logo search
ппиу

58. Производство цемента

Если особо не вдаваться в подробности и поверхностно посмотреть на процесс, то производство цемента можно представить в виде трёх основных стадий:

  1. Добыча и обработка сырья.

    • Добывается известняк, глина, гипсовый камень.

    • Добытый известняк дробят, сушат, измельчают и перемешивают в нужной пропорции с глиной. Примерно 75% извесняка и 25% глины. Состав постоянно корректируется, в зависимости от характеристик используемых материалов.

    • Таким образом получают шлам (мокрый, сухой или комбинированный метод)

  2. Обжиг сырьевого состава и получение клинкера - следующий шаг в производстве цемента

    • Шлам поступает в специальную печь, где происходит его обжиг при температуре около 1450 градусов.

    • При этой температуре шлам спекается (почти как зерна керамзита), превращаясь в так называемый клинкер.

    • Клинкер измельчают в специальных жерновах до порошкообразного состояния

  3. Смешивание компонентов и получение портландцемента.

    • В измельчённый клинкер добавляют примерно 5% гипса.

    • В зависимости от марки и вида цемента, вводятся минеральные добавки (цифры д0, д5, д20 в маркировке)

Современный цементный завод — это высокомеханизированное и автоматизированное предприятие, на котором основные технологические процессы (обжиг и помол) ведутся в автоматическом режиме с использованием управляющих вычислительных машин. На заводах также действуют автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) и производством (АСУП).

Опыт внедрения АСУ в цементной промышленности свидетельствует о том, что применение современных технических средств позволяет достигать высоких тех- нико-экономических показателей на предприятиях с различными технологическими схемами и масштабами производства. Особую роль приобретает АСУ при вводе мощных технологических линий на предприятиях, работающих по сухому способу производства цемента.

Производство цемента относится к категории непрерывных технологических процессов с постоянной нагрузкой. Задача такого рода процессов заключается в получении в единицу времени заданного количества продукта определенного качества. В связи с этим все отдельные технологические агрегаты и связывающие их вспомогательное оборудование и транспортные средства должны быть подобраны и скомпонованы таким образом, чтобы их производительность соответствовала заданной производческого процесса (дробление, помол, обжиг и т. д.) предъявляются соответствующие технические требования: получение клинкера заданного химико-минералогического состава при минимальном расходе топлива и мак- симальной производительности печного агрегата.

Известняк из вагонетки / выгружают в бункер 2 питателя 3, который подает известняк на первичное дробі ление в щековую дробилку 4 для измельчения на куски размером 200—300 мм. От щековой дробилки известняк ленточным конвейером 5 транспортируют на вторичное дробление в молотковую дробилку 6 для измельчения его до размеров 20—25 мм. Затем ленточным конвейером 7 измельченный известняк подают на склад 32.

Глину из вагонетки 9 выгружают в бункер пластин! чатого питателя 10, откуда ленточным конвейером 11 направляют на измельчение в валковую дробилку 12. Изг мельченную глину перемешивают с водой в глиноболтушке 13 и насосами перекачивают в резервуар 8.

Известняк и смесь глины с водой поступает в барабанную мельницу 33 для совместного тонкого измельчения с добавлением воды. Выходящая из мельницы сырьевая смесь (шлам) насосами перекачивается в цилиндрические бассейны 14, в которых коорректируется ее химический состав, а затем в бассейн 15, где она постоянно перемешивается крановым пневматическим смесителем. Из бассейна через дозирующие устройства 16 шлам проходит во вращающуюся печь 17 на обжиг.

Во вращающейся печи после ряда физико-химических и химических изменений шлам превращается в клинкер. Вращающиеся печи работают на газообразном, жидком или твердом топливе, которое подают через форсунки. Обожженный продукт (клинкер) из печи поступает в холодильные установки 18 и далее на грубое измельчение в дробилку ударного действия 23, а затем па склад 26. Вылежавшийся клинкер размалывают в цементной трубной мельнице 25, оборудованной аспирационными устройствами 24.

Добавки предварительно измельчают в дробилке 31, а затем ленточным конвейером 30 подают на склад 29. Далее добавки сушат в барабанах 28 и конвейером 21 транспортируют на склад измельченного гипса 26.

Цемент из мельницы поступает в цилиндрические железобетонные резервуары — цементные силосы, где хранится в течение 2—3 недель. Из силосов цемент направляют пневмотранспортом в спецвагоны 22 (или цементовозы) или через бункер 19 в упаковочную машину 20 Упакованный в бумажные мешки цемент грузят в обычные железнодорожные вагоны 21.

57.Комплес механизмов и оборудования предназначенное для переработки и транспортирования материалов при непрерывном технологическом процессе называется Поточно-транспортной системой. Применяются в различных отраслях(строй, хим.) Оборудование ПТС состоит из:

1. транспортирующего механизма 2.перегрузочного устройства 3 механизмы основной технологии

Транспортирующие механизмы(транспортеры, конвейеры, элеваторы, устройства пневматического и гидравлического транспорта) транспортеры бывают с тяговым элементом и без тягового элемента.

Механизмы основной технологии(дробилки,конусные, ударные, мешалки, дозаторы весовые или объемные)

Виды управления: ПТС можно разделить на простую и сложную: Простая содержит небольшое количество механизмов и линейной или особо разветвленной схемой. ПТС состоит из участков и трактов. Участки- часть ПТС, выпускающие самостоятельно функции. Тракт- либая параллельная ветвь участка, которая может быть вкл. незавивисимо от др. парал. ветвей. Местное сблокированное управление- осуществляется с места установки агрегата и связана с несколькими механизмами.Автоматическое управление и др.

Так же применяют и др оборудование: дозатор весовой дискретного действия

59. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ  СХЕМЫ  ПРОИЗВОДСТВА

Бетонные и железобетонные изделия и конструкции изготовляют на специальных заводах или полигонах. Технологический процесс складывается из следующих последовательно выполняемых операций: приготовления бетонной смеси, изготовления арматуры и арматурных каркасов, армирования железобетонных изделий, формования, температурно-влаж-ностной обработки и декоративной отделкой лицевой поверхности изделий. Панели наружных стен в зависимости от конструкций могут подвергаться дополнительной операции — укладке в панель теплоизоляционного материала при сборке отдельных скорлуп или формовании изделий.

Организация выполнения этих основных технологических операций и их техническое оформление в современной технологии сборного железобетона осуществляются по трем принципиальным схемам, причем ведущим признаком служит способ формования изделий. По методам формования различают также и предприятия, например завод «кассетный», конвейерный или с поточно-агрегатной технологией. При выборе технологии производства следует учитывать возможность получения наилучшего управления структурообразованием бетонной смеси.

По способу и организации процесса формования могут быть выделены три схемы производства железобетонных изделий.

1.         Изготовление изделий в неперемещаемых формах. Все технологические операции — от подготовки форм до распалубки готовых отвердевших изделий — осуществляются на одном месте. К этому способу относятся формование изделий на плоских стендах или в матрицах, "формование изделий в кассетах.

2.         Изготовление изделий в перемещаемых формах. Отдельные технологические операции формования или отдельный комплекс их осуществляются на специализированных постах. Форма, а затем изделие вместе с формой перемещаются от поста к посту по мере выполнения отдельных операций.

В зависимости от степени расчлененности общего технологического комплекса формования изделий по отдельным постам различают конвейерный, имеющий наибольшую расчлененность, и поточно-агрегатный способы. Последний отличается тем, что ряд операций (укладка арматуры и бетонной смеси, уплотнение смеси, а в некоторых случаях и ряд других) выполняется на одном посту. При конвейерном способе большинство операций формования проводят на определенном посту; они составляют технологическую линию.

3.Непрерывное формование, возникшее сравнительно недавно, но есьма зарекомендовавшее себякак способ, отличающийся наиболее высокой производительностью труда, минимальной металлоемкостью и не сравнимо высоким объемом продукции на единицу производственной площади предприятия. Способ непрерывного формования изделий осуществляется на вибропрокатном стане.

Значительная часть существующих заводов железобетонных изделий имеет общее назначение и выпускает изделия для жилищно-гражданского и пром. стр-ва (панели перекрытий, стен, перегородок и покрытий, вниз (под действием силы тяжести) по ходу технологич. процесса. На заводах железобетонных изделий бывают одно-, двух- и трехсекционные бетоносмесительные и бетонорастворные секции цикличного действия, оборудованные бетоносмесителями принудительного действия емкостью 250, 500 и 1000 л и растворосмесителями емкостью 325, 750 л.

