Курстық жұмыстың жоспары
Титул беті
Жұмысқа тапсырма
Кіріспе
Өнімнің аттары
Шикізаттарға анықтама
Шикізаттардың құрамын есептеу
Технологиялық бөлім
Өндіріске бақылау
Еңбек пен ортаны қорғау
Қолданылған әдебиеттер тізімі.
КІРІСПЕ
Портландцемен және олардың түрлері ең маңызды материалдың бірі.
1796 жылы Англияда романцемент атты гидравликалық байланыстырушы зат
Россияда пртландцемент қндіретін бірінші завод 1839 жылы Петербургте
Цемент зауыттарының 65 пайыз өнім портландцементке келеді. Цементтің
Портландцемент. Ауада және суда да қатая беретінпотландцемент
Клинкер – цементтің ең басты құрам бөлігі/ компаненті/.
МООСТ 10178-85 портландцементтің үш түрін өндіруді қамтыған:ҚЖ-қоспасыз, Қ5-қосылған
1.Өнімнің аттары
Портландцементтің түрлері
Бетон және темірбетон жасағанда өнімді қолдануына байланысты әр
Автомобиль жолдарына салатын бетон жасағанда жоғарғы беріктілі суыққа
Қыста қүрылыстарда бетоннан бүйым жасағанда тез қатаятын, жылуды
Тез қатаятын цемент. Бұл цементті ТКПЦ клинкер мен
ТКПЦ клинкерінде С3S-60-65% және С3А-8% болады және 0,5
Гипсті ТКПЦ клинкердің қүрамы бойынша және ұнтақтау мөлшеріне
ТКПЦ өндірісінде цемент өндіргенде қанығу коэффициенті жоғары болу
Қасиеті жөнінен ТКПЦ өзінің алдыңғы 3 күнде тез
ТКПЦ жасалған бетондарды жылу арқылы өндегенде 4-6 сағатта
ТКГЩ қоймада үзақ сақтауға болмайды, сондықтан зауыттан келген
ТК 550 жене 660 маркалы портландцемент жасағанда клинкерді
Қүрылыста ТКПЦ қолданудың негізі зор, өйткені темірбетон бүйымдарын
Сульфатқа бекем цементтер. Бүл топқа — сульфатқа бекем
Сульфатқа бекем портландцементке домна және электротермосфор шлактарын 10-20%
Сульфатқа бекем портландцемент көбінесе суда түратын бетон және
Ақ және түрлі түсті портландцемент. Бұл цементтер өздерінің
Ақ және түрлі түсті цемент қүрамында темір тотығы
Түрлі түсті клинкерді шикізатқа хром, марганец т.б. қосу
Ақ және түрлі түсті цементтердің суыққа, коррозияға бекемділігі
Ақ цементтің минераддық қүрамы С3S-35-50%, С25-35-45%, С3А-14-17%, С4АҒ-0,9-1,4%.
Силикат модулін жоғарлату үшін үсақ түйіршек ақ кварц
Ақ және түрлі түсті цемент өндірісінін ерекшеліктері бар.
Түрлі түсті цементтің қүрамындағы клинкердің мөлшері 80%-тен аз
Жол бойына төселетін бетонға пайдаланатын портландцемент.
Жол бойьша төселетін бетондар механикалық, фпзикалық және химиялық
Жол және аэродромга жасалатын бетонға қолданылатын портландцемент жай
Бетонның қоспасындағы суды азайту үшін жүмсартқыш қоспалар қосады.
Асбестцемент өнімін дайьшдайтын өндіріске қолданылатын портландцемент.
Асбестцемент өнімін даііындайтын өндіріске қолданылатын портландцемент өзінше өзгешелігі
Асбестцемент өнімін дайындағанда цеменггің басталу гидратациясы өте жоғары,
Бүл цементтегі клинкердің қүрамы С3S-52%-тен аз емес, С3А-3%
Автоклавта қатаятын кұрылыс сылағына және бетонына қолданылатын портландцемент.
Төменгі маркалы бетон және сылақ жасағанда төменгі маркалы
Бетонның беріктілігінің өсуіне қолайлы болуына, бетонды дайындағанда •
Қазіргі кезде автоклав өнімін шығаратын ендіріске бүл цемент
Минералды қоспаларға мыналарды қолданута болады:
активті минералды қоспалар
домна және
шығатын шлак күлдерін.
Кварц қүмдарының құрамындағы кремний тотығы 90%-тен аз емес.
Клинкер күйдіргенде электрофильтрде жиналган шаңдар пайдаланады және гипс
Қүрылыс сылағына және төменгі маркалы 150-ден төмен, бетонға
Пуццолан цементтері. Активті минерал қоспасы бар байланыстырғыш материалдары,
Активті минерал немесе гидравликалық қоспалар дегеніміз, сумен араластырғанда
Көп жағдайларда әктің активті минерал қоспаларымен байланысы, ол
Табиғи қоспаларға түнба жыныстары: диатомит, трепел, опока және
Пуццоланцементін клинкерді, гипсті және гидравликалық қоспаларды бір қог.ып
ППЦ 20-30% табиғи түнба қоспалары немесе 25-40% басқа
Қоспаның жоғары активтілігі, оның қүрамындағы цементтің мөлшеріне
ППЦ беріктілігінің төмендеуі және қатаю жылдамдығының баяулатуы суды
ППЦ қатайған кезде гидратация процесі жүреді, клинкердің қүрамындағы
ШІЦ қасиеттері. Сеуіп салғандағы борпылдақ күйіндегі тығыздылығы 800-1000
Құрамында саз және глинозем қоспаларымен күйдірілсе, ППЦ сульфатқа
Шлакты портландцемент
Шлакты портландцемент жасанды минерал қоспасымен істелген портдандцементтің түрі.
Мемлекеттік стандарт бойынша ШПЦ құрамында түйіршік шлак 20%
ШПЦ-ті сумен араластырғанда бірінші оның клинкерлік бөлімі гидратталанады.
Ерітіндіден бөлініп шыққан алюминат кальцийі гипспен байланысады. Сөйтіп
ШПЦ қатаюын тездету үшін СаС12, Са(NО3)2 және басқа
ШПЦ-тің 3 маркасын шығарады: 300, 400, және 500
ШПЦ қойылатын талаптар физико-механикалық қасиеттері портландцементке қойылатын талаптармен
ШПІД жылуды аз шығаратындықтан монолит қүрылысында пайдаланған тиімді
Тез қатаятын ШПЦ өндіргенде клинкердің қүрамындағы 3 кальцийлі
Шлакты пайдалану ІІПЦ өндірісінде цементтің өзіндік қүнын төмендетеді.
Клинкердің маңызды химиялық - минералдық құрамы және
Цементтің сапасы клинкердің химиялық және минералдық құрамына тікелей
Кремний диоксидінің көптелу алғашқы кезде қатаю жылдамдығы
Al2O3 коптеу болғанда цемент, әсіресе бастапқы кезде, тез
Fe2O3 көптеу цемент қатаю жылдамдығымен кремний оксиді көп
Клинкерде Mg O саны көбейген сайынцемент тасының көлемінің
Na2O+K2 жалпы саны 1 пайыздан көп болса, онда
Клинкердің минералдық құрамы цементтің физикалық-химиялық қатаю процессінің сипатын
1-кесте Клинкердің минералдық құрамы
№
ПП Минералдардың аттары Формуласы Қысқаша белгісі Клинкердегі жобалы
1 Үш кальцилі силикат/алит/ 3CaO∙SiO2 C3S 40-65
2 Екі кальцилі силикат/белит/ 2CaO∙SiO2 C2S 15-40
3 Үш кальцилі алюминат/целит/ 3CaO∙Al2O3 C2A 5-15
4 Төрт кальцилі алюмоферрит 4CaO∙Al2O3∙Fe2O3 C4AFe 10-20
1-кестеде корсетілгендей түрлі химиялық қосындыларды жазуға ыңғайлы болу
Үш кальцилі силикат /C3S/. сумен өте активті әрекеттеседі.
Екі кальцилі силикат /C2S/ активті төмендету. Оның гидравликалық
Үш кальцилі алюминат /C3A/.сумен өте тез реакцияланатын минерал.
2-кесте Клинкер минералдарының гидротациялық жылу мөлшері
Миенралдың аттары Бөлінетін жылудың мөлшері
Толық гидротациядан кейін, Дж/г Толық гидротациялық жылудың үш
Үш кальцийлі силикат 120/500/ 75-80
Үш кальцийлі алюминат 200/840/ 80 кем емес
Екі кальцийлі силикат 60/250/ 10 шамасында
Төрт кальцийлі алюмоферрит 100/420/ 20 шамасында
Төрт кальцилі алюмоферрит / C4AFe/ гидротайиялық жылу мөлшері
Жоғарыда айтылғандай клинкерде бос кальций оксидінің және магний
2. Шикізатқа анықтама
Құрылыс әгі дегеніміз – әктасын, борды өртеу арқасында,
Сөндірілмеген әк күйдірілген әк тасынан тұрады. Сөндірілмеген ұнтақ
Егер әктің құрамында МgО 7% аз болса ол
Сөндірілу жылдамдығына байланысты тез сөндірілетін сөндірілу уақыты 8
Әк илемін сөндірілмеген әк тасын немесе сөндірілмеген ұнтақталған
Әктің қасиетіне құрамындағы балшық, құм және тағы басқа
Магнезиалданған Кальцийленген
1с 2с Зс 1с 2с Зс
СаО + МgО құрамы, % аз емес 85
1 кг әктен шығатын әк илемі 2,4 2,0
Алынған илемдегі сөндірілмеген түйіршіктерінің мөлшері, % көп болмау
Құрылыс әгіне өндіруге керек шикізатқа қойылатын талаптар
Көрсеткіштер Класстар
А Б В П Д
СаСО3 аз болмау керек 93 90 85 72
МgО, көп болмау керек 4 5 5 7
Саз жыныстары (SіО2 + А12О3 + Ғе2О3) 3
Әктің жалпы сипаттамасы
Әк – байланыстырғыш материал, оны күйдіру арқылы,
Химиялық құрамы мен қатаюына қарай әк ұлпалы, құрғақ
Ұлпалы әкті шахталық немесе айналмалы күйдіру пештерінде 1100-1300
Біріншісі күйдірілген өнімнің ірі ұнтағынан құралатын әртүрлі көлемдегі
Ұлпалы әктің тұтқыр материалға ұқсас белсенділігі құрамындағы кальций
Әктің жоғары сапалы сорттары («майлы әк») әк қамырының
3. Негізгі технологиялық есептеулер
Бұл бөлімде байланыстырғыш материалдар шығатын цехқа, өндіріске келесі
Цехтың жұмыс істеу тәртібін есептеу;
Керекті шикізат пен отынды есептеу;
Технологиялық жабдықтарды анықтау;
Қоймалар мен бункерлерді есептеу;
Қажетті энергияны есептеу;
Техника-экономикалық көрсеткіштер;
3.1. Цехтың жұмыс істеу тәртібін есептеу
Есептелу бойыша бастапқы шама кәсіпорынның түрлі-түсті өнімінің
Технологиялық қондырғылардың жылдық қорын сағат арқылы есептегенде коэффициенті
т
Жу = Қж.к. · t · k
мұндағы, Кж.қ. – жылдық жұмыс күні; n –
t = 8 сағ.
k1 - коэффициенті, есепке алынатын жабдықтар ағымдағы жөндеумен
k2 – коэффициенті, есепке алатын жай ғана
Ұнтақтау цехы:
n =3;
Қж.к. = 300
Жу = 300 · 24 · 0,9 =
Жобаланатын кәсiпорынның жұмыс тәртiбi
Цехтар, бөлiмшелердiң аты Бір жылдағы жұмыс күнінің саны
Қабылдау бөлiмшесi 305 2 8 7320
Реттеу бөлiмшесi 305 2 8 7320
Күйдіру бөлімшесі 305 3 8 7320
Уатқыш бөлiмшесі 305 3 8 7320
Ұн тарту бөлiмшесі 305 3 8 7320
Қойма 305 3 8 7320
3.2. Шикізат пен отынның қажеттілігін есептеу
Есептеудің алдында әр технологиялық бөлімде өндірістің механикалық материалдар
№ Өндіріс қондырғылары Шығын шамасы,%
1 Цемент өндірісіне арналған айналу пештері
Байланыстырғыш материалдар өндірісінде әуелі шикізатты құрғақ түрде есептейді,сонан
мұндағы шикізаттың мөлшері, жылдық өнімділігі
Ылғал шикізат мөлшері:
= = =
мұндағы шикізаттың мөлшері, W –
№ Операцияның аты Шикізаттыңаты Өлшем бірлігі Керек өнімділік
жыл ай күн сағат
1 Ұсақтау Әк тасы тонна
480000 40000 1333 55
2 Айналу пеші Әк тасы,саз тонна 480000
40000 1333 55
3 Салқындату Клинкер тонна 480000
40000 1333 55
3.3. Технологиялық және транспорт қондырғыларын талдау
Қондырғыны есептегенде технологиялық тізбек бойынша жеке машинаға шикізаттың
1. Шикізатпен саз және басқа жұмсақ материалдар болған
сағатына 6-36 – саз үшін, 14-75 – бор,
= =
2. Диірменде кептіру қондырғыларының қуаттылығы материялдың қасиетіне байланысты,
= =
3. Айналу петерінң мөлшері 5х75 және 7х95 м
= =
мұндағы - қолданылатын машина саны;- сол технологиялық бөлімге
Қондырғылардың реттелген нәтижесі
№ Аты Түрі 1 сағ.өнімділік 1сағ. паспортын-
дағы өнімділік Саны
1 Ұсақтау Цемент клинкері 55 75 1
2 Айналмалы пеш Цемент клинкері 55 20 2
3 Диірмен Цемент клинкері 55 67 1
3.4. Шикізат қоймасындағы ыдыстарды және дайын өнімге керек
Ұсталынатын сүрлемнің мөлшерлері
Сүрлем қоймасының диаметрі, м Сүрлемнің биіктігі, м Сүрлемнің
6,0
6,0
12,0
12,0 21,6
31,2
19,8
33,0 500
750
1700
3000
Әр компонентке керек сүрлем қоймасының геометриялық көлемі
мұндағы, Ө – цемент шығаратын өндірістің німділігі немесе
3.5. Жұмыс күнінің қажеттілігін есептеу
Өндірістегі жұмысшылардың құрамына, өнім шығаруға қатысатын барлық адамдар
Цех жұмыскерлерінің құрамына кіретіндер цех бастығы, смен мастері,
Қосымша жұмысшылардың саны 25-40, ал қызметкерлердікі 6-10 олардың
Еңбек өнімділігі дегеніміз – бір жұмысшыға жылына шығатын
Еңбек өнімділігі шығатын өнім мөлшері бойынша алғанда бір
Өс = =
Энергиямен қамтамасыз ету дегеніміз – барлық негізгі және
Барлық техника-экономикалық көрсеткіштер 6-кестеге түсіріледі.
№ Көрсеткіштердің аты Өлшем бірлігі Саны
1 Цехтың жұмыс жасау тәртібін есептеу тонна 938,7
2 Шикізат пен отынның қажеттілігін есептеу
тонна 312500
347222,22
3 Технологиялық және транспорт қондырғыларын талдау
- 1
2
1
4 Шикізат қоймасындағы ыдыстарды және дайын өнімге керек
м 3 462
5 Жұмыс күнінің қажеттілігін есептеу
6000
4. Техналогиялық бөлім
Цемент өндіру тәсәлдері
Портландцементті өндіру мына төменде алынған негізгі операциялардан тұрады:
Шикізаттар араласын құрғақ немесе сулы тәсілмен дайындайды. Сған
Сулы өндіріс тәсілә бойынша шикізаттардың майдалануы мен
Жеке бір жағдайда шикізаттар аралас тәсілдерменде дайындалады. Бұл
Сулы өндіріс тәсілі. Әдетте мықтылау карбанат тасы мен
Жұмсақ жыныстарды (бор, саз)қопарыстырушы деп аталатын арнаулы аппаратта
Жұмсақ минералды жынысты қолданғанда көп су қоса ұнтақтау
Сурет - а
Сурет - б
Сурет - в
1-сурет(a,б,в). Сулы тәсіл бойынша цемент өндірудің техналогиялық схемасы:
1 – пластикалық қорландырғыш; 2 – жақтылы ұстатқыш;
Егерде қатты корбанаттар /тау әк тастары/ және жұмсақ
Қаймақ тәрізді шлам диірменнен кейін насоспен күйдіру пешінің
Құрғақ тәсіл өндірісі. Құрғақ тәсіл цемент өндіру
Қазіргі цемент заводтарында құрғақ тәсіл бойынша известняк
Дозаланған әк тасымен саз «аэрофол» диірменіне келіп өзінен
2 – суретте көрсетілгендей, өздігінен ұнтақтау диірмені «аэрофол»
2-сурет. Құрғақ тәсіл бойынша шикі араласпаны бір бағытпен/
1,4,6,9,10 – химиялық құрамын анықтайтын тексеру станциясы; 2,3,5,11
Аэрофол диірменінде шикізатты тарту цемент өндірісіндегі минералық шикізаттарды
Аэрофол диірменінде өз бетімен ұсақтау механизмі 3 –
Құрғақ тәсіл өндірісінде шикізатты екі түрлі схемамен ұнтақтайды:
3 – сурет. Өзінен – өзі майдалану «Аэрофол»
Дегенмен құрғақ тәсіл цемент өндірісінде біраз күрделі жабдықтар
4 – сурет. Клинкерді құбырлы диірменде тарту схемасы:
а – материал диірмен арқылы бір – ақ
Қарастырылған тәсіл алдымен шикізаттар арасын сулы тәсілмен дайындап,
Қарастырылған тәсіл бойынша сулы тәсілмен салыстырғанда қаражат шығыны
Портланд цемент клинкерінің алынуы
Шикізаттар араласын куйдіру және клинкерді алу цемент өндірісіндегі
Айнымалы пешұзын барабан түсті болады. Ұзындығы 185 және
Шикізаттар араластың қандай тәсілмен дайындалса да күйдірілген кездегі
Сонымен осы аталған зоналарды қарастырып талдайық.
1. Кептіру зонасында пештің жоғарғы басына келіп түскен
2. Қыздыру зонасында 200-800° С температурада органикалық қоспа
Декарбонизация зонасы - 300-1100°С температурада карбонаттардың диссосациялық
Осы зонада кальций оксиді /CaO/ және қышқыл тотықтарымен
CaO ∙ SiO2;2CaO · SiO2; CaO · Al2O3;
4. Экзотермиялық реакциялар зонасы – 1100-1300°С. Бұл зонада
5. Жарым – жартылай балқыта күйдіру зонасы –
6. Суыту зонасы. Клинкердің температурасы 1300°С – тан
Пештен шыққан бойы қорытындыны – клинкерді тез суытқанда
Суытылған клинкер қоймада бір немесе жарты ай шамасында
Цемент клинкерін диірменге тартып ұнтақтау
Клинкер, гипс және басқа қоспалар, көпшілігінде темірбетоннан немесе
Клинкер қоймаға түсер алдында пештен шыға түрлі жарушылар
Клинкер ұнтақталуын жеңілдетіп, диірменнің өнімділігін биіктеу үшін 1
Қазіргі кездегі цемент заводтарында клинкерді мөлшері 3,2·15 м
Цементтің байланыстырушы қасиетін және мықтылық потенциалын ерітінділерде, бетондарда
Заводтарда әдетте цементтің ұнтақтылығын оның меншікті ауданы арқылы
Айта кететіндей нәрсе, цемент дисперсиясыны ұлғайтудың белгілі бір
Оның үстіне, цемент өндірісінде жалпы материалды, әсіресе клинкерді
Диірменнен шыққан цемент темір бетонды силосқа жібереді. Әдетте
Тұтынушыға цемент арнаулы 4-5 қабатты ылғал өткізбейтін
Портландцемент клинкерін күйдіру
Потландцемент күйдіргенде материал жентектеу дәркжесіне дейін күйдіріледі, және
СаО мен минералдардың арасындағы қатты күйіндегі жылдамдық реакция,
Бор және ұсақ кристалды тастар, ірі кристалды тастарға
Портландцемент өндірісінде көбінесе шикі зат әк тасымен саз
Силикат кальцийлерінің ішінде байланыстырғыш қасиетті тек алит пен
Портландцемент құрамындағы 3 кальцийлі силикат ең негізгі зат.
Айналу пешінде клинкер пайда болғанда болатын процесстер
Ылған тәсілде шикі зат пешке лай түрінде
Айналу жылдамдығы оныңжұмсақтық қасиетіне байланысты. Пеште шикі затты
Лай бассейнінен насос арқылы бөлу багіне барады, ол
Келесі аймақ саздан су бөлініп шығатын қыздыру аймағы
750-8000С жоғары материалдың арасында реакция қатты күйде жүре
Реакция қатты күйінде жүрген кезде карбонаттармен саз жұмыстарының
Силикат, алюминат, феррит кальцийлерінің пайда болу реакциясын экзотермиялық
Пештегі минералдың жентектелуі немесе алиттің пайда болуы жентектелу
Сонымен бірге құрғақ тәсілде минералды күйдіру үшін шахталы
Өлшемі l=2-10, d=2.5-2.8 м. Шахталы пеште
Жентектеу аймағына материал кеуекті болып түседі. Ылғалдың буланып
Шикізатты және клинкерді күйдіргенде күрделі физикалық және физика-химиялық
Лай пешке түскенде, температурасы 300-6000С болатын түтін газдардың
Одан әрі пештің бойымен материал қозғалып, жоғары температура
Келесі аймақ, яғни сазды дигидротация жүруі және минералдың
750-8000С және одан жоғарыда материалдың құрамының арасында қатты
Силикаттардың, алюминаттардың және феррит кальцийінің пайда болу реакциясы
Пешті материалдың жентектелуі және алиттің пайда болу бөлімін
5. Өндірісті бақылау
Өндiрiсті бақылау - кез келген технологиялық процестістiң негізгі
Жедел бақылау өндiрiстiң жеке бөлiмшелерiне қойылған технологиялық нормативтар
Технологиялық бақылау өндiрiстi басқару негiзiнен мақсатқа ие болады,
Жедел және технологиялық бақылаудың схемалары механикаландыру және автоматтандыру
Шикiзат материалдарының бақылауы. Цемент зауыттарындағы өндiрiстi бақылау карьерда
6. Еңбекті қорғау
Өндірістік процесс – күрделі әрі қиын жүйе. Өндірістік
Қауіпсіздік құралдары деп жұмысқа қауіп төндірмеу мақсатында қойылатын
Қорғаныш құралдары бұл адаммен қауіпті және зиянды өнеркәсіптік
факторлар арасындағы физикалық қорғаныс. Қауіпті жағдай болғанда дабыл
Пайдаланылған әдебиеттер:
К.А.Ақмалаев, М.С.Садуақасов “Табиғи және жасанды тас материалдар” Алматы
Ақмалаев К.А. УМК Алматы: КазҰТУ, 2009 ж.
Сатеков Б.С. «Табиғи және жасанды құрылыс материалдары мен
Шикі заттарды заттарды
Шикі заттар араласын дайындау
Шикі заттар араласын күйдіру
Күйдірілген өнімді талқылап ұнтақтау
Су
Активтік минералдық қоспа
Көмір
Саз
Ізбес тас
Шығарылуы
Шығарылуы
Ұсақталынуы
Шығарылуы
Екі немесе үш сатылы ұнтақталынуы
Ұсақталыну
Ұсақталынуы
Саз араластырушыда сулық суспензияның/ шыламының/ алынуы
Дозалануы
Кептірілу
Кептіріле талқандау
Гипс тасы
Доңғалақ диірменде біріктіріле майдалануы
Ұсақталынуы
Бассейндерде шламның түзетіліп сақталуы
Пештерде шыламды пісіргенге дейін күйдірілуі мен клинкердің алынуы
Өлшемделінуі /дозалануы/
Клинкердің салқындатылуы және қамбаға
Қоспа жжәне гипс қосылған клинкер ұнтақталынып портландцементтің алынуы
Цементтің силосқа құйылуы
Цементтің қалауы
Арнаулы вагондар мен, автомашиналармен цементтің жөнелтілуі
Ізбес тасы
ұсақталуы
саз
ұсақталуы
Ізбес тасы
Шикі материаалдардың талқандалуы /шлам алу/
Шлам құрамының дұрысталуы
Шламның сүзіліп сусыздануы
Сусыздалған шламның түйіршіктенілуі
Түйіршіктер күйдіріліп, клинкердің алынуы
Клинкердің суытылуы
Клинкердің және қоспалардың сақталуы
Клинкердің және қоспалардың ұнтақталуы
Цементтің силоста сақталуы
Цементті көлікке тиеу және қапшықтау