Холодильник для производства цемента

Холодильник для охлаждения цемента

Номер патента: 773408

Текст

(51) М. Кл.з Е 27 В 7/38 Государственный комитет Опубликовано 23.10.80. Бюллетень39Дата опубликования описания 25.10.80(53) УДК 66,041. .53 (088.8) по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Волжский ордена Трудового Красного Знамени завод цементного машиностроения Волгоцеммаш(54) ХОЛОДИЛЬНИК ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЦЕМЕНТА Изобретение относится к оборудованию и машинам цементной промышленности и может быть использовано в промышленности для производства цемента и других строительных материалов, для охлаждения порошкообразных материалов в процессе их изготовления.Известны охладители цемента, состоящие из вертикального цилиндрического корпуса с днищем и крышкой. Внутри корпуса помещен ротор с лопастями в виде шнековой спирали. На бовой поверхности корпуса расположены загрузочный и разгрузочный патрубки, а в днище корпуса — патрубок для выгрузки оставшегося на днище материала перед последующим пуском охладителя цемента в случае внезапной или аварийной его остановки 1.Недостаток этих охладителей цемента тот, что в случае неожиданной остановки из-за отсутствия электроэнергии или аварии, находящийся внутри охладителя цемента материал оседает, скапливаясь на днище, 20 охватывается с нижними лопастями спирали ротора. В этом случае пуск ротора затруднителен, так как требуется повышенный момент на валу ротора и повышенная мощность, или же необходимо этот материала из охладителя цемента удалить, Выгрузка оставшегося материала после аварийной остановки охладителя цемента производится через патрубок в днище с помощью специально предусмотренного вспомогательного привода для вращения ротора на малых оборотах. При вращении ротора на малых оборотах материал постепенно перемещается к патрубку в днище и удаляется из охладителя цемента, а затем убирается от него. Это повышает производственные затраты как при изготовлении охладителя цемента (вспомогательный привод), так и при эксплуатации (дополнительная уборка материала и значительные простои оборудования).Цель изобретения — снижение производственных затрат и вынужденных простоев.Указанная цель достигается тем, что холодильник для охлаждения цемента, содержащий корпус с днищем и крышкой, загрузочный и разгрузочный патрубки на корпусе, ротор со спиральными лопастями, размещенный внутри корпуса, привод, ороситель и водосборник, снабжен скребками,установленными в нижней части ротора, и штуцерами-пневморыхлителями, установленными вднище корпуса равномерно по окружностии соединенными с источником-магистральюсжатого воздуха через вентиль с исполнительным механизмом.На чертеже схематически изображен холодильник для охлаждения цемента.Для снижения сопротивления материала вращению ротора скребки подвешены нашарнирах,Для автоматизации процесса аэрации материала и экономии сжатого воздуха исполнительный механизм вентиля сблокирован че- ррез реле времени и электроконтакторы сэлектродвигателем привода.Холодильник состоит из корпуса 1 с днищем 2 и крышкой 3, ротора 4 со скребками 5и лопастями 6 в виде шнековой спирали,привода 7. На боковой поверхности корпуса расположены патрубки (загрузочный 8 иразгрузочный 9), а также ороситель 10 иводосборник 11, В днище корпуса установлены равномерно по окружности штуцерыпневморыхлители 12, соединенные шлангами13 с воздуховодом 14, снабженным вентилем 15 с магистралью сжатого воздуха.При работе холодильника горячий материал (цемент) поступает через загрузочныйпатрубок 8 в корпус 1 и транспортируетсявверх спиральными лопастями 6 вращающе- Игося ротора 4 к разгрузочному патрубку 9вдоль стенок корпуса. Ротор 4 вращаетсяот привода 7. В это время наружная поверхность корпуса 1 омывается водой, равномерно поступающей на поверхность корпуса через ороситель 10. Стекая вниз, вода собирается в водосборнике 11 и затем отводитсяот холодильника. Движущийся вверх вдольстенок корпуса горячий материал охлаждается за счет теплоподачи через стенку корпуса 1, достигнув разгрузочного патрубка 9, звыбрасывается из холодильника и далеетранспортируется к месту потребления, например к затарочному автомату или на склад,Оседающий на днище 2 материал, вследствие образующегося пыления внутри корпусапри работе холодильника, перемещаетсяскребками 5 ротора к стенке корпуса и возвращается в общий поток материала. Такимобразом, наличие скребков предотвращаетскопление материала на днище корпуса врадиусе от оси ротора до спиральных лопастей.В случае внезапной или аварийной остановки холодильника находящийся в состоянии транспортирования материал, как в самом холодильнике, так и загрузочном патрубке, ссыпается вниз и заваливает нижние фспиральные лопасти ротора. Для последующего пуска в этом случае через штуцерыпневморыхлители 12, соединенные шлангами 13 с воздуховодом 14, подается в днищехолодильника сжатый воздух, который взрыхляет (аэрирует) материал и отбрасывает его к оси вращения ротора, снижая таким образом сопротивление материала вращению ротора. После набора оборотов ротором и удаления при этом излишнего материала из холодильника подача сжатого воздуха прекращается путем перекрытия вентиля 15, Крышка 3 герметично закрывает корпус и служит также для установки верхнего подшипника ротора.Для снижения сопротивления материала вращению ротора при пуске под завалом скребки 5 могут быть подвешены шарнирно и при избытке материала на днище холодильника отклоняются, захватывая меньшее количество материала. После удаления избыточного материала скребки приходят в исходное положение.Для автоматизации процесса и экономического расхода сжатого воздуха вентиль 15 снабжается исполнительным механизмом, сблокированным через реле времени и электроконтакторы с электродвигателем привода холодильника. Подача сжатого воздуха в холодильник для рыхления (аэрации) материала включается автоматически в случае перегрузки электродвигателя привода и прекращается с определенной выдержкой по времени после того, как нагрузки на двигатель нормализуется.формула изобретения1, Холодильник для охлаждения цемента, содержащий корпус с днищем и крышкой, загрузочный и разгрузочный патрубки на корпусе, ротор со спиральными лопастями, размещенный внутри корпуса, привод, ороси- тель и водосборник, отличающийся тем, что, с целью снижения производственных затрат и вынужденных простоев, он снабжен скребками, установленными в нижней части ротора, и штуцерами-пневморыхлителями, расположенными в днище корпуса равномерно по окружности и соединенными с источником-магистралью сжатого воздуха через вентиль с исполнительным механизмом.2, Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения сопротивления материала вращению ротора, скребки подвешены на шарнирах.3. Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса аэрации материала и экономии сжатого воздуха, исполнительный механизм вентиля сблокирован через реле времени и электро- контакторы с электродвигателем привода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Сатарин В. И. и Френкель М. Б. Цементная промышленность за рубежом.М., Госстройиздат, 1963, с. 219, рис. 88.. Инозерич итета С открытий я наб., ул Про д. 4/5 ктная,Соач ТехТи ВНИИПИ Государстпо делам нзобр 113035, Москва, Ж — 3 иал ППП Патент, г Редактор М. ТкЗаказ 7483/51 тавитель Иред К. Шуфаж 671енного котеннй и5, РаушскУжгород ваКорректор Г. РешетникПодписноеССР

Заявка

ВОЛЖСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ЗАВОД ЦЕМЕНТНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ «ВОЛГОЦЕММАШ»

КОВАЛЕВ ОЛЕГ СТЕПАНОВИЧ, БЕЛЯЕВ ЛЕОНИД ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

Код ссылки

Способ определения коэффициента демпфирования системы ротор корпус

Номер патента: 1798636

. ротора в сборе 19 8 кг. Привод ротора осевой, Рассчитанная по методу Рэлея собственная частота М ротора Мр — 1254 рад/с.Ротор динамически балансировался в стендовых условиях и собирался в агрегат,где в качестве приводного устройства использовался электродвигатель постоянного тока ДКГ, связанный системой редукторов с ротором, Для получения регулировки частоты р вращения ротора, включая максимально возможную дляукаэанного приводного устройства, ток в цепи возбуждения выбирался минимальным, а частота р регулировалэсь напряжением в цепи якоря.В качестве первичных виброизмери тельных преобразователей использовались экселерометры ИС-1, жестко крепив.шиеся к корпусу роторной системы в плоскостях расположения подшипниковых опор и.

Устройство для испытания образца материала на сжатие

Номер патента: 1620897

. гибкие связи 14, Края сегментов 13 имеют закругленную форму,обеспечивающую поворот одного сегмента 13 относительно другого при нагрузке.Внутренние полости корпусов 1 и 2выполнены герметичными и заполненырабочей жидкостью, например минеральным маслом. Расстояния между шипами10 стакана 8 выполнены меньшими, чемдиаметр шариков 12, что исключаетвыпадание шариков 12 через боковуюповерхность стакана 8,Устройство работает следующим образом.Испытуемый образец 11 неправильнойФормы, например керн, которому непридана форма цилиндра, при помощикамнерезной установки устанавливаютвнутрь стакана 7, затем, придерживаяобразец 11, стакан 7 поднимают иопускают образец 11, находящийся встакане 7, в стакан 8. После этогостаканы 7 и 8 с установленным.

Устройство для испытания листового материала продольным сжатием

Номер патента: 213395

. элемент которого воздействует на боковые опоры с регулируемым усилием,Такое устройство для испытания листовых м атериалов продольным сжатием повышает точность испытания, так как учитываются силы трения, возникающие между боковыми опорами и образцом.Иа чертеже изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.Устройство содержит корпус 1 с опорной плитой 2, пуансон 8 для нагружения образца 4, установленного на опорной плите, боко. вые параллельные опоры д, нагревательные элементы б и измерители 7 деформации,Устройство снабжено нагружающим механизмом, выполненным, например, в виде рычажных весов 8, силовой элемент 9 (вертикальный рычаг) которого воздействует на боковые опоры б с регулируемым усилием.Устройство работает следующим.

Способ испытания образцов из твердеющего материала на сжатие

Номер патента: 1409925

. расположенным поентру гнездом 7. В отверстиях 8 выступов 5 пластины 3 установлены приборы 9, которые соединены с выступа 5 пластины 4 посредством качающейя штанги 10, Торцовая пластина 4 до момента приложения нагрузки соединена с боковыми пластинами посредством болтов 11. На верхней части боковых пластин 1 болтами 12 закреплены Г-образные сегменты 13. Форму при испытании устанавливают в испытательную установку 14 и Фиксируют установочным винтом 15.40 Способ реализуют следующим образом.В форму, расположенную в вертикальном положении,. укладывают в два слоя бетонную смесь и уплотняют каж,дый слой штыкованием. Укладывают торцовую пластину 3, устанавливают форму с образцом в испытательную уста- новку 14 и фиксируют ее установочным50.

Холодильник для сыпучего материала

Номер патента: 883632

. фиг. 1 изображен холодильниксыпучего материала; на фиг. 2 — разрезА-А на фиг.1,Холодильник содержит кожух 1, неподвижную трубу 2, помещенный в неподвижной трубе полый перфорированныйшнек 3 с предусмотренными для прохождения хладоносителя сквозными отверстиями 4 в сплошных местах винтов 5шнека. Для изменения направления воздуха на 180 О с целью подачи его вмассу ;ерамзита, холодильник снабженторцовой крышкой 6 и опорным щитом 7,образующих полость 8, сообщающуюсяс заз -ом трубы 9 и перфорированнымканалом 10 шнека. Холодильник имеетопоры 11 для шнека, загрузочное 12 и,дзгрузочное 13 окна, патрубок 14 дляввода воздуха и воздухоотвод 15, устройство интенсивного охлаждения 16,например в виде аэрожелоба, котороеможет быть тэже и.

Холодильник для охлаждения цемента

О П И С А Й. Й-еа

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.04.79 (21) 2755479/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Опубликовано 23.10.80. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 25.10.80 (53) УДК 66.041..53 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

О. С. Ковалев и Л. В. Беляев (» ) Заявитель

Волжский ордена Трудового Красного Знамени завод цементного машиностроения «Волгоцеммаш» (54) ХОЛОДИЛЬНИК ДЛЯ ОХЛА)КДЕНИЯ ЦЕМЕНТА

Изобретение относится к оборудованию и машинам цементной промышленности и может быть использовано в промышленности для производства цемента и других строительных материалов, для охлаждения порошкообразных материалов в процессе их изготовления.

Известны охладители цемента, состоящие из вертикального цилиндрического корпуса с днищем и крышкой. Внутри корпуса помещен ротор с лопастями в виде шнековой спирали. На бовой поверхности корпуса расположены загрузочный и разгрузочный патрубки, а в днище корпуса — патрубок для выгрузки оставшегося на днище материала перед последующим пуском охладителя цемента в случае внезапной или аварийной

его остановки (1).

Недостаток этих охладителей цемента тот, что в случае неожиданной остановки из-за отсутствия электроэнергии или аварии, находящийся внутри охладителя цемента материал оседает, скапливаясь на днище, 20 охватывается с нижними лопастями спирали ротора. В этом случае пуск ротора затруднителен, так как требуется повышенный момент на валу ротора и повышенная мощность, или же необходимо этот материала из охладителя цемента удалить. Выгрузка оставшегося материала после аварийной остановки охладителя цемента производится через патрубок в днище с помощью специально предусмотренного вспомогательного привода для вращения ротора на малых оборотах. При вращении ротора на малых оборотах материал постепенно перемещается к патрубку в днище и удаляется из охладителя цемента, а затем убирается от него. Это повышает производственные затраты как при изготовлении охладителя цемента (вспомогательный привод), так и при эксплуатации (дополнительная уборка материала и значительные простои оборудования).

Цель изобретения — снижение производственных затрат и вынужденных простоев.

Указанная цель достигается тем, что холодильник для охлаждения цемента, содержащий корпус с днищем и крышкой, загрузочный и разгрузочный патрубки на корпусе, ротор со спиральными лопастями, размещенный внутри корпуса, привод, ороситель и водосборник, снабжен скребками,установленными в нижней части ротора, и штуцерами-пневморыхлителями, установленными в

773408 днище корпуса равномерно по окружности и соединенными с источником-магистралью сжатого воздуха через вентиль с исполнительным механизмом.

На чертеже схематически изображен холодильник для охлаждения цемента.

Для снижения сопротивления материала вращению ротора скребки подвешены на ш арнирах.

Для автоматизации процесса аэрации ма териала и экономии сжатого воздуха исполнительный механизм вентиля сблокирован че- qo рез реле времени и электроконтакторы с электродвигателем привода.

Холодильник состоит из корпуса 1 с днищем 2 и крышкой 3, ротора 4 со скребками 5 и лопастями 6 в виде шнековой спирали, привода 7. На боковой поверхности корпуса расположены патрубки (загрузочный 8 и разгрузочный 9), а также ороситель 10 и водосборник 11. В днище корпуса установлены равномерно по окружности штуцерыпневморыхлители 12, соединенные шлангами

13 с воздуховодом 14, снабженным вентилем 15 с магистралью сжатого воздуха.

При работе холодильника горячий материал (цемент) поступает через загрузочный патрубок 8 в корпус 1 и транспортируется вверх спиральными лопастями 6 вращающегося ротора 4 к разгрузочному патрубку 9 вдоль стенок корпуса. Ротор 4 вращается от привода 7. В это время наружная поверхность корпуса 1 омывается водой, равномерно поступающей на поверхность корпуса через ороситель 10. Стекая вниз, вода собирается в водосборнике 11 и затем отводится от холодильника. Движущийся вверх вдоль стенок корпуса горячий материал охлаждается за счет теплоподачи через стенку корпуса 1, достигнув разгрузочного патрубка 9, з выбрасывается из холодильника и далее транспортируется к месту потребления, например к затарочному автомату или на склад.

Оседающий на днище 2 материал, вследствие образующегося пыления внутри корпуса при работе холодильника, перемещается скребками 5 ротора к стенке корпуса и возвращается в общий поток материала. Таким образом, наличие скребков предотвращает скопление материала на днище корпуса в радиусе от оси ротора до спиральных лопастей.

В случае внезапной или аварийной остановки холодильника находящийся в состоянии транспортирования материал, как в самом холодильнике, так и загрузочном патрубке, ссыпается вниз и заваливает нижние спиральные лопасти ротора. Для последующего пуска в этом случае через штуцерыпневморыхлители 12, соединенные шлангами 13 с воздуховодом 14, подается в днище холодильника сжатый воздух, который взрыхляет (аэрирует) материал и отбрасывает его к оси вращения ротора, снижая таким образом сопротивление материала вращению ротора. После набора оборотов ротором и удаления при этом излишнего материала из холодильника подача сжатого воздуха прекращается путем перекрытия вентиля 15.

Крышка 3 герметично закрывает корпус и служит также для установки верхнего подшипника ротора.

Для снижения сопротивления материала вращению ротора при пуске под «завалом» скребки 5 могут быть подвешены шарнирно и при избытке материала на днище холодильника отклоняются, захватывая меньшее количество материала. После удаления избыточного материала скребки приходят в исходное положение.

Для автоматизации процесса и экономического расхода сжатого воздуха вентиль 15 снабжается исполнительным механизмом, сблокированным через реле времени и электроконтакторы с электродвигателем привода холодильника. Подача сжатого воздуха в холодильник для рыхления (аэрации) материала включается автоматически в случае перегрузки электродвигателя привода и прекращается с определенной выдержкой по времени после того, как нагрузки на двигатель нормализуется.

1. Холодильник для охлаждения цемента, содержащий корпус с днищем и крышкой, загрузочный и разгрузочный патрубки на корпусе, ротор со спиральными лопастями, размещенный внутри корпуса, привод, ороситель и водосборник, отличающийся тем, что, с целью снижения производственных затрат и вынужденных простоев, он снабжен скребками, установленными в нижней части ротора, и штуцерами-пневморыхлителями, расположенными в днище корпуса равномерно по окружности и соединенными с источником-магистралью сжатого воздуха через вентиль с исполнительным механизмом.

2. Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения сопротивления материала вращению ротора, скребки подвешены на шарнирах.

3. Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса аэрации материала и экономии сжатого воздуха, исполнительный механизм вентиля сблокирован через реле времени и электроконтакторы с электродвигателем привода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сатарин В. И. и Френкель М. Б.

Цементная промышленность за рубежом.

М., Госстройиздат, 1963, с. 219, рис. 88.

Составитель И. Иноземцева

Редактор М. Ткач Техред К.Шуфрич Корректор Г. Решетник

Заказ 7483/51 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пылеобразование и пылеудаление в производстве цемента.

Все технологические процессы производства цемента сопровождаются образованием пыли. Основные источники пылеобразования — печи для обжига клинкера как при мокром, так и при сухом способе производства, а также цементные и сырьевые мельницы, дробильно-сушильные установки и складские операции.

Технология производства цемента предусматривает, что все исходные сырьевые материалы после добычи в карьерах и доставки на завод повергаются сушке, дроблению и измельчению до пылевидного состояния.

Другие технологические особенности процесса производства цемента – обжиг полученной сырьевой шихты при высокой температуре в шахтных печах, охлаждение в специальных холодильниках, отправка на хранение и собственно хранение на промежуточных складах с последующей отправкой потребителям.

Таким образом все технологические процессы производства цемента сопровождаются образованием пыли.

При этом основными источниками образования пыли на цементных заводах являются печи для обжига клинкера как при мокром, так и при сухом способе производства. На их совести более 80% пыли, попадающей в атмосферу. Остальное – это работа цементных и сырьевых мельниц, дробильно-сушильных установок и складов хранения сырья и готовой продукции.

Можно выделить следующие основные источники пылеобразования и соответствующие им виды пылей цементного производства:

1. Грубодисперсные пыли образующиеся при дроблении и транспортировке сырья. Их особенность – температура, соответствующая температуре окружающей среды.
2. Пыли образующиеся при работе сушильных барабанов. Характеризуются повышенным влагосодержанием и широким диапазоном колебаний концентрации.
3. Пыли сырьевых мельниц. Их характеристики — высокая концентрация и значительное содержанием мелкодисперсных частиц.
4. Пыли вращающихся печей при мокром способе производства. Имеют высокое содержание влаги и высокую температуру.
5. Пыли вращающихся печей при сухом способе производства. Характеризуются тонким дисперсным составом, низким влагосодержанием и высоким удельным электрическим сопротивлением (УЭС).
6. Пыли вращающихся печей с конвейерными кальцинаторами. Имеют низкое влагосодержание и содержат грубодисперсные частицы.
7. Пыли клинкерных холодильников. Характеризуются низким содержанием влаги, широким диапазоном колебания температур и содержанием грубодисперсных частиц.
8. Пыли цементных мельниц. Имеют высокую входную концентрацию и широкий предел колебания содержания влаги.

Обеспыливание газов печей цементного производства

Для обеспыливания газов печей мокрого способа производства применяют главным образом электрофильтры. Электрофильтры размещаются снаружи здания под шатром между пылеосадительной камерой печи и дымовой трубой.

Пыль, уловленная электрофильтром, системой шнеков, насосов и трубопроводов обратно в печь. Система может быть дополнена устройством охлаждения газов, если их температура превышает допустимую для работы электрофильтра.

Эффективность такой схемы при запыленности газов на входе в электрофильтр 10-20 г/куб.м составляет 98-99%, а значит концентрация пыли на выходе может составить 0,1-0,5 г/куб.м. Для повышения эффективности рекомендуется применение двухступенчатой системы очистки с циклонами на первой ступени.

Обеспыливание газов печей сухого способа производства. Для сухого способа производства применяются короткие или длинные полые вращающиеся печи без теплообменников и короткие полые вращающиеся печи с циклонами или теплообменниками.

Отходящие газы печей обеспыливают в двухступенчатых пылеулавливающих установках, где первая ступень – циклон, а вторая либо электрофильтры, либо рукавные фильтры из стеклоткани.

Удельное электрическое сопротивление тонкодисперсной пыли, содержащейся в газах печей сухого способа производства, как правило превышает предельные для электрофильтра значения, что снижает эффективность очистки до 75-80%.

Решение – увлажнение газов между циклонами и электрофильтрами. Для увлажнения и охлаждения газов применяют специальные устройства – полые скрубберы стабилизаторы, в которых производится распыление влаги через форсунки. Настройка распыла должна исключать попадание капель жидкости на стенки скруббера. Т.е. вся влага должна полностью поглощаться проходящим газом.

Допустима и другая компоновка оборудования, когда увлажнение и охлаждение газов, отходящих от печей сухого способа производства, производится непосредственно в сушильно-дробильных или сушильно-помольных установках. Дополнительно, перед сырьевыми мельницами возможна установка кондиционеров для увеличения влагосодержания и охлаждения.

Обеспыливание воздуха колосниковых холодильников клинкера. Для этих целей также применяются электрофильтры и рукавные фильтры. Применение только электрофильтров дает эффективность не более 70-75% из-за повышенного удельного сопротивления пыли.

Для его снижения также необходимо увлажнение газов перед прохождением электрофильтра. Это делают, например, в полом скруббере с распыливающими форсунками, либо направляя избыточный воздух колосникового холодильника в сушильно-дробильную или сушильно-помольную установку, либо распыляя воду под давлением непосредственно в колосниковом холодильнике.

Обеспыливание других источников пылеобразования цементного производства

Обеспыливание газов цементных мельниц. Высокая концентрация пыли, повышенное значение УЭС и относительно низкое влагосодержание пылегазового потока создают трудности для использования электрофильтров. Поэтому применяют высокопроизводительные рукавные фильтры с рукавами из гидрофибизированного и графитизированного фильтровального материала.

Обеспыливание газов сушильных барабанов. При работе барабанов создаётся непосредственный контакт высушиваемого материала с горячими газами твердого топлива, сжигаемого в виде угольной пыли, либо мазута и природного газа, сжигаемого в выносных топках или непосредственно в барабане.

Газы удаляются из сушильного барабана со стороны разгрузочной части. Аспирационно-обеспыливающая система сушильного барабана делается двухступенчатой и состоит из циклона (эффективность порядка 65%) и электрофильтра, а при низкой температуре газов и высокой точке росы используется ротоклон. При скорости газов в активной зоне электрофильтра 0,8 м/с общая эффективность составляет 95-98%.

Технология изготовления цемента

Сложно найти человека, который не знаком с таким востребованным строительным материалом, как цемент. Ни одна стадия возведения объекта, начиная с закладки фундамента и заканчивая отделочными работами, не обходится без применения этого вяжущего вещества. При промышленном и гражданском строительстве используются кирпич, фундаментные блоки, стеновые панели. Но как добиться того, чтобы эти составляющие образовали единую конструкцию, прочную, долговечную. Вот тут на помощь приходит цемент. На сегодняшний день – это единственное вещество, способное создать из любого набора материалов монолитное изделие, которое на протяжении десятков и сотен лет только увеличивает прочностные характеристики.

Но какой процент людей задавался вопросом, из чего получают цемент, какие компоненты делают этот материал незаменимым? Наверно, немногие. Попробуем вкратце разобраться с этим вопросом, опишем, как происходит изготовление цемента.

Общие сведения

Цемент относится к неорганическим веществам. Вяжущие свойства он приобретает при взаимодействии с водой или водными растворами солей. Отметим, что это единственный вяжущий материал, который повышает прочностные характеристики при влажных условиях. В этом его отличие от гипса, который твердеет на воздухе.

Сегодня большая часть многоэтажных зданий выстроена именно благодаря бетонным конструкциям и заливке цемента

Так, что же такое – цемент? Это измельченное минеральное сырье со специальными модифицирующими добавками. В зависимости от наполнителя, выделим следующие виды:

• Портландцемент. Наиболее широко распространенный вид, включающий до 80% силиката кальция. Сфера применения не ограничена. Используется как при основных работах, так и при отделочных, поскольку возможно добавление красителей, повышающих декоративные свойства.
• Глиноземистый. Отличительная черта – ускоренное твердение, что дает возможность применять на объектах, требующих срочной реставрации (ликвидация разрушений после аварий, пожаров, затоплений).
• Магнезиальный. Главный элемент – оксид магния, добавляющий прочность, повышающий адгезионные свойства по отношению к древесине. К недостаткам относится повышенная вероятность коррозии, сужающая сферу применения.
• Кислотоупорный. В качестве наполнителя выступает гидросиликат натрия, который затворяется жидким стеклом. Служит основой для кислотостойких бетонов, растворов. Актуален при обустройстве объектов химической отрасли.

Структура

Изготовление цемента осуществляется на базе следующих компонентов:

• клинкера, основа которого – глина и известняк. Клинкер определяет прочность материала, производится при обжиге глиносодержащего и известнякового сырья. При нагреве плавится, образуя гранулированный состав с повышенной концентрацией кремнезёма, измельчается, повторно подвергается обжигу;

Цемент изготавливают на заводах, в промышленных масштабах

• гипса, влияющего на продолжительность процесса твердения цементного состава. Вводится, согласно рецептуре, как камни или готовый порошок, концентрация которого не превышает 5%;
• модифицирующих добавок, расширяющих область использования материала за счет приобретения специальных эксплуатационных свойств.

Используемое сырье

Массовое производство материала осуществляется на специализированных предприятиях. Можно попытаться изготовить цемент самостоятельно, так сказать, для личных нужд. Но работа эта неблагодарная, требующая специальных знаний технологии производства, точного соблюдения пропорций, чего сложно добиться в домашних условиях.

Лучше воспользоваться продуктом, изготовленным под наблюдением специалистов на высокопроизводительном оборудовании. Для изготовления цементного состава необходимы следующие специальные компоненты:

• природное карбонатное сырье (известняк-ракушечник, известковый туф, мел). Доля в суммарном объеме продукта составляет 74-82%. Структура исходного материала определяет степень эффективности взаимодействия используемых ингредиентов при обжиге;
• глинистые породы (глинистый сланец, суглинки, лесс). Процентное содержание глиносодержащей породы составляет 26-18%.

Для производства цемента применяют:смесь из известняка и глины – клинкер

Специальные добавки

При изготовлении применяются и другие компоненты (соли, окислы кальция, магния, фосфора), но их концентрация незначительна. Добавки вносятся для получения каких-либо определенных свойств – жаропрочности, кислотоустойчивости и пр. Чтобы получить возможность регулировать время схватывания цементного раствора, при изготовлении добавляют гипс.

Изготавливают материал с обязательным введением специальных добавок, повышающих эксплуатационные характеристики состава. Технология производства предусматривает применение следующих корректирующих компонентов:

• Добавок на базе ископаемого сырья с высокой концентрацией глинозема.
• Улучшителей, содержащих кремнезем.
• Ингредиентов, полученных из глинистых пород.
• Компонентов, полученных из апатитов и плавикового шпата.

Введение пластификаторов, предусмотренных спецификой технологического процесса, позволяет обеспечить следующие эксплуатационные характеристики состава:

• способность оказывать сопротивление проникновению воды в массив;
• сокращение продолжительности затвердевания состава;
• повышенную прочность монолитного массива;
• устойчивость к длительным, многократным стадиям замораживания с последующим оттаиванием;
• стойкость к влиянию жидких, газообразных агрессивных сред;

При замешивании раствора своими руками необходимо строго соблюдать пропорции компонентов и позаботиться об их качестве

• улучшенную адгезию с арматурой, надежно защищенной бетонным массивом от отрицательного воздействия коррозии;
• вязкость и подвижность бетонного раствора, облегчающие выполнение кладки, заливку монолитных конструкций за счет эластичности смеси.

Особенности состава

Независимо от того, по какой технологии изготавливают цемент, клинкер включает следующие ингредиенты:

• Силикаты кальция, играющие ключевую роль для обеспечения прочностных характеристик при изготовлении цементных составов. Согласно рецептуре, применяют в составе клинкера алит, доля которого составляет 50-70%, или белит с уменьшенной до 30% концентрацией.
• Кальциевые алюминаты, быстро реагирующие с водой, влияющие на процесс твердения цементного состава. Их количество составляет от 5 до 10% общего объема клинкера.
• Ферритные компоненты, в виде кальциевого алюмоферрита, вводимого в объеме 10-15% от общей массы.
• Различные соединения кальциевых оксидов, сульфатов щелочного типа, концентрация которых незначительна.

Концентрация компонентов зависит от специфики технологического процесса, вида производимого материала. Основными составляющими при изготовлении цемента являются известняковые, глинистые материалы, определяющие качество клинкера, применяемого в процессе производства.

Наиболее сложно сделать цемент для кладки камня и штукатурных работ

Специфика производства

Изготовление цемента предусматривает выполнение следующих производственных стадий:

• добычу сырья, содержащего гипс, глину, известняк;
• дробление добытого известняка, обеспечение требуемой влажности полученного продукта;
• измельчение известняковой массы, смешивание с глиной. Соотношение известняка и глины изменяется в зависимости от особенностей используемого сырья, ориентировочно соответствует пропорции 3:1. Результат – получение комбинированного, сухого или мокрого шлама;
• обжиг сырьевой массы при температуре до 1,5 тысячи градусов Цельсия, при котором происходит спекание шлама. Состав при этом превращается в гранулированную фракцию, называемую клинкером;
• измельчение до порошкообразной фракции клинкера с использованием специальных мельниц;
• дозирование и смешивание ингредиентов согласно марке будущего цемента. Процесс смешивания предусматривает введение до 5% гипса и специальных минеральных добавок.

Нюансы технологии

В зависимости от особенностей используемого сырья, изготавливают цементный состав по проверенным технологиям, которые предусматривают различные способы подготовки исходных компонентов.

Применяемый шлам может быть получен следующим образом:

• Сухим способом, значительно снижающим затраты на изготовление цемента. Особенностью сухого метода является сокращенный цикл производства, объединяющий ряд технологических стадий. Процесс измельчения и сушки ингредиентов осуществляется одновременно в специальной мельнице, куда подаются нагретые до высокой температуры газы. Полученная шихтовая фракция представляет порошкообразный состав необходимой влажности.
• По мокрой технологии, согласно которой мел применяется вместо извести. Мел смешивается с предусмотренными рецептурой компонентами, измельчается во влажной среде. Результат – получение шихты, влажность которой составляет до 50%. Шихтовая масса подвергается обжигу с последующим измельчением полученного клинкера.
• По комбинированной технологии, объединяющей элементы сухого и мокрого метода. Процесс предусматривает как увлажнение сухого состава, последующее гранулирование, отжиг, так и высушивание полусухого шихтового состава, произведенного мокрым способом.

Производственные предприятия осуществляют изготовление цемента с учетом особенностей имеющегося оборудования, близости к месту добычи сырья. При этом учитываются потребности на конкретные марки продукции.

Итоги

Материал статьи дает специальную информацию, как и из чего, осуществляется изготовление цемента, какие сырьевые материалы, технологические решения используют при изготовлении. Все тонкости знают профессионалы, работающие на предприятиях, производящих цемент.