Институт нефти и газа


Скачать 4.63 Mb.
Название Институт нефти и газа
страница 3/37
Тип Документы
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   37

1.3 Производство портландцемента


Производство портландцемента может быть разделено на два комплекса операций. Первый можно отнести к процессам получения клинкера, второй - изготовление портландцемента измельчением клинкера совместно с гипсом, активными минеральными и другими добавками.

Получение клинкера - наиболее сложный и энергоемкий процесс, заключающийся в добыче сырья, его смешении и обжиге. В настоящее время существует два способа подготовки сырьевой смеси из исходных компонентов: "мокрый", при котором помол и смешение сырья осуществляется в водной среде, и "сухой", когда материалы измельчаются и смешиваются в сухом виде [2].

Каждый из этих способов имеет свои положительные и отрицательные стороны. В водной среде облегчается измельчение материалов, при их совместном помоле быстро достигается высокая однородность смеси, но расход топлива на обжиг в 1,5 - 2 раза больше чем при «сухом». «Сухой» способ, несмотря на его технико-экономические преимущества по сравнению с «мокрым», длительное время находил ограниченное применение из-за низкого качества получаемого клинкера. Однако успехи в технике тонкого измельчения и гомогенизации сухих смесей обеспечили возможность получения высококачественных, портландцементов и по «сухому» способу. На рисунках 1, 2 представлены технологические схемы «сухого» и «мокрого» способа производства клинкера.



Рисунок 1 – Технологическая схема мокрого способа производства

клинкера

Рисунок 2 – Технологическая схема сухого способа производства клинкера
Применение находит и третий, так называемый, комбинированный способ. Сущность его заключается в том, что подготовка сырьевой смеси осуществляется по мокрому способу, затем шлам обезвоживается на специальных установках и направляется в печь. Комбинированный способ по ряду данных почти на 20 - 30% снижает расход топлива по сравнению с «мокрым», но при этом возрастает трудоемкость производства и расход электроэнергии

Обжиг сырьевой смеси осуществляется во вращающихся печах. Длина современных, вращающихся печей достигает 150 – 185 м и более, диаметр - 4  7 м. Скорость вращения печи составляет 0,5  1,2 об/мин. Уклон печи 3  4° (рисунок 3).

Шлам (шихта) – это смесь исходных сырьевых материалов, проходя через печь и подвергаясь воздействию газов все более высокой температуры, претерпевает ряд физических и физико-химических превращений. При температурах 1300  1500 °С материал спекается, образуются клинкерные зерна размером до 15 – 20 мм и больше. Пройдя зону высоких температур, клинкер начинает охлаждаться потоками более холодного воздуха. Из печи он выходит с температурой 1000 – 1100 °C и направляется в колосниковый холодильник, где охлаждается до 30-50 °С. Охлажденный клинкер поступает на склад.

В процессе движения шлама по печи протекают следующие физико-химические процессы.

В той части печи, где температура составляет 300 - 600 °С происходит энергичное испарение воды, которое сопровождается постепенным загустеванием шлама. Образуются крупные комья. Затем, при температуре 400-500 °С из материала выгорают органические пpимеси и начинается дегидратация

Рисунок 3 - Технологическая схема вращающейся печи 5×185 м, топливо-уголь. 1- шламовый питатель, 2 – электрофильтр, 3 – дымосос; 4 – винтовой конвейер; 5 –печь 5×185м; 6 – холодильник; 7-горелка; 8 – вентилятор; 9 – циклон НИИОГАЗ; 10 – дробилка; 11 – транспортер; 12 – циклоны; 13 – питатель трехшнековый; 14 – скребковые транспортеры; 15 – насосы системы смазки привода и роликоопор; 16 – устройство периферийной загрузки пыли в печь.
каолинита, и других глинистых минералов с образованием, в частности; каолинитового ангидрида. Удаление из глины гидратной воды сопровождается потерей пластичности и связующих свойств, что приводит к распаду образовавшихся ранее комьев материала. Участок печи, где вода испаряется и материал высыхает, называется "зоной сушки".

Следующая зона, где происходит дегидратация глины и идет дальнейшее нагревание до 700 – 800 С, называется “зона подогрева”. Эти две зоны занимают до 50 - 55% длины печи.

При температурах 750 - 800 С и выше в материале начинаются реакции в твердом состоянии между его составляющими. Вначале они едва заметны, однако с повышением температуры материала до 1000С и более их интенсивность резко возрастает.

При 800 °С, в результате взаимодействий между компонентами, находящимися в твердой фазе, начинается сцепление отдельных частичек и образование гранул разного размера. В процессе реакций в твердом состоянии между карбонатом кальция и продуктами распада глинистых минералов образуются -2CaOSiO2, СаОAl2Оз и 2CaOFe2O3. При 900 - IOOO°C резко усиливается разложение карбоната кальция с образованием окиси кальция в свободном виде и углекислого газа СО2. Этот участок печи называют “зоной кальцинирования”. В этой зоне, вследствие того, что разложение СаСОз идет с поглощением тепла потребление последнего наибольшее.

На участке печи, где температура материала достигает 1000  1100 С и где основная масса СaСO3 превращается в свободную окись кальция, идет частичное образование -C2S , СА и С2F.

Реакции образования силикатов, алюминатов и ферритов кальция являются экзотермическими, что приводит к интенсивному повышению температуры материала на 150 – 200 C на коротком участке печи в несколько метров. Этот участок печи получил название “экзотермической зоны”. К концу экзотермической зоны температура материала достигает, примерно, 1300°С. К этому времени он состоит преимущественно из -С2S, С3А, С4АF и С2F и некоторого количества свободной окиси кальция. При температуре 1300 °С начинается спекание материала вследствие образования в нем расплава в количестве 20 – 30 % от объема начавшей спекаться массы. В начальный момент спекания в расплав переходят С3А, С4АF, МgО и СаО, в дальнейшем в нем начинает растворяться и двухкальциевый силикат C2S .При этом в жидкой фазе создаются благоприятные условия для образования основного минерала портландцемента - трехкальциевого силиката C3S из C2S и СаО. Это соединение плохо растворимо в расплаве, вследствие чего оно выделяется из него в виде мелких кристаллов, которые в последующем могут значительно увеличиваться в размерах. Выделение из расплава C3S сопровождается понижением в нем концентрации C2S и окиси кальция, что приводит к переходу в расплав новых порций этих веществ, оставшихся в твердом состоянии в общей массе материала. Это в свою очередь обуславливает дальнейший ход процесса образования в расплаве и выделения из него С3S до почти полного связывания свободной окиси кальция с С2S Трехкальциевый силикат выделяется из расплава вместе с небольшими количествами Al2O3 и MgO,образуя с ними твердый раствор, который называют алитом. Участок печи, где проходит спекание материала, и образование алита называется “зоной спекания”. Здесь материалы нагревается примерно от 1300 до 1450 °С, что способствует более быстрому усвоению окиси кальция двухкальциевым силикатом и образованию алита (С3S) .

После зоны спекания обжигаемый материал переходит в “зону охлаждения”. До температуры примерно 1300 °С в нем еще присутствует жидкая фаза и продолжается реакция усвоения окиси кальция и образования C3S. Затем жидкая фаза застывает и спекание заканчивается. Последний участок печи, где полученный клинкер охлаждается воздухом от 1300 °С до температуры при которой выходит из печи (1000-1100°С) называется зоной охлаждения.

Обычно при охлаждении клинкера с 1450 до 1300 °С и ниже жидкая фаза в нем застывает частично в виде стекла, при этом происходит кристаллизация из расплава С3A, C4AF, а также MgO (в виде минерала периклаза). Степень закристаллизованности расплава зависит от скорости охлаждения материала после его выхода из зоны спекания. Чем быстрее охлаждается клинкер, тем меньше размер кристаллов и тем больше образуется стекла. Даже небольшая разница в скорости охлаждения сказывается на строении клинкера. Различная степень кристаллизации расплава при охлаждении приводит к отклонению расчетного минералогического состава клинкера от фактического. При охлаждении зарождаются новые кристаллы, ранее возникшие видоизменяются, срастаются, разрушаются, вступают в химическое взаимодействие друг с другом.

Охлажденный клинкер в основном состоит из кристаллов минералов - силикатов (алита и белита) и промежуточного вещества, в которое входит стекло, минералы плавни (С4АF, C3A, С3А3), а также окись кальция и магния (в виде кристаллов).
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   37

Похожие:

Институт нефти и газа icon Институт нефти и газа методические указания
Утверждено редакционно-издательским советом Тюменского государственного нефтегазового университета
Институт нефти и газа icon Институт нефти и газа методические указания
Систематические консультации в течение семестра позволяют выполнить проект на достаточно высоком уровне и представить его к защите...
Институт нефти и газа icon Институт нефти и газа
Физико-химические процессы твердения, работа в скважине и коррозия цементного камня: Учеб пособие для вузов. –Тюмень: Изд-во «Нефтегазовый...
Институт нефти и газа icon Реферат по дисциплине “Геология, поиск и разведка нгм” на тему: «Залежи...
Классификация запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов в России
Институт нефти и газа icon Институт нефти и газа
Методические указания устанавливают общие положения к выполнению дипломного проекта (ДП) по специальности 090800 «Бурение нефтяных...
Институт нефти и газа icon Ежеквартальный отчет открытое акционерное общество по геологии, поискам,...
Открытое акционерное общество по геологии, поискам, разведке и добыче нефти и газа «Печоранефть»
Институт нефти и газа icon Трубопроводы магистральные и промысловые для нефти и газа. Строительство...
Роительство в условиях вечной мерзлоты и контроль выполнения работ распространяется на магистральные и промысловые стальные трубопроводы...
Институт нефти и газа icon Пояснительная записка настоящая программа предназначена для подготовки...
Программа предназначена для подготовки и переподготовки (повышения квалификации) рабочих по профессии «Оператор по добыче нефти и...
Институт нефти и газа icon Инновационные технологии обеспечения экологической и промышленной безопасности в нгк
Тивности и охраны труда ООО «Газпром вниигаз», доцента кафедры газовых технологий и подземного хранения газа ргу нефти и газа им....
Институт нефти и газа icon Национальный стандарт российской федерации
Подготовлен обществом с ограниченной ответственностью «Национальный институт нефти и газа» (ооо «нинг») и Обществом с ограниченной...
Институт нефти и газа icon Техническое задание на техническое обслуживание сикн ктк в Российской...
Сикн), блоков качества нефти систем обнаружения утечек (бкк соу), узлов учёта газа и проведения измерений параметров нефти в товарных...
Институт нефти и газа icon Российский государственный университет нефти и газа
«Безопасность технологических процессов и производств нефтяной и газвой промышленности»
Институт нефти и газа icon Профессиональный стандарт
Инженерное сопровождение технологических процессов при всех способах добычи нефти, газа и газового конденсата
Институт нефти и газа icon Руководство пользователя Введение
Он применяется для обнаружения утечек горючего газа и обеспечения личной и имущественной безопасности в местах, где возможна утечка...
Институт нефти и газа icon Организация строительно-монтажных работ с использованием труб с заводским изоляционным покрытием
Документ разработан открытым акционерным обществом «Акционерная компания по транспорту нефти «Транснефть» (оао «ак «Транснефть»),...
Институт нефти и газа icon Программа учебной практики по бурению
Специализации: Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; Геология нефти и газа

Руководство, инструкция по применению




При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск