стороны разгрузки расположена выходная классифицирующая решетка 12, через которую проходит готовый шлам. Готовый шлам ковшами подается в разгрузочную горловину 10. Для выделения крупных частиц из шлама разгрузочное устройство оснащено двойным коническим ситом с отверстиями размером 10 и 40 мм, называемой бутарой 7.

Мельница вращается с помощью зубчатой венцовой шестерни 6 от редуктора 9 и электродвигателя 8. Мельница кроме главного привода снабжена вспомогательным, для медленного вращения барабана при ремонте. Материал загружается в мельницу через горловину 1 и втулку 14 полой цапфы. В барабане материал с помощью подъемных ребер (лифтеров) поднимается, и затем падает с большой высоты, измельчаясь при ударах кусков один о другой и о броневые плиты.

Производительность мельниц “Гидрофол” можно повысить путем под-бора оптимального живого сечения разгрузочной решетки (бутары 7), необходимого количества лифтеров на внутренней поверхности барабана и их оптимальной конструкции в зависимости от свойств сырьевых материалов. Раз-мольная способность мельницы значительно повышается при применении классификаторов (гидроциклонов, вибросит и др.) в замкнутом цикле ее работы.

Обжиг сырьевого шлама и получение клинкера на предприятии осуществляется в пяти вращающихся печах Ø 4,0Х150 м, оснащенных рекуператорными холодильниками, и двух вращающихся печах размером Ø 4,5Х170 м, оснащенных колосниковыми холодильниками.

Основной частью вращающейся печи является облицованный изнутри огнеупорным кирпичом барабан, расположенный наклонно (3 – 4 %) к горизонту и вращающиеся вокруг продольной оси с частотой вращения 0,9 – 2 об/мин, в зависимости от диаметра печи. Внутрь барабана с верхнего (холодного) конца непрерывно подается сырьевая смесь (шлам). В нижнем (горячем) конце печи горит топливо. Горячие газы, движущиеся навстречу сырьевой смеси, испаряют содержащуюся в ней влагу и нагревают ее до температуры обжига.

Обожженный продукт (клинкер) при дальнейшем перемещении вниз из корпуса печи попадает в устройство для охлаждения – холодильник, а газы, отдавшие большую часть своего тепла сырьевой смеси, выбрасываются в атмосферу через пылеуловитель.

По характеру процессов, протекающих в печи, ее разделяют на зоны испарения (сушки), подогрева, кальцинирования, экзотермических реакций, спекания и охлаждения. В зоне испарения, начинающиеся у загрузочного конца, испаряется вода из шлама (или из сырьевых гранул) и подогревается материал до 150 0 С. Из зоны испарения материал переходит в зону подогрева, где температура его повышается до 500 – 600 0 С. Здесь начинаются реакции: изменяется химический состав и физические свойства сырьевой смеси, разлагаются органические вещества и выделяется химически связанные вода (происходит дегидратация глины) при 450 0 С.

Читайте также:  Реферат оборудование швейной промышленности

В зоне кальцинирования температура обжигаемого материала поднимается до 900 – 1200 0 С. Здесь углекислый кальций и магний декарбонизируются. При этом выделяется большое количество свободной извести, находящейся в тонкодисперсном состоянии. Свободная известь, взаимодействуя с кремнеземом и полуторными окислами, образуя клинкерные минералы. Эта реакция протекает в твердом состоянии медленно и сопровождается превращением порошкообразной массы в крупные гранулы.

В зоне экзотермических реакций, где температура материала достигает 1300 0 С начинает образовываться большая часть двухкальциевого силиката, а также алюминатов и алюмоферритов. Количество свободной извести в сырьевом материале быстро уменьшается. В этой зоне завершаются все реакции в твердом состоянии. В зоне спекания температура материала повышается до 1400 – 1450 0 С, материал частично плавится с образованием жидкой фазы, взаимодействующей с продуктами реакций в твердом состоянии, то есть начинается процесс спекания. Взаимодействуя в расплаве с CaO, двухкальциевый силикат образует основой клинкерный минерал – трехкальциевый силикат, выделяющийся из жидкой фазы в кристаллическом виде. при понижении температуры до 1300 0 С жидкая фаза застывает и процесс спекания заканчивается.

Рисунок 9. Вращающаяся печь.

1 – течка для подачи шлама; 2 – фильтр – подогреватель; 3 – цепная завеса; 4 – теплообменник; 5 – бандаж; 6 – венцовая шестерня; 7 – огнеупорная футеровка; 8 – головка печи; 9 – холодильник; 10 – привод печи; 11 – роликоопоры с контрольными роликами.

Корпус печи сваривают из стальных листовых обечаек длиной 2 – 6 м, толщиной 32 – 120 мм, внутреннюю поверхность футеруют огнеупорным кирпичом. Корпус печи имеет бандаж 6, изготавливают из более толстого стального листа, через которые вся масса печи с материалом передается через роликоопоры на фундаменты. Количество бандажей и их размеры определяются диаметром и длиной печи. Ширина бандажа должна быть на 40 – 80 мм меньше ширины опорных роликов. Бандажи применяют опорные и опорно – упорные. Они насаживаются на корпус печи плотно и крепятся с помощью прокладок или методом посадки с тепловым натягом. В последнее время применяют вварные бандажи. роликовые опоры для бандажей устанавливают на металлической раме, которая крепится на массивном железобетон-ном или металлическом фундаменте.

Смазочная система опор скольжения – черпаковая из масляных ванн корпусов подшипников, опор качения – жидкая циркуляционная или густая набивная.

Печь также оснащена системой гидроупоров. Гидроупоры, восприни-мая осевое усилие, автоматически поддерживают печь в заданном промежут-ке между крайним верхним и нижнем положениями.

Корпус печи приводится во вращение от электродвигателя через редуктор 10, подвенцовую и венцовую зубчатые шестерни. Для проворачивания печи во время ремонта или проведения футеровочных работ на необходимый угол устанавливают вспомогательный привод. В случае остановки основного электродвигателя включают вспомогательный, медленно вращая печь и предупреждая этим возникновение нежелательных деформаций корпуса печи.

Смазочная система редуктора главного привода, подшипников подвенцовой шестерни и подшипников гидроупоров – циркуляционная жидкая. Смазочный материал в узлы трения нагнетается с помощью смазочной станции. Смазочная система зацепления – венца и подвенцовой шестерни, редуктора вспомогательного привода, соединений промежуточного вала – жидкая заливная.

Горячий конец печи закрыт откатной головкой 8, через которую проходят форсунки для питания печи топливовоздушной смесью. Холодный конец печи входит в пыльную камеру.

Печной агрегат включает в себя:

Ø Корпус вращающейся печи со встроенными теплообменными устройствами, в котором происходят физико – химические процессы превращения сырьевых материалов в клинкер;

Ø Питатель шлама, с помощью которого непрерывно подается смесь в печь;

Ø Дутьевой вентилятор и топливную форсунку, по которой углевоздушная смесь непрерывно поступает в горячий конец печи;

Ø Холодильник, в котором охлаждается раскаленный клинкер при выходе из печи и подогревается воздух для горения топлива;

Ø Дымосос, преодолевающий аэродинамическое сопротивление всего газового тракта и обеспечивающий надежность скорости газов в печи (тягу), при которой процессы испарения, подогрева и обжига материала протекает с необходимой интенсивностью;

Ø Пылеулавливающие устройства – пылеосадительную камеру и электрофильтр, которые обеспечивают требуемую степень обеспыливания газов перед выбросом в атмосферу;

Ø устройство для возврата а печь пыли, уловленной в пылеосадителях;

Ø Уплотнительные устройства;

Ø Контрольно – измерительные и регулирующие приборы и аппаратуру, которые позволяют с одного пункта контролировать процессы, протекающие в отдельных механизмах, устройствах, частях и зонах печи, а также регулировать интенсивность этих процессов и управлять всей установкой из указанного пункта.

Печь имеет главный и вспомогательный приводы (рисунок 3). Первый — обеспечивает рабочий режим печи (при n = 0,5 / 1,5 мин-1) и содержит электродвигатель, редуктор, соединительные муфты, промежуточный вал, венцовую и подвенцовую шестерни. Вспомогательный привод используется при пусках и остановках печи, при ремонтных работах. Привод вращающейся печи, начиная с печи размером 4,5*150 м обычно выполняют в виде двух нитей, расположенных справа и слева от ее корпуса. Венцовая шестерня устанавливается на корпусе печи, примерно на одинаковом расстоянии от» холодного» и «горячего» концов.

«Горячий » конец печи закрыт откатной головкой, через которую проходит форсунка для питания печи топливно-воздушной смесью.

Рисунок 10. Кинематическая схема привода печи.

1 — Электродвигатель главного привода; 2 — Муфта упругая; 3 — Редуктор; 4 — Муфта кулачковая; 5 — Редуктор вспомогательного привода; 6 — Муфта; 7 — Электродвигатель вспомогательного привода; 8 — Рычаг управления муфтой; 9 — Промежуточный вал; 10 — Подвенцовая шестерня; 11 — Венцовая шестерня.

«Холодный» конец входит в пылевую камеру. Для предотвращения подсоса воздуха на концах печи установлены специальные уплотнительные устройства (с прорезиненной лентой; лабиринтное; лепестковое и др.)

Выбор уплотнительного устройства производится с учётом величины смещения печи и температуры. Для увеличения теплообмена между горячими газами и материалом печи снабжены внутренними теплообменными устройствами. Чаще всего они выполняются в виде цепных в корпусе печи со стороны «холодного » конца по длине 30. 40 м.

Рисунок 11. Рекуператорный холодильник.

1 – стакан; 2 – седло; 3 – башмак порога; 4 – межлеечные башмаки; 5 – подрекуператорная обечайка; 6 – лейка; 7 – днище рекуператора; 8 – броневая плита с полкой; 9 – гладкая броневая плита; 10 – крепление рекуператора; 11 – корпус рекуператора; 12 – полка (сварная).

Холодильник состоит из определенного числа небольших охладительных барабанов (рекуператоров), симметрично расположенных по окружности корпуса печи со стороны ее горячего конца. Барабаны крепят к подрекуператорной обечайки 5 корпуса печи специальными креплениями 10. Днище 7 рекуператора соединено с корпусом печи лейкой 6. между лейками внутри печи расположены башмаками 4 из жаропрочного чугуна.

Для лучшего пересыпания клинкера при вращении печи рекуператор внутри с горячего конца отфутерован броневыми плитами с полками 8 из жаропрочного чугуна. В середине рекуператора установлены гладкие броневые плиты 9, а в конце – сварные пересыпающие полки 12. В конце барабана находится разгрузочное отверстие с колосниками, а в торце установлены борт, препятствующий высыпанию клинкера через открытый конец барабана.

Материал задерживается в холодильнике и тепло его передается проходящему через холодильник воздуху, который охлаждает клинкер до температуры 250 – 350 0 С и затем подогретый поступает в печь.

Вращающиеся печи, оснащенные рекуператорными холодильниками, характеризуются более простой конструкцией, что облегчает эксплуатацию и уменьшает расход электроэнергии на обжиг. Кроме того, для рекуператорного холодильника не требуется пылеуловитель.

Рисунок 12. Колосниковый холодильник.

1 – камера холодильника; 2 – печь; 3 – подача топлива; 4 – подача воздуха на обеспыливание; 5 – труба; 6 – цепная завеса; 7 – дробилка; 8 – течка; 9 – клинкерный конвейер; 10 – конвейер для просыпи; 11 – подвижные балки; 12 – подвижный колосник; 13 – неподвижный колосник; 14 – подвижная балка; 15 – перегородка; 16 – привод подвижных колосников; 17 – общее дутье; 18 – привод конвейер просыпи; 19 – острое дутье.

Колосниковые холодильники по сравнению с другими охладителями клинкера обеспечивают более высокую скорость продвижения клинкера и степень охлаждения. Температура клинкера, выходящего из этих холодильников, составляет 80 – 120 0 С.

Основная рабочая часть колосникового холодильника – решетка, по которой непрерывно перемещается горячий клинкер, поступаюший из печи. Снизу решетки под напором подается холодный воздух, он просовывается через слой горячего клинкера и охлаждает его. Охлажденный клинкер направляется на измельчение, а подогретый воздух поступает в печь.

Колосниковый холодильник представляет собой камеру 1 с горизонтальной решеткой. Продольные стенки камеры на уровне колосниковой решетки офутерованы стальными броневыми плитами, а выше колосниковой решетки – огнеупорным кирпичом.

Клинкер из вращающейся печи 2 поступает в шахту холодильника, где установлены неподвижные наклонные колосники, и резко охлаждается воздухом, подаваемым под эти колосники вентилятором высокого давления напором 10 – 12 кПа.

Далее клинкер поступает на горизонтальную решетку, которая состоит из рядов: подвижных 12 и неподвижных 13 колосников. Неподвижные колосники закреплены на неподвижных балках 14, а подвижные – на подвижных балках 11. Подвижные колосники совершают возвратно – поступательное движение. Клинкер постепенно перемещается по решетке, направляясь к разгрузочному концу, откуда конвейером 9 подается на склад.

В разгрузочном конце холодильника установлены неподвижный грохот и встроенная дробилка 7 для измельчения крупных кусков клинкера. Зерна клинкера, провалившиеся через решетку холодильника (просыпь), удаляются скребковым конвейером 10. Подколосниковое пространство разделено на камеры перегородкой 15.

При постоянном количестве охлаждающего воздуха, подаваемого вентиляторами, степень охлаждения клинкера зависит от скорости его перемещения и толщины слоя на решетке. Регулируя эти два параметра и сочетая их с работой печи, добиваются наилучшего охлаждения клинкера.

Источник