Способы производства портландцемента

В зависимости от технологических особенностей приготовления сырьевых смесей различают три способа производства портландцемента: мокрый, сухой и комбинированный.

При мокром способе производства измельчение сырьевой смеси производят в водной среде с получением шихты в виде тонкодисперсной сметанообразной водной суспензии – шлама. Обжиг ведут в длинных вращающихся печах с внутрипечными теплообменниками.

При сухом способе сырьевую шихту готовят в виде тонкоизмельчённого сухого порошка – сырьевой муки, поэтому перед помолом или в ходе его сырьевые материалы высушивают. Обжигают сырьевую муку в коротких вращающихся печах с запечными теплообменниками.

При комбинированном способе производства сырьевую смесь готовят по технологии мокрого способа в виде шлама, а затем обезвоживают на фильтрах до влажности 16…18 % и тонко измельчают в дробилках-сушилках.

Каждый из способов производства имеет свои преимущества и недостатки. При мокром способе в присутствии воды облегчается измельчение материалов, легче достигается однородность смеси, надёжнее и проще транспортировка шлама, лучшие условия труда. Однако при этом способе расход топлива на обжиг на 30…40 % больше, чем при сухом способе. Кроме того, необходимо использовать более габаритные и соответственно более металлоёмкие печи, так как значительная часть печного пространства выполняет функцию испарителя воды из шлама.

Основное преимущество сухого способа производства - существенное снижение расхода топлива на обжиг клинкера - до 3,4…4,2 кДж/кг по сравнению с 5,8…6,7 кДж/кг при мокром способе. Объём печных газов (при одинаковой производительности печей) при сухом способе на 35…40 % меньше, чем при мокром. Важнейшее преимущество сухого способа – возможность получения более высоких удельных съёмов клинкера в печных агрегатах, сто позволяет использовать печи производительностью до 6000…10000 т/сут. К недостаткам этого способа следует отнести относительную сложность корректировки состава шихты, повышение расхода электроэнергии, а также увеличение единиц технологического оборудования и усложнение схемы производства.

Одним из важнейших условий при компоновке основных агрегатов заводов сухого способа является стремление к наиболее полному использованию теплоты отходящих газов (в частности, для сушки сырья), так как только в этом случае данный способ является эффективным. В целом по технико-экономическим показателям сухой способ превосходит мокрый.

Комбинированный способ производства позволяет использовать преимущества подготовки сырьевой смеси по мокрому способу и одновременно снизить расход теплоты на обжиг. При этом способе примерно на 30 % уменьшается расход топлива и примерно на 10 % на капитальные затраты по сравнению с мокрым способом, но на 15…20 % повышается расход электроэнергии. Механическое удаление воды при фильтрации шламов значительно усложняет технологический процесс. В нашей стране этот способ пока не нашёл широкого применения.

Основными способами производства клинкера в мировой цементной промышленности являются мокрый и сухой. Более распространён мокрый способ. На его основе выпускается около 70 5 общего производства клинкера в мире. Однако доля производства клинкера по сухому способу постоянно возрастает.

Выбор способа производства сырьевой смеси связаны не только с технико-экономическими соображениями, но и со свойствами сырья, его однородностью и влажностью, наличием топливно-энергетической базы.

Мокрый способ может оказаться более выгодным при мягких, пластинчатых, хорошо размучивающихся сырьевых материалах, обладающих обычно высокой влажностью (20…30 % и более). Такое сырьё легко диспергируется в водной среде в болтушках и мельницах-мешалках, в результате чего достигается экономия электроэнергии. Мокрый способ более целесообразен и при естественной влажности сырья более 12…15 %, поскольку в этом случае при сухом способе требуются высокие затраты на предварительную подсушку сырьевых материалов.

При наличии твёрдых сырьевых компонентов умеренной влажности (известняка, глинистого мергеля), которые могут быть измельчены только в мельницах, производство портландцемента следует организовывать по сухому способу. Сухой способ целесообразен также при ограниченной топливной базе в районе завода и высокой стоимости топлива.

Дата добавления: 2014-11-29