Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі семей қаласының ШӘКӘрім атындағы мемлекеттік униврситеті



жүктеу 1.28 Mb.
бет3/8
Дата28.04.2016
өлшемі1.28 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8
: ebook -> umkd
umkd -> Семей мемлекеттік педагогикалық институты
umkd -> 5 в 020500 «Бастауыш оқытудың педагогикасы мен әдістемесі»
umkd -> «Баспа қызметіндегі компьютерлік технологиялар»
umkd -> Гуманитарлық-заң, аграрлық факультетінің мамандықтарына арналған
umkd -> 5B050400 «Журналистика» мамандығына арналған
umkd -> Әдебиет (араб тілінде «адаб» үлгілі сөз) тыңдарман, оқырманның ақылына, сезіміне, көңіліне бірдей әсер беретін дарынды сөз зергерлерінің жан қоштауынан туған көрнек өнері
umkd -> 5В020500 «Филология: қазақ тілі» мамандығына арналған ХІХ ғасырдағы қазақ әдебиеті пәнінің
umkd -> «Өлкетану тарихы және мәдениеті»
umkd -> Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі шәКӘрім атындағы семей мемлекеттік
umkd -> 5 в 011700 : -«Қазақ тілі мен әдебиеті» мамандығына арналған

сияқты байланыстырушы зат. Оны табиғи доломит тасын / Мg0-СаСО/ балқуына жеткізбей 600 - 750°С температурада

шахтылы немесе айналмалы пештерде күидіру арқылы алады. Алынған өнімді суытып, сосын үсақтайды, диірменге тартып үнтақтайды.

Доломиттің термиялық ыдырау реакциясын мына түрде келтіріп жазуға болады:

МgС03 ■ СаСОг = Мg0 + СаСО2 + С02 - С>кДж ■

мүндағы СаСОз онша көп болмауы керек. Себебі, ол байланыстырушы қасиеті болмағандықтан, балласт болып каустикалық заттың сапасын төмендетеді. Дайын, өнімде магний оксиді ең аз дегенде 10 пайыз, кальций оксиді ең көп дегенде 2,5 % болу керек.

Жалпы айтқанда каустикалық доломитті өндіру процесінің каустикалық магнезитті өндіргендегіден онша айырмашылығы жоқ. Тек қана күйдіру температурасына байланысты түрлі қүрамды материал алуға болады: 1. 650 - 750° С - та алынатын жэне Мg0 мен СаСОз түратын каустикалық доломит; 2. 800 - 850 С - та алынатын жэне МgO, СаО, СаСОз, түратын доломиттық цемент; 3. 900 - 1000 С - та алынатын жэне Мg0, СаО түратын доломиттік эк; 4. 1400 -1500°С - та алынатын, байланыстырушы қасиеті жоқ, отқа төзімді материал ретінде қолданылатын металлургиялық доломит.

Каустикалық доломитті де айтылған себептер бойынша сумен емес, сол магний түздарының судағы ерітіндісімен ерітеді. Бірақ кальций оксиді/ СаО/ магний түздарының ерітіндісімен әрекеттесіп, хлорлы немесе күкіртқышқылды кальций түзейді де қатайыңқыраған каустикалық доломиттің сапасын төмендетіп жібереді. Сол себептен де СаО мөлшерінің каустикалық доломитте аз болуын қамтамасыз етуге тырысқан жөн.


Магнезиалдық байланыстырушы заттардың қасиеттврі және қолданылуы.

Каустикалық магнезит - тез қатаятын байланыстырушы. Тығыздығы р =3,1-3,4 г/см , орташа тығыздығы Рт =700-350 кг/м . Оның үстасу мезгілі үнтақтылығы мен күйдіру температурасына байланысты. Ұстасу басы еріткішпен араластырған соң 20 мин. ерте емес, ал соңы - 6 сағ. кеш болуы керек.

Каустикалық доломит сапасы төмендеу байланыстырушы. Тығыздығы рн = 2,78 - 2,85 г/см3, орташа тығыздығы рн= 21050-1100 кг/м3.

Ұстасу мезгілі созыңқы, басы - 3 - 10 сағ. кейін, соңы - 8 - 20 сагаттан кейін болады.

Түз ерітіндісіне еріткен каустикалық магнезит жүмсақ қамырынан жасаған үлгінің сөткеден кейінгі созғандағы мықтылығы 1,5 МПа жоғары, ал 28 сөткеден кейінгі - 3,5 - 4,5 МПа. Каустикалық доломиттікі бүдан көп төмен. Магнезит пен қүм араласпасынан тыгыздап қалыпталынған үлгінің 28 сөткеден кейінгі қысқандығы мықтылық шегі бойынша үш маркаға бөлінеді: 400,500 жэне 600. каустикалық доломит төрт маркаға: 100,150,200 және 300. Магнезиалды байланыстырушылар су эсеріне төзімсіз. Олар тек қана ауада қатайып, 60 пайыздан көп емес ылғалы бар жерде ғана қолданады.

Олар өте биік адгезиялық мықтылығын тек қана минералдық толтырушылар ғана емес, органикалык/ ағаш үнтағы мен жаңқасына және т.б./ толтырушыларды да қолданғанда көрсетеді. Сондықтан магнезиалдық байланыстырушылар ксилолит, фибролит, жылу өткізбейтін материалдар мен бүйымдар, қолдан жасайтын мраморлар, қабырға сылайтын ерітінділер жасауға қолданады.



Дәріс 6 Тақырыбы: Гидравликалық әк және гидравликалық әктің өндірісі мен қатаюы.
Дәріс жоспары:

  1. Гидравликалық әк. Гидравликалық экті ондіруге керекті шикізат және шикізатты күйдіргенде жүретін процестер.

  2. Гидравликалық әктің өндірісі және қатаюы.

  3. Гидравликалық әктің қасиеттері және қолданылуы.

Гидравликалық әк деп құрамында 6 - дан 24 пайызға дейін сазы жэне ұнтақ дисперсиялы құмды қоспасы бар, тау әк тасын / СаСОэ/ балқытуға жеткізбей күйдіргенде алынатын өнімді айтады. Күйдірген өнімді диірменде тартып дайын ұлпа тэрізді гидравликалық әк шығарады.



Гидравликалық экті ондіруге керекті шикізат. Шикізат ретінде эдетте, мергелдік известняк жынысын пайдаланады. Жоғарыда айтқандай, оның қүрамында 6-25 % саз жэне ұнтақ дисперсиялы құмды қоспалары болады. Бұл шикізаттың химиялық құрамы гидравликалық немесе негіздік модулмен, яғни СаО пайыздық мөлшерінің қышқылдық оксидтердің пайыздық мөлшеріне. қатынасы бойынша сипатталды:

%СаО

т = ----------------------------

%(8Ю2+ А12Ог+ Ғе2Ог)
Бұл гидравликалық модуль мөлшері 9-1,7 аралығында болу керек. Шикінің гидравликалық модулі төмен болған сайын одан алатын гидравликалық эктің гидравликалық қасиеті анықтау болады жэне күйдіру өнімінде бос кальций оксиді аздау қалады. Гидравликалық модулі жоғарылаған сайын алатын өнім ауалық экке жақындай түседі. Сондықтан шикі зат осы модульдің шамасына байланысты ауалық әк/ ш > 9/, орташа гидравликалық әк/, босаңгидравликалық /т=4.5 -9/, күшті гидравликалық / т=1,7 -4,5/ әк болып бөлінеді. Ал, романцемент үшін - т=1,7 - 1,1. Босаң гидравликалық әк сумен әрекеттесекенде үдемелі сөнеді, порошокқа ыдырап кетеді, гидравликалық қасиеті бар, сөнбейтін түйіршіктер мұнда аздау. Күшті гидравликалық эк қарқынды сөнбейді. Егер эктің модулі 1,7-1 тең болса, онда ол тіпті сөнбейді, өзінің қасиеті бойынша романцементке жақын болады. Мұндай әкті шектік немесе цементтік әк деп атайды.

Шикізатты күйдіргенде жүретін процестер. Гидравликалық әкті аларда айтылган кальций карбонатын 900 - 1000°С температурада күйдіреді. Күйдіру кезінде алдымен кальций карбонаты кальций және көміртегі оксидтеріне /СаО жэне С02/ жіктеледі, одан кейін саздық минералдар аморфты /Sі02, А120з және Ғе203/ қышқылдық оксидтерге ыдырайды. Кальций оксидінің біразы 1000 -1100С температурада қатты қалпында Sі02, А1203, Ғе203 қышқыл тотықтарымен химиялық эрекеттеседі. Осындай эсерлесудің нэтижесінде едәуір аз негізгі силикаттар, алюминаттар жэне ферриттер/ 2СаО ■ SiO2 ;2СаО ■ АІ2О3 ;

2СаО ■ Ғе2О3 қосындылары құралады. Бұл қосындылар күйдіру өніміне гидравликалық қасиет береді.

Сонымен, гидравликалық эк түрлі қосындылардан тұрады. Олардың біразы/ СаО +Мg0/ эктің ауалық қасиетіне себепкер болады, ал бір бөлігі/ силикаттар, алюминаттар, ферриттер/ - гидравликалық қасиетіне. Гидравликалық әктің құрамында силикаттардың, ферриттердің мөлшері көп болган сайын оның гидравликалық қасиеті өрлей түседі.


Гидравликалық әктің өндірісі және қатаюы.

Гидравликалық әк өндірісі шикізатты шығару, оны үсақтау, күйдіру жэне күйдірілген өнімді диірменге тарту процестерінен түрады. Мергелдік жынысты шығару жэне ұсақтау тәсілдері әктас жынысын шығарып, ұсақтау тәсілдері сияқты. Мергелді шахты пешінде немесе айналмалы пеште күйдіреді. Күйдірілген өнімді жақты немесе балғалы ұсақтағыштарда ұсақтайды, онан кейін диірменде тартып ұнтақтайды. ¥нтақтылығы № 008 електе 5-7 пайыз қалдығына сай болу керек.

Гидравликалық эк қатаю мезгілінде ауалық жэне гидравликалық қатаюға тэн процестер жүреді. Алдымен, ауалық эк қатайғандай, СаО гидратацияланып кальций тотығының гидратына Са(ОН)2 көшеді. Бұдан эрі қарай кальций силикаттары, алюминаттары және ферриттері гидраттанып өздеріне сай коллоидтық жэне субмикрокристалдық қалпында гидратты қосындыларын құрайды. Біртіндеп гидраттар тығыздалынады және Са(ОН)2 кристалымен түйретіле тұтас конгломерат болып қатаяды. Айта кететін нэрсе, бұл эктің қатаю мезгілінде, жоғарыда аталған екі түрлі процестің жүруіне сай ол ұластырылған режимде қатайганы жөн. Алдымен құрғақ ауа ортасында, одан кейін ылғалды ортада қатаю керек, жэне де гидравликалық модулі жоғары болған сайын құрғақ ауада ұзақтау қатаюды керек етеді.
Гидравликалық әктің қасиеттері және қолданылуы.

Гидравликалық әктің бос салғандагы тығыздығы 600 - 800 кг/м3, нагыз тығыздығы - 2,6 - 3,0 г/см . Су кажеткерлігі және су ұстамдылығы ауалық әкпен салыстырғанда төменірек. Себебі оның құрамында СаО басқа силикаттар және ферриттер бар. Мұндай қосылыстар ерітіндінің жұмсақтығын төмендетуге септігін тигізеді. Гидравликалық әктің ұстасу мезгілдері ондағы кальций оксидінің мөлшеріне байланысты. Босаң гидравликалық эк тездеу ұстасады да баяу қатаяды, ал күшті гидравликалық эктікі бұған кері. Әдетте ұстасу мезгілінің басы 0,5 - 2 сағ., соңы - 2 - 16 сағ.

Гидравликалық эк сумен араластырганда кальций оксиді қарқындау сөнгендіктен массаның көлемі көбейіп жарылып кетеді. Сондықтан П.И.Боженов әкке қажетті суды бірақ құймай, екі сатылы режиммен құйып араластыруды ұсынады. Алдымен 10-15 пайыз сумен араластырып 20 - 30 минут күтеді, содан кейін барлық қалған суды құйып араластырады. Егер бірінші бөлек сумен араластырғанда араласпаның температурасы 40 С жоғары көтерілмесе, онда мұндай экті барлық сумен бірдей араластыруға болады, себебі ерітіндінің көлемі өзгерсе біркелкі өзгереді.

В.В.Манжурнет гидравликалық эктің негізінде дайындаған массада зиянды деформацияның болу қаупінен сақтану үшін оған диірменге тартар кезде 2-5 пайыз гипс қосуды ұсынған. Себебі, гипс әктің сөну процесін баяулатып, деформацияны онша болдыртпайды.

Гидравликалық әктің мықтылыгын құрамы 1:3 аз жұмсақтылы ерітіндіден жасалған стандартты өлшемдегі үлгілерді сынау арқылы анықтайды. Үлгілер жасалған соң, I сөтке жабық бакта сақталып, 6 тәулік су үстінде, одан кейін 21 тәулік су астында қатаяды. Босангидравликалық эк 28 сөткеден соң сыналады. Сонда қысқандағы мықтылығының шегі 2,0 МПа кем болмау керек. Күшті гидравликалық әк 7 сөткелік шағында - 1,0 МПа, ал 28 сөткелікте -5,0 МПа кем болмау керек. Гидравликалық әкке түрлі сілтіге төзімді минералдық пигменттер /охра, сурик, мумия, кызғылт крон, ұнтақталған кірпіш/ қосып түрлі -түсті әк алуға болады. Оларды сәнді-өңділік материал ретінде қолданады. Әдетте қосылатын пигменттердің мөлшері 5 пайыздан аспайды. Гидравликалық әк суға төзімділігі және мықтылығы жоғарылау құрылыс ерітінділерін жасауға, әкті-пуццолонды цементтер шығаруға, төмен маркалы жеңіл жэне ауыр бетондар өндіруге

пайдаланады. Гидравликалық эк негізінде шығарған әкті-пуццолонды цементтердің ерекшелігі-мықтылығы жэне ауа төзімділігі жоғарылығында. Гидравликалық экті онша үдемелі көлік жүрісі жоқ жолдарды салғанда сазды онымен беріктендіріп, түрақты ету үшін де қолданады. Гидравликалық эктен дайындалған құрылыс ерітінділері мен бетондар, егер оларды ауасы дымқыл ортада пайдаланса, жоғары мәңгілік материалдар қатарына жатады. Бірақ еске сақтайтын нэрсе, гидравликалық әктен жасалған бұйымдар тығыздықтары төмен болғандықтан ауыспалы сулану жэне құрғау, сондай-ақ мұздану және еру режиміне шыдамсыз келеді.


Дәріс 7 Тақырыбы: Романцемент және цемент өндірісінде қолданылатын шикізаттар
Дәріс жоспары:

  1. Романцемент.

  2. Портландцемент

  3. Цемент өндірісінде қолданылатын шикізаттар

  4. Цемент өндіру тәсілдері

Оның құрамында 25 пайыздан көбірек саз қоспасы бар ізбестік немесе доломитталынған мергелдер жыныстарын балқытуға жеткізбей шахты немесе айналмалы пештерде 1000-П00°С температурада күйдіріп алады. Романцементтің қасиетін реттеу үшін оны диірменге тартар кезде оган 5 пайызға дейін гипс және 15 пайызға дейін активті минералдық қоспалар енгізеді. Романцемент алу үшін пайдаланатын мергелдік жыныстардың гидравликалық модулі 1,1 -1,7. Осы модуль мөлшерінде кальций оксидінің (СаО) барлығы силикаттарға, алюминаттар жэне ферриттер құруға кетеді. Әдетте романцемент өндіру үшін дайын табиғи мергелді пайдаланады. Романцементтің ұнтақтылығы гидравликалық эктің ұнтақтылығындай болу керек. Бос салғандағы тығыздығы - 800 -1000 кг/м3, тығыздалған қалпында 1100-1300 кг/м, ал нағыз тығыздығы - 2,6-3,0 г/см аралығында. Романцементтің ұстасу мезгілінің басы сумен арастырылғаннан кейін 20 мин. ерте болмау керек, соңы - 24 сағ. кем болмау керек.

Романцементтің мықтылығын гидравликалық әктің мықтылығын анықтау тәсілІмен анықтайды. 7 тэуліктен кейінгі қысқандағы мықтылығы бойынша романцементтің төрт маркасы болады: 25, 50, 100 жэне 150. Бірақ 25 жэне 50 маркалы романцемент шығарудың тиімділігі жоқ. Романцементтен жасалган бұйымдар ылғалды жерде мықтылығын біртіндеп асыра береді.

Романцемент те гидравликалық әкті қолдану мақсаттарында пайдаланады, оның ішінде қалауға және сылауға қажет құрылыс еретінділерін, төменгі маркалы бетондарды дайындауға қолданылып, портландцементті үнемдеуге мүмкіншілік береді


Портландцемент

Портландцемент жэне олардың түрлері ең маңызды материалдың бірі. Портландцементтің гидравликалық қасиеті күшті болғандықтан оның негізінде жасалынған бұйымдардың қатаю процесі ауа ортасынан гөрі ылғалды жерде үдемелі жүреді. Әсіресе сулы ортада қатаюын тоқтатпай мықтылығын ұлғайта береді. Сонымен портландцемент әралуан температуралық - ылғалдылық жағдайларда паидаланатын құрылыс конструкциялары үшін жарамды болғандықтан, универсалды гидравликалық байланыстырушы болып саналады. 1796 жылы Англияда романцемент атты гидравликалық байланыстырушы зат өндірісі ұйымдастырылған. XIX ғасырдың ортасына дейін осы романцемент негізгі гидравликалық байланыстырушы болып келді. XIX ғасырдың бас кезінде Ағылшын инженері Джозефа Аспдин жэне Россияда инженер Егор Челиев табиги эк тас пен саздан тұратын жасанды араласпаны күйдіру арқылы гидравликалық байланыстырушы зат алуды мақсат етіп зерттеу жұмысын жүргізген. Бірақ Д.Аспдин 1824 жылы жаңа гидравликалық байланыстырушы өндіру тәсіліне патент алып үлгерген. Бұл байланыстырушы зат қатайган қалпында түсі мен мықтылығы бойынша сол кезде Портленд каласына жақын жерде шығарылатын портланд тасына ұқсас болғандықтан портландцемент деп аталып кеткен. Россияда портландцемент өндіретін бірінші завод 1839 жылы Петербургте салынған, 1856 жылы осы жерде тағы үлкен завод салынды. Бұдан былайғы жерде Рига /1866ж/, Щуравада /1870ж./, Польскіде /1874 ж/ және т.б. жерлерде цемент шыгаратын зауыдтар іске қосылған. 1913 жылы Россияда цемент өндірісін 1777 мың тоннаға жеткізген. Отан соғысының алдында 1940 жылы 5.77 млн. т. цемент шығарылған. Сол уақыттан бері көптеген республикаларда, соның ішінде Қазақстанда көптеген цемент зауыттары салынып, қазір тек Қазақстанның өзінде - 9 млн. тонна портландцемент жэне оның басқа түрлері шығарылады.

Цемент зауыдтарының 65 пайыз өнімі портландцементке келеді. Цементтің қалған түрлері осы портландцемент өндірісі негізінде қосымша химиялық және технологиялық тэсілдермен алынады. Сондықтан портландцементті толықтау түрде талқылағанымыз жөн.

Портландцемент. Ауада да және суда да қатая беретін портландцемент клинкері мен гипсті біріктіріп ұнтақтағанда алынатын гидравликалық байланыстырушы заттар портландцемент

деп аталады. 1,5-3,5 пайыз гипсті оның ұстасу мезгілдерін реттеу үшін қосады. Себебі, гипссіз ұнтақталған клинкер бірнеше минуттың ішінде қатып үлгереді де құрылыста қолдануын қиындатады. Клинкер - цементтің ең басты құрам бөлігі /компоненті/. Оны тау жынысынан - карбонаттан /75-80%/ және саздан /20-25%/ құралган, клинкерде жоғары негізді силикаттардың болуын қамтамасыз ететін, шикі араласпаны балқуына жеткізе күйдіру арқылы алады. МОСТ 10178-85 портландцементтің үш түрін өндіруді қамтыган: ҚЖ-қоспасыз, Қ5-қосылган активті минералдық қоспалар мөлшері 5 пайызга дейін, Қ 20-5 пайыздан 20 пайызға дейін /глиежден басқа/ шөкпелі тау жынысынан алынған минералдық қоспалар немесе 20 пайызға дейін домналық жэне электротермофосфорлық гранулданған шлактар, глиеждер жэне басқа минералдық қоспалар қосылған портладцементтер.


Цемент өндірісінде қолданылатын шикізаттар

Шикізат базасының сапасы жэне дайындалған шикізат араласпасының құрамының дұрыстық дэрежесі бойынша алынатын цементтің сапасын, пештердің өнімділігін , отын шығынын және т.б. өндірістің көрсеткіштерін алдын ала жобалап айтуға болады. Цемент клинкерін алу үшін қажет негізгі шикізат материалдарын үш түрге бөлуге болады: 1. Күйдіргенде СаО беретін карбонаттық компонент - СаСОз; 2. Көпшілігінде алюмосиликаттан тұратын саздық компонент; 3. Шикізат араласпасында жетіспей тұрған оксидтердің мөлшерін реттеу үшін қолданылатын корректирлеуші /түзеуші/ қоспалар.

Карбонаттық компонент ретінде негізінде СаО /40-44% көбірек/, Мg0 /3,2-3,7 пайыздан көп емес/ жэне азғана Nа20 + КгО (1% көп емес) тұратын карбонаттар тау жынысын (ізбес тасы, бор, туф, мрамор жэне т.б.) қолданылады. Әсіресе өте бағалы шикізат - саздан (20-50 пайыз) жэне майда көмірқышқыл кальцийден (50-80%) тұратын мергелдік тау жынысы. Саздық компонентке каолинит, монтмориллонит, галлуазит жэне гидрослюд сияқты минералдардан тұратын жұқа дисперсиялы шөкпелі тау жыныстары жатады. Онымен қатар жеңіл балқымалы саздар, саздылы мергель, саздылы сланец, лесс жэне т.б. с.с жыныстар пайдаланылады. Бұлардың химиялық құрамдары мына оксидтерден тұрады: 60- 80 % Sі02, 5-20% - А120з, 3-15% - Ғе203. Саздардың құрамында тағы көмірқышқыл тұздары түрінде аздаган кальций жэне магний оксидтері болуы мүмкін. Nа20, К20 жэне Мg0 қосылған ерігіш тұздар қоспалары мүмкіндігінше аз болуы керек.

Корректирлеуші қоспалар, жоғарыда айтылғандай, карбонат жэне саздан тұратын екі кампонентті шикізаттар араласпасьшдағы жетпей тұрған оксидтерді қажетті мөлшерге жеткізу үшін қолданатын шикізат. Мысалы, SiO2 мөлшерін шикі араласпаға трепел, опока қосу арқылы көбейтеді. Күкірт қышқылдар заводының пириттер огоркаларын немесе домналық пештердің колошник топырагын қосып Ғе20з мөлшерін көбейтеді, А12O3 мөлшерін көбейту үщін бокситті немесе глинеземге бай саздарды қолданады.


Әртурлі өнеркэсіптердің жанама өнімдері мен қалдыктары.

Жанама өнімдер мен қалдықтар цемент өнеркэсібі үшіні өте өтімді шикізат болып есептеледі. Олардың көпшілігі құрамдары бойьшша портландцемент клинкеріне жақын, демек қолдануға дайын тұрған қоспалар. Қазіргі кезде домна қоқыстары, электротермофосфорлар шлактары жэне глинезем өндірісінің қалдығы-нефелиндік щлам цемент өнеркәсібінде кең қолданылады. Электротермофосфорлар қоқыстары табиғи фосфориттерді электро пештерде 1450-1550°С температурада тікелей буға айңалдыра айдағанда пайда болатын /возгонка/ қалдық. Домналы және электротермофосфорлар қоқыстарының құрамы көптегең оксидтерден және күкіртті кoсындылардан тұрады: СаО, Sі02, А1203, Мg0, Ғе203, СаS, МпS, ҒеS.

Қоқыс қосылған шикі араласпаларды күйдіргенде отыңңың шығыны төмендеп, пештің өнімділігі өседі. Нефелиндік шлам өте жогарғы температуралық өңдеуден шыққандықтан, портландцемент клинкерінің құрамында болатын екі кальцийлі силикаттан тұрады. Сондықтан оны белитті шлам деп те атайды. Химиялық құрамы: Sі02 - 25-30 пайыз, СаО -50-55 пайыз. Бұдан дайын шикі араласпа алу ушін 15 -20 пайыз кальций карбонатын қосса болғаны. Мұндай араласпадан клинкер алғаңда, отын шығьшы 20 - 25 пайыз төмендейді де пештің өнімділігі 20

пайыз шамадай өседі.



Отын. Цемент өнеркэсібі отьш мен энергияны ең көп тұтынатын халық шаруашылыгының бір саласы. Жыл сайын цемент өнеркэсібі 23 млн.т. щартты котельдік-пештік отынын жәңе 14 млрд. кВт/сағ. электрэнергиясын тұтынады. Тұтьщатын отыңңың құны дайын цементтің өзіндік құнынан 26 пайызға дейін болады. Отың мен электр энергия шығының 1 пайыз азайту арқылы 12,5 млн. тенге экономия жасауға болады. Сондықтан отын және энергия қорын ұқыпты тұтыну, оны унемдеу жолдарын іздестіру цемент өнеркэсібі үшін өте маңызды мәселе. Цемент өнеркәсібінде отын үшін майдаланған тас көмір, мазут және табиғи газ қолданады. Әрине тас көмір қолданудың көптеген ыңғайсыздығы бар. Біріншіден, оны қолданарда қосымша қойма алаңын жасау керек, өзіндік кептіруге жэне ұнтақтауға қажет агрегаттармен жабдықталған технологиялық жолы болу керек. Оның үстіне заводтың санитарлық жағдайы нашарлауынан көмірдің өзінен-өзі жанып кету қаупі туады. Осы себепті техникалық қауіпсіз жұмыс істеу үшін көптеген инженерлік, экологиялық проблемаларды шешуді керек етеді.

Сұйық отын (мазутты) қолдануда да көптеген ыңғайсыздық бар. Мысалы, оны пешке берер алдында сүйықтандыру үшін 60-70 С температураға дейін қыздыру қажет. Сондықтан оны қыздыратын агрегат салу керек, оған қоса мазутты сақтайтын арнаулы қойма, қоймадан оны қопару үшін насос талап етіледі. Технологиялық жагынан ең өтімді табиғи газ. Ол газ жүргізу қүбыр жолынан басқа ешқандай қүрылысты да, жабдықты да қажет етпейді. Сондықтан кейінгі жылдары мүмкіндігінше цемент заводтары табиғи газ қолдануға көшіп жатыр.


Цемент өндіру тәсілдері
Портландцементті өндіру мына төменде аталған негізгі операциялардан түрады:

Шикізаттар араласын қүрғақ немесе сулы тэсілмен дайындайды. Соған сэйкес портландцемент өндіру тэсілі - қүрғақ жэне сулы болып екіге бөлінеді. Біздің жэне басқа республикаларда көбіне сулы тэсілді қолданады.



Сулы өндіріс тәсілі бойынша шикізаттардың майдалануы мен араласуы, олардың күрамының орташалануы және корректірленуі белгілі бір су мөлшерін қосу арқылы жасалынады. Ал, қүрғақ тэсіл қолданғанда көрсетілген операциялардың барлығы шикізаттың күрғақ қалпында жасалынады. Шикізаттар араласын дайындау тәсілдері олардың /саздың, әк тастың, бордың жэне т.б./ физикалық қалпына, ылғалдығына, біркелкілігіне байланысты. Мысалы, егер табиғи заттардың /шикінің/ ылғалдығы жэне мықтылығы тіпті жоғары болса, онда эрине олардың күрғақ тәсіл бойынша үнтақтап жэне араластырып, қүрамы біркелкі шикізаттар араласын дайындау қиынға түседі. Жеке бір жағдайда шикізаттар аралас тәсілдермен де дайындалады. Бүл вариант бойынша шикізаттар алдымен сулы тэсіл өндіріс бойынша дайындалады. Одан кейін сүйық шикізаттар шламын мүмкіндігінше арнаулы қүрал көмегімен сүзіп, судан ажыратады. Сөйтіп жартылай қүрғақ күйінде күйдіру пешіне береді. Айтылған тэсілдердің эрқайсысының өзіне тән артықшылығы және кемшілігі де бар.
Сулы өндіріс тәсілі.

Әдетте мықтылау карбонат тасы мен ылғалдылығы 5 пайыздан жоғары жүмсақтау саз қолдануға бағытталған. Себебі мүндай минералдық жыныстардан қүрамы біркелкі үнтақталған шикізатты осы сулы тәсіл бойынша дайындау жеңілге жэне арзанға түседі. Бүл тэсіл бойынша негізгі шикі материалдардың физикалық-механикалық қасиеттеріне жэне т.б. факторларға байланысты портландцементті түрлі технологиялық схемамен алуға болады. Жүмсақ жыныстарды (бор, саз) қопарыстырушы деп аталатын арнаулы аппаратта (д=12 м; Н=3 м) көп су қосып араластырып қаймақ түсті лай алады (шлам). Ауыр қүмы бөлініп аппараттың түбіне шөгеді. Сазды жақсы ұнтақтау үшін құмнан бөлініп байытылған сұйық саз ротарлық диірменге немесе айналмалы домалақ диірменге беріп тартады Жұмсақ минералдық жынысты қолданғанда көп су қоса ұнтақтау үшін эсіресе ММС 70x23 қысқа барабан типті өздігінен ұнтақтау диірмені "Гидрофол" өте тиімді болып саналады. Барабан іш жағынан тозбайтын плитамен қабатталған (брондалған). Бұл брондық плиталардың арнаулы қырлары болады. Гидрофол айналғанда сол қырлары материалды жоғарғы шеткі нүктесіне дейін көтеріп тастап отырады. Осындай процестің арқасында сумен араласқан шикізат өзінен-өзі талқандалып 3-5 мин ішінде майда шлам болып шығады. Судың мөлшерін азайтып, онымен қатар шламның керекті ағымдылығын сақтау ушін сұйықтандырушылар - сырттай активті қоспалар қосады/ СДБ, мылонафт, натрий триполифосфаттар және т.б./. бұл қоспалар шламның суын 3-4 пайыз азайтады / сур.3.2./. гидрофольдан шыққан шлам бассейнге түседі. Бұдан былайгы технологиялық процесті схемадан көруге болады.____________



Егерде қатты карбонаттар /тау эк тастары/ және жұмсақ саз қолданса цемент өндіру технологиялық схемасы шикі зат материалдарын алдымен ұсақтап, одан кейін оларды бір - бірімен қоса диірменде ұнтақтап біркелкі дисперсиялық шлам дайындау процестерінен басталады сулы тэсіл бойынша цемент өндіру схемасын қараңыз. Әк тастарды /известняктарды/ екі немесе үш стадияда жақты және балғалы ұсатқыштарда ұсақтайды. Ұсақталған известняк жэне саз қопарылыспасынан саз шламы белгілі мөлшерде шикі заттар диірменіне келіп түседі. Шламның керекті химиялық құрамын қамтамасыз ету үшін, оны бассейнде немесе өндіріс потокы бойынша түзейді Қаймақ тәрізді шлам диірменнен кейін насоспен күйдіру пешінің шағын багына айдалады. Бактен шлам бірқалыпты айналмалы ұзын пешке келіп құйылады. Схемада .көрсетілгендей шлам пеш кеңістігінде біртіндеп физикалық жэне химиялық процестердің нәтижесінде цемент клинкеріне айналды.


Құргақ тәсіл өндірісі.

Құрғақ тәсіл бойынша цемент өндіру схемасы шикі заттың физикалық және химиялық қасиетіне байланысты.


Қазіргі цемент заводтарында құрғақ тэсіл бойынша известняк пен саз ұсақтанудың бірінші стадиясын/ сатысын/ өткеннен соң химиялық кұрамын анықтайтын сынаққа алушы аппаратардан, 0-10 мм дейін майдалайтын ұсақтағыштардан, ренгенрадиометриялық сараптаушылардан тұратын пункттерден өтеді. Бұл химиялық анализдің негізінде ұнтақталған шикізаттардың дэлдігі 3-4 пайыз шамасындай бірінші дозалауды жасайды.

Дозаланган эк тасы мен саз «Аэрофол» диірменіне келіп өзінен -өзі ұнтақталынады. Оларды кептіру үшін «Аэрофолга» пештен шығатын температурасы 600-650°С ыстық газды жібереді. Өздігінен ұнтақтау диірмені «Аэрофол» -тиеуші/ салушы/ жэне түсіруші қаптармен/ тығыздалып қосылған қуыс науа/ жабдықталған диаметрі 7 - 10 м/ диаметірінің ұзындығына қатынасы 3:1 н- 4:1 / айналмалы барабан. Бұл тэсілмен ылғалдылығы 20 - 25 пайыз минералдық жыныстарды кептіріп ұнтақтауға болады. Қуыс науаның диаметрі үлкен болғандықтан, мұнда жіберетін ыстық газдың да көлемі жетерліктей. Оның үстіне газдың материалдарымен жанасу ауданы кең болғандықган, диірменнің өнімділігі де жоғары.

«Аэрофол» диірменінде шикі затты тарту цемент өндірісіндегі минералдық шикізаттарды ұнтақтау техникасындағы нағыз маңызды тиімділігі зор шешімнің бірі. Біріншіден, әк тасты екінші рет ұсақтау бөлімі соғылмайды; екіншіден, шикі затты ұсақтау жэне кептіру процесі бір агрегатта қатарынан орындалатындықтан арнаулы кептіру бөлімде тұрғызылмайды; үшіншіден ұнтақтауға қажет ұнтақтаушы денелер және электр - энергия шығындары едэуір төмендеиді; төртіншіден шикізатты пештен шығатын ыстық газды қолдану арқылы құрғату отын шығынын қысқартады.

«Аэрофол» диірменінде өз бетімен ұнтақталу механизмі 3.3 жэне 3.4 - суреттерде көрсетілген. «Аэрофол» барабанының іш жағынан бекітілген қалақтар ұсақталған тасты жоғарғы шекті нүктеге дейін көтеріп тастап отыратын болғандықтан шикі зат ұнтақталып, әрі ыстық газдың жылумен кеуіп те үлгереді.

Құрғақ тәсіл өндірісінде шикі заттарды екі түрлі схемамсп ұнтақтайды: ашық жэне жабық ұнтақтау циклі. Ашық цикл бойынша /сур. 3.5,а/ материал диірмен арқылы бір - ақ рет өтеді; жабық циклде/ сур.3.5.,б,в/ ірі фракциялы материалдар сепаратор арқылы диірменнен ұнтақтығын жеткізу үшін екінші рет жібереді. Сонымен, диірменнен жақсы майдаланған жэне кептірілген құрамы біркелкі шикізат талынады. Жалпы техникалық жэне экономикалық көрсеткіштер жағынан құрғақ тэсіл өндірісі сулы тәсілден басымдау келеді. Бұл тәсіл бойынша үлкен пешті қолданғанда, клинкер алуға кететін отын шығыны шамамен екі есе азаяды, бір жұмысшыға шаққандағы жылдық өнім 40 пайыз өседі, өнімнің өзіндік құны 10 пайыз азаяды жэне завод салуға кететін қаражаттың мөлшері 40 пайыз қысқарады.

Дегенмен құрғақ тэсіл цемент өндірісінде біраз күрделі жабдықтар қажет етеді, еңбек санитариясын қамтамасыз етуді, дала кеңістігін таза сақтауды киындатып жібереді. Оның үстіне ылғалдылығы 20 - 25 пайыз жоғары минералды құрғатып өңдеу көп отын шығынын керек етеді. Сондықтан ылғалдылығы жоғары шикі заттар қолданатын заводтар үшін отынды үнемдеудің ақиқат жолы - құрастырылған тәсіл өндіріс тәсіліне көшу.

Қарастырылған тэсіл алдымен шикі зап дайындап, одан кейін пресс - сүзгіштерде 35-40 % суы бар шламда біраз құрғатып жэне гранулдап күйдіру пешіне беру процестеріне негізделген. Бұл тэсіл бойынша орындалатын өндіріс процестерінің схемасы 3.6. суретте келтірілген. Осы схема бойынша шикі заттар диірменінен шығатын шлам түзетілгеннен соң, вакумм - сүзгішке немесе пресс - сүзгішке келіп түседі де ылғалдылығынан 16-20 % дейін төмендетеді. Осы жерде гранулданады. Құрғақталған гранулдардан түтіннен электрофильтірмен тосып алынған тозаңға бір - бірінен жабыспайтындай етіп аунатып, күйдіру пешіне береді.






































Ізбес тасы




Саз







1




*







Ұсақталуы




Ұсақталуы
















і













Суда жібітілуі


















*










Шикі материалдардың талқандалуы / шлам алу/










І










Шлам қүрамының дүрысталуы







*







Шламның сүзіліп сусыздануы










+










Сусызданған шламның түйіршіктенілуі










*










Түйіршіктер күйдіріліп, клинкердін алынуы










і










Клинкердің суытылуы










*










Клинкердің жэне қоспалардың сақталуы







*







Клинкердің жэне қоспалардың үнтакталынуы










*










Цементтің силоста сақталынуы










*










Цементті көлікке тиеу және қапшықтау


























1   2   3   4   5   6   7   8


©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет