Курсовая работа: Разработка материального баланса и основных проектных технологических решений цеха обжига цементного завода

Х=(2.8*S2*KH + 1.65*A2 + 0.35*F2 – C2) / (C1 – 2.8*S1*KH – 1.65*A1 – 0.35*F1) = (2.8*55.13*0.86 + 1.65*12.62 + 0.35*6.4 – 8.34) / (51.62 – 2.8*3.22*0.86 – 1.65*0.86 – 0.35*0.28) = 147.47 / 42.68 = 3.46

Следовательно, весовую часть глины потребуется взять 3.46 частей известняка, сто соответствует следующему процентному составу шихты:

·  известняка – 77.58 %

·  глины – 22.42%

Химический состав компонентов шихты и клинкера

Поскольку клинкер получается спеканием сырьевых материалов, то п.п.п в нем отсутствуют. Тогда его химический состав рассчитаем из химического состава сырьевой смеси путем умножения процентного содержания в ней каждого оксида на коэффициент:

К = 100 / (100 – п.п.п.) = 100 / (100 – 35.12) = 1.54

Рассчитанный химический состав клинкера показываем в последней строке предыдущей таблицы и рассчитываем для него величину КН.

КН = (СаО – (1.65* AL2O3 + 0.35* Fe2O3) / 2.8* SiO2 = (64.57 - (1.65*5.16 + 0.35*2.55)) / 2.8*22.91 = 0.86

Величина КН для клинкера оказалась равной заданной, следовательно, расчет выполнен правильно.

Принципиальная технологическая схема получения белого портландцемента

Известняк Белая глина Вода Газ Гипс Белый диатомит

Дробление 1 ст. Получение глин. шлама Дробление Сушка диатомита

( ○ < 100 мм , (○ 12 ÷30мм, глиноболтушки ) (○ 5 ÷ 25мм , ( сушильный барабан, щековая дробилка) молотковая дробилка ) t=600°C; W=1 %)

Дробление 2 ст. Дозирование Дозирование Дозирование Дозирование

( ○ 20 ÷30мм, молотковая дробилка)

Дозирование Совместный помол ( ○ 12 ÷30мм , шаровая мельница )

Корректировка шлама по хим. составу и текучести(влажности) ( влажность ≈ 40%, по хим. составу ( титр Т ) шламбассейны (не < 3) )

Обжиг сырьевой смеси с получением клинкера ( Т = 1550 – 16000 С, вращающиеся печи )

Отбеливание клинкера охлаждением ( Т < 2700 С, водяные бассейны с омагниченной водой)

Магазинирование клинкера Совместный помол клинкера, гипса, АМД ( 2 – 3 суток, силосы) (трубная шаровая мельница Sуд.=3200)

Охлаждение портландцемента ( цементный холодильник )

Хранение цемента ( цементные силосы )

Упаковка цемента ( упаковка в 5 – 6 слойные бумажные мешки из крафт-бумаги емкостью 50 кг и полипропиленовые мешки )

Отгрузка потребителю

Описание технологического процесса.

Производство белого портландцемента может быть разделено на два комплекса мероприятий. Первый из них включает изготовление клинкера, а второй – получение портландцемента измельчением клинкера совместно с белым гипсом и

Производство портландцемента состоит из следующих основных операций:

- добычи известняка и глины;

- подготовки сырьевых материалов и приготовления из них однородной смеси заданного состава;

- обжига сырьевой смеси до спекания с получения клинкера;

- помола клинкера в порошок с небольшим количеством гипса и активной минеральной добавки;

В качестве известняка при производстве портландцемента используется известняк Щуровского месторождения, а в качестве глинистого сырья – глина Латненского или Часов – Ярского месторождения. В качестве добавки, вводимой при помоле клинкера, применяется белый диатомит.

Твердые породы известняка дробятся в две стадии. На первой стадии дробления известняк подается в щековую дробилку, где он измельчается до кусков размером 100 мм. На второй стадии дробления известняк подвергаются более тонкому измельчению в молотковой дробилке до кусков размером 30 мм. После дробления известняк дозируется весовыми дозаторами и подается в шаровую мельницу с уралитовыми для совместного помола с глинистым материалом.

Следует заметить, что на заводах, выпускающих белый портландцемент, следовало бы ввести в технологический цикл обогащение известняков, как это предусматривается на ряде зарубежных предприятий. Дело в том, что содержание окислов железа враз-личных фракциях дробленого известняка сильно разнится .

Содержание окислов железа в различных фракциях дробленого известняка

Из приведенных данных видно, что удаление самой мелкой фракции (5 мм и менее) могло бы существенно понизить содержание Fе203 в сырьевой смеси.

Глина, в свою очередь, дробится в валковой дробилке и после перерабатывается глиняный шлам в глиноболтушках. При этом получается шлам с размером частиц до 12- 30 мм. После предварительной подготовки глина дозируется и подается в шаровую мельницу. При производстве белого портландцемента к сырью предъявляются специальные нормативы, которые регулируют содержание красящих веществ в сырье. В частности для глинистых пород:

Требования к глинисто - песчанистому сырью

При смешивании известняка с глиной не всегда удается поюлучить шлам требуемого химического состава из-за разнородности сырья, несовершенства дозирующих устройств и других факторов. В связи с этим возникает необходимость в систематическом контроле содержания компонентов в сырьевой смеси и, в случае отклонения от принятых величин, в корректировании состава шлама. Для этого в него вводят недостающий компонент в соответствующем количестве.

После корректирования шлам подается на обжиг. Обжиг тонкоизмельченной сырьевой смеси – важнейшая стадия технологии производства цемента. Для обжига сырьевой смеси применяются вращающиеся печи. Температура обжига смеси во вращающихся печах составляет порядка 1550 – 1600 °С. Обжиг белого цемента затруднителен и происходит при более высокой температуре (примерно на 100 C выше температуры обжига обычного портландцемента) вследствие отсутствия в материале окиси железа, снижающей температуру спекания. Поэтому в сырьевую смесь для интенсификации процесса обжига целесообразно вводить кремнефтористый натрий или другие минерализаторы, не содержащие окрашивающих примесей. Печи, применяемые для обжига белого клинкера, футеруют талькомагнезитовым кирпичом, а обжиг ведут на беззольном топливе - жидком или газообразном. Твердое топливо не применяется, так как образующаяся при его сгорании зола может окрашивать цемент.

Обжиг сырьевой смеси для получения портландцемента осуществляется обычно в печах в окислительной атмосфере. В зависимости от характера газовой среды в печи (окислительной или восстановительной) протекают обратимые окислительно-восстановительные процессы, изменяющие конечный фазовый состав клинкера. Ярким примером этого может служить белизна клинкера на выходе.

Показатели белизны клинкеров, обожженных в различных газовых средах

Как видно из приведенных данных (таблица), белизна клинкера при обжиге в нейтральной и восстановительной газовых средах соответственно на 3,1 и 5,3% выше, чем у клинкера, обожженного в обычной окислительной среде. Образцы клинкеров, обожженные в неокислительных средах, имеют светло-голубой оттенок, а не темно-зеленый цвет, характерный для обжига в окислительной среде. Повышение белизны клинкера при обжиге в неокислительных газовых средах обусловлено главным образом изменениями фазового состава и структуры окрашенных соединений — твердых растворов алюмоферритов кальция.

Для получения клинкера повышенной белизны после обжига предусматривается отбеливание. Было предложено несколько методов. В одних случаях они сводятся к фиксации путем охлаждения состава и структуры наиболее белого клинкера, образующегося при высоких температурах, а в других—к обработке клинкера в процессе охлаждения различными веществами.

В цементной промышленности, а также на ряде зарубежных заводов наибольшее распространение получил способ отбеливания клинкера резким охлаждением в воде. Он прост в применении и позволяет получать стабильные хорошие результаты, что подтверждают следующие данные.

Влияние начальной температуры охлаждения клинкера на его белизну

Страницы: 1, 2, 3