Экологические системы

Asphalt-stroy.ru

Характеристика производственного процесса

При всех способах весьма важно обеспечить бесперебойное поступление сырьевой смеси на обжиг для получения из нее портландцементного клинкера.

Обжиг сырьевой смеси - центральный этап технологии цемента. Для обжига применяются два типа печей - шахтные и вращающиеся.

Шахтные печи применяются иногда при сухом способе производства, особенно целесообразно их применение при использовании природного сырья, известковых мергелей, когда вся подготовка сырья сводится практически к его дроблению.

Основным видом печей при мокром и сухом способах производства являются вращающиеся длиной от 150 до 230 м диаметром 5…7 м и короткие длиной от 60 до 95 м с различными запечными устройствами (конвейерный кальцинатор, циклонные теплообменники, холодильники и др.). Больше других применяют печи длиной 170 и 185 м.

Вращающаяся печь (рис. 1) устанавливается с небольшим уклоном (3…4°) в сторону передвижения сырьевой смеси. Печь медленно (1…2 оборота в 1 мин) вращается вокруг своей оси на подшипниках, Сырьевая смесь подается в печь автоматическим питателем с верхнего ее конца, и со стороны нижнего конца вдувается топливо - мазут, природный газ или воздушно-угольная смесь. Горячие газы направляются навстречу сырьевой массе. По всей длине вращающейся печи и сложном печном устройстве условно различают шесть зон. Внутри печи, облицованной надежной огнеупорной футеровкой, находятся различные внутрипечные устройства для лучшего перемешивания и интенсивного прогрева сырья (фильтр-подогреватели шлама, цепные завесы, металлические и керамические теплообменники). Зоны различают по основным физическим и химическим процессам, проходящим при нагревании

В зоне сушки происходит испарение свободной воды. Подсушенный материал комкуется и распадается на гранулы. В зоне подогрева при температурах от 200 до 700°С сгорают органические примеси, удаляется химически связанная вода и образуется каолинитовый ангидрит А12О3-2SiO3, или, что то же Si2А12O7. Обе эти подготовительные зоны составляют при мокром способе около половины длины печи, при сухом способе - значительно меньше. В зоне кальцинирования при интервале температур от 700 до 1100°С происходят диссоциация карбонатов СаСO3 и MgCO3. a также разложение глинистого компонента на оксиды SiO2, Аl2О3, Fе2О3. Они вступают в химическое взаимодействие с СаО в твердом состоянии и в конце этой зоны образуются соединения ЗСаО-А12О3 или Са3А12О6, 2CaO-Si02, или Ca2Si04 и др.

В зоне экзотермии при температурах 1100…1300°С также проходят реакции в твердом состоянии с выделением большого количества теплоты (до 420 кДж на 1 кг клинкера). На коротком участке печи (5…7 м) образуются дополнительные количества Са3А12О6 и Ca2SiO5, а также алюмоферрит кальция 4СаО-А12О3-Fе2О3 или Ca4Al2Fe2O10. В зоне спекания температура достигает наивысшего значения 1450oС и происходит частичное плавление сырьевой смеси, образуется расплав (жидкая фаза) в количестве 20…30% объема обжигаемой смеси. В присутствии жидкой фазы происходит более полное насыщение силиката кальция известью и образуется основное соединение портландцементного клинкера - трехкальциевый силикат ЗСаО Х Х SiO2 или Ca3SiO5. По Бутту и Тимашову, сначала образуются тетраэдры SiO4-4, которые потом соединяются с ионами Са2+, образуя кристаллическую решетку трехкальциевого силиката; последний выделяется в виде мелких кристалликов. Протяженность зоны спекания - 10…15% длины печи. В конце зоны происходит понижение температуры до 1300°С и кристаллизация Са3АI2О6, Са4Аl2Fе2О10 и MgO. Получающийся в результате обжига сырьевой смеси клинкер содержит основные химические соединения (в условной записи): C3S, C2S, С3А и C4AF или соответственно трехкальциевый силикат, двухкальциевый силикат, трехкальциевый алюминат и четырехкальциевый алюмоферрит Перейти на страницу: 1 2 3

Интересное по теме

Охрана почвенных ресурсов от антропогенного воздействия Почва играет важнейшую роль в природных ландшафтах и в экосистемах. Она является важнейшим блоком экосистем, выступает как фактор плодородия для растений и как самая насыщенная ор ...

Сущность экологической экспертизы. Виды экологического контроля Основу российской системы экологической оценки составляют экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), а также согласование применяемых подходов с межд ...

Байкал охраняемая природная территория Экосистема озера Байкал при всей ее значимости и международной известности как объект правовой охраны практически не рассматривалась в качестве единого целого предмета регулирован ...

Последствия аварии на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года произошел взрыв на Чернобыльской АЭС, которая расположена в 100 км от Киева в Украине (в то время части СССР), и последующий пожар реактора, длившийся 10 дней. ...