- •Тема 1. Промислове виробництво – основа життєдіяльності людини
- •2. Технологічний процесс
- •3. Класифікація технологічних процесів
- •4. Шляхи і закономірності розвитку технологічних процесів
- •6. Техніко-економічні показники технологічних процесів
- •5. Групи показників якості продукції
- •Тема 2. Матеріальні і енергетичні ресурси промисловості
- •1. Сировина. Загальні відомості про сировину
- •2. Мінеральна сировина
- •3. Маршрути сировини по галузях промисловості
- •4. Вода в промисловості
- •5. Повітря в промисловості
- •6. Енергія в промисловості
- •Тема 3. Загальні відомості з геології і розвідка корисних копалин
- •1. Пошуки і розвідка родовищ корисних копалин
- •2. Розвідка родовищ
- •3. Видобування корисних копалин відкритим способом.
- •4. Різновиди кар’єрів
- •5. Устрій шахти та видобування корисних копалин підземним способом
- •Тема 4. Збагачення корисних копалин
- •1. Загальні відомості про збагачення
- •2. Підготовка сировини до збагачення
- •3. Збагачення сировини
- •4. Окусковування концентратів
- •Тема 5. Техніка і технологія металургійної промисловості
- •1. Металургія чавуну
- •Вихідні матеріали доменного процесу
- •Основні процеси, що відбуваються в доменній печі
- •Продукція доменного виробництва
- •2. Металургія сталі
- •2. Конверторний спосіб отримання сталі
- •3. Виробництво сталі в мартенівських печах
- •4. Виробництво сталі в електропечах
- •5. Розливка сталі
- •6. Прокатка сталі
- •Тема 6. Техніка і технологія паливної промисловсті
- •1. Добування нафти і газу
- •1. Техніка розвідки і експлуатації нафтових родовищ
- •2. Методи розробки нафтових родовищ
- •2. Переробка палива і нафтопродуктів
- •1. Переробка кам’яного вугілля
- •2. Переробка нафти фізичним способом
- •3. Переробка нафти хімічним способом
- •4. Нафтопродукти
- •Тема 7. Техніка, технологія і продукція хімічної промисловості
- •1. Класифікація продуктів хімічного виробництва
- •2. Кислоти
- •Виробництво кислот
- •Виробництво хімічних волокон
- •1 Загальні відомості про волокна та їх властивості
- •2. Технологія виготовлення хімічних волокон
- •3. Продукція виробництва хімічних волокон
- •Тема 8. Технологічні процеси машинобудування і приладобудування
- •Відомості про виробничий процес машинобудування
- •2. Технологічний процес і його структура
- •3. Класифікація технологічних процесів
- •4. Технології виготовлення окремих деталей
- •5. Технології різання
- •6. Нові способи різання
- •7. Електричні способи різання
- •8. Поняття про складання машин
- •9. Способи складання машин
- •10. Види складання машин
- •11. Техніко-економічні показники складання та шляхи їх поліпшення
- •12. Контроль і випробування складених виробів
- •Лекція 9. Техніка, технологія і продукція будівельної індустрії
- •1. Природні будівельні матеріяли
- •2. Штучні будівельні матеріялн
- •3. Керамічні вироби
- •4. Технологія керамічних виробів
- •5.Технологія червоної будівельної цегли
- •Технологія цементу
- •Способи виготовлення портландцементу
- •Тема 11. Порошкова металургія
- •1. Схема виробництва
- •Класифікація методів одержання порошків
- •Термінологічний словник
- •Тема 1. Промислове виробництво – основа економічного розвитку суспільства. Технологічні процеси і технологічні системи як економічні об’єкти
- •Тема 2. Сировина, вода та енергія в промисловості. Технології збагачення та очищення сировини
- •Тема 3. Основні технологічні процеси у видобувній промисловості
- •Тема 4. Техніка і технологія металургійної промисловості
- •Тема 5. Сутність і техніко-економічний аналіз технологій механічної обробки різанням та складального виробництва
- •Тема 6. Техніка, технологія і продукція хімічної та нафтохімічної промисловості
- •Тема 7. Технологічні процеси будівельних матеріалів
- •Тестові завдання Тести
-
Технологія цементу
Цемент належить до гідравлічних зв'язувальних речовин. Промисловість будівельних матеріялів виробляє різні види цементів, найбільше портландцементу (назва походить від міста Портленд, що знаходиться у Великобританії). Крім портландцементу виробляють шлакові цементи, глиноземний цемент тощо.
Портландцементом називають порошок помеленого цементного клінкеру, який отримують випалюванням аж до спеченого стану суміші вапняку (75-78%) і глини (22-25%) або їх природної суміші - мігрелів.
Способи виготовлення портландцементу
За кількістю виробництва та використання портландцемент посідає перше місце серед усіх зв'язувальних будівельних речовин. Він швидко твердне на повітрі та під водою.
Технологія виготовлення портландцементу складається з трьох основних стадій:
-
Підготовлення вапняку, глини, а потім їх суміші;
-
Випалювання суміші для отримання цементного клінкеру;
-
Подрібнення цементного клінкеру на порошок і додавання добавок.
Підготовлення сировини до випалювання проводять двома способами: сухим і мокрим. Відповідно способи виробництва портландцементу поділяють на сухий і мокрий.
У ході сухого способу сировину (вапняк та глину) вологістю до 10% після попереднього подрібнення на вальцях (1г) решетують на решетах (елемент 2в і 2г) і розмелюють у кульових млинах (елементи 3 в і Зт). Отримані порошки ретельно перемішують у змішувачі (елемент 4) і після відстоювання у відстійниках /для вирівнювання хемічного складу/ (елемент 3) подають у піч для випалювання (елемент 6).
У ході мокрого способу подрібнену глину (3-5 мм) перемішують із водою в залізобетонних резервуарах для отримання суспензії. Глиняну суспензію та подрібнений вапняк (3-5 мм) подають у трубовий млин, де за допомогою сталевих куль суміш розмелюють і перемішують. Трубові млини безперервної дії. Розмелена суміш надходить до відстійника для відстоювання (вирівнювання хемічного складу суміші). Після відстоювання суміш подають до печі для випалювання.
Рис. 105. Схема обертової печі для випалювання цементного клінкеру: /- димохід: 2- шнек: 3- піч: 4- холодильник
Випалюють вапняково-глиняні суміші в обертових печах безперервної дії
(рис. 105).
Довжина печей- 95, 185, 230 м, діяметер - 5-7 м. Піч встановлена з невеликим нахилом і обертається зі швидкістю 0,016 с ,
Сировину подають у трохи підняту частину печі, паливо спалюють в опущеній частині печі. Газові речовини, які утворилися у процесі горіння палива, і випалювальна вапняково-глиняна суміш рухаються назустріч одна одній. Під час зустрічі цих потоків спочатку випаровується полога і висушується сировина. Потім розкладаються гідрати, карбонати й утворюються оксиди. Ці реакції відбуваються в зоні печі, нагрітій до температури 700-1100°С. За цих умов вапняк розкладається:
У тій самій зоні печі глинисті мінерали розкладаються на оксиди SіО2, АІ2О3, Fе2О3, які вступають у реакцію з СаО за температур 1100-1300°С і утворюються мінерали: 2СаО-SіО2, ЗСаО' АІ2О3, 4СаО-Аl2Оз'Fе2Оз. I, нарешті, за температури 1300-1450°С утворюється основний мінерал майбутнього цементу - аліт (ЗСаО'SiО2).
1. У процесі спікання мінералів утворюється клінкер (нім. «Кііпкєг» - штучний камінь великої міцності) у вигляді кульок розміром 15 мм, які викочуються з печі в її опущеній частині і надходять до холодильника для охолодження (елемент 7), а звідти - на склад для вилежування (елемент 8). На складі клінкер вилежується протягом двох тижнів. За цей час надвишок вапна (СаО), яке міститься в клінкері, гаситься вологою, яка є в атмосфері складу:
СаО + Н2О -> Са(ОН)2 + 0 .
У процесі гасіння виділяється велика кількість теплоти (О), клінкер стає рихлим, що полегшує його розмелювання.
Розмелюють клінкер разом з допоміжною сировиною в кульових млинах (елемент 9).
Готовий портландцемент зсипають у залізобетонні силоси-сховища (елемент 10) для охолодження.
Потім його фасують у тару (елемент //). Транспортують цемент у закритій тарі, зберігають у сухих складах.
Необхідно пам'ятати, що активність цементу з часом зменшується. Так, за три місяці зберігання вона зменшується майже на 20%, за півроку - на 30%, за рік - на 40%.
Собівартість цементу залежить від виду сировини, палива, способу виготовлення (мокрий чи сухий) тощо.
Затрати на сировину становлять 25% собівартості цементу. Використання відходів і побічної продукції промислових підприємств (жужелиці, шлаків тощо) зменшує собівартість цементу на 35-40%.
Виробництво цементу енергомістке. На виготовлення 1 т цементу витрачається 240 кг твердого палива. 40% електроенергії, яку витрачають на цементному заводі, йде на розмелювання клінкеру.
Переваги та недоліки способів отримання цементу. Кожний із способів отримання цементу має свої переваги та недоліки. Так, у разі використання мокрого способу легше подрібнювати сировину, кращі санітарно-гігієнічні умови праці, але витрати палива на 40% перевищують витрати в разі використання сухого способу.
Під час застосовування сухого способу менше витрачається палива порівняно з мокрим, але більші витрати електроенергії. Крім того, сухий спосіб дуже забруднює довкілля і потребує очисних фільтрів.
У Світі скорочується виробництво цементу мокрим способом, а збільшується виробництво сухим, який дає економію палива.