Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Общая характеристика технологических схем производства портландцемента

Общая характеристика технологических схем производства портландцемента

В настоящее время производство портландцемента осуществляют по трем способам: мокрому, сухому и комбинированному (полусухому). Каждый из них обладает как достоинствами, так и недостатками. На выбор способа производства влияет целый ряд факторов, и в первую очередь теплоэнергетический и карьерная влажность сырьевых материалов.

Мокрый способ производства цемента рекомендуется использовать при влажности сырья выше 15%. Он включает следующие основные стадии:

— добыча и доставка на завод сырья;

— получение шлама размучиванием в воде сырьевых материалов (карбонатного, глинистого);

— помол сырья в водной среде;

— корректирование состава сырьевого шлама;

— обжиг шлама во вращающейся печи;

— помол цементного клинкера совместно с гипсом и минеральными добавками.

Достоинством мокрого способа производства являются меньшие энергетические затраты на стадии помола сырьевого шлама, что обеспечивает экономию электроэнергии в количестве примерно 10 кВт·ч на каждой тонне сырья по сравнению с сухим помолом. Не менее важным преимуществом этого способа является и достижение большей однородной сырьевой смеси в виде водной суспензии, что является залогом получения более высокачественного клинкера. Санитарно-гигиенические условия из-за меньшего количества тонкодисперсной пыли гораздо лучше на заводе, работающем по мокрому способу. И, наконец, капитальные затраты на строительство такого завода значительно ниже по сравнению с заводом сухого способа производства.

Однако несмотря на то, что приведенные достоинства представляются весьма существенными, тем не менее, мокрый способ из-за большего расхода теплоты и резкого роста цен на углеводородное топливо в последние годы стал неконкурентоспособным по сравнению с сухим способом получения портландцемента.

Сухой способ производства характеризуется рядом общих технологических стадий с мокрым, а именно: добыча и доставка на завод сырьевых материалов, помол цементного клинкера с добавками. В то же время ряд технологических операций имеют существенно иное аппаратурное оформление, что неизбежно накладывает свой отпечаток на их протекание. К их числу относится термообработка сырьевой муки в запечных теплообменных устройствах, сам обжиг в коротких вращающихся печах.

Проводя технико-экономическую оценку сухого способа производства портландцемента необходимо отметить, что кроме достоинств с теплотехнической точки зрения он характеризуется также меньшим объемом печных газов (на 30-40%) при одинаковой производительности печи, что влечет за собой более низкие расходы на их обеспыливание.

В то же время сухому способу производства присущи следующие недостатки: боле сложное технологические оборудование (каскад циклонных теплообменников с декарбонизатором), высокая чувствительность к наличию в обжигаемом материале и золе топлива щелочей и хлоридов, что приводит к козлованию газоходов в запечных теплообменных устройствах, меньшая однородность сырьевой муки.

Резюмируя вышеизложенное, следует отметить, что сухой способ благодаря своей теплотехнической экономичности во всем мире является преобладающим и вытеснение им мокрого способа продолжается, в том числе и в Беларуси.

Читайте так же:
Как увлажнить руки после цемента

Комбинированный способ производства цементного клинкера в цементной промышленности не получил широкого распространения. Он известен в двух вариантах. По первому варианту комбинированный способ основывается на мокром способе производства. Сущность его состоит в следующем. Как и по мокрому способу, готовят сырьевой шлам, который затем частично обезвоживают на непрерывно работающих фильтр-прессах до 16-18% менее энергоемким (механическим) способом, после продукт гранулируют и направляют во вращающуюся печь на обжиг. Основным недостатком этого технологического процесса является неустойчивая работа фильтр-пресса, что не обеспечивает постоянство влажности коржей и ведет в конечном итоге к образованию гранул, сильно отличающихся размерами и прочностью. Этот вариант технологии обычно используют тогда, когда сырьевые материалы имеют высокую карьерную влажность.

Другой вариант комбинированного способа производства цемента более подходит для случая, когда сырье имеет относительно низкую влажность. В этом случае получают сырьевую муку по сухому способу, а затем на тарельчатом грануляторе увлажняют ее до 12-15% и закатывают в гранулы, после чего направляют на обжиг. Недостаток этого варианта очевиден, т. к. он состоит в нелогичности технологических операций — сушки сырьевых материалов, а затем увлажнения полученной из них муки.

Технологии и способы производства цемента

При производстве цемента в современных условиях существуют несколько технологий и способов:

  • мокрый способ;
  • сухой способ;
  • полусухой;
  • комбинированный.

Наиболее распространенными являются сухой и мокрый способы производства цемента. Вкратце суть технологии получения цемента можно представить с помощью следующей схемы.

Способы производства цемента

Мокрый способ производства цемента

Мокрый способ производства цемента

Технология производства цемента мокрым способом следующая. Поступающий из карьера известняк направляется на дробление, в результате которого образуется масса с размером частиц 8-10 мм. То же происходит и с глиной, которую по окончании процесса измельчения отмачивают до влажности 70%. Затем глиняную массу и известняк смешивают и дополнительно измельчают в сырьевых мельницах.

Продуктом этого процесса является глиняно-известняковый шлам с влажностью 40%, который направляется в шламовый бассейн, где происходит окончательная корректировка рецептуры под контролем лаборатории.

После этого шлам направляется на обжиг, который производится в специальных вращающихся печах. В результате получается клинкер, который после охлаждения подается на мельницы для измельчения.

Измельченная масса, которую уже можно назвать цементом, поступает в бункеры хранения, где лаборанты отбирают пробы и подтверждают марку цемента.

После этого цемент подается на фасовочные автоматы, где упаковывается в бумажные мешки весом по 40-50 кг и складируется для последующей отгрузки потребителям. Основная масса цемента доставляется потребителям навалом в специальных цементовозах или железнодорожных вагонах.

Сухой способ производства цемента

Сухой способ производства цемента

Совершенно другая технология применяется при производстве цемента сухим способом.

Поступающая из карьера глина и известняк подаются в дробилки, откуда, после предварительного измельчения, попадает в сепараторную мельницу. Там смесь подвергается сразу нескольким процессам: тонкий помол, смешивание и сушка. Далее смесь поступает в смесительные установки, где происходит окончательная корректировка состава сырья.

Читайте так же:
Как рассчитать цемент с песком

Далее масса поступает в специальные шнековые смесители, где происходит ее дополнительное увлажнение до 10%. Полученное сырье направляют на обжиг.

Дальнейшие процессы аналогичны технологии производства цемента мокрым способом.

Сравнение двух способов производства.

Наибольшее распространение получил мокрый способ, так как он позволяет наиболее точно получить гомогенизированную сырьевую массу. Единственным недостатком такого способа является большой расход топлива.

Сухой способ получил распространение в тех районах, где в сырьевой массе преобладает доменный шлак вместо глины, где используются некоторые сорта каменного угля — мергели. При сухом способе расход топлива не такой большой, как при мокром, поэтому такой способ получения цемента набирает популярность.

124530 (Технология изготовления цемента на предприятии ЗАО «Белгородский цемент»)

Описание файла

Документ из архива «Технология изготовления цемента на предприятии ЗАО «Белгородский цемент»», который расположен в категории «курсовые работы». Всё это находится в предмете «промышленность, производство» из раздела «Студенческие работы», которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «курсовые/домашние работы», в предмете «промышленность, производство» в общих файлах.

Онлайн просмотр документа «124530»

Текст из документа «124530»

В течение многих лет производство цемента базировалось на мокром способе, при котором сырье перерабатывается совместно с водой, в результате чего получают шлам влажностью от 36 до 40%. Для испарения этой влаги при обжиге затрачивается до 3000 кДж/кг клинкера и общий расход условного топлива составляет 220-230 кг 1 т цементного клинкера. Мокрый способ производства цемента в свое время время получил широкое распространение благодаря сравнительной простоте технологических процессов, особенно при приготовлении однородной сырьевой шихты заданного состава.

В последнее время в цементной промышленности преимущественно применяется сухой способ производства, при котором сырье с естественной влажностью перерабатывается без добавления воды. Широкое распространение этот способ получил на большинстве зарубежных предприятий. Расход условного топлива на обжиг клинкера по этой технологии значительно ниже и составляет 120…140 кг на тонну. В России доля заводов, работающих по сухому способу невелика и не превышает 15%.

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. При мокром способе производства снижаются затраты электроэнергии на помол, транспортирование и усреднение сырьевой смеси. Главным недостатком мокрого способа производства является повышенный расход топлива.

При сухом способе снижается расход топлива и увеличивается производительность печей. Однако при сухом способе производства значительно возрастает потребление электроэнергии, а также предъявляются более жесткие требования к составу сырья. В частности из-за опасности образования настылей в циклонных теплообменниках ограничивают содержание в сырье щелочей и хлора.

Наличие у каждого из способов приемуществ и недостатков привело к тому, что оба способа производства развивались параллельно. Преобладание того или иного способа производства определялось технико-экономическими особенностями развития промышленности в разных странах.

Читайте так же:
Цементная смесь с известью

Промежуточное положение между двумя этими способами занимает комбинированный или полусухой способ производства портландцементного клинкера. По этому способу сырье готовится по «мокрой» технологии, затем обезвоживается в вакуум-фильтрах или камерных пресс-фильтрах до влажности 20% а затем оставшийся кек сушится и измельчается в сушилке-дробилке и обжигается в длинной или же в короткой печи с запечными теплообменниками.

При применении такого способа значительно снижается расход топлива на обжиг портландцементного клинкера, а также возрастает производительность печи.

Применение этого способа можно рассматривать как вариант реконструкции заводов, работающих по мокрому способу (при этом реконструкции подлежит только цех обжига).

В работе рассматривается возможность применения варианта реконструкции Белгородского цементного завода на комбинированный способ производства, с целью экономии топлива.

1. Технико-экономическое обоснование

Город Белгород является одним из крупнейших индустриальных центров России, в котором находится более пятидесяти крупных предприятий. На базе значительных запасов полезных ископаемых мела, глины, песка, осзданы крупные предприятия производства строительных материалов. ЗАО «Белгородский цемент» является одним из крупнейших производителей цемента в России. Завод имеет семь технологических линий, которые работают по мокрому способу. Завод выпускает высокомарочные цементы, что обусловлено уникальной по однородности сырьевой базе. Продукция БЦЗ широко известна в нашей стране и за рубежем.

Разработка и добыча сырья производится в собственных карьерах.

Месторождения мела «Полигон» и глины «Черная поляна» разведаны в 1956-1957 гг. За счет расширения карьера перспективы увеличения запасов мела имеются к северу от разведанного участка. Карьер мела находится на расстоянии 4 км от завода. Разработка ведется 3-мя рабочими горизонтами 146, 125 и 133 м с высотой забоя от 5 до 12 м. Доставка мела осуществляется железнодорожным транспортом.

По химическому составу меловые толщи довольно однородны — как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Средневзвешенный химический состав мела приведен в таблице 1.1.

Химический состав сырьевых компонентов (%).

Технология изготовления цемента на предприятии ЗАО «Белгородский цемент»

В течение многих лет производство цемента базировалось на мокром способе, при котором сырье перерабатывается совместно с водой, в результате чего получают шлам влажностью от 36 до 40%. Для испарения этой влаги при обжиге затрачивается до 3000 кДж/кг клинкера и общий расход условного топлива составляет 220-230 кг 1 т цементного клинкера. Мокрый способ производства цемента в свое время время получил широкое распространение благодаря сравнительной простоте технологических процессов, особенно при приготовлении однородной сырьевой шихты заданного состава.

В последнее время в цементной промышленности преимущественно применяется сухой способ производства, при котором сырье с естественной влажностью перерабатывается без добавления воды. Широкое распространение этот способ получил на большинстве зарубежных предприятий. Расход условного топлива на обжиг клинкера по этой технологии значительно ниже и составляет 120…140 кг на тонну. В России доля заводов, работающих по сухому способу невелика и не превышает 15%.

Читайте так же:
Технологическая схема помола цемента

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. При мокром способе производства снижаются затраты электроэнергии на помол, транспортирование и усреднение сырьевой смеси. Главным недостатком мокрого способа производства является повышенный расход топлива.

При сухом способе снижается расход топлива и увеличивается производительность печей. Однако при сухом способе производства значительно возрастает потребление электроэнергии, а также предъявляются более жесткие требования к составу сырья. В частности из-за опасности образования настылей в циклонных теплообменниках ограничивают содержание в сырье щелочей и хлора.

Наличие у каждого из способов приемуществ и недостатков привело к тому, что оба способа производства развивались параллельно. Преобладание того или иного способа производства определялось технико-экономическими особенностями развития промышленности в разных странах.

Промежуточное положение между двумя этими способами занимает комбинированный или полусухой способ производства портландцементного клинкера. По этому способу сырье готовится по «мокрой» технологии, затем обезвоживается в вакуум-фильтрах или камерных пресс-фильтрах до влажности 20% а затем оставшийся кек сушится и измельчается в сушилке-дробилке и обжигается в длинной или же в короткой печи с запечными теплообменниками.

При применении такого способа значительно снижается расход топлива на обжиг портландцементного клинкера, а также возрастает производительность печи.

Применение этого способа можно рассматривать как вариант реконструкции заводов, работающих по мокрому способу (при этом реконструкции подлежит только цех обжига).

