Общие сведения о производстве и свойствах цемента

УТВЕРЖДЕНО

Учебно–методическим советом

филиала БГТУ им Шухова В. Г.

   в г. Новороссийске

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К выполнению и оформлению курсовой учебной научно-исследовательской работы для студентов специальности 240304 – Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов для специализации: 240302 –Технология цемента

2008

Составитель: Кузьмина И. В.

УДК

ББК

Рецензенты:

Методические указания к выполнению и оформлению курсовой работы «Учебная научно-исследовательская работа студентов» по специальности: (240304) «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» для специализации: (240302) «Технология цемента» / Сост: Кузьмина И. В. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2008. – с.

Изложен материал, необходимый студентам для успешного выполнения курсовой работы. Приводится требования к содержанию основных разделов работы. Кроме того, студент может найти рекомендации по оформлению работы с подробным изложением рекомендаций по ее содержанию.

Учебное пособие предназначено для студентов специальности 240304 – Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов. Изложенный материал может представлять интерес для студентов, преподавателей и специалистов, интересующихся производством цемента.

УДК

ББК

© Белгородский государственный технологический университет (БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2008

Содержание

Введение

Цель преподавания дисциплины. Приобретение студентами навыков научно-исследовательской работы и аналитической обработки данных научно-технической литературы.

Задачи изучения дисциплины. Получение студентами знания и умения пользоваться:

1) современной научно-технической литературой,

2) новейшими методами исследований вяжущих материалов.

После изучения дисциплиныстудент должен знать: методы и способы анализа свойств, состава и качества сырьевых материалов, полуфабрикатов и готовой продукции.

После изучения дисциплиныстудент должен уметь: пользоваться учебными и периодическими научно-техническими изданиями. С помощью данных научно-технической литературы выбирать направление поиска решения поставленной исследовательской задачи.

Обладая полученными навыками специалист сможет описать возможную аварийную ситуацию, охарактеризовать появившуюся проблему разработать пути к ее решению. При этом будущим специалистам необходимо помнить, что всегда приходится оценивать возможные последствия, которые, в свою очередь, приводят к использованию нескольких критериев при выборе действий из множества альтернатив.

Курсовая работавыполняется в рукописном виде или на компьютере. Оформление должно соответствовать требованиям, предъявляемым к текстовым документам (см. раздел 5 и [1]).

После завершения оформления курсовой работы и до ее представления преподавателю студент должен быть готов логично и доказательно доложить суть исследуемой проблемы, обосновать целесообразность выбранного метода ее решения, а также значимость сделанных выводов и предложений.

Общие сведения о производстве и свойствах цемента

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). Цементные заводы, как правило, находятся сразу же на месте добычи сырьевых материалов для производства цемента.

Производство цемента включает две ступени: первая – получение клинкера, вторая – доведение клинкера до порошкообразного состояния с добавлением к нему гипса или других добавок. Первый этап самый дорогостоящий, именно на него приходится 70 % себестоимости цемента. А происходит это следующим образом: первая стадия – это добыча сырьевых материалов. Разработка известняковых месторождений ведется обычно сносом, т. е. часть горы «сносят вниз», открывая тем самым слой желтовато-зеленого известняка, который используется для производства цемента. Этот слой находится, как правило, на глубине до 10 м (до этой глубины он встречается четыре раза), и по толщине достигает 0,7 м. Затем этот материал отправляется по транспортеру на измельчение до кусков равных 10 см в диаметре. После этого известняк подсушивается, и идет процесс помола и смешивания его с другими компонентами. Далее эта сырьевая смесь подвергается обжигу. Так получают клинкер. Вторая стадия тоже состоит из нескольких этапов. Это: дробление клинкера, сушка минеральных добавок, дробление гипсового камня, помол клинкера совместно с гипсом и активными минеральными добавками. Однако надо учитывать, что сырьевой материал не бывает всегда одинаковым, да и физико-технические характеристики (такие как прочность, влажность и т. д.) у сырья различные. Поэтому для каждого вида сырья был разработан свой способ производства. К тому же это помогает обеспечить хороший однородный помол и полное перемешивание компонентов. В цементной промышленности используют три способа производства, в основе которых лежат различные технологические приемы подготовки сырьевого материала: мокрый, сухой и комбинированный.

Мокрый способ производства используют при изготовлении цемента из мела (карбонатный компонент), глины (силикатный компонент) и железосодержащих добавок (конверторный шлам, железистый продукт, пиритные огарки). Влажность глины при этом не должна превышать 20%, а влажность мела – 29 %. В г. Новороссийске цемент изготавливают из мергеля.

Мокрым этот способ назван потому, что измельчение сырьевой смеси производится в водной среде, на выходе получается шихта в виде водной суспензии - шлама влажностью 30 – 50 %. Далее шлам поступает в печь для обжига, диаметр которой достигает 7 м, а длина – 200 м и более. При обжиге из сырья выделяются углекислоты. После этого шарики-клинкеры, которые образуются на выходе из печи, растирают в тонкий порошок, который и является цементом.

Сухой способ заключается в том, что сырьевые материалы перед помолом или в его процессе высушиваются. И сырьевая шихта выходит в виде тонкоизмельченного сухого порошка.

Комбинированный способ, как уже следует из названия, предполагает использование и сухого и мокрого способа. Комбинированный способ имеет две разновидности. Первая предполагает, что сырьевую смесь готовят по мокрому способу в виде шлама, потом её обезвоживают на фильтрах до влажности 16 – 18 % и отправляют в печи для обжига в виде полусухой массы. Второй вариант приготовления является прямо противоположным первому: сначала используют сухой способ для изготовления сырьевой смеси, а затем, добавляя 10 – 14 % воды, гранулируют, размер гранул составляет 10 – 15 мм и подают на обжиг.

Для каждого способа используется определенный вид оборудования и строго определенная последовательность операций.

Далее цемент фасуется в бумажные мешки по 50 кг. Отправка производится на автомобилях или по железнодорожной дороге.