Приготовление сырьевой муки при производстве цемента из переувлажненного сырья

По полученным данным проверяем  величину коэффициента насыщения, кремнеземистого  и глиноземистого модулей:

2.3 Материальный баланс производства портландцементного клинкера по сухому способу производства из переувлажненного сырья

В качестве сырья, для производства клинкера, используем следующий состав в пересчёте на сухое вещество. Химический состав муки представлен в табл. 2.4.

Таблица 2.4 – Химический состав муки

Оксид (молекулярная формула)	Количество,%
SiO2	15,181
Fe2O3	1,9604
Al2O3	3,443
CaO	42,49
MgO	0,693
Продолжение таблицы 2.4
SO3	0,141
П.П.П.	36,08
Итого:	100

Составим материальный баланс на 1кг исходного сырья.

Исходные  данные:

– влажность сырьевой муки составила 1 %,

– степень декарбонизации – 100 % _,

1 кг сырьевой муки имеет влажность 1 %, следовательно масса сухой части муки составит:

   (2.3)

Найдем  содержание оксидов в сухой части муки:

Примем  пылеунос 5 % от массы готового продукта:

Итоговые данные материального  баланса, составленного на 1кг исходного сырья, приведены в табл. 2.5.

Таблица 2.5 – Материальный баланс на 1 кг сырья

Приход	G1, кг	Расход	G2, кг
1.Сырьевая мука, в т.ч.		1. Клинкер
1.1. Сух. часть, в т.ч.		1.1. SiO2	0,1428
1.1.1. SiO2	0,1502	1.2. Al2O3	0,0324
1.1.2. Al2O3	0,0341	1.3. Fe2O3	0,0184
1.1.3. Fe2O3	0,0194	1.4. CaO	0,3996
1.1.4. CaO	0,4206	1.5. MgO	0,00646
1.1.5. MgO	0,0068	1.6. SO3	0,00132
1.1.6. SO3	0,00139	2. ППП	0,356
1.1.7. ППП	0,356	3. Испарённая влага	0,01
1.2. Влага	0,01	4. Пылеунос (5 %)	0,0316
Итого:	1	Итого:	0,9988

 

Произведем  пересчет на 1 кг готового продукта. Воспользуемся коэффициентом пересчета:

 (2.4)

Материальный баланс производства клинкера в пересчете на 1кг готового продукта приведен в табл. 2.6.

Таблица 2.6 – Материальный баланс 1 кг клинкера

Приход	G1, кг	Расход	G2, кг
1. Влажный шлам, в т.ч.		1. Клинкер
1.1. Сух. часть, в т.ч.		1.1. SiO2	0,302
1.1.1. SiO2	0,318	1.2. Al2O3	0,0686
1.1.2. Al2O3	0,0722	1.3. Fe2O3	0,0389
1.1.3. Fe2O3	0,041	1.4. CaO	0,846
1.1.4. CaO	0,8904	1.5. MgO	0,0137
1.1.5. MgO	0,0144	1.6. SO3	0,00279
1.1.6. SO3	0,0029	2. ППП	0,753
1.1.7. ППП	0,7536	3. Испарённая влага	0,02117
1.2. Влага	0,02117	4. Пылеунос (5 %)	0,0669
Итого:	2,1137	1.1. SiO2	2,11306

 

 

 

 

3 Характеристика готовой продукции и области ее применения

Цемент  – один из важнейших строительных материалов, предназначенных для изготовления бетонов и строительных растворов, скрепления отдельных элементов (деталей) строительных конструкций, гидроизоляции и др.

Портландцементом (ГОСТ 10178 – 76) называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее как на воздухе, так и в воде, получаемое путем совместного тонкого помола портландцементного клинкера и гипса, вводимого в качестве регулятора сроков схватывания.

Клинкер - важнейший компонент цемента - получают путем обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из карбонатных (75-80%) и глинистых (25-20%) пород и обеспечивающей в клинкере преобладание высокоосновных силикатов кальция [2].

По вещественному составу цементы  согласно ГОСТ 10178-85 подразделяются на виды:

- портландцемент без добавок;

- портландцемент с минеральными добавками (до 20%);

- шлакопортландцемент, содержащий 21-80% доменного гранулированного шлака.

Цемент  выпускается следующих марок 400, 500, 550 и 600. Обозначаются эти виды цементов соответственно ПЦ500Д0, ПЦ500Д20, ШПЦ 400.

СТБ ЕН 197–I–2007 идентичен европейскому стандарту EN 197-1–2007. Цементы на основе портландцементного клинкера классифицируются по вещественному составу на 5 главных типов и обозначаются как СЕМ:

СЕМ I – портландцемент, содержащий 95–100% клинкера.

СЕМ II – включает шлакопортландцемент (6–35% доменного шлака), портландцемент с микрокремнеземом (6–10% микрокремнезема), портландцемент пуццолановый (6–35% природной или промышленной пуццоланы), портландцементы с золой-уносом (6–35% силикатной или известковой золы-уноса), портландцементы с обожженным сланцем (6–35% обожженного сланца), портландцемент известковый (6–35% известняка), портландкомпозитный цемент (6–35% добавки).

СЕМ III - шлакопортландцемент, содержащий 5–64% клинкера, 36-95% доменного шлака.

СЕМ IV - пуццолановый цемент, включающий 45–89% клинкера и 11-55% добавки (микрокремнезем, пуццолана, зола-унос).

СЕМ V - композитный цемент, содержащий 20–64% клинкера и 18–50% доменного шлака или пуццоланы.

Тонкость помола цементов лежит  в пределах 250–300 м²/кг, она контролируется остатком на сите № 008 (размер ячейки 80 мкм).

 

 

 

 

Согласно стандарту СТБ ЕН 197-I–2007, установлены классы прочности цемента 32,5; 42,5; 52,5, соответствующие минимальным нормативным значениям прочности при испытании по СТБ ЕН 197-I–2007.

Прочность нормируется при сжатии в возрасте 2, 7 и 28 сут. Для каждого класса стандартной прочности определены два класса прочности в раннем возрасте: класс с обычной прочностью в раннем возрасте, обозначаемый N, и класс с высокой прочностью в раннем возрасте, обозначаемый R (таблица 3.1).

СЕМ цементы обозначаются с указанием  типа цемента, как показано в таблице 3.1, и цифрами 32,5, 42,5 или 52,5, соответствующими минимальным нормативным значениям прочности в МПа.

Таблица 3.1 – Механические и физические требования к портландцементу в зависимости от класса

Класс прочности	Прочность при сжатии, МПа				Начальное время схватывания, мин	Расширение, мм
	Прочность в раннем возрасте		Стандартная прочность
	2 сут	7 сут	28 сут
32,5 N	-	³16,0	³32,5	£52,5	³75	£10
32,5 R	³10,0	-
42,5 N	³10,0	-	³42,5	£62,5	³60
42,5 R	³20,0	-
52,5 N	³20,0	-	³52,5	-	³45
52,5 R	³30,0	-

 

Для обозначения класса прочности  в раннем возрасте добавляется соответствующая буква N или R. Например, портландцемент, соответствующий СТБ ЕН 197-I–2007 класса прочности 42,5 с высокой прочностью в раннем возрасте, обозначается СЕМ I-42,5 R [2].

При строительстве домов, проведении наружных и внутренних работ цемент является незаменимым материалом.

К его достоинствам относятся: прочность, надежность, пластичность, морозостойкость, устойчивость к воздействиям внешних факторов.

Основными областями применения цемента  считаются: изготовление прочных бетонных и железобетонных конструкций, асбестоцементных изделий, приготовление бетонов и строительных растворов.

В настоящее время выпускаются  разные марки цемента, поэтому необходимо учитывать соответствие маркировки цемента и вида выполняемых работ.

Цемент предназначен для выполнения любых строительно-ремонтных работ.

Цемент используется для строительства  всех типов домов, дорог, мостов и  т.д.

Цементный раствор применяется для устройства наливных полов, заливки половой цементной стяжки, монтажа внутренних коммуникаций, при ремонтно-отделочных и гидроизоляционных работах и т.д.

Цемент, армируемый стекловолокном, или так называемый стеклофибробетон – принципиально новый тип материала, получаемый в результате смеси цемента с мелким наполнителем и определенным количеством стекловолокна, стойкого к воздействию щелочи.

Такой материал позволяет снизить  стоимость строительства, сэкономить трудозатраты и повысить прочность и надежность всей конструкции, увеличив срок ее эксплуатации. Поэтому сегодня стеклофибробетон производится в больших количествах, и применяется повсеместно.

Кроме улучшения прочностных свойств  бетона, дисперсное армирование позволяет повысить устойчивость к воздействиям окружающей среды: повышенной влажности и перепадам температур.

Кроме этого, стеклофибробетон обладает высокими технологическими свойствами: гибкостью, упругостью, ударной прочностью, что позволяет формировать из него изделия различных форм и размеров. Этот материал предоставляет для архитекторов такие широкие возможности в воплощении творческого замысла, какими не отличается ни один другой.

 

 

Заключение

В данной курсовой работе были рассмотрены технологии приготовления  цементной сырьевой муки из переувлажненного сырья, ее корректировка, оборудование по переработке влажных сырьевых материалов, а также расчет состава сырьевой смеси и материального баланса производства.

Процесс приготовления сырьевой муки из переувлажненного сырья включает: измельчение (грубое и тонкое (дробилка-сушилка)), дозировку, смешивание сырьевых компонентов и корректировку химического состава сырьевой смеси, гомогенизацию откорректированной смеси и подачу ее на обжиг.

По выполненному анализу  литературных и патентных источников можно выделить следующие технологии приготовления сырьевой муки из мела влажностью до 36% в зависимости от обжигового агрегата:

– полумокрый способ с использованием печи с 2-ступенчатым тепообменником;

– полумокрый способ с фильтрацией в камере и печью с 3-ступенчатым теплообменником;

– полусухой способ с  печью с 3-ступенчатым теплообменником;

– сухой способ с потреблением внешнего тепла и печью с 5-ступенчатым  теплообменником;

– полумокрый способ с мембранной фильтрацией и печью с 4-ступенчатым теплообменником.

Также необходимо сказать, что готовый  продукт, а именно цемент предназначен для строительства всех типов домов, дорог, мостов и т.д.

Таким образом, спрос на портландцемент, являющийся главным компонентом бетона, который по-прежнему будет оставаться основным строительным материалом, останется высоким.