Beton-zavod-ivanteevka.ru

БЕТОННЫЙ ЗАВОД "РБУ ИВАНТЕЕВКА"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

СЫРЬЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЦЕМЕНТА

СЫРЬЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЦЕМЕНТА

Основные материалы, которые используются при производстве цемента – минералы, содержащие оксид кальция, кремнезем, глинозем и оксид железа.

Эти компоненты редко встречаются в одном виде сырья, поэтому для производства цемента подбирают сырьевую смесь по следующим компонентам:

КАРБОНАТНЫЙ КОМПОНЕНТ (богатый известью) содержится в сырьевой смеси в кол-ве 76-80%:

  • Известняк. Твердость по шкале Мооса 1,8-3,0. Чем древнее геологическая фракция, тем тверже. Одна из разновидностей известкового шпата – мрамор.
  • Мел. В отличие от известняка имеет более рыхлую, землистую структуру, поэтому относится к сырью специально предназначенному для мокрого способа производства. Мел – мягкое сырье, не требует дробления.
  • Мергель – известняк с примесями кремнезема и глинистых веществ, а также оксида железа, это переходная ступень к глинам. Твердость мергеля ниже твердости известняка, чем больше глинистых веществ, тем ниже его твердость. Это прекрасное сырье для производства цемента.

Каждый из этих материалов имеет различный коэффициент размалываемости. Чем выше значение данного коэффициента, тем легче этот материал подвержен измельчению. Ниже в таблице приведены коэффициенты размалываемости для основных материалов для производства цемента.

Размалываемый материалКоэффициент размалываемости
Клинкер вращающихся печей1.00
Клинкер шахтных печей1.15-1.25
Гранулир. доменный шлак0.55-1.10
Мел3.70
Глина3.00-3.50
Мергель1.40
Известняк1.20
Кварцевый песок0.60-0.70

ГЛИНИСТЫЙ КОМПОНЕНТ (бедный известью)

Глинистые минералы имеют тонкозернистую структуру, размеры зерен не превышают 2 мкм.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ

Добавляют в тех случаях, когда химический состав сырьевой смеси не отвечает установленным требованиям. Например, для повышения кремнезема применяют песок, трепел. При недостатке оксида железа для снижения температуры спекаемости клинкера и увеличения коэффициента насыщения добавляют колчеданные огарки, железную руду. Это приводит к экономии газа при обжиге. Для необходимого обеспечения содержания СаСО3 используют карбонатный и глинистый компоненты, которые имеют разные карбонатные составляющие СаСО3 (титр). Карбонатный компонент содержит до 97% СаСО3, глины около 10%. Необходимо добиться, например, титра 80%. Поэтому на цементных заводах имеются шламобассейны с высоким и низким содержанием титра, шлам из которых смешивается в определённых пропорциях.

В связи с этим, каждый завод по производству цемента имеет собственный, уникальный состав сырья для производства готовой продукции. Приведем, для примера, смеси материалов, которые используются некоторыми цементными заводами Украины:
– известняк, глина, шлак;
– мергель, мел; огарки 2.5%;
– известняк, глина+суглинки, корректирующие добавки;
– известняк-ракушечник; краснобурая глина;
– углемоечная порода, кек, огарки;
– мергель, суглинки, пиритные огарки.

Выбор состава смеси материалов с полезными компонентами, в большинстве случаев, обусловливается географическим расположением завода и легкостью поставки исходного сырья.

Единственное, что общее на всех заводах по производству цемента – это сложность измельчения исходного материала, так как материал достаточно тверд по своим физическим характеристикам и имеет высокие показатели абразивности. Поэтому в данной отрасли строительной промышленности при измельчении материала в трубных мельницах использует высококачественные помольные шары с повышенной твердостью по всему сечению. Компания Энергостил на протяжении десяти лет поставляет помольные шары цементным заводам, которые расположены не только на территории Украины, но и за ее пределами.

Читайте так же:
Тампонаж скважины цементным раствором

Бетон.ру

Последовательность технологических операций производства портландцемента сухим способом такая же, как и при мокром , однако при подготовке сырьевых смесей имеются существенные отличия, зависящие от влажности и твердости сырья. При переработке сырья повышенной твердости и умеренной влажности принципиальная технологическая схема имеет вид. Высокая твердость измельчаемых материалов требует предварительного их дробления. Тонкое измельчение материалов может производиться при влажности не более 1%. В природе такое сырье практически не встречается, поэтому обязательная операция сухого способа производства-сушка.

Желательно совмещать ее с размолом сырьевых компонентов. На большинстве новых предприятий, работающих по сухому способу производства, в шаровой трубной мельнице совмещаются процессы сушки, тонкого измельчения и перемешивания всех компонентов сырьевой смеси. Из мельницы сырьевая смесь выходит в виде тонкодисперсного порошка — сырьевой муки. В железобетонных силосах производятся корректировка ее состава до заданных параметров и гомогенизация перемешиванием сжатым воздухом. Готовая сырьевая смесь поступает на обжиг. Вращающиеся печи сухого способа производства оборудованы запечными теплообменными устройствами (циклонными теплообменниками). В них за несколько десятков секунд сырьевая смесь нагревается до 700-800°С, дегидратируется и частично декарбонизируется. Завершается обжиг клинкера во вращающейся печи. Необходимость экономии расхода топлива вынуждает перерабатывать по сухому способу материалы со все более высокой влажностью.

Технологическая схема производства портландцемента из такого сырья выглядит следующим образом. Предварительное измельчение материалов повышенной влажности при сухом способе целесообразно осуществлять в мельницах самоизмельчения типа «Аэро-фол», позволяющих перерабатывать сырье с влажностью до 25%. Однако полностью высушиться сырье при этом не успевает и в шаровой мельнице одновременно с доизмельчением крупных частиц и получением однородной сырьевой смеси производится ее досушка. Приготовление сырьевой смеси в виде порошка усложняет технологическую схему. Увеличивается число энергоемкого оборудования, более «капризного» при эксплуатации. Сложнее при сухом способе обеспечить санитарные условия и охрану окружающей среды. Но решающим его преимуществом является снижение расхода теплоты на обжиг клинкера до 3,4-4,2 МДж/кг. Кроме того, на 35-40% уменьшается объем печных газов, что соответственно снижает стоимость обеспыливания и дает больше возможностей по использованию теплоты отходящих газов для сушки сырья. Важнейшее преимущество сухого способа — более высокий съем клинкера с 1 м3 печного агрегата. Это позволяет проектировать и строить печи по сухому способу в 2-3 раза более мощные, чем по мокрому.

В целом по технико-экономическим показателям сухой способ превосходит мокрый . При использовании мощных печей он обеспечивает снижение удельного расхода топлива на обжиг клинкера примерно вдвое, рост годовой выработки на одного рабочего примерно на 40%, уменьшение себестоимости продукции на 10% и сокращение капиталовложений при строительстве предприятий на 50%. Это обусловило интенсивное его распространение в мировой цементной промышленности. Однако надо учитывать, что возможности применения сухого способа ограничены влажностью перерабатываемого сырья. Переработка сырья с влажностью более 20-25% по сухому способу связана с высокими расходами теплоты на сушку, и этот способ становится неэкономичным.

Читайте так же:
Цемент предел прочности 280

Способы производства сухого цемента

Производство сухого цемента

Цементный порошок – это искусственно производимое вещество, выполняющее связующую функцию, когда выполняется создание бетонной смеси и прочих консистенций. За счет взаимодействия с водой формируется пастообразная масса, впоследствии застывающая и становящаяся камневидной. Компоненты, собираемые в рамках цементного состава, определяет выбранная технология производства цемента. В любом случае базой является клинкер, сочетаемый с рядом минеральных улучшающих свойства порошка добавок. Также туда принято добавлять осадочный минерал гипс.

Современный цементный завод: предыстория появления

Название вяжущего порошка произошло от лат. caementum, переводимого как «раздробленный, разбитый камень». Разнообразие данных веществ появились вследствие потребности преодоления низкой влагостойкости гипсовых и известняковых веществ. Прежде изготовление цемента осуществлялось на основе кирпичных остатков. Издревле дробились глинистые и вулканические образования, в том числе, пуццоланы из пепельных отложений Везувия.

Оптимальный способ производства был разработан гораздо позже, когда вяжущая смесь понадобилась в значительном объеме и за доступную цену.

  • Запатентовал портландцемент каменщик Джон Аспинд в 1824 г.
  • Отечественный специалист Егор Челиев в 1825 г. выпустил книгу, посвященную вяжущему порошку для подводных работ.

Своё наименование портландцементный порошок получил от места добычи сырья – острова Портленд. На Туманном Альбионе эту каменную структуру считали престижным стройматериалом. У Аспинда искусственным путём получилось изготовить продукт, практически не уступающий в качестве натуральному. Однако делалось это без пропуска через печь (обжига). Больше соответствует тому, что сегодня делается для получения цемента, описание в трудах Челиева.

Химический состав на основании сырьевой базы цементного порошка

Современный вяжущий порошок на 70% состоит из неорганических веществ, на 20% – из органических, на 10% – жидкости. В частности, процесс изготовления построен на комбинировании:

  • извести (60%);
  • диоксида кремния (20%);
  • алюминия (4%);
  • гипсовой составляющей и оксидированного железа (2%);
  • магния оксид (1%).

Представленное соотношение характерно для традиционного портландцементного порошка. Естественно, возможны видоизменения: формулы напрямую зависят от того, какие характеристики производителю необходимо в итоге получить.

Важно! Разнообразные виды цемента и его марка предопределяются ингредиентами, а именно их параметрами.

Сегодня же, когда изготавливают цементный порошок, измельчают клинкер. Это производная обжигаемой глины и известняка (3 к 1). Фактически клинкер – полуфабрикат, из которого делают цемент. Обжигание при температуре в 1500 градусов по Цельсию с последующей стадией измельчения позволяет получить частицы диаметром до 0,6 см.

После дробления в составное вещество вводятся добавки:

  • позволяющие контролировать срок, когда начинается и завершается стадия схватывания;
  • корректирующие разные параметры изделия (пластификаторы, присадки и прочие).

Теперь горные породы заменены на следующие наборы разновидностей исходных веществ:

  • Карбонатные ископаемые. Это вещества кристаллического или аморфного типа, предопределяющие эффективность взаимодействия материала с прочими составляющими будущего цементного порошка.
  • Осадочные образования. Глинозем и прочие глиносодержащие вещества способствуют повышению пластичности и разбуханию, которое происходит, когда на материалы воздействует влага. В главные особенности этой составляющей стоит записать вязкость, обуславливающую её востребованность, когда применяется типовой сухой способ выпуска цементного порошка.
Читайте так же:
Расход цемента для раствора стяжки

Помимо известняка и глины часто используется:

  • извлекается известь из мергелистых отложений, либо её заменяет мел, доломитовые отложения, а также ракушечник;
  • что касается глиносодержащих составляющих, то ими также может выступать суглинок, лесс или сланцевые производные.

Составляющие, которыми выполняется корректировка, бывают такими:

  • железистые и кремнебелитовые;
  • плавиковый шпат;
  • апатиты и т.д.

Как альтернатива для приготовления, прибегают к включению в вещество различных производственно-промышленных отходов:

  • пиритные огарки;
  • сбор пыли из домны, а также белитового шлама;
  • минерализирующие элементы.

Также нельзя забывать о профильных модификаторах:

  • увеличивающих морозостойкость и ускоряющих прохождение активных этапов от замеса до застывания;
  • наращивающих подвижность и обеспечивающих полноценность гидратации;
  • усиливающих водостойкость;
  • улучшающих прочностную возможность и т.д.

Учитывая всё разнообразие составляющих, на рынок поступает порошок, адаптированный под задачи, которые решаются, когда осуществляется строительство.

Производственные методы

Отличается каждый существующий подход к выпуску стройматериала. Известны три основных варианта.

Сухой подход

Наименее энергозатратный вариант, имеющий оптимальную стоимость. Технологические операции соединены воедино. При этом шаровая мельница нужна не только для сушки ингредиентов, но и для размалывания в дробилках производственных объектов.

Цементный порошок производится по алгоритму:

  1. После добычи база дробится.
  2. Затем её просушивают до определенного уровня влажности.
  3. Перемешанные вещества перемалывают в муку.
  4. В печном отсеке осуществляется обжиг клинкера, а затем его охлаждают.

После осуществляется складирование готового стройматериала на подготовленной площадке.

Мокрый способ

В данном случае известка заменяется меловым ингредиентом. Процедура выпуска не происходит без использования жидкости. Базой выступает шихта, уровень влажности которой достигает до 50%.

Изготовление цемента мокрым производственным путем – это схема, отличающаяся вливанием водной составляющей. Результирующая при этом не мука, а шламовая консистенция, попадающая в печной отсек, где её обжигают, а после охлаждают, кладя в холодильник. Остывшую производную дробят и дополнительно насыщают модификаторами.

Комбинированный подход

Это сочетание двух вышеописанных подходов, завершающееся получением полусухого порошка с уровнем влажности в 18%.

Совмещенную обработку в цементной отрасли осуществляют по иному алгоритму:

  • вначале получается всё та же шламовая консистенция;
  • её обезвоживают и гранулируют;
  • гранулы обжигаются в печном отсеке, как и для первого варианта.

В результате выпускается стройматериал, не уступающий своими достоинствами альтернативному.

Бесклинкерный подход

Этот вариант предполагает, что исходной базой будет гидравлический или доменный шлак. Туда же всыпают модификаторы и активаторы. Полученную консистенцию дробят и перетирают. У этого технологического решения собственные преимущества:

  • экологическая безопасность;
  • стройматериал обладает высокой стойкостью к негативным факторам окружающей среды;
  • можно варьировать параметризацию цементного порошка, в том числе, менять его цвет;
  • низкие затраты на электрическую и тепловую энергию.

Естественно, строительные выпускающие компании выбирают оптимальный метод сами.

Разнообразие цементного порошка по ингредиентам и сфере эксплуатации

ВидОсобенностиНюансы применения
Портландцемент (ПЦ)Смешивают по традиционному алгоритму.Ключевой стройматериал для отделки и оштукатуривания, а также при заливке бетонных конструкций и при декорировании.
Шлакопортландцемент (ШПЦ)Наличие 25% угольного шлака, получаемого от клинкерного обжигания.Для массивных объектов.
Пуццолановый (ППЦ)Активные минералы в консистенции.Эксплуатация в сложных условиях, в том числе, на Крайнем Севере и в водных средах.
ПластифицированныйИмеет составляющие, делающие раствор мягким и пластичным.Выпуск объектов сложной формы.
КислотоупорныйРастворителем выступает сжиженное кварцевое стекло. Важным ингредиентом выступает кварцевый песок или кремнефтористый натрий.Эксплуатируется в среде, которая требует стойкости к кислотному воздействию.
ГлиноземныйЕго отличие – гипсовая и шлаковая составляющая.Помимо быстрого твердения им характерна предельная влагостойкость.
Читайте так же:
Цемент м 400 для раствора м 100

Закупка продукции от «Бауфф»

Наше ООО поставляет оригинальную продукцию с ведущих предприятий России и стран зарубежья. Серый или белый цементный порошок можно закупить по доступным расценкам. Представители организации помогут подобрать продукцию по уровню прочности и прочим параметрам.

Вы можете оставить заявку через сайт, либо позвонить нам по одному из номеров в разделе «Контакты». Компетентные менеджеры оперативно реагируют на каждое обращение, помогая закупить оптовые партии товара в рамках сжатого временного периода. Обязательно оставляйте свои отзывы, чтобы мы знали, как еще можно улучшить сервис и прочие аспекты деятельности. Ждём вас!

Сушилка для производства цемента

Библиографическая ссылка на статью:
Дробин И.Ю., Буриева Л.Д. Способ изготовление цемента Сореля из минерала «Бишофит» // Современные научные исследования и инновации. 2018. № 12 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2018/12/88081 (дата обращения: 23.11.2021).

Введение

Волгоградская область обладает колоссальным запасом минерала Бишофит.

Бишофитом называется минерал (магниевая соль), который нашёл своё применение в народном хозяйстве, строительстве и в медицине. Впервые он был обнаружен в виде компонента в знаменитых штасфуртских соленосных отложениях Германии немецким геологом и химиком Карлом Оксениусом, который и назвал его по имени знаменитого немецкого химика и геолога Карла Густава Бишофа, чтобы увековечить имя последнего за его заслуги в химии и геологии. Датой официального открытия бишофита считается 1877 год.

Бишофит легко растворяется в воде и поэтому добывается способом подземного выщелачивания: растворением артезианской водой (выщелачиванием) сухого подземного пласта минерала на глубине залегания. Кристаллы бишофита встречаются очень редко, в основном же он образует белые или бесцветные зернистые, волокнистые, листоватые агрегаты, горько-солёные на вкус. Бишофит гигроскопичен, поэтому на воздухе кристаллы быстро впитывают влагу и расплываются.

Наличие большого содержания магния в минерале позволяет исследовать возможность получения гидроксида и оксида магния для изготовления цемента Сореля.

Цемент на основе оксидохлорида магния (цемент Сореля) – это уникальнейший материал, которому присущи свойства природного камня. По химическому составу он является сочетанием каустического магнезита, продукта кальцинирования находящегося в природе минерала магнезита, с солями магния, чьи водные растворы выступают в качестве, так называемых, “затворителей”. “Цементом Сореля” его называют по имени французского инженера, который ещё в 19 веке описал состав и свойства этого удивительного вещества.

Актуальность данного материала в его особенных качествах, таких как высокое адгезия к различным материалам (бетон, асфальт, металл, плитка), что позволяет выполнять покрытия без армирования. Одновременно безусадочность, отсутствие пылеобразовании и износоустойчивость, большой срок службы и т.п.

Читайте так же:
Цемент марки пцт 1 50

Экспериментальная часть

Основная задача заключалась в том, что бы приготовить цемент Сореля в лабораторных условиях при использование бишофита (ГОСТ 7759-73).

1) Приготовление раствора. Для изготовления раствора бишофита с концентрацией 1 нормального раствора:

Был произведён расчёт необходимого количества шестиводного хлористого магния для получения 1 литра раствора с концентрацией 0,1 М:

2) Титрование. После приготовления данного раствора было проведено титрование с целью получение осадка Mg(OH)2 c помощью раствора «едкого натрия» NaOH:

Так как при взаимодействии ионов Mg 2+ с щелочным раствором образуется осадок:

В ходе эксперимента было установлено, что процесс осаждения Mg(OH)2 зависит от очерёдности вливания растворов.

a) Если раствор MgCl2 вливать в раствор щёлочи NaOH, то образуется взвесь, которая не осаждается;

b) Если к раствору MgCl2 влить раствор щёлочи NaOH, то быстро образуется осадок.

Результат титрование раствора MgCl2 ∙ 6H2O при помощи NaOH

Фото № 1 «Результат титрование раствора MgCl2 6H2O при помощи NaOH»

П р и м е ч а н и е: Как можно видеть на фотографии заметен осадок белого цвета – это и есть, необходимый нам, Mg(OH)2. Он был получен в ходе тирования, как сказано выше, MgCl2 ∙ 6H2O при помощи NaOH. Чтобы его получить, нам было необходимо чётко и внимательно, по каплям, вливать едкий натр в шестиводный хлористый магний для получения первого нерастворимого осадка. В результате его получения, процесс титрования мы прекратили.

3) Фильтрация и сушка. Фильтрация полученного нового раствора проводится с целью отделения от него осадка. Её мы осуществляли с помощью фильтровальной бумаги на протяжении нескольких часов. Получив осадок, нам необходимо его высушить. Сушку данного материала мы проводили в сушильном шкафу при постоянной температуре 600 — 700 С о в течении 2 часов, предварительно поместив его на заранее взвешенную фарфоровую чашечку. По истечении двух часов, достаём чашечку из сушильного шкафа, даём некоторое время охладиться до температуры в нормальных условиях и вновь взвешиваем чашечку с высушенным материалом (гранулы белого цвета. Фото № 3).

Фарфоровая чашечка без полученных гранул (цемент Сореля)

Фото № 2 «Фарфоровая чашечка без полученных гранул (цемент Сореля)»

Фото № 3 «Фарфоровая чашечка с полученными гранулами (цемент Сореля)»

  1. «Химия цементов» Х. Ф. У. Тейлор, издательство литературы по строительству, Москва 1969 г.;
  2. «Волгоградский бишофит. Возможные освоения, глубокой переработки и использование природного бишофита» И. Ш. Салех Ахмед. – Волгоград: Перемена, 2010 г.;
  3. Статья: «Магнезиальные самовыравниваюшиеся композиции и декоративно-художественные камни» В. А. Тюльнин «строительные материалы, оборудование, технологии ХХ| века». – 2015 г. -Библиогр.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

&copy 2021. Электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector