Irtishspb.ru

Строительство и Ремонт
27 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вращающаяся печь для производства цементного клинкера

Основой производства цемента является обожженная масса, именуемая «клинкер». Состав клинкера может быть разнообразным, поэтому о нем мы поговорим позже.

Весь технологический процесс производства цемента можно разделить на два основных этапа:

(1)получение клинкера – наиболее затратный и трудоемкий процесс;

(2)дробление клинкера до получения порошкообразной массы.

Само изготовление клинкера делится еще на четыре этапа:

(1)сырье, из чего будет готовиться клинкер, добывается и доставляется к месту переработки;

(3)подготавливается сырьевая смесь в нужных пропорциях;

(4)готовая смесь обжигается под воздействием высоких температур.

1.1Способы получения цемента подразделяются на три основных нруппы :сухой

Сухой способ требует, чтобы любое сырье обрабатывалось без использования воды. В данном случае глину, известняк и прочие компоненты дробят, затем перемалывают до состояния пыли и смешивают с помощью подачи воздуха в закрытых боксах.

При изготовлении цемента сухим способом, в печи на обжиг попадает уже готовое сырье, не имеющее, к тому же, водяных испарений. Следовательно, после термической обработки, мы получаем готовый цемент, не требующий дробления.

Сухой способ значительно уменьшает затраты времени, тепловой энергии и других ресурсах. Он очень выгоден и эффективен при высокой однородности шлама.

В обоих случаях клинкер попадает в печь с влажностью от 10 до 18%.

1.2Бесклинкерный способ производства

Кроме перечисленных выше традиционных способов, производство цемента может происходить бесклинкерным способом. В данном случае сырье представляет собой доменный или гидравлический шлак, который соединяют с дополнительными компонентами и активаторами. На выходе получается шлако-щелочная смесь, которую дробят и перетирают до нужной консистенции.

Бесклинкерная технология производства цемента обладает следующими положительными качествами:

(1)конечный продукт устойчив к любым условиям окружающей среды;

(2)значительно сокращаются затраты тепловой энергии и прочие энергозатраты;

(3)отходы металлургической промышленности используются как сырье для качественного производства цемента, что положительно влияет на чистоту окружающей среды;

(4)дает возможность производить конечный продукт с различными свойствами и в разных цветах без изменения способа производства.

1.3Оборудование для производства цемента

Поскольку весь процесс производства делится на этапы, которые по своей сути сильно отличаются друг от друга, то и оборудование для получения цемента требуется разнопрофильное. Его можно разделить на следующие подгруппы:

(1)техника для добычи и транспортировки сырья;

Читайте так же:
Чем удалить пятна цемента с машины

(2)для дробления и складирования;

(3)печи для обжига;

(4)станки для измельчения и смешивания клинкера;

(5)станки для фасовки готового цемента.

Поскольку производство цемента производится разными способами, и сырье используется разное, оборудование на заводах так же может быть разным.

В последнее время большой популярностью пользуются частные мини заводы по производству цемента. Иногда его даже изготавливают в домашних условиях, но об этом мы поговорим позже.

Все дело в том, что оборудование для таких заводов стоит не очень дорого, устанавливаться они могут на относительно небольших площадях, а окупают себя поразительно быстро.

К тому же сборка, разборка и транспортировка производственной линии не вызывает трудностей. Поэтому устанавливать частный завод можно на любом неперспективном сырьевом месторождении, а, выработав его, перевозить в другое место. Такой вариант освободит производителя от задачи транспортировать сырье,что позволит значительно экономить.

1 .4 Из чего состоит производственная линия?

1.Шнековые дробилки. Предназначены для грубого дробления и измельчения сырья.

3.Грохоты или вибрационное сито. Нужно для просеивания дробленого материала.

4.Устройство подачи материала на первый этап.

5.Транспортеры. Выполняют функцию подачи сырья к следующему этапу.

6.Машина для сортировки.

7.Молотильная и молотильно-дозировочная машины.

8.Мельница с жерновами.

9.Станок для смешивания шлама.

10.Вращающаяся барабанная печь.

13.Мельница для клинкера.

14.Ковшевой элеватор с подающими шнеками.

15.Весовое и упаковывающее оборудование.

Печи по сухому способу

При сухом способе производства цемента сырьевые материалы перемешиваются, измельчаются с одновременной сушкой и корректируются. Полученный порошок влажностью до 1% — сырьевая мука – подается на обжиг в печной агрегат. При сухом способе процессы сушки, подогрева, а также частично декарбонизации (кальцинирования), происходят в запечных теплообменниках – 1 (рис 1), а остальные более высокотемпературные процессы – непосредственно в короткой вращающейся печи. Соответственно, печи по сухому способу имеют меньшую длину по сравнению с печами мокрого способа.

Сама печь представляет собой корпус — 3, сваренный из рядовых и подбандажных стальных обечаек. На подбандажные обечайки насажены бандажи – 4. Корпус через бандажи опирается на роликовые опоры — 5, обеспечивающие его вращение вокруг геометрической оси. Вращение корпуса обеспечивает привод – 6. Горелка – 9 обеспечивает подачу и сгорание топлива. В разгрузочной головке – 8, клинкер ссыпается в холодильник (на рис. 1 не показан). Движение сырья от разгрузочного конца к разгрузочной головке осуществляется за счет наклона печи (

Читайте так же:
Источник развития цемента зуба

4%) и постоянного ее вращения. Материал медленно «сползает» вдоль корпуса под действием силы тяжести и постепенно проходит все стадии термической обработки.

Таблица SEQ Таблица * ARABIC 1 Технические характеристики вращающихся печей сухого способа производства.

Размеры печей, м

Отношение L / D (длина/ширина)

Суточная производительность, т (проектная)

Расход топлива Мдж на 1 кг клинкера (проектный)

Съем клинкера с 1м 2 футеровки, кг/ч

С циклонным теплообменником:

С шахтно-циклонным теплообменником

С конвейерным кальцинатором:

С внутренними теплообменными устройствами

Реферат: Вращающаяся печь 5х185 м для обжига клинкера по мокрому способу

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ЦЕМЕНТНОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

Расчет горения топлива

Материальный баланс по сырью

Теоретические затраты тепла на клинкерообразование

Тепловой баланс печи и определение удельного расхода топлива на обжиг клинкера

Материальный баланс установки

Расчет производительности печи

Выбор пылеосадительных устройств и дымососа

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ

Расчет размеров колосникового холодильника

Подбор дутьевых вентиляторов для колосниковых холодильников и аппаратов для обеспыливания выбрасываемого воздуха

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

1. Тема курсового проекта: Вращающаяся печь 5×185м для обжига клинкер по мокрому способу. Топливо – газ тюменский.

2. Содержание проекта: а) расчеты горения топлива и печи по методическим указаниям, спец. расчет – колосниковый холодильник; б) графика – горячий конец печи с холодильником.

3. Особые дополнительные сведения:

Химический состав сырьевой смеси, %

Минералогический состав клинкера, %

Влажность шлама W=36 %

4. При расчете горения топлива принять:  W P =1%; подогрева воздуха 600 O C.

5. Тепловой баланс установки составлять без холодильника, принимая температуры:

окружающей среды 10 O C

клинкера из печи 1100 O C

воздуха из холодильника 500 O C

(весь воздух через холодильник)

отходящих газов 200 O C

потери в окружающую среду 13 O C

Цементный клинкер получают в основном из мокрых сырье­вых смесей (шламов) с влажностью от 30% до 50% во вращаю­щихся печах, не имеющих запечных теплоутилизаторов. К преимуществам мокрого способа обжига относятся просто­та приготовления сырьевой смеси, легкость достижения однород­ности ее состава, сравнительно небольшие энергозатраты и до­статочно гигиенические условия труда (отсутствие запыленно­сти). Недостатком мокрого способа является повышенный рас­ход топлива.

Вращающаяся печь диаметром 5 м и длиной 185 м конструкции УЗТМ (рис.), состоит из цилиндрического корпуса 1 , опирающего­ся через бандажи 2 на опорные ролики 3. Корпус имеет уклон 3,5—4% и вращается со скоростью 0,5—1,2 об/мин. Привод пе­чи двойной и состоит из двух электродвигателей 4 , двух редукторов 5, двух подвенцовых шестерен и одного венцового коле­са 6 .

Читайте так же:
Бизнес план изготовление цемента

В середине печи, на одной из ее опор, устанавливается пара роликов (горизонтально) для контроля за смещением печи вдоль оси (вниз или вверх). Вспомогательный привод включается в ра­боту при ремонтах печи, в период розжига и остановки, когда печь должна вращаться медленно. Шлам подается в питательную трубу 7 при помощи ковшовых или объемных дозаторов, на­ходящихся у холодного конца печи. Со стороны головки 8 в печь подается топливо и воздух; в результате сгорания топлива по­лучаются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи к холодному—навстречу движущемуся материалу. Для улучшения теплопередачи и обеспыливания газов внутри печи в холодном ее конце размещается цепной фильтр-подогре­ватель 9 , создается цепная завеса 10 и устанавливаются теплообменники 11 . Пыль, уловленная за печью в результате газоочистки, возвращается обратно в печь. Она транспортируется пневмонасосом в бункер, а из него при помощи периферийного загружателя 12 направляется в полую часть пе­чи, расположенную рядом с цепной завесой со стороны горяче­го конца. Клинкер охлаждается в колосниково-переталкивающем холодильнике 14. На печах длиной 185 м кор­пус в зоне спекания оборудован установкой для водяного охлаждения 15 и центральной системой смазки 16 .

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ЦЕМЕНТНОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

1.1 Расчет горения топлива.

В справочнике находим состав заданного вида топлива на горючую массу и влажность рабочей массы топлива (W P ).

Топливо – природный газ Тюменское месторождение.

Оборудование для производства клинкерной плитки: технологическая линия

Чтобы изготовить качественный клинкер, потребуется наличие:

  • экструдера (если экструзия входит в технологический процесс);
  • камер для предварительной сушки (в зависимости от производственных потребностей могут иметь различный объем загрузки и мощность);
  • пресс-форм и ротационных, рычажных, ленточных либо вакуумных (применяются наиболее часто) прессовочных станков;
  • ключевой составляющей цепочки – печи для обжига сланцевой глины (обычно используются тоннельные).

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1. Ведомственные производственные нормы расхода материалов (ВПНРМ) на монтаж оборудования предприятий стройиндустрии разработаны в соответствии с «Основными положениями по нормированию расхода и запасов сырья и материалов в производстве», утвержденными постановлением Госплана СССР от 12.12.78 № 177, с изменениями, которые утверждены Госпланом СССР постановлением от 30.11.79 № 188.

Читайте так же:
Как удалить цемент с обуви

Нормы разработаны с учетом применения материалов, качество которых соответствует требованиям ГОСТов и технических условий.

2. ВПНРМ предназначены для определения нормативного количества материалов на стадии подготовки строительно-монтажного производства и при организации производственно-технологической комплектации объектов строительства, контроля за расходом материалов при их описании, анализа производственно-хозяйственной деятельности строительно-монтажных организаций.

3. Нормы разработаны на основании технологии и организации монтажных работ, а также опыта работы ряда строительно-монтажных организаций Главтехмонтажа.

4. Нормами учтены чистая норма (расход материалов на единицу оборудования без учета отходов и потерь, возникающих во время хранения и транспортирования материалов, изделий и полуфабрикатов) и трудноустранимые отходы и потери, образующиеся в процессе монтажных работ.

5. При разработке ведомственных норм использованы следующие нормативные материалы и документы: «Методические рекомендации по разработке элементных и укрупненных производственных норм расхода материалов» (НИИЭС Госстроя СССР, 1982); Общие производственные нормы расхода материалов в строительстве. Сб. 30 «Сварочные работы» (М: Стройиздат, 1982 г.); Производственные нормы расхода строительных материалов. Гл. 9 «Газовая резка» (НИИЭС Госстроя СССР, 1968).

Утверждены Минмонтажспецстроем СССР
24 декабря 1986 г.

Срок введения в действие
1 июля 1987 г.

6. Номенклатура оборудования, по которой разработаны ведомственные нормы, соответствует СНиП IV -6-82 Сб. 24 «Оборудование предприятий промышленности строительных материалов».

7. Нормы расхода материалов предусматривают состав рабочих операций, соответствующих сборникам: ЕНиР № 29, вып. 1 и 2; ВНиР № 6.

8. Нормы даны в расчете на единицу оборудования.

9. Нормами предусмотрено производство монтажных работ с помощью различных грузоподъемных механизмов: крана КМК-200 и стреловых кранов.

10. Потребность в деревянных шпалах представлена в таблицах в виде дроби: в числителе — потребность на монтаж печи, в знаменателе — с учетом возврата.

Минералогический состав цементного клинкера

Трехкальциевый силикат (алит) является активным минералом. Быстро твердеет и набирает прочность, сопровождается значительным тепловыделением.

Двухкальциевый силикат (белит) в начальный период твердеет медленно.

Трехкальциевый алюминат — низкая стойкость против серно-кислых соединений.

Четырехкальциевый алюмоферрит твердеет медленнее алита, но быстрее белита. Прочность ниже алита.

Применение портландцемента

Приготовление растворов невысоких марок для кладочных и штукатурных работ, бетонные изделия.

Характеристика минералов цементного клинкера

Трехкальциевый силикат обуславливает свойства материала, включая скорость затвердевания. Вещество выделяет тепло и обладает высокой прочностью. Добавки, содержащиеся в фазе алита, влияют на его характеристики, изменяют структуру.

Читайте так же:
Что крепче алебастр или цемент

Двухкальциевый силикат (C2S) медленно затвердевает, почти не выделяет тепло, но постепенно приобретает высокую прочность. Техническим свойствам портландцемент обязан белиту и алиту, поскольку концентрация этих твердых растворов в клинкере превышает 70%. Объем между кристаллами силикатов заполнен различными веществами, не влияющими на свойства материала.

В процессе обжига трехкальциевый алюминат очень быстро затвердевает и выделяет большой объем тепла, но при этом получается не очень прочным. Присутствие значительного количества минерала в клинкере провоцирует появление коррозии, в портландцементе содержание вещества не превышает 5%.

Целит обладает высокой скоростью взаимодействия с молекулами воды, однако раствор алюмофферита кальция не влияет на процесс затвердевания материала.

Содержание основных минералов в клинкере:

Щелочные оксиды попадают в сырье, используемое при производстве цемента, с полевым шпатом или глиной. Большая часть примесей при обжиге испаряется, а остальные включаются в состав других соединений. Количество щелочей в клинкере стараются уменьшить до 1%, поскольку они препятствуют затвердеванию раствора.

Окись кальция появляется при неполном обжиге, вследствие нарушения соотношения между основными компонентами сырья. Вещество присоединяет молекулы воды, увеличивает объем твердой фазы, что приводит к растрескиванию и потере пластичности клинкера.

Чтобы снизить содержание окиси кальция, гранулы перед измельчением месяц держат на складе.

Для производства клинкера в карьерах добывают сланцы и глинистые породы, в которых содержатся соединения алюминия, железа, а также известняки. Сырьевые смеси обжигают до спекания.

Полученный промежуточный продукт измельчают, добавляют гипс и производят портландцемент, из которого изготавливают прочный бетон, плитку для облицовки, искусственный камень.

Для создания других видов строительного материала клинкер соединяют с ракушечником и шлаком или смешивают с добавками.

Чтобы получить глиноземистый цемент, обжигают смесь бокситов и известняков. Состав не пропускает влагу, устойчив к высоким температурам, подходит для производства жаропрочного бетона, а также используется при аварийных работах.

При нагревании известняков до 1 тыс.° получают романцемент, который применяется для создания панелей и блоков, но обладает меньшей прочностью.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector