Производство портландцемента по сухому способу

 Сухой способ производства портландцемента применяют тогда, когда в качестве сырьевых материалов используют мергели или смеси твердых известняков и влажных глин. При этом способе в шаровой трубной мельнице совмещаются процессы измельчения, сушки и перемешивания сырья. В этом случае сырьевая смесь выходит из мельницы в виде тонкодисперсной сырьевой муки. Хранится сырьевая мука в железобетонных силосах, где проверяется и корректируется по заданным параметрам ее состав. Перемешивается мука в силосах сжатым воздухом. Готовая смесь поступает на обжиг. Конструкция вращающейся печи для сухого способа производства несколько отличается от аналогичной для мокрого способа, так как на обжиг поступает высушенная сырьевая мука. В данном случае печь оборудуется запечными циклонными теплообменниками, в которых смесь быстро нагревается до 650…800 °С, дегидратируется и частично декарбонизируется. После теплообменников обжиг клинкера завершается в основной секции печи. Получаемый в результате обжига клинкер представляет собой гранулы серовато-зеленого цвета размером от 15 до 70 мм. После обжига клинкер охлаждают до 80…100 °С в холодильнике. Затем его отправляют на склад, где выдерживают в течение 1…2 недель. За это время оставшийся в клинкере после обжига свободный оксид кальция гасится влагой воздуха и уменьшается твердость гранул. Помол клинкера с добавкой 3…5 % гипсового камня осуществляется в многокамерных шаровых мельницах. Мельница может работать «на проход», то есть когда клинкер непрерывно поступает со стороны камер грубого помола, а измельченный материал выходит из камеры тонкого помола. Мельница может работать и по замкнутому циклу. В этом случае в ее конструкцию входит центробежный сепаратор, отделяющий крупные зерна, возвращаемые на домол, обеспечивая высокую тонкость помола.

Производство портландцемента по мокрому способу

 При мокром способе производства сырьевые компоненты предварительно дробят в зависимости от прочности известковой составляющей на валковых, щековых или молотковых дробилках, затем измельчают с добавлением 36…42 % воды в специальных бассейнах-болтушках. В бассейнах отдельно готовятся суспензии глинистого и известкового компонента. Из бассейнов суспензии в заданных соотношениях поступают в шаровые мельницы для тонкого измельчения. Суспензия смеси сырьевых материалов проходит через все камеры мельницы, измельчаясь под ударами стальных шаров и цилиндров. Из мельницы выходит однородная масса – шлам. Шлам насосами перекачивают в шламбассейны, где проверяют и, при необходимости, корректируют вводом добавок его состав. Шлам хранится в шламбассейнах, где его постоянно перемешивают, откуда его по мере надобности насосами перекачивают на обжиг. Сырьевую смесь обжигают в цилиндрических вращающихся печах диаметром 4…5 м и длиной 150…185 м. Вначале шлам подсушивается, образуя комья. При достижении материалом температурной зоны с t= 500…750 °С происходит процесс выгорания органических примесей, начинается дегидратация глинистого компонента сырья. Глина теряет пластические и связующие свойства, в результате чего комья материала распадаются в порошок. В зоне печи сt= 750…800 °С начинаются реакции в твердом состоянии между компонентами сырья. Интенсивность этих реакций возрастает с повышением температуры; частицы порошка, сцепляясь, образуют гранулы разного размера. При температуре 900…1000 °С карбонат кальция диссоциирует с образованием окиси кальция и углекислого газа, который удаляется из печи вместе с продуктами горения. По достижении зоны сt= 1250…1250 °С интенсивно протекают реакции взаимодействия оксида кальция с глиноземом, оксидом железа и кремнеземом. Понижение температуры до 1300 °С сопровождается застыванием жидкой фазы, и завершением процесса спекания с образованием гранул портландцементного клинкера.