1.2. Технологические схемы производства цемента

При мокром способе производства исходные сырьевые материалы, добываемые в карьерах, проходят первую стадию обработки измельчение (дробление) в щековых ,(рис. 1.1),

Рис. 1.1. Технологическая схема производства цемента по мокрому способу

конусных, молотковых или роторных, валковых дробилках, гидрофолах. Мягкие сырьевые материалы (глина, мел) проходят предварительное измельчение в глиноболтушках 2 или мельни­цах 3 типа_«Гидрофол» с добавлением воды. Выбор того или иного оборудования для измельчения зависит от физико-механических свойств исходного сырья.

Крупные куски известняка, пройдя первую стадию дробления в дробилке 1 (щековой), могут быть направлены на вторую стадию в молотковую дробилку 4, предварительно отсортированные на грохоте 5, и далее на склад сырья. Схема дробления после щековой дробилки позволяет направить материал на молотковую дробилку, а затем на грохот.

Подготовленные и отдозированные материалы поступают в трубные шаровые мельницы 6 для размола в шлам влажностью в пределах 35—45 % и в крайних случаях 30—50 %. Для получения такой консистенции в мельницы добавляют в значительных количествах воду с целью получения удовлетворительной подвижности шлама для его транспортирования с помощью шламовых насосов по трубопроводам. Повышение влажности шлама вообще нежелательно, так как это приводит к излишнему расходу теплоты на испарение воды. Из мельницы 6 шлам перекачивается в промежуточные емкости 7, откуда поступает в горизонтальные шламовые бассейны 10, где доводится до требуемого химического состава и непрерывно перемешивается крановыми мешалками. Из бассейнов шлам по трубопроводу подается к дозирующим устройствам 11 и далее во вращающуюся печь 12, где под действием сжигаемого топлива происходит термохимическая обработка шлама и образуется цементный клинкер. Температура газов в печи достигает 2000— 2050 К. Сжигаемое в печи топливо (твердое угольный порошок, жидкое мазут и газообразное) подается в печь с помощью горелок 11 соответствующих конструкций. Отработанные газы из вращающейся печи по трубопроводу 9 направляются на очистку в электрофильтр 8 и далее в трубу.

В колосниковом охладителе 14 цементный клинкер охлаждается до 380 К и транспортируется на склад, а затем отдозированный передается вместе с необходимыми добавками в шаровую цементную мельницу 17 помольного агрегата 16. Готовый цемент пневмотранспортом направляется в силосы 18, а из силосов в упаковочное отделение 13 и на транспортные средства морские суда, в автомобильный транспорт, специализированные железнодорожные вагоны и др.

Воздух из воздушных сепараторов помольного агрегата 16 после очистки в электрофильтре сбрасывается в атмосферу.

При сухом и мокром способах производства цемента начальные и конечные пределы аналогичны. Добываемые в карьерах исходные материалы проходят первую стадию обработки: известняки измельчаются в щековых, конусных, молотковых или роторных дробилках, «Аэрофолах», а глина в молотковых или роторных дробилках 1 с одновременной в них подсушкой материала (рис. 1.2). Когда известняки имеют высокую природную влажность (более 8 %), их перед помолом в трубных мельницах подсушивают в сушильных барабанах или в роторных дробилках 3 на второй стадии дробления.

Так же, как и при мокром способе производства, известняк после первой стадии дробления на дробилке (щековой) 2 поступает на грохот 4, после чего крупные куски («верхний» класс) передаются на вторую стадию дробления в роторную (молотковую) дробилку 3 и далее на склад, куда также направляется глина (мел), измельченная на дробилке 1. Как и в схеме мокрого способа производства, после щековой дробилки материал может быть направлен в молотковую дробилку и затем на грохот.

Отдозированные сырьевые материалы поступают в помольный агрегат, состоящий из сырьевой шаровой мельницы 7, воздушного сепаратора 6 и элеватора 5. Помол производится с одновременной подсушкой с помощью газов, передаваемых по трубопроводу 8 в мельницу с верхней ступени циклонного теплообменника 15.

Продукт помола сырьевая мука имеет влажность 1—1,5%, подается пневмотранспортом в промежуточные силосы 10 и далее в двухэтажные силосы 11. Для лучшего усреднения смеси (муки) в верхнем этаже этого силоса производится непрерывное пневматическое перемешивание и гомогенизация, а нижний этаж является складом. Из нижнего этажа мука транспортирующими и дозирующими устройствами передается в верхнюю ступень запечных циклонных теплообменников 15 печного агрегата. Сырьевая мука, попав в газоходы циклонов верхней ступени теплообменника, под влиянием собственного веса движется вниз через циклоны и газоходы всех ступеней, навстречу потоку горячих дымовых газов, выходящему из вращающейся печи, 17 с реактором-декарбонизатором. Под воздействием теплоты, выделяющейся при сгорании технологического топлива, сырьевая смесь (мука) подвергается в печи термохимической обработке и в результате образуется цемент.

Рис. 1.2 Технологическая схема производства цемента сухим способом с циклонным теплообменником и реактором-декарбонизатором

После охлаждения в колосниковом охладителе 18 цемент размалывается с добавками в мельнице 19 помольного агрегата и проходит остальные операции, включая отгрузку в транспортные средства, аналогичные средствам, описанным в мокром способе производства цемента.

Отработанные газы из верхней ступени циклонного теплообменника 15 по трубопроводу 14 поступают на установку 13 испарительного охлаждения и на очистку в электрофильтр 12 с последующим выбросом в атмосферу. Газы из мельницы 7 по трубопроводу 9 также подаются в электрофильтр 12 и далее в атмосферу.

Как видно из описанных технологических схем, сухой способ производства цемента по сравнению с мокрым более сложен в части организации материальных и тепловых (газовых) потоков, проектных и компоновочных решений, применяемого оборудования, внедрения систем автоматического контроля и управления работой механизмов и технологическими процессами.