Навигация
Разработка технологической схемы
49603
знака
14
таблиц
0
изображений
2. Разработка технологической схемы
2.1 Физико-химические процессы и мероприятия по
интенсификации технологических процессов
Проектом предусматривается реконструкция технологической схемы мокрого способа на комбинированный. При реконструкции весь сырьевой передел остается без изменений.
Сырье (мел, глина и огарки) измельчается в мельнице мокрого самоизмельчения «Гидрофол», затем домалывается в шаровой мельнице. В вертикальных бассейнах выполняется порционное корректирование шлама и готовый шлам хранится в горизонтальных шлам-бассейнах.
При комбинированном способе производства во вращающуюся печь, вместо традиционного шлама предлагается подавать кек влажностью 20%, полученный после обезвоживания шлама в пресс-фильтрах, установленных при проведении реконструкции.
Одним из важнейших показателей для реконструкции производства цемента с переводом его на комбинированный режим, является фильтруемость шлама, т.е. способность шлама отдавать воду при механическом обезвоживании. Различают легкофильтруемые, средне- и труднофильтруемые шламы. При изучении шлама Белгородского цементного завода был проведен опыт по фильтруемости шлама на лабораторной установке пресс-фильтрации. Для сравнения взяты данные по фильтруемости шлама Себряковского цементного завода, на котором уже более восьми лет на технологической линии № 8 применяется комбинированный способ производства. Время фильтрации шлама белгородского цементного завода на 8-10 секунд больше, чем у себряковского. Влажность коржа при давлении Р=0,6 МПа составила 23%. Это показывает, что шлам Белгородского цементного завода подходит для комбинированного способа производства портландцементного клинкера.
Фильтруемость шлама можно повысить несколькими способами:
1) загрубить помол шлама;
2) поднять температуру шлама до 45-60 оС;
3) добавлять вещества, улучшающие фильтруемость шлама (например Ca(OH)2).
Наиболее приемлимым в данном случае оказывается третий вариант, так как загрубив помол мы нарушаем технологический процесс на линиях 1-5 (мокрый способ производства); повышать температуру шлама до 40-50 градусов – задача нереальная из-за огромного потребления горячей воды.
Лучший выход - использование пыли электрофильтров, содержащих СаОсв. Тогда технологическая схема процесса будет несколько изменена. Некоторое количество пыли электрофильтров отбирается и смешивается с водой или фильтратом. При этом свободная известь гидратируется (СaO+H2O=Ca(OH)2) и полученный раствор подается в накопительную емкость для шлама, установленную в цехе пресс-фильтрации. Влажность шлама в этом случае, конечно, повысится, но вместе с этим возрастет и его фильтруемость.
Данный способ позволяет снизить энергозатраты и, в конечном итоге, себестоимость производимой продукции.
Шлам, влажностью 40% поступает в пресс-фильтры, где обезвоживается до влажности 20%, а затем транспортерами подается в сушилку-дробилку, где происходит процесс сушки (до W=1%) и дробление материала. В сушилку-дробилку подаются газы, выходящие из циклона II ступени, имеющие температуру около 530оС.
Из сушилки-дробилки сырьевая смесь (W=1%) подается в осадительный циклон, где происходит только осаждение материала.
Из осадительного циклона сырьевая смесь поступает в газоход между циклонами I и II ступени, и с отходящими газами из циклона I ступени попадает в циклон II ступени. Здесь происходит выход оставшейся физической влаги (W=1%) и при температуре материала 450 - 500 °С из глинистых минералов удаляется кристалло-химическая вода и происходит разложение глинистых. Свободная СаО практически отсутствует, т. к. она сразу же вступает во взаимодействие с кислотными оксидами с образованием промежуточных соединений.
1) Удаление кристаллизационной воды
2SiO2·Al2O3·2H2O → 2SiO2·Al2O3+2H2O
2) Разложение глинистого минерала
2SiO2·Al2O3 → 2SiO2+Al2O3
Из циклона II ступени дегидратированная сырьевая смесь подается в декарбонизатор, где сначала протекает термическое разложение карбоната магния и кальция по схемам
MgCO3 → MgO+CO2↑
СаСОз → СаО+СO2↑
SiO2 + СаСОз → CaSiO2 + СO2↑
При температуре материала 850 - 1100оС завершается диссоциация карбонатов кальция и магния, в результате появляется значительное количество свободного окида кальция. При этих температурах скорость декарбонизации СаСОз превышает скорость связывания СаО в соединения.
В декарбонизаторе обеспечивается разложение 80% карбоната кальция, затем сырье поступает в циклон I ступени и оттуда в печь, где завершается декарбонизация.
Максимальное содержание свободной СаО в материале обычно приходится на конец зоны декарбонизации. В зоне декарбонизации в результате твердофазового синтеза происходит процесс укрупнения пылевидных частичек смеси, приводящий при дальнейшем повышении температуры к превращению всего порошкообразного материала в зерна клинкера.
В результате декарбонизации СаСО3 в гранулах материала развивается пористость, что замедляет процессы синтеза минералов и рекристаллизацию структуры их кристаллов. В зоне декарбонизации образуются низкоосновные соединения оксидов кальция, кремния, алюминия и железа. Процессы образования низкоосновных соединений протекают по механизму твердофазовых процессов. Ускорителями твердофазовых процессов являются микросплавы:
Na2CO3·CaCO3; NaCl·CaCO3; Na2SO4·CaCO3
Температура газопылевой смеси в декарбонизаторе и системе циклонных теплообменников не должна превышать 1000…1100 оС, ввиду опасности частичного плавления и образования “настылей” на внутренней поверхности газоходов.
В зоне экзотермических реакций (1200 -1350 °С) осуществляется образование минералов: основных количеств C4AF и C2S, завершается процесс твердофазового спекания материала. Количество свободной извести в материале уменьшается, количество связанной SiO2 приближается к максимуму. Связывание СаО осуществляется минералами низкой степени насыщения известью СА, CS, С5А3 с образованием соединений высокой основности (C2S, С3А, C4AF) и равновесного состава. Образуются твердые растворы NС8А3, КС8А3, КС23S12, C3S. Оксид магния представлен крупными кристаллами периклаза. В конце зоны в минерале образуется эвтектический расплав. Материал уже агрегирован в гранулы размером 2 -10 мм, окраска материала изменяется из светло -коричневого в светло-серую вследствии связывания Fе2О3 в соединения.
В зоне спекания (1350 -1450 -1350 °С) происходит частичное плавление материала. В состав жидкой фазы переходят минералы: С3А, С5А3, C2F, C4AF, все легкоплавкие примеси сырьевой смеси и MgO; в твердом состоянии остаются C2S, СаО и образовавшиеся на низкотемпературной стадии кристаллы C3S. В этой зоне СаО связывается практически полностью.
C2S+CaO→C3S
В зоне охлаждения (1350 - 1100 °С) часть жидкой фазы клинкера кристаллизуется, выделяя такие минералы, как С3А, C4AF, C2S, MgO и в небольшем количестве C3S, а часть ее затвердевает в виде стекловидной фазы. В случае медленного охлаждения высокобелитовых клинкеров наблюдается явление рассыпания их в порошек в результате превращения 
-C2S в 
-C2S. Термической закалкой клинкеров, т. е. быстрым охлаждением предотвращают этот распад.
В дальнейшем клинкер выгружается в колосниковый холодильник для охлаждения.
Охлажжденный клинкер транспортером подается на клинкерный склад, а затем грейферным краном, вместе с добавками, подается на помол.
Помол на заводе производится как по открытому, так и по замкнутому циклу. Предпочтение следует отдать замкнутому циклу, при котором эффективность помола значительно выше.
Похожие работы
... цен, валютных курсов, соотношений валют и кредитных условий. Учитывают также временные, случайные факторы. Среднесрочное (на 5 лет) и долгосрочное (на 10 - 15 лет) прогнозирование товарных рынков основывается на системе прогнозов: конъюнктуры рынка, соотношения спроса и предложения, международной торговли, охраны окружающей среды. При среднесрочном и долгосрочном прогнозировании не учитывают ...
... требованиям потребителей. Следующей задачей реструктуризации является проведение анализа затрат, которое позволит выработать конкретные мероприятия по снижению себестоимости продукции. В результате проведения реструктуризации на предприятии должно произойти снижение издержек производства, а, следовательно, себестоимости и отпускной цены на выпускаемую продукцию. "Узким местом" предприятия также ...
... предприятия, соответствующих стратегии и конкурентной позиции предприятия поиск возможности получения кредита для осуществления финансово-хозяйственной деятельности предприятия. Этапы проведения реструктуризации: 1. Проведение комплексного состояния предприятия. Анализ был осуществлен в пункте 2.3., настоящей работы. 2. Выявление внутренних резервов и возможностей экономии материально- ...
... носят название внутрипроизводственных логистических систем. Внутрипроизводственные логистические системы можно рассматривать на макро- и микроуровнях. На макроуровне внутрипроизводственные логистические системы выступают в качестве элементов микрологистических систем. Они задают ритм работы этих систем, являются источниками материальных потоков. Возможность адаптации микрологистических систем к ...
0 комментариев