Технология производства цемента - файл n1.docx

Технология производства цемента
Скачать все файлы (26.5 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.docx27kb.31.03.2014 01:11скачать

n1.docx

Федеральное агентство по образованию

ГОУВПО «Удмуртский государственный университет»

Институт экономики и управления

Кафедра труда

РЕФЕРАТ

по дисциплине

«Технология»

на тему: «Технология производства цемента»

Выполнил: студент гр. З-2007-0661100-19

Алексеев Д.Н.

Проверил: д.к.т. Овчинников В.Ф.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………3

Описание технологического процесса производства цемента………….5

История цемента……………………………………………………………9

Заключение………………………………………………………………...10

Список литературы………………………………………………………..11
ВВЕДЕНИЕ
Цемент - связующее вещество в форме порошка, который отвердевает, будучи смешанным с водой. Цемент используется для производства бетона, представляющего собой совокупность цемента, песка и воды. Бетон – материал, используемый для строительства дорог, мостов, гаваней, жилых зданий, школ, больниц и т.д. Использование цемента внесло свой вклад в благосостояние общества и повышение экономических стандартов. По европейским стандартам для обычного проектирования используется список, включающий 27 различных видов цемента.

Цементная промышленность - энергоемкая промышленность, в которой расходы на энергоносители составляют 30-40 % издержек производства.

Первоначально топливом, используемым в данной промышленности, являлся уголь. Кроме того, использовался широкий диапазон других видов топлива, включая нефтяной кокс, природный газ и масло. На протяжении последних 10 лет цементная промышленность использует некоторые отходы производства как альтернативное топливо для цементных печей. Использование отходов как топлива в цементных печах экономит ископаемое топливо, глобально уменьшает эмиссию воздуха и устраняет потребность в избавлении от шлака и пепла.

Продукция цементной печи зависит, прежде всего, от протекания физических и химических реакций сырья, и уже потом - от сгорания топлива. Газы, выделяющиеся в процессе работы цементной печи - азот из поступающего в зону горения воздуха, CO2, выделяющийся в процессе прокаливания CaCO3 и сгорания топлива, вода, выделяющаяся в процессе горения и обработки сырья, и лишний кислород. В состав выделяющихся газов также входит небольшое количество (менее 1 %) пыли, диоксида серы, NOx и других веществ.
Цементная промышленность - капиталоемкая промышленность. Стоимость нового цементного завода эквивалентна приблизительно 3-летнему товарообороту, что ставит цементную промышленность в ряд наиболее капиталоемких отраслей промышленности. Поэтому проходит определенный период времени, прежде чем инвестиции будут возвращены, и модификации завода следует тщательно планировать, принимая во внимание долгосрочную природу данной отрасли промышленности.

Наличествующая конфигурация производства и оборудования завода отражает технический уровень того времени, когда завод был построен или изменен. Выгоды от применения определенного оборудования имеют место лишь до определенного момента, когда, с точки зрения экономики и конкурентоспособности, становится более выгодным заменить оборудование на новое, более совершенное. Та же самая ситуация имеет место, когда происходит дальнейшее совершенствование технологий.

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА
Главные процессы и подпроцессы

Существует четыре главных технологических способа производства - сухой, полусухой, полувлажный и мокрый процесс.

Обычно все эти процессы включают в себя следующие подпроцессы:

Карьерные работы

Природное ("первичное") сырье, например, известняк/мел, известковая глина и глина/сланец добываются в карьерах, которые, в большинстве случаев, расположены поблизости от цементного завода. После добычи сырье дробится непосредственно в карьере и транспортируется на цементный завод для промежуточного хранения, гомогенизации и дальнейшей переработки.

"Корректирующие" материалы, такие как глинозем, железная руда или песок могут быть необходимы в химическом составе сырьевой смеси в соответствии с требованиями процесса и технических требований к продукту. Количество корректирующих материалов обычно очень мало по сравнению с общими объемами основного сырья.

В ограниченных объемах используется "вторичное" (или "альтернативное") сырье, получаемое от индустриальных источников, чтобы заменить природное сырье и коррективы. Таким же образом как традиционное сырье, они могут подаваться на дробилку карьера или непосредственно в процессе подготовки сырья на цементном заводе.

На сегодняшний день, современные методы обработки на компьютере позволяют оценить сырье и оптимизировать долгосрочные и краткосрочные производственные планы.

Подготовка сырья

После промежуточного хранения и догомогенизации сырье сушится и перетирается в определенных и хорошо контролируемых пропорциях в мельницах, в результате чего получается сырьевая мука для сухого (и полусухого) процесса. При влажном (и полувлажном) процессе сырье – катализированная суспензия, измельчается с определенным количеством воды для получения жидкого цементного теста.

В зависимости от технологического процесса может быть применена дополнительная ступень, например, подготовка "гранул" из сырьевой смеси – сухого тонко размолотого вещества (полусухой процесс), или получение "фильтрационного осадка" в процессе осушения жидкого раствора в фильтрующем прессе (полувлажный процесс).

Получающийся промежуточный продукт - то есть сырьевая мука или жидкое цементное тесто (или их производные) - сохраняется и далее гомогенизируется в бункерах сырьевой смеси или шламовых бассейнах, в результате чего достигается и поддерживается необходимый однородный химический состав перед отправлением в печь.

Как правило, приблизительно необходимо 1.5 - 1.6 тонны (сухого) сырья для производства одной тонны спекшегося материала - клинкера.

Подготовка топлива

Обычное (ископаемое) топливо, используемые в европейской цементной промышленности - главным образом уголь (гумат и каменный уголь), топливный мазут (продукт, получаемый в результате очистки сырой нефти) и необработанная нефть (“бункер C”). Природный газ редко используется из-за его высокой стоимости.

"Альтернативные" виды топлива - неорганические топлива, производимые из индустриальных отходов - широко используются в наши дни вместо традиционных видов ископаемого топлива.

Подготовка топлив - то есть измельчение, высыхание, размол, и гомогенизация – обычно производится на месте. Для этого нужны угольные мельницы, бункеры и помещения для хранения твердого топлива, резервуары для жидкого топлива и соответствующий транспорт и системы подачи к печам.

Потребление топлива в значительной степени зависит от основного технологического процесса, применяемого при спекании цементного клинкера.

Спекание цементного клинкера

Готовое сырье поступает в печи, где подвергается процессу тепловой обработки, состоящему из последовательных ступеней высыхания/подогрева, прокаливания (например при получении CO2 из известняка), и спекания (или “клинкеризации”, например при минерализации клинкера при температуре до 1450 ° C). Спекшийся продукт "клинкер" охлаждается потоком воздуха до 100-200 ° C и транспортируется к месту хранении.

Обычно применяются барабанные печи с или без так называемых циклонных теплообменников ( в более современных системах - "декарбонизатор") в зависимости от основного процесса избранного проекта. Сама барабанная печь представляет собой наклонную стальную трубу с соотношением длины и диаметра 10 х 40. Небольшой наклон (от 2.5 до 4.5 %) вместе с медленным вращением (0.5 - 4.5 оборотов в минуту), позволяют перемещать обрабатываемые материалы достаточно долго для достижения термической конверсии требуемых процессов.

Высокая температура в печи используется для сушки сырья, твердого горючего или минеральных добавок в мельнице. Отработанные газы проходят через электростатические осадители или системы мешочных фильтров прежде, чем выпускаются в атмосферу.

Размол цемента

Портландцемент производится путем совместного размола клинкерного цемента с небольшим количеством природного или индустриального гипса (или ангидрита) на цементном заводе. Цементы с добавками (или "смешанный" цемент) содержат другие элементы, например, раздробленный доменный шлак, природный или индустриальный туф (например, вулканические туфы или зола – отходы от тепловых электростанций), или инертные наполнители, такие как известняк.

Минеральные добавки вводятся при дроблении вместе с клинкером или размалываются отдельно и смешиваются с портландцементом.

Размалывающие установки могут быть расположены отдаленно от производства клинкера.

Различные типы цемента должны храниться отдельно в цементных бункерах до укладывания в мешки и отправки потребителю.

Подготовка минеральных добавок

Минеральные добавки из природных или индустриальных источников, которые будут использованы в цементе с добавками, должны быть вначале высушены, раздроблены или перетерты в отдельных сооружениях на месте. Отдельные “перемалывающие заводы”, где производятся минеральные добавки, могут быть расположены далеко от места производства клинкера.

Отправка цемента

Цемент может быть отправлен или насыпью, или упакованный в мешки и уложенный в штабеля для отправки. Использование видов транспортировки (то есть дорог, железных дорог, водных путей) зависит от местных условий и требований.

ИСТОРИЯ ЦЕМЕНТА
Цемент начали производить в прошлом столетии. В начале 20-х годов XIX в. Е. Делиев получил обжиговое вяжущее из смеси извести с глиной и опубликовал результаты своей работы в книге, изданной в Москве в 1825 г. В 1856 г. был пущен первый в России завод портландцемента. Цемент является одним из важнейших строительных материалов. Его применяют для изготовления бетонов, бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов, асбестоцементных изделий. Изготовляют его на крупных механизированных и автоматизированных заводах.

В 1995 году в мире было произведено 1 420 миллионов тонн цемента. В Европейском союзе производство цемента составляло 172 миллиона тонн в 1995 году, в то время как потребление данного продукта промышленности - 168 миллионов тонн. Импорт составлял 23 миллиона тонн и экспорт - 27 миллионов тонн. Эти данные включают торговлю между странами ЕС. Потребление цемента на душу населения составляет 52 кг. С 1990 года потребление цемента в Европейском союзе снизилось приблизительно на 13 %, а производство - на 11 %. В 1973 году цементная промышленность в Европейском союзе производила 27 % от количества цемента, произведенного в мире, а в 1995 году - 12 %.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Цемент не является природным материалом. Его изготовление - процесс дорогостоящий и энергоемкий, однако результат стоит того - на выходе получают один из самых популярных строительных материалов, который используется как самостоятельно, так и в качестве составляющего компонента других строительных материалов (например, бетона и железобетона).

Без цемента не обходится ни одно строительство, а это лучший показатель его высоких эксплуатационных характеристик.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


  1. Алексеев Б.В. Технология производства цемента –Москва: 1980г.

  2. И.Ф. Пономарев, Е.Д. Вернг, В.С. Чекрынен, Г.М. Златокрылов. Технология производства цемента сухим и полусухим способами. – Киев: 1988.

  3. Н.Н. Холина. Справочник по производству цемента. – Москва: Госстройиздат, 1963.

  4. В.К. Классен. Обжиг цементного клинкера. – Красноярск: Стройиздат, 1994.

  5. Ю.М. Бутт, С.Д. Сычев, М.М. Тимашев. Технология вяжущих веществ. – Москва: Высшая школа. 1965.

Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации