Tara-s.ru

Тара и Упаковка
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Печи для обжига известняка – шахтные или вращающиеся

Печи для обжига известняка – шахтные или вращающиеся?

Процесс обжига известняка осуществляется в шахтных или вращающихся печах. В шахтных следует обжигать только твердые породы (например, можно обжигать куски доломитов и дунитов), а во вращающихся допустим обжиг как твердых пород, так и шламов мягких пород, например, мела. При повышении температуры обжига реакция разложения карбоната кальция ускоряется, в результате которого образуется негашёная известь. Но при излишне высокой температуре возможен так называемый пережог, оказывающий негативное воздействие на качество продукта.

Так какой же тип печей для обжига известняка наиболее правильно применить в том или ином случае?

Для того чтобы это понять, стоит разобрать детали технологического процесса с каждой из печей: шахтной и вращающейся. Поэтому, давайте рассмотрим обжиг (прокаливание) извести и особенности теплообмена во вращающихся агрегатах по сравнению с шахтными печьми и их устройство, достоинства и недостатки работы.

Печи по мокрому способу

Рисунок 2 Модель печи по мокрому способу

При мокром способе дробленые сырьевые материалы перемешиваются, измельчаются и корректируются с добавлением воды. Получаемая при этом сметанообразная масса влажностью 32-45% — шлам – подается на обжиг в печной агрегат. Вращающуюся печь в зависимости от характера процессов, протекающих в обжигаемом материале, условно можно разделить на шесть зон: сушки, подогрева, декарбонизации (кальцинирования), экзотермических реакций, спекания и охлаждения.

При мокром способе производства все этапы зоны расположены непосредственно во вращающейся печи, причем более половины длины всей печи (50-60%) приходится на подготовительные зоны (сушки и подогрева).

Конструктивно печь состоит из течки – 1, через которую подается подготовленный шлам в корпус печи — 3, сваренный из рядовых и подбандажных обечаек. Корпус печи опирается через установленные на нем бандажи — 4 на роликовые опоры — 5, обеспечивающие его вращение вокруг геометрической оси. Бандаж, подбандажная обечайка и элементы крепления бандажа образуют сборочную единицу — установка бандажа (рис. 5). Опорный узел более наглядно изображен на рис. – 3,4. Загрузочный и разгрузочный концы печи имеют уплотнения – 2, 7. Вращение корпуса обеспечивает привод – 6. Горелка – 9 осуществляет подачу и сгорание топлива. Печь расположена с наклоном, поэтому при вращении печи происходит равномерное перемешивание продукта и его медленное движение («сползание») в сторону горелки – разгрузочный конец печи. Готовый клинкер, температурой 1200 — 1300˚С, через головку — 8 разгружается в холодильник или охладитель (на модели не показано).

Таблица SEQ Таблица * ARABIC 2 Технические характеристики вращающихся печей мокрого способа производства.

Отношение длины к среднему диаметру (в свету)

Внутренняя поверхность по футеровке, м 2

Частота вращения, об/мин

Тип встроенных теплообменных устройств

Цепная завеса, цепной ковриковый теплообменник

Читайте так же:
Дисковый затвор с электроприводом для цемента

Цепная завеса, цепной металлический или ковриковый теплообменник

Рекуператорный, колосниковый переталкивающий

Мощность электродвигателя, кВт

Масса печи без футеровки, т

Удельный расход тепла на обжиг при влажности шлама 36%, Мдж/кг клинкера

Производительность при влажности шлама 36%, т/сут

Удельная производительность, кг/(м 2 ∙ч)

Виды портландцемента

Глиноземистый Глиноземистый цемент — быстро твердеет. Получают путем обжига известняков и бокситов (богаты глиноземом). Процесс твердения сопровождается большим тепловыделением.

Свойства: сульфатостойкий, водонепроницаемый, жаростойкий, в 3-4 раза дороже портландцемента.
Применение: срочные ремонтные работы, аварийные работы, бетонные работы в зимних условиях, производство жаростойких бетонов.

Водонепроницаемый расширяющийся Водонепроницаемый цемент портландцемент получают путем тщательного измельчения глиноземистого цемента, гипса и гидроалюминатов кальция. При взаимодействии двух последних происходит образование гидросульфатоалюминатов кальция. Твердение сопровождается увеличением объема.

Применение: создание гидроизоляционных покрытий, заделка стыков и трещин железобетонных конструкций.

Быстротвердеющий Быстротвердеющий цемент портландцемент характеризуется быстрым нарастанием прочности.

Конечно, скорость твердения не сравнить с гипсом. Но самая быстрая из всех видов цемента.

Применение: возведение монолитных сооружений, приготовление высокопрочных бетонов.

Шлакопортландцемент Шлакопортландцемент жаро-, водо- и сульфатостойкий. Процесс твердения медленный.

Применение: изготовление железобетонных конструкций для работы в горячих цехах, гидротехнические сооружения.

Пуццолановый Пуццолановый цемент портландцемент твердеет медленно, требует систематического увлажнения.

Свойства: водостойкий, сульфатостойкий, не морозостойкий.

Применение: бетонные и ж/б конструкции.

Пластифицированный Пластифицированный цемент позволяет снизить водопотребление бетонных смесей и расход цемента на 5-8%.

Применение: дорожные бетоны, аэродромное и гидротехническое строительство.

Гидрофобный по своим свойствам похож на пластифицированный. Применение тоже.

Белый и цветной портландцемент Цветной цемент

Белый изготавливают из сырья в котором мало окрашивающих оксидов (чистый известняк). Цветной — в которых много (охра, железный сурик).
Применение: облицовочные плитки, фактурный слой стеновых панелей, искусственный мрамор.

Сульфатостойкий Сульфатостойкий цемент портландцемент изготавливают из клинкера с другими примесями не более 7%.

Твердотопливные печи

В отличие от двух предыдущих, для этой вариации характерно кустарное производство. Дровяная печь для обжига глины – прародительница современных аппаратов. Даже сейчас, когда нет недостатка в продвинутых моделях, многие гончары не отказываются от традиционных конструкций. Для специалиста работа с огнём – не просто ремесленничество, но ещё и большое удовольствие.

Рисунок 6. Дровяная печь для керамического обжига

Обычно подобное оборудование делают из кирпича. Иногда роль обжиговой печи играет железная бочка. Кирпичный вариант предпочтительней по многим причинам, среди которых высокая мощность, безопасность, надёжность, большой срок службы.

В любом случае для дровяной печи необходим фундамент. Основу делают не ранее чем через день после устройства ямы и тщательной трамбовки дна.

Кирпичные печи обычно делают двурядными. Наружный ряд кирпичей способствует более комфортной работе – о него не обжечься. В качестве дымоотвода – труба. Чем шире и выше последняя, тем эффективней отвод отработки и безопасней обжиг.

Читайте так же:
Насыпная плотность сухого цемента

Гончарная печь на дровах не отличается высоким КПД. Поэтому те, кто стремится не только к соблюдению традиций, но и к большей продуктивности, выбирают другие варианты. Но для владельца частного дома это неплохое решение. Особенно, если учитывать стоимость современного оборудования. Хотя и более технологичные устройства можно изготовить своими силами.

Как производят цементный клинкер

Производство цементного клинкера налажено вблизи месторождений применяемого сырья. Это в первую очередь глина и известняк. Компоненты для производства добываются открытым карьерным способом. Получение цементного клинкера является энергозатратным, так как подразумевает продолжительный обжиг сырья при температуре выше +1000°С.

Изначально его производство в упрощенном составе наладили голландские строители. Они обжигали смесь из нескольких видов глины для получения материала, который по прочности не уступает натуральному камню. Современная технология более доработана. В лабораториях производителей сделан расчет пропорции компонентов, при которой материал приобретает наиболее высокие качества с их оптимальным балансом, отталкиваясь от чистоты добываемого в карьерах известняка.

Цементный клинкер разных производителей существенно отличается между собой по качествам, так как на конечные свойства продукта влияет много факторов. Это в первую очередь:

  • Применяемое сырье.
  • Технология нагрева.
  • Используемый метод охлаждения.
  • Фракция помола.
Современные производства при получении цементного клинкера применяют 2 технологии обжига:
  • Мокрая.
  • Сухая.

При мокром обжиге происходит нагрев размоченного сырья. Помещаемую в печь смесь включается не только несколько типов глины и известняк, но и сода, торфяная вытяжка, жидкое стекло. Это позволяет корректировать производимый внутри химический процесс, давая на выходе качественный чистый продукт. Во время обжига из шлама происходит интенсивное отделение углекислоты. В итоге масса разбивается на комки в виде шариков, которые спекаются и при остывании получают форму гранул. В дальнейшем они измельчаются в порошок, и добавляются при производстве цемента.

Вообще мокрая технология позволяет получать качественный чистый продукт, но она в то же время повышает стоимость производства, так как растягивает его во времени. Компоненты, а именно известняк и глина, смешиваются и размягчаются в воде. В итоге получается шлам, который нужно предварительно отстоять, чтобы убрать примеси. Они осаждаются на дно.

TSementnyi klinker 2

При сухом способе получения цементного клинкера вода не добавляется. Компоненты высушиваются и обжигаются в печи. В итоге получается фракция в виде крупнозернистого порошка либо комков, которые также в дальнейшем измельчаются в мелкий порошок для производства цемента. Перед окончательной фазой обжига шлам нужно осушить, понизив его влажность. Это делается постепенно в специальных барабанных печах. Их длина на большинстве производств примерно равна 200 м.

То, какой по качеству получиться цементный клинкер в первую очередь зависит от состава месторождений, из которых добывается сырье для производства. Однако технология обжига весьма специфическая. Нельзя утверждать, что если определенный производитель применит более химически современное сырье, то его клинкер будет лучше остальных. Очень большое значение имеет стадия охлаждения обожженных гранул. Они извлекаются из печи, после их температуру нужно очень быстро снизить. Если это сделать медленно, то в гранулах выстроятся крупные кристаллы. Это не позволит получить при дроблении качественное связующее вещество.

Быстро охлажденный цементный клинкер состоит из аморфных частиц с мелкими кристаллами. Из него получается более активный цемент. Стоит отметить, что с точки зрения экологической безопасности получение цементного клинкера считается достаточно вредным. Это конечно не сопровождается выбросом токсичных загрязняющих воду, грунт компонентов. Было подсчитано, что 8% углекислого газа, производимого промышленностью, припадает именно на предприятия, которые обжигают клинкер. Это очень ощутимый негативный вклад в глобальное потепление.

Читайте так же:
Как сделать цементную скульптуру

Применение клинкера для производства цемента

Чтобы получить из цементного клинкера цемент, его необходимо измельчить. Для этого он перетирается в мелкий порошок. От величины фракции зависит марка конечного продукта. Чем мельче зерна, тем лучшую связующую способность они имеют. Но излишние мелкие песчинки слишком легкие, поэтому в водном растворе могут всплывать. В итоге бетоны, приготовленные из такого цемента, будут прочнее вверху, и ослабленные внизу, где концентрация клинкерного порошка меньше.

Чтобы получить цемент, в измельченный клинкерный порошок включается гипс в количестве 2-2,5%. Он является регулятором схватывания раствора Его присутствие повышает удобство работы. При этом включение в цемент большего количества гипса и меньшего клинкера приводит к потере прочности. Гипс имеет менее надежную связующую способность.

На основе цементного клинкера производится несколько разновидностей цемента:
  • Портландцемент.
  • Романцемент.

Портландцемент представляет собой смесь клинкерного порошка с добавлением мелкой фракции доменного шлака, ракушечника. Последние выполняют роль наполнителя, модифицирующего схватывание. Портландцемент является прочным связующим компонентом для замешивания бетонов. Это один и основных строительных материалов на рынке.

TSementnyi klinker 3

Романцемент получают из клинкера, который образовался в результате обжига известняков. Это менее прочное связующее. Его целесообразно применять при производстве стеновых блоков, панелей, а также бетонов низких марок.

Состав цементного клинкера
Готовый цементный клинкер может содержать 4 основных компонента в разных пропорциях. Это:
  • Алит.
  • Целит.
  • Белит.
  • Трехкальциевый алюминат.

Алит и белит наиболее концентрированная составляющая любого цементного клинкера Содержание самого алита может составлять 45-60%. Количество белита редко превышает 20-30%.

Перечисленные компоненты являются крайне важными и обязательными в составе цементного клинкера. Именно они и наделяют конечный продукт цемент теми качествами, за которые он и ценится. При этом соотношение данных вещество должно быть строго определенным. Переизбыток любого из них вызывает дисбаланс качеств. В итоге бетоны и растворы из такого цемента могут затвердевать намного быстрее, чем это удобно, либо делают это очень медленно. Они могут недобирать прочность, или наоборот разрывается от повышенной скрепляемости.

Читайте так же:
Как смыть цементные пятна

Алит в составе цементного клинкера обеспечивает быструю реакцию с водой. Именно этот материал провоцирует реакцию в цементном растворе. Он вызывает его отвердевание в быстрые сроки. Это благодаря ему, бетоны набирают прочность за 28 дней, а не за больший период.

Белит второй по объему компонент в цементном клинкере. Он не реагирует с водой, потому затвердевание бетона не его заслуга. Этот компонент продолжает работать уже после набора прочности после 28 дней. Он набирает окончательную твердость на уровне алита только спустя 12 месяцев. Это очень медленно, учитывая что у алита это всего 28 дней. Таким образом, становится понятным, что бетоны спустя месяц после заливки менее прочные, чем через 1 год.

Свойства материала

Клинкер является уникальным связующим материалом, состоящим из смеси сложных минеральных соединений. В зависти от баланса между ними качества материала могут отличаться в ту или иную сторону.

Характеризуя основные свойства цементного клинкера, можно отметить:
  • Высокую впитываемость.
  • Большую массу.
  • Быстрое схватывание.

Измельченный в порошок клинкер быстро поглощает воду в больших количествах. Это вполне понятно, так как материал является гидравлическим вяжущим. За счет соединения с водой он и приобретает начальную прочность, за что отвечает присутствующий в его составе алит.

TSementnyi klinker 4

Цементный клинкер практически полностью состоит из силикатов. По этой причине он и является настолько тяжелым, особенно в порошковом виде. Именно этот материал и обеспечивает столь большую массу цемента, и вообще бетонных изделий в целом.

При контакте с водой материал быстро начинает схватываться. Это происходит только с порошком. В виде гранул он скрепляющий способностью не обладает. Гипс включается в состав цементов на основе цементного клинкера только для коррекции скорости схватывания. Без него раствор будет затвердевать куда быстрее. Во многих случаях это неудобно, так как не позволяет его выработать в полном приготовленном объеме. Когда клинкер применяется для изготовления различных клеевых смесей, типа клея для плитки или других отделочных материалов, то гипс обычно не добавляется. Именно поэтому плиточный клей так быстро застывает, и не дает плитке сползать.

В то же время цементный клинкер имеет меньшую морозостойкость, чем приготовленный из него цемент. Он впитывает воду, поэтому при ее замерзании начинает разрушаться. Это свойство компенсируется добавлением в составы материалов на основе клинкера корректирующих добавок. Они могут закрывать поры, препятствуя тем самым впитыванию воды.

Читайте так же:
Коркинский цемент со шлаком

Где применяются

Туннельные печи электрические постоянно совершенствуются, модернизируются. Сегодня существуют модели, работающие на различном топливе, имеющие простой или расширенный функционал, полностью автоматизированную или ручную работу.

Если рассматривать современные модели туннельных печей, сегодня они могут использоваться в одной из следующих отраслей:

  • Предназначаются для обжига кирпича;
  • С их помощью можно производить обжиг керамики;
  • Широко применяются на металлургических заводах;
  • Устанавливаются на хлебопекарных предприятиях;
  • Используются для выпечки кондитерских изделий.

Туннельная печь на производстве

Большая туннельная печка для производственных помещений

Печь для обжига кирпича

Туннельный агрегат для производства кирпича

Не стоит использовать такое туннельное оборудование для обжига в домашних условиях. Практически все модели очень громоздкие, они предназначаются для одновременной загрузки сразу большой, крупной партии продукции, при этом не являются экономичными при домашнем использовании, требуют наличия мощной электрической сети.

Название «туннельная» может носить не только печка предназначенная для обжига, но и конструкция которую часто можно увидеть в бане, сауне. Дело в том, что её топочная часть находится несколько удалённо от самой дверцы. Сама туннельная часть прокладывается через стены.

Оборудование для производства клинкера

экструдер

Изготовление качественной клинкерной плитки невозможно без применения специального оборудования. Для обеспечениякачества технологическая линия должна включать в себя:

  • Экструдер (при соответствующей технологии).
  • Оборудование для формовки и прессования. Применяют различные конструкции прессовочного оборудования, чаще всего это вакуумные, ленточные, рычажные и ротационные модели.
  • Камеры предварительной сушки сейчас в основном электрические, различаются по мощности и объему загружаемого материала.
  • Основное оборудование для производства клинкерной плитки это, несомненно, печь для обжига. Серьезные предприятия применяют так называемые тоннельные печи, время, когда клинкер изготовлялся в небольших печах с применением угля уже прошло. Хотя и такие устройства можно встретить на небольших частных заводах по производству клинкерных изделий, но это в основном исключение.

тоннельная печь

Тоннельная печь представляет собой конструкцию длиной 150 и более метров. Она оснащена источником нагрева, в качестве которого выступает открытый огонь. Заготовки клинкерных элементов помещаются в специальные вагонетки, которые с небольшой скоростью перемещаются по печи. Благодаря этому происходит постепенное нагревание, обжиг и остывание глины. Печи такого типа работают в непрерывном режиме с поддержанием постоянной температуры, необходимой для качественного обжига изделий.

Производство клинкерной плитки требует значительных расходов на энергоносители, кроме того, доставка материала для производства тоже обходится дорого в связи с географией месторождений качественной глины. Все это оказывает существенное влияние на ценообразование конечного продукта. Но повышенная цена клинкера с лихвой компенсируется его эксплуатационными качествами, что делает его применение достаточно популярным в различных направлениях строительной индустрии.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector