Технологическая линия по производству тампонажного портландцемента мокрым способом

y">      Химико-минералогический состав. По химическому составу тампонажные  цементы практически не отличаются от портландцемента, вследствие чего минералогический состав клинкера тампонажного цемента  на разных заводах колеблется в довольно значительных пределах. Клинкеры тампонажного цемента для холодных скважин характеризуются:

      а) повышенным содержанием трехкальциевого  алюмината (до 12—13%) при содержании алита около 50%, что обеспечивает требуемую скорость схватывания  и повышенную прочность цемента в ранние сроки твердения;

      б) повышенным содержанием трехкальциевого  силиката (57— 60%) при пониженном содержании СзА (4—7%). При таком клинкере, если он достаточно тонко измельчен, также  обеспечивается требуемая скорость схватывания и высокая активность цемента в ранние сроки твердения. Для горячих скважин, чтобы замедлить сроки схватывания и сохранить требуемую текучесть цементного раствора, применяют цемент с низким содержанием СзА. При производстве клинкера тампонажного портландцемента применяют те же сырьевые компоненты, что и для обычного портландцемента.Процессы твердения и гидратации тампонажного цемента ускоряются с повышением температуры в скважине. Одновременно прочность цемента повышается, а время начала схватывания сокращается.

        Классификация

      По  вещественному составу цементы подразделяют на следующие типы:

      I — тампонажный портландцемент  бездобавочный;

      I-G — тампонажный портландцемент  бездобавочный с норми-

      рованными требованиями при водоцементном  отношении, равном ,44 [1];

      I-H — тампонажный портландцемент бездобавочный с норми-

      рованными требованиями при водоцементном  отношении, равном ,38 [1];

      II — тампонажный портландцемент  с минеральными добавками;

      III — тампонажный портландцемент со специальными добавками, регулирующими плотность цементного теста.

      По  плотности цементного теста цемент типа III подразделяют на:

      - облегченный (Об);

      - утяжеленный (Ут).

      По  температуре применения цементы типов I, II и III подразделяют на цементы, предназначенные для:

      - низких и нормальных температур (15—50) °С;

      - умеренных температур (51—100) °С;

      - повышенных температур (101—150) °С.

      По  сульфатостойкости цементы подразделяют на:

      а) типы I, II, III

      - обычный (требования по сульфатостойкости не предъявляют);

      - сульфатостойкий (СС);

      б) типы I-G и I-H

      - высокой сульфатостойкости (СС-1);

      - умеренной сульфатостойкости (СС-2).

      Условное  обозначение цемента должно состоять из:

      - буквенных обозначений цемента: ПЦТ — портландцемент тампонажный

      Тампонажный Цемент на основе Шлакопортландцемента ( т.ш.п.ц. ) это гидравлическое вяжущие, получаемое путем тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с гранулированным доменным шлаком, а также  с двух водном гипсом.

      Гипс  вводят в шлакопортландцемент для  регулировки сроков схватывания, а  также в качестве активизатора твердения шлака. По свойствам шлакопортландцемент близок к обычному п.ц., но выгодно отличается от него более низкой стоимостью примерно на 15 – 20 % .

      Процессы  твердения ш.п.ц. более сложны, чем  у обычного п.ц., поскольку в реакции  с водой участвуют оба его  компонента: клинкер и гранулированный доменный шлак. При твердении ш.п.ц. при повышенных температурах 80 – 90 С состав новообразований остается таким же, как и при твердении при обычных температурах 10 – 25 С. Ш.П.Ц. при твердении обычно отличается равномерным изменением объема. Тепловыделение при твердении меньше чем у п.ц. причем тем меньше, чем больше в нем шлака.

      Жаростойкость ш.п.ц. значительно превосходит жаростойкость  п.ц. Он способен без снижения прочности  выдерживать длительное воздействие  высоких температур 600 – 800 С. Это объясняется, главным образом, пониженным содержанием свободного Са(ОН). Также стойкость при воздействии мягких и сульфатных вод у ш.п.ц. выше, чем у п.ц.

      Физико-технические  характеристики для Шлакопортландцемента: Истинная плотность 2,8 – 3 г/см. Водопотребность     28%   Сроки схватывания не ранее 45 мин. и конец не позднее 10 ч. Активность 50 МПа. Морозостойкость 50 – 100 циклов.

      Тампонажный цемент на основе Сульфатостойкого портландцемента с минеральными добавками. Добавка : шлак доменный гранулированный 15%, а также гипс 5%.

      По  ГОСТ 22266-76 ( с изм. ) к группе цементов относится: с.т.ц. с минеральными добавками, его получают путем измельчения портландцементного клинкера нормированного минерального состава с добавлением добавки.

      В с.т.ц. допускается вводить шлак доменный гранулированный ( содержащие оксид алюминия не более 8 % ) в количестве 10 – 20 % . Гранулированные доменные шлаки по своим свойствам должны удовлетворять требованием ГОСТ 3476 – 74. Высокая стойкость этих цементов в сульфатных водах обусловлена тем, что в затвердевшем состоянии они содержат пониженное количество высокоосновных гидроалюминатов кальция. Этим устраняется возможность образования значительного количества гидросульфоалюмината кальция трех сульфатной  формы, вызывающего коррозию п.ц. камня. Развитие коррозионных процессов замедляется также вследствие ограниченного содержания в клинкере алита. Для улучшения свойств этого цемента допускается вводить пластифицирующие или гидрофобизирующие добавки в количестве не более 0,3 %  по массе цемента.

      1.3 Технологическая  схема проектируемого  цеха

      При заданной мощности завода, которая  равняется 1.2 млн. т. в год по выпуску  двух видов цементов. Количество первого  составляет от 100 %  20 %, а второго  соответственно 80 %.

      Исходный  материал хранится в силосах количеством 8 штук, каждый с полезным объемом 3000 м , высотой 33 м, и диаметром 12 м. Количество силосов: для клинкера 4, для гипса 2, для добавки 2. Для производства цемента обходимо знать процентное количество всех составляющих: у Портландцемента с минеральными добавками содержание: клинкера 81 % , добавки 14 % , гипса 5 %.

Тампонажный цемент на основе Сульфатостойкого портландцемента содержание: клинкера 80 % , добавки 15 % , гипса 5 %. При дозировании добавки ее необходимо высушить (удалить лишнею влагу). Сушильное отделение работает 3647 часов в году. Для сушки добавки используем сушильные барабаны типа Прогресс размеры 2.2 х 20 производительностью по испаренной влаге 5100 кг/ч количеством 2 шт.

      Материал  из силосов подается на ленточный конвейер при помощи дозаторов и питателей (вспомогательное оборудование). С конвейера от дозируемый материал попадает в барабанную мельницу. Количество конвейеров 4 каждый длинною 37.2 м. ширина ленты 500 мм. Размеры мельницы 3.2 х 8.5 м. количеством 4 шт. каждая производительностью 60 т/ч. Мельницы работают в замкнутом цикле и поэтому на каждую мельницу устанавливают два сепаратора, для наших мельниц выбраны сепараторы, производительность 40 т/ч , количество 8 шт. Сепараторы предназначены для разделения частиц по фракциям. Более крупные частицы снова попадают в мельницу, а более мелкие идут прямиком через камерный насос в цементные силоса. Для того что бы частицы попали в сепараторы применяют элеваторы. Его производительность должна быть выше на 20 % , чем у мельнице. На два сепаратора ставится один элеватор. После мельнице идет аспирационная шахта в которой, путем разрежения воздуха происходит осаждения частичек которые попадают в элеватор. Разрежение воздуха создает компрессор. Производительностью 30 м/мин. количеством 4 шт. Проходящий через компрессор воздух попадает в циклоны, предназначенные для очистки воздуха, путем центробежных сил, происходит осаждение и перенос частиц по аэрожелобам в камерный насос и в цементные силосы. После очистки воздуха в циклонах он очищается при помощи рукавного фильтра, для лучшего прохождения воздуха через фильтр на конце вентиляционной трубы устанавливают вентилятор.

      Подбор  оборудования ведется по специально созданным и проверенным решениям. Для того, что бы максимально сократить электропотребление и потери продукции при производстве, увеличить производительность завода. Обеспечить качество продукции, а также содержать чистоту окружающей среды.

      Более прогрессивные решения для повышение  производительности – это автоматизация предприятия. Как показал опыт в 80х при автоматизации помольного оборудования. Была обеспечена не прерывная работа с заданной степенью измельчения, без участия человека. При этом сократился расход электроэнергии на 10 %,  увеличилась  производительность и качество цемента.

      При изготовлении цемента важна правильная работа каждого оборудования. При  малейших отклонениях работы оборудования бутит теряться качество цемента, расход энергии и др.

      1.4 Охрана труда и  контроль производства.

При большой  насыщенности предприятий цементной  промышленности сложными механизмами  и установками по добыче и переработке  сырья, обжигу сырьевых смесей и измельчению  клинкера, перемешиванию, складированию  и отгрузке огромных масс материалов, наличию большого количества электродвигателей, особое внимание при проектировании заводов и их эксплуатации должно уделяться созданию благоприятных условий для безопасной работы трудящихся. Организацию охраны труда следует осуществлять в полном соответствии с «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии на предприятиях цементной промышленности».

      Поступающие на предприятие рабочие  должны допускаться к работе  только после их обучения безопасным  приемам работы и инструктажа  по технике безопасности. Ежеквартально необходимо проводить дополнительный инструктаж и ежегодное повторное обучение по техники безопасности непосредственно на рабочем месте. На действующих предприятиях необходимо оградить движущиеся части всех механизмов и двигателей, а также электроустановки, площадки и т.д. Должны быть заземлены электродвигатели и

электрическая аппаратура. Обслуживание дробилок, мельниц, печей, шлаков,  

транспортирующих  и погрузочно-разгрузочных механизмов должно осуществляться в соответствии с правилами безопасности работы у каждой установки. Шум, возникающий при работе многих механизмов, характеризуется высокой интенсивностью, превышающей допустимую норму (90 Дб). К числу мероприятий по снижению шума у рабочих мест относят применение демпфицирующих прокладок между внутренней стеной мельниц и броне футерованными плитами, замену в паровых мельницах стальных плит на резиновые. При этом звуковое давление снижается в 5-12 раз. Укрытие мельниц и дробилок шумоизолирующими кожухами, облицовка источников шума звукопоглощающими материалами также дает хороший результат. В том числе большая задымленность на заводах ликвидируется при накладке аспирационных систем, установки очистных систем (их герметичность). В задымленных местах рабочие должны применять средства защиты от пыли.

      Контроль  производства. Контроль за продукцией, в нашем случае цементе осуществляется с помощью цеховых лабораториях. Они работают для систематического наблюдения за установленными нормами технологического процесса в целях выпуска качественной продукции. Химический состав клинкера колеблется в сравнительно широких пределах. Главный оксид цементного клинкера – СаО, SiO , Al O , Fe O , суммарное содержание которых 95 – 97 %. Кроме них также могут входить в не больших соединениях оксид магния, сернистый ангидрид, двуокись титана, оксид хрома, оксид марганца и др. Химический анализ клинкера проводят по методике, регламентированной ГОСТ 5382 – 73. При этом определяют процентное соотношение оксидов. Повышенное содержание оксида кальция обуславливает быстрое твердение. По ГОСТ 10178 – 76 оксида магния должно быть не больше 5%. Прокаливание проб цементов при 1000 – 1200 С в процессе химического анализа определяют п.п.п. Они имеют большое практическое значение для характеристики готового п.ц.

      Для определения качества конечного продукта используют правильно приготовленные образцы и испытание на сжатие и на изгиб. 
 
 
 
 
 

2.1 Режим работы предприятий.

      В соответствии с нормами технологического проектирования цементных заводов  режим работы отделений цементных  мельниц и обслуживание их переделов применяются в три смены в сутки при непрерывной рабочей неделе.