На заводах железобетонных изделий наряду с цехами, расположенными в закрытых помещениях, могут быть открытые цехи-полигоны с самостоятельными камерами тепловой обработки.

Бетоносмесительные цехи заводов железобетонных изделий обычно устраиваются по схеме с высотной компоновкой, т. е. с однократным подъемом заполнителей и цемента и последующим перемещением их и готовой бетонной смеси ремещаются от одного поста к другому по принципу пульсирующего потока с заданным ритмом (12—15 мин.). Существуют следующие типы конвейерных з-дов: с одним узким конвейером производительностью 45 тыс. м3 железобетонных изделий в год; с двумя конвейерами (одним узким и одним широким) производительностью 90 тыс. м3 в год; с тремя конвейерами (двумя узкими и одним широким) производительностью 120 тыс. м3 в год; с четырьмя конвейерами (двумя узкими и двумя широкими) производительностью 190 тыс. м3 в год. Конвейерные заводы ЖБИ за последние годы модернизированы и их производительность значительно увеличилась.

Конвейерная технология, как правило, применяется при массовом изготовлении однотипных изделий и конструкций, с узкой номенклатурой и установившейся на длительный период технологией произ-ва. Отдельные конвейерные линии специализируются на произ-во определенных типов изделий (напр., стеновых керамзитобетонных панелей, панелей перекрытий и др.) и в соответствии с этим оснащаются специальным оборудованием. При этой технологии переход на произ-во других конструкций или изделий требует замены отдельного стационарного оборудования, изменения выполнения отдельных операций.

Поточно-агрегатная технология применяется при изготовлении изделий более широкой номенклатуры, чем конвейерная. Преимуществом конвейерной системы является высокая степень механизации, недостатком — высокая стоимость оборудования и трудность переналадки процесса.

При поточно-агрегатной системе металлич. формы в процессе произ-ва изделий и тепловлажностной обработки их последовательно проходят все посты по технологич. линии, причем продолжительность каждой остановки форм соответствует необходимому времени (от нескольких минут до нескольких часов) для мещается от одной формы (стенда) к другой. Стендовая схема применяется на заводах железобетонных изделий, а также на полигонах.

Разновидностью стендовой схемы является стендово-кассетный способ. В этом случае для формовки массовых изделий — панелей перекрытий и внутренних стен крупнопанельных зданий — служат вертикальные формы-кассеты. Форма-кассета состоит из ряда отсеков, образованных стенками из стальных листов толщиной 24 мм (или железобетонных плит), снабженных соответствующей бортовой оснасткой из металлических уголков. Сборка и разборка стенок формы осуществляются при помощи

специального механизма, готовые изделия вынимаются из форм мостовым краном.

Производительность заводов ЖБИ крупнопанельного домостроения для элементов, изготовляемых кассетным способом, 35 тыс., 70 тыс. и 140 тыс. м2 жилой площади в год. В кассетах изготовляется до 65% деталей домов — панели перекрытий, внутренних стен и перегородки. Наружные стеновые панели производятся в горизонтальных фор- установки, и дистанционным пультом управления.

Стендовый способ произ-ва применяется также при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций для пром. стр-ва. В Советском Союзе распространены два типа стендов — пакетные и протяжные. Пакетные стенды имеются производительностью 5; 7,5тыс.мь в год. В коротких пакетных стендах изготовляются предварительно напряженные панели покрытий, подстропильные и подкрановые балки; на длинных стендах — балки, фермы, подстропильные балки, опоры линий передач, плиты покрытий размером (в м) 1,5Х X 12, ЗХ 12, панели для стеновых ограждений промышленных зданий. Для пакетных стендов характерно наличие специальных установок по сборке проволок в пакеты с последующим переносом их краном к месту формования изделий.

Протяжные стенды не имеют пакетообразующих установок для предварительного изготовления пакетов проволоки.

На этих стендах проволочная арматура разматывается непосредственно с бухт и протягивается вдоль стенда. Кроме пакетных протяжных стендов, устанавливаемых в закрытых цехах предприятий, распространены также короткие стенды, рассчитанные на выпуск одного или нескольких типов изделий.   

Новый машинный способ автоматизир. конвейерного произ-ва тонкостенных ребристых или плоских сплошных железобетонных и легкобетонных панелей перекрытий, покрытий и стен для стр-ва жилых и пром. зданий, а также др. конструкций для жилищно-гражданского, промышленного, транспортного строительства — вибропрокат на стане системы Н. Я. Козлова.

Большая доля основных фондов на заводах ЖБИ с поточно-агрегатной схемой приходится на здания и сооружения вследствие большой продолжительности процесса твердения изделий, что требует соответственно большого количества камер. По мере механизации и интенсификации произ-ва удельный вес оборудования на таких з-дах будет возрастать. На з-дах с кассетным оборудованием и прокатным произ-вом, где технич. вооруженность выше, доля затрат на оборудование также соответственно повышается.

На передовых поточно-агрегатных з-дах с высокой механизацией и специализацией ироиз-ва себестоимость 1 м3 изделий составляет ок. 30 руб. На произ-во 1 м3 изделия расходуется в среднем 0,33 т цемента, 0,9 л*3 щебня, 0,5м3 песка, 0,09т арматурной стали. В затратах на сырье и основные материалы стоимость цемента составляет 25% , заполнителей 40% и арматурной стали 35% .

В связи с дальнейшей индустриализацией стр-ва и широким применением сборного железобетона строится большое количество новых заводов железобетонных изделий средней и крупной мощности.

Проектирование и стр-во предприятий крупнопанельного домостроения в настоящее время ведется с применением технологич. линий и произ-в, размещаемых в унифицированных пролетах, допускающих их блокировку в предприятия необходимой мощности. При этом обеспечивается четкая специализация отдельных видов произ-в, возможность стр-ва предприятий очередями, с постепенным вводом мощностей. Значительно сокращаются площади территорий, вдвое уменьшается протяженность заводских коммуникаций и, в конечном счете, обеспечивается повышение эффективности капиталовложений.

Применение унифицированных типовых пролетов шириной 18 м, длиной 144 м и высотой 8 м (до подкрановых путей) обеспечивает полную унификацию всех строит, конструкций. Из этих унифицированных пролетов (в необходимом наборе) разрабатываются проекты предприятий.

Основные направления в области улучшения технологии, оборудования и организации произ-ва: в произ-ве бетона — увеличение выпуска высокопрочных бетонов (марок 400—500 и выше) с мелкозернистыми заполнителями и легких бетонов, широкое внедрение бетоносмесителей принудительного действия (емкостью 250—500 и 1000 л) для приготовления жестких смесей, полная механизация и автоматизация бетоносмесительных цехов, механизация и частичная автоматизация работ на складах заполнителей и цемента; в армировании изделий — широкое внедрение прогрессивных методов и оборудования для напряженного армирования (гидравлич. домкраты, электротермич. натяжение арматуры, непрерывное армирование и др.), переход на автоматизированный процесс сварки арматурных сеток и каркасов; в формовании изделий — широкое распространение формования в кассетах, непрерывного проката, прессования и штампования в сочетании с вибрированием, создание на поточно-агрегатных и конвейерных заводах механизированных и автоматизированных поточных линий; в твердении изделий — дальнейшее ускорение твердения путем применения быстротвердею- щего бетона, внедрение полу автоклавных камер твердения и методов герметизации термообрабатываемых изделий на стендах и в поточно-агрегатном произ-ве; в области контроля качества материалов и изделий — совершенствование методов контроля на основе применения электроники, гамма- лучей, ультразвука.

60.

61. Нефтеперерабатывающий завод — промышленное предприятие, основной функцией которого является переработка нефти в бензин, авиационный керосин, мазут, дизельное топливо, смазочные масла, смазки, битумы, нефтяной кокс, сырьё для нефтехимии. Производственный цикл НПЗ обычно состоит из подготовки сырья, первичной перегонки нефти и вторичной переработки нефтяных фракций: каталитического крекинга, каталитического риформинга, коксования, висбрекинга, гидрокрекинга, гидроочистки и смешения компонентов готовых нефтепродуктов. Подробнее см. Виртуальный НПЗ НПЗ характеризуются по следующим показателям: Вариант переработки нефти: топливный, топливно-масляный и топливно-нефтехимический. Объем переработки (в млн. тонн.) Глубина переработки (выход нефтепродуктов в расчете на нефть, в % по массе за минусом топочного мазута и газа).