Описание технологического процесса

Процесс производства цемента состоит из следующих основных технологических операций:

- добычи сырьевых материалов;

- приготовления сырьевой смеси;

- обжига сырьевой смеси и получения цементного клинкера;

- помола клинкера в тонкий порошок с небольшим количеством некоторых добавок.

В зависимости от способа подготовки сырья к обжигу различают мокрый, сухой и комбинированный способы производств цементного клинкера.

При мокром способе производства измельчение сырьевых материалов, их перемешивание, усреднение и корректирование сырьевой смеси осуществляются в присутствии определенного количества воды, а при сухом способе все перечисленные операции выполняются с сухими материалами. Мокрый способ приготовления сырьевой смеси применяют, когда физические свойства сырьевых компонентов (пластичной глины, известняка, мела с высокой влажностью и так далее) не позволяют организовать экономичный технологический процесс производства сырьевой смеси по сухомуспособупроизводства. При комбинированном способе сырьевую смесь приготовляют по мокрому способу, затем ее максимально обезвоживают (фильтруют) на специальных установках и в виде полусухой массы обжигают в печи. Каждый из перечисленных способов имеет свои достоинства и недостатки.

Способ производства цемента выбирают в зависимо­сти от технологических и технико-экономических факторов: свойств сырья, его однородности и влажности, наличия достаточной топливной базы и другие. Например, наСтарооскольском цементном заводе цемент производят по мокрому способу.Примокром способе производства сырьевые материалы измельчают и сырьевую смесь смешивают с водой. Получаемая сметанообразная масса (сырьевой шлак)содержит 32 - 45 %водыВ качестве сырьевых материалов для производства цементного клинкера используют мягкий глинистый и твердый известняковый компоненты.

Начальная технологическая операция получения клинкера −измельчение сырьевых материалов. Твёрдый известняк дробят в одну - две стадии в щёковых дробилках, а мел в болтушках или в мельнице самоизмельчения. Глиняный шлак, полученный в болтушках или других агрегатах, направляют в сырьевую мельницу, куда подается для измельчения и известняк. В мельницу известняк и глиняный шлак подают в определенном соотношении, соответствующем требуемому химическому составу клинкера. Для получения сырьевого шлака заданного химического состава, его корректируют в бассейнах или в потоке. Выходящий из мельниц сырьевой шлак в виде сметанообразной массы насосами подают в расходный бачок в печной цех на обжиг. Из бачка шлак равномерно сливается во вращающуюся печь. При мокром способе производства для обжига клинкера используют длинные вращающиеся печи со встроенными теплообменными устройствами.

Из печи клинкер поступает в холодильник, где охлаждается холодным воздухом. Охлажденный клинкер отправляют на склад или непосредственно на помол в цементные мельницы. Перед помолом клинкер дробят. Помол клинкера производится совместно с гипсом и другими добавками. Из мельниц цемент транспортируют на склад силосного типа. Питание мельниц - одна из наиболее ответственных технологических операций, от которой зависит не только устойчивая работа помольных аппаратов, но и качество сырьевой смеси.

Сырьевые материалы - известковый и глинистый компоненты, а также корректирующие и другие добавки - измельчаются в мель­нице совместно. Сырьевая смесь - шлак или мука, должна иметь определенный химический состав для получения клинкера требуемого качества. Это достигается только в том случае, когда материалы поступают в мельницу в строго определенном соотношении. В этом случае питание мельниц должно сочетать равномерную подачу сырьевых материалов с точным дозированием компонентов.

По характеру дозирования различают дозаторы (питатели) объемные, весовые, комбинированные.

Объемные питатели,используемые в помольных установках для дозирования сырьевых материалов по объему, бывают тарельчатые, ленточные, ячейковые, ковшовые и другие.

Тарельчатый питатель дозирует сыпучие материалы, представлен на рис. 1.1.

Основная рабочая часть питателя - тарелка (диск) 7,расположенная под течкой 5бункера с материалом. Через открытую течку материал ссыпается на тарелку питателя, вращающуюся с частотой 0,07 - 0,1с‾¹, и распределяется на ней в виде усеченного конуса с углом наклона, равным углу естественного откоса материала. Диаметр основного конуса материала на тарелке можно регулировать высотой установки конусной обоймы 4,подвешенной цепями 6к течке 5бункера, чем выше установлена обойма, тем больше высыпается материала на тарелку и тем больше окажется диаметр конуса.

Рис.1.1. Общий вид тарельчатого питателя:

1 − выход материала в течку мельницы; 2 − штурвал; 3 − скребок (нож);4 – обойма; 5 – течка; 6 – цепи; 7 – тарелка; 8 – электродвигатель; 9 – редуктор; 10 – соединительная муфта; 11 – червячная передача

На тарелке горизонтально устанавливается скребок (нож) 3. При вращении тарелки скребок сбрасывает с нее строго определенную часть материала и таким образом осуществляется дозирование. Изменить величину дозировки тарельчатым питателем можно путем регулирования частоты вращения тарелки или положе­ния скребка. Положение скребка меняют штурвалом 2, тарелка приводится во вращение от электродвигателя8через редуктор 9,вал которого соединён между собой муфтой 10.

Тарельчатые питатели разделяются на опорные, устанавливаемые на фундаменте, и подвесные, прикрепляемые непосредственно к течке бункера фланцевыми соединениями.

Диаметр тарелки наиболее распространенных тарельчатых питателей 1300 - 2400мм; их производительность 15 - 80т/ч.

Тракт питания на участке помола обеспечивает подачу шлака, клинкера и гипса в мельницу в необходимыхпропорциях с заданной производительностью, представлен на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Тракт питания:

1 – бункер шлака; 2 − бункер клинкера; 3 – бункер гипса;

4 – гипсовый транспортёр, 5 – главный транспортёр