В работе рассматривается возможность применения варианта реконструкции Белгородского цементного завода на комбинированный способ производства, с целью экономии топлива.

1. Технико-экономическое обоснование

Город Белгород является одним из крупнейших индустриальных центров России, в котором находится более пятидесяти крупных предприятий. На базе значительных запасов полезных ископаемых мела, глины, песка, осзданы крупные предприятия производства строительных материалов. ЗАО «Белгородский цемент» является одним из крупнейших производителей цемента в России. Завод имеет семь технологических линий, которые работают по мокрому способу. Завод выпускает высокомарочные цементы, что обусловлено уникальной по однородности сырьевой базе. Продукция БЦЗ широко известна в нашей стране и за рубежем.

Разработка и добыча сырья производится в собственных карьерах.

Месторождения мела «Полигон» и глины «Черная поляна» разведаны в 1956-1957 гг. За счет расширения карьера перспективы увеличения запасов мела имеются к северу от разведанного участка. Карьер мела находится на расстоянии 4 км от завода. Разработка ведется 3-мя рабочими горизонтами 146, 125 и 133 м с высотой забоя от 5 до 12 м. Доставка мела осуществляется железнодорожным транспортом.

По химическому составу меловые толщи довольно однородны — как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Средневзвешенный химический состав мела приведен в таблице 1.1.

Читайте так же:
Хоппер вагоны разгрузка цемента

Химический состав сырьевых компонентов (%).

CaOMgO

Запасы глин полностью обеспечивают потребность завода в сырье и перспективы увеличения запасов имеются также к северу от разведанной площади. Карьер глины «Черная поляна» расположен на расстоянии 12 км от завода. Разработка ведется одним уступом. Вскрышные работы выполняют с апреля по октябрь с помощью бульдозеров и скреперов. Доставка глины на территорию завода осуществляется гидротранспортом.

Вскрышные породы представлены почвенно-растительным необводненным слоем толщиной 0,3-0,8 м.

Химический состав глины представлен в таблице 1.1.

Огарки поставляются с Новолипецкого металлургического завода железнодорожным транспортом. Химический состав огарков представлен в таблице 1.1

Конкуренция, финансово-экономические соображения и просто стремление «выжить» вынуждают цементные заводы заниматься техническим и технологическим совершенствованием производства, поэтому первоначальными задачами цементных заводов являются уменьшение расхода топлива и электроэнергии.

Проблема снижения энергопотребления на 20-50% при измельчении мягких сырьевых материалов может эффективно решаться при использовании валкового помола: пресс-валковых измельчителей, валковых и тарельчато-валковых мельниц вместо устаревших трубных мельниц.

Уменьшение расхода топлива может быть достигнуто:

1) введением разжижителей в сырьевой шлам с целью снижения исходной влажности шлама;

2) применением выгорающих добавок в сырье для замены части топлива;

3) реализация следующей технологической схемы: подача 30% шлама с нормальной влажностью (36-40%) с загрузочного конца печи (это необходимо для сохранения пылеулавливающей способности цепной завесы в ее «холодной зоне»), а остальные 70% шлама, предварительно обезвоженного механическим способом до влажности 19-22%, подавать через периферийное загрузочное устройство в печь в район цепной завесы, соответсвующий этой влажности шлама. В результате суммарное влагосодержание шлама на входе в печь по всей его массе может уменьшиться с 36-40% до 26-30%. Это позволит снизить удельный расход тепла на обжиг клинкера в среднем с 6500 до 5000 кДж/кг клинкера, что соответствует экономии 50 кг условного топлива на тонну клинкера. В пересчете на 1 млн. тонн клинкера стоимость сэкономленного топлива будет приблизительно равна 14 млн. рублей. при этом не учитывается возможный эффект от повышения производительности печей.

4) применением комбинированного способа производства. Этот способ компенсирует все недостатки, которые присущи мокрому и сухому способам производства портландцемента. Экономия топлива может достичь до 40-45%. При этом производительность печи увеличивается на 50-60% по сравнению с мокрым способом производства и расход электроэнергии не превышает 110-150 кВтч/т клинкера.

В ходе предварительного исследования фильтрации шлама Белгородского цементного завода было установлено, что сырьевая смесь фильтруется до остаточной влажности 20% и удовлетворяет требованиям комбинированного способа производства. Химический анализ фильтрата показал незначительное содержание в нем щелочей (0,00067%) и хлоридов (0,03%), что позволяет использовать фильтрат для приготовления сырьевой смеси.

Таким образом, наиболее приемлемым вариантом реконструкции Белгородского цементного завода является применение комбинированного способа.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector