Клинкерная печь для производства цемента

Схема изготовления цемента мокрым методом представлена на рисунке ниже.

Производство начинается с извлечения из карьеров твердого известняка, который впоследствии дробится на куски различного размера. Затем куски измельчаются в дробильных агрегатах, пока размеры частей известняка не будут превышать 8-10 мм.

Затем на мини-завод транспортируют глину из карьера и обрабатывают ее в вальцевых дробилках до той степени, пока размер кусочков будет достигать от 0 до 100 мм.

Далее измельченную смесь отмачивают в болтушках. В результате получается шлам из глины, влажность которого составляет до 70 %.

Затем он поступает в мельницу, где происходит процесс смешивания и размалывания с известняковой массой.

После этого шлам влажностью около 40 % направляется в вертикальный бассейн, в котором выполняется окончательный процесс корректировки. Эта операция имеет исключительное значение, так как на этом этапе обеспечивается химическая формула состава произведенного шлама.

Только после того как шлам пройдет контроль качества, он допускается к последующим этапам. Далее цементная масса транспортируется из вертикального оборудования (бассейна) в горизонтальный, в котором происходит хранение смеси перед поступлением в печь обжига. В горизонтальном бассейне сырьевая масса постоянно помешивается механическим путем с применением сжатого воздуха. Благодаря этому шлам не выпадает в осадок и полностью гомогенизируется. Если в процессе изготовления цемента применяются сырьевые компоненты, что имеют неизменный химический состав, то корректировка химического состава шлама осуществляется в горизонтальном бассейне.

Затем шлам направляется в печь для обжига, в которой он превращается в клинкер. Полученная клинкерная основа цемента поступает в промышленный холодильник для охлаждения. После этого клинкер подвергается дроблению и подается в бункеры мельниц. Там клинкерная масса повторно измельчается.

Если для процесса обжига шлама используется твердое топливо, то возникает необходимость в строительстве дополнительного помещения для хранения и подготовки угля. Когда в производственном процессе применяется жидкое или газообразное топливо, то схема обжига клинкерной смеси имеет упрощенный вид.

В завершение цемент перенаправляется из бункеров мельниц в специальные помещения для хранения. На этом производственном этапе лаборанты осуществляют контроль качества продукции и определяют марку цемента. Только после этого продукция направляется в упаковочные аппараты.

2.Специфика производства

Изготовление цемента предусматривает выполнение следующих производственных стадий:

1.добычу сырья, содержащего гипс, глину, известняк;

2.дробление добытого известняка, обеспечение требуемой влажности полученного продукта;

3.измельчение известняковой массы, смешивание с глиной. Соотношение известняка и глины изменяется в зависимости от особенностей используемого сырья, ориентировочно соответствует пропорции 3:1. Результат – получение комбинированного, сухого или мокрого шлама;

4.обжиг сырьевой массы при температуре до 1,5 тысячи градусов Цельсия, при котором происходит спекание шлама. Состав при этом превращается в гранулированную фракцию, называемую клинкером;

5.измельчение до порошкообразной фракции клинкера с использованием специальных мельниц;

6.дозирование и смешивание ингредиентов согласно марке будущего цемента. Процесс смешивания предусматривает введение до 5% гипса и специальных минеральных добавок.

Виды портландцемента

Глиноземистый — быстро твердеет. Получают путем обжига известняков и бокситов (богаты глиноземом). Процесс твердения сопровождается большим тепловыделением.

Свойства: сульфатостойкий, водонепроницаемый, жаростойкий, в 3-4 раза дороже портландцемента.
Применение: срочные ремонтные работы, аварийные работы, бетонные работы в зимних условиях, производство жаростойких бетонов.

Водонепроницаемый расширяющийся портландцемент получают путем тщательного измельчения глиноземистого цемента, гипса и гидроалюминатов кальция. При взаимодействии двух последних происходит образование гидросульфатоалюминатов кальция. Твердение сопровождается увеличением объема.

Применение: создание гидроизоляционных покрытий, заделка стыков и трещин железобетонных конструкций.

Быстротвердеющий портландцемент характеризуется быстрым нарастанием прочности.

Конечно, скорость твердения не сравнить с гипсом. Но самая быстрая из всех видов цемента.

Применение: возведение монолитных сооружений, приготовление высокопрочных бетонов.

Шлакопортландцемент жаро-, водо- и сульфатостойкий. Процесс твердения медленный.

Применение: изготовление железобетонных конструкций для работы в горячих цехах, гидротехнические сооружения.

Пуццолановый портландцемент твердеет медленно, требует систематического увлажнения.

Свойства: водостойкий, сульфатостойкий, не морозостойкий.

Применение: бетонные и ж/б конструкции.

Пластифицированный позволяет снизить водопотребление бетонных смесей и расход цемента на 5-8%.

Применение: дорожные бетоны, аэродромное и гидротехническое строительство.

Гидрофобный по своим свойствам похож на пластифицированный. Применение тоже.

Белый и цветной портландцемент

Белый изготавливают из сырья в котором мало окрашивающих оксидов (чистый известняк). Цветной — в которых много (охра, железный сурик).
Применение: облицовочные плитки, фактурный слой стеновых панелей, искусственный мрамор.

Сульфатостойкий портландцемент изготавливают из клинкера с другими примесями не более 7%.

Четыре главные фазы клинкера

Для возведения многоэтажных зданий требуется материал высокого качества. На свойства и характеристики цемента влияет объем и состав смесей, применяемых в процессе обжига. В клинкере обязательно должны присутствовать 4 компонента в определенных пропорциях.

В составе основного продукта, используемого для производства цемента, содержится силикат, представляющий собой смесь диоксида кремния и тройного объема оксида кальция. В клинкере его количество составляет не менее 52%. В кристаллической решетке алита вкраплены ионы:

• железа;
• алюминия;
• магния.

Силикат быстро вступает в реакцию с водой. Такое свойство минерала обеспечивает прочность клинкера на всех этапах нагревания и обжига.

Белит

В полуфабрикате цемента от 14% до 31% приходится на фазу, представляющую смесь диоксида кремния и двойного объема оксида кальция. Вещество не вступает в реакцию с водой, но спустя год приобретает такую же прочность, как и алит. В кристаллической решетке белита выявляют ионы разных металлов.

Алюминатная фаза

В гранулах цементного клинкера содержится силикат, в котором оксид алюминия смешан с тройным объемом оксида кальция. На эту фазу в продукте приходится не менее 4%, но и не более 11.В кристаллической решетке в небольшом количестве наблюдаются вкрапления ионов микроэлементов:

• железа;
• кремния;
• калия;
• натрия.

При взаимодействии с водой вещество быстро схватывается. Для предупреждения нежелательной реакции в смесь добавляют гипс.

Алюмоферритная фаза

В промежуточном продукте цемента обязательно присутствует еще один компонент, объем которого составляет 5% — 15%. Четырехкальциевый алюмоферрит может менять состав в зависимости от концентрации оксида железа и алюминия. Дополнительные компоненты и примеси, содержащиеся в продукте, на его прочность влияния не оказывают. Скорость взаимодействия фазы с водой уменьшают или увеличивают, используя разные соединения.

Преимущества

Отраслевые консультанты Endress+Hauser и их заказчики вместе достигают отличных результатов и реализуют эффективную оптимизацию предприятий, сохраняя при этом высокий уровень эксплуатационной безопасности, во множестве отраслей промышленности, включая производство драгоценных металлов, цемента и стали. В основе нашего успеха – не только техническая компетентность и линейка приборов и решений, оптимизированных для конкретных отраслей, но и наши деловые принципы. Мы делаем ставку на долговременное сотрудничество с нашими заказчиками и не стремимся к быстрой прибыли.

Более 145 000

умных датчиков уровня установлено в цементных бункерах по всему миру

Комбинированный метод производства

Данный способ базируется на подготовке компонентов сырья по мокрому методу, а вот их обжиг осуществляется по схеме полусухого метода. Шлам, полученный в сырьевой мельнице, обладает влажностью в диапазоне 30-45%, он отправляется в фильтр: тут обезвоживается до уровня влажности в 15-20%, потом сырье смешивают с пылью, влажность доводят до показателя в 12-14%.

На следующем этапе смесь отправляется на обжиг, который осуществляется в печах полусухого способа изготовления цемента. Все остальные операции ничем не отличаются от аналогичных этапов мокрого метода производства.

Подходящий метод производства цемента выбирают в соответствии с технологическими и технико-экономическими факторами – качеством и типом сырья, влажностью и однородностью смеси, наличием соответствующего оборудования, возможностей и т.д. В Москве заводы работают по всем трем схемам и поставляют на рынок цемент высокого качества.

ПРОИЗВОДСТВО ЦЕМЕНТА

Наша продукция максимально отвечает требованиям для производства цемента

Материалы Seven LCS

Уникальные решения для цементных заводов

Наши экологически чистые продукты открывают новые возможности для производства цемента. Компания Seven Refractories предоставляет специализированные решения для горелочных устройств, теплообменников, кальцинаторов, колосниковых холодильников, головки печи, зон выгрузки, восходящего газохода, пылеуловителей и третичных газоходов.

Ассортимент дополнительных материалов компании Seven Refractories включает в себя стальные и керамические анкера и современные изоляционные материалы.

Некоторые называют это цементом. Мы называем это связующей силой, поддерживающей небоскребы.

Хотите узнать больше?

Загрузите нашу брошюру

«Производство цемента имеет очень специфические требования к заводам и любым поставщикам. Помимо очевидной необходимости выполнить работу в согласованное время и с оптимальным результатом, отрасль глубоко заботится о состоянии окружающей среды.»

Андреа Бовио
Seven Refractories Италия

Наши материалы разработаны специально для условий производства цемента. На сегодняшний день использование альтернативных видов топлива становится все более актуальным и требует разработки и применения специальных огнеупорных материалов.

В настоящее время не существует идеального огнеупора, который бы удовлетворял абсолютно всем условиям эксплуатации. Поэтому мы тщательно анализируем производственный процесс каждого предприятия и находим для него лучшие технические решения.

Наши решения

Каждый этап в процессе производства цемента требует специальных огнеупоров наивысшего качества. Факторами, оказывающими влияние на выбор огнеупоров, являются тип и технология производства, сырье и вид топлива, используемого в производственном процессе. Большое значение имеет анализ инфильтрации щелочей, наростов, абразивного износа, а также все более частое использование альтернативных видов топлива.

Наши услуги

Необходимым условием для гибкого и быстрого реагирования на запросы Заказчика является наличие на нашем складе достаточного количества запасов монолитных и изоляционных огнеупорных бетонов, стальных и керамических анкеров, керамоволокнистых материалов и изоляционного кирпича.

Компетентность в технических вопросах и инновационный потенциал позволяет нашей профессиональной команде специалистов поставлять высококачественные материалы, оказывать помощь в виде технической и проектной поддержки, а также успешно работая с лучшими монтажными компаниями, предоставлять Заказчику комплексную реализацию проектов любого уровня сложности на условиях «под ключ».

Горелочное устройство

Горелочное устройство является напряженной зоной с особыми требованиями, которые зависят от конструкции печи, холодильника, используемого сырья и применяемого топлива. При выборе огнеупоров для футеровки зоны горелки обязательно учитываются такие факторы как интенсивная тепловая нагрузка, абразивный износ, сильная инфильтрация и воздействие химических веществ.

Теплообменник

Циклоны и соединительные газоходы

Система циклонов является важнейшим фактором, влияющим на производственную мощность современного цементного завода.

Каждый проект системы подогрева отличается своей уникальностью, поэтому мы подходим к анализу каждой системы циклонов индивидуально и определяем критические зоны для огнеупоров.

Мы даем оценку эффекту нароста, воздействию щелочей и хлора, а также всем остальным факторам, которые могли бы снизить эффективность огнеупорного материала в системах циклонов.

Кальцинатор

Являясь первой ступенью в производстве клинкера, кальцинатор играет важную роль в процессе производства цемента. Основное свойство огнеупорной футеровки кальцинатора – выдерживать химическое воздействие горячих газов процесса. Огнеупорные материалы должны обладать низкой пористостью и хорошей термической стойкостью.

Восходящий газоход

Проблемы восходящих газоходов вызваны образованием наростов, щелочной инфильтрацией, а также химической коррозией стальных анкеров. Следуя общепринятой концепции, мы предлагаем для футеровки данных элементов применять огнеупорный кирпич в круглых секциях и огнеупорный бетон в квадратных секциях.