ВСТУП

Цемент - це гідравлічний в’яжучий матеріал, який після змішування з водою і попереднього твердівання на повітрі продовжує зберігати та нарощувати свою міцність у воді.

Портландцемент – є гідравлічна в’яжуча речовина, що отримується помелом портландцементного клінкеру з гіпсом, а також зі спеціальними добавками.

Портландцементний клінкер - продукт випалу до спікання тонко дисперсної однорідної сировинної суміші, що складається з вапняку і глини або деяких матеріалів (мергелю, доменного шлаку та інших). При випалу забезпечується вміст у клінкері переважно високоосновних силікатів кальцію. Для регулювання термінів схоплювання портландцементу в клінкер при помелі додають двоводний гіпс в кількості 1,5-3,5%. За складом розрізняють: портландцемент без добавок, портландцемент з мінеральними добавками, шлакопортландцемент та інші.

Цементна промисловість у сучасний час – високомеханізована галузь народного господарства. На багатьох заводах непреривно модернізується технологічне обладнання, зростає одинична потужність виробничих агрегатів і заводів в цілому, вводяться автоматизовані системи керування технологічними процесами.

Сучасна будівельна техніка пред’являє все нові та нові вимоги до в’яжучих матеріалів з цілью задоволення різноманітних потреб будівництва, розроблені склади та технологія отримання спеціальних видів цементу: швидкотвердіючего та особливо швидкотвердіючего, використовуємих для виготовлення залізобетонних будівельних деталей та конструкцій, портландцементу для масових монолітних бетонних споруд, білий та кольоровий цемент для декоративних цілей та інші види в’яжучих матеріалів.

Розвиток різноманітних галузей і, в особливості, рост капітального будівництва потребує подальшого збільшення випуску цемента. Це вирішується шляхом будівництва нових заводів, реконструкції та розширення діючих, інтенсифікації виробничих процесів та зв’язаного з ним підвищення продуктивності праці.

Цементна промисловість є галуззю тяжкої індустрії, яка потребує значну кількість палива, електроенергії, великих затрат праці.

Технологічний рівень вітчизняної цементної промисловості значно відстає від світового, переважає енергоємний вологий спосіб виробництва. Розвиток галузі визначається фінансовим обставинами та рівнем розвитку машинобудівельної бази.

Українська цементна промисловість знаходиться в числі самих швидкорослих світових індустрій з темпами близько 9%, при цьому найближчими роками можна прогнозувати збільшення темпів зростання.

Основні прогресивні тенденції, що визначають розвиток цементної промисловості:

1. Розвиток техніки та технології у підготовці сировинних матеріалів. Необхідно проектування раціональних схем розробки місця народження сировини та організація усереднення і корегування сировинних компонентів.

2. Розвиток техніки та технології подрібнення. У світовій практиці зберігається багатостадійний принцип подрібнення сировини з використанням високопродуктивних дробарок. З нових помольних систем більш цікавість представляють вапнякові млини, працюючи за принципом розподілення. Їх переваги: помол, сушка, висока продуктивність, мінімальні витрати металу на подрібнення, низьки витрати електроенергії.

3. Розвиток техніки та технології випалу клінкера, нових способів випалу, низькотемпературних технологій. Використання декарбонізаторів з використанням низькокалорійного вуглевого палива. Необхідно більше звертати уваги на культуру виробництва. Потрібна установка більш сучасних газоочисних та пиловловлюючих пристроїв на ряду печей, млинів та сушильних барабанів та ефективна їх експлуатація.

1 Загальна частина

1. Характеристика сировинних матеріалів

Основними оксидами, що входять до складу портландцементного клінкеру є CaO,SiO₂,Al₂O₃та Fe₂O₃ . Співвідношення між ними коливається у відносно вузьких межах і зумовлюється заданими властивостями цементу, що випускається.

В данному дипломному проекті для виробництва клінкера буде використовуватися: вапняк, глина, колошниковий пил. Цементна сировинна суміш повинна мати сталі модулі та коефіцієнт насичення.

Хімічний склад компонентів сировинної суміші і їхня природня вологість приведені в табл. 1.1.

1. Карбонатний компонент.

Для виробництва цементу можуть використовуватись усі види

карбонатних порід, у тому числі чисті вапняки, крейда, черепашники та ін.

Вміст СаО у карбонатній сировині коливається від 44 до 56 %.

Таблиця 1.1 - Хімічний склад і природна вологість матеріалів, мас %.

Матеріал	Воло-гість W, %	Склад оксидів, мас.%.
SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	ВПП	
Вапняк	6	1,56	0,96	0,35	53,24	1,35	0,25	42,55	100,26
Глина	22	55,65	13,88	4,21	9,84	3,05	0,55	11,44	98,62
Колошни-ковий пил	8	13,45	0,98	65,55	6,22	0,64	0,25	13,58	100,78

У залежності від структури вапняки мають щільність від 2,6 до 3,1 т/м³ і межу мiцності при стиску до 100 МПа.

2. Глинистий компонент.

Метою застосування глинистого компоненту є постачання до сировинної суміші оксидів SiO₂ та Al₂O₃, які знаходяться у складі глин або у побічних продуктах інших виробництв. До найпоширеніших вiдходiв відносяться доменні гранульовані шлаки, які мають у своєму складі SiO₂ - 38-40 %, СаО – 43-44 %, Al₂O₃ – 5-14 %.

До шлаків, застосовуваним у виробництві цементу, згідно ГОСТ 3476–74 подаються такі вимоги:

• коефіцієнт якості (К) повинний бути не менше 1,2;

• вміст оксиду алюмінію – не менше 4,5%;

• вміст оксиду магнію не більше 6 %;

• вміст оксиду марганця не більше 1 %;

• об’ємна вага шлаку не більше 1,2 т/м³;

• вологість шлаку встановлюється згідно технологічній карті.

• Вимоги до хімічному складу вапняку наведені у табл. 1.2.

• Таблиця 1.2 – Вимоги до хімічного складу вапняку

Компоненти	Вапняк розміром 10…40 мм та 25…80 мм
	1 сорт	2 сорт
Вміст СаО, %. не менше	53,5	51,5
Вміст MgO, %, не менше	5	5
Вміст Р, %	Не нормується
Вміст нерозчиненого залишку, не більше	2	4

Глина є високопластичним матеріалом з числом пластичності більше 25. Якість глини визначається ТУ 14-8-126.

Глина повинна задовольняти вимогам, наведеним у табл.1.3.

Таблиця 1.3 – Технічні вимоги до пологівської глини

Найменування показників	Норми для марок
	Загальні				Зажелезне-ні
	ПО	ПГ – 1	ПГ – 2	ПГ – 3	ПГЗЖ
Масова доля на прокалену речовину, % Al2O3, не менше Fe2O3, не більше	37 1,6	36 1,8	35 2,0	33 3,0	29 4,5
Вогнестійкість, ˚С, не менше	1730	1730	1690	1670	1670
Використання маси при прокалюванні, %, не більше	14	14	не нормується
Залишок на ситі № 0063, %, не більше	1	7	12	15	не нормується

Вологість доставленої глини повинна бути не більше 24 %.

Колошниковий пил є залізовміщуючою добавкою для регулювання значень алюмінатного і силікатного модулів.

Технічні вимоги до колошникового пилу:

• колошниковий пил не повинен містити сторонніх залишків;

• вміст вологи не являється браковочним показником.

Вимоги до хімічного складу колошникового пилу наведені у табл. 1.4.

Таблиця 1.4 – Вимоги до хімічного складу колошникового пилу

Найменування показників якості	Норма
Вміст Fe, % , не менше	38,0
Вміст вологи, %, не більше	7,0
Вміст SiO2, не більше	15,0

Допускається до відвантаження колошниковий пил відхилом від вимог у розмірі 10 % від місячної поставки:

• вміст Fe, не менше – 34 %;

• вміст SiO₂, не більше – 20 %.

Колошниковий пил транспортується навалом у залізничних відкритих вагонах або водним транспортом у баржах. Кожна партія повинна бути масою не більше 500 т. Вапняк, глина та гіпсове каміння поставляються на завод залізничним транспортом.

Гіпс (гіпсове каміння) вводиться для регулювання строків тужавлення.

2. Асортимент продукції. Вимоги стандарту