Обоснование способа производства. В зависимости от вида подготовки сырья на обжиг различают мокрый, сухой, полусухой и комбинированный способы производства портландцементного клинкера.
При мокром способе производства помол сырьевых материалов, их смешивание и корректирование сырьевой смеси осуществляется в присутствии определенного количества воды. При сухом способе перечисленные выше операции производятся с сухими материалами. Полусухой способ - когда сухую сырьевую смесь гранулируют, добавляя при грануляции необходимое для образования прочных гранул количество воды. Сущность комбинированного способа заключается в том, что сырьевую смесь приготовляют по мокрому способу, а затем её максимально обезвоживают на специальных установках и в виде полусухой массы обжигают в печи. У каждого способа есть свои достоинства и недостатки.
Так, например, в присутствии воды облегчается измельчение материалов и проще достигается однородность смеси, но расход тепла на обжиг сырьевой смеси при мокром способе на 30-40 больше, чем при сухом 2 . Кроме того, значительно возрастает необходимый объем печи при обжиге мокрой сырьевой смеси, т.к. значительная часть её выполняет функции испарителя воды. Выбор способов производства портландцементного клинкера определяется рядом факторов технологического и технико-экономического характера свойствами сырья, его однородностью и влажностью, наличием достаточной топливной базы в районе строительства.
При природной влажности сырья более 18-20 оказывается целесообразным мокрый способ. Этот способ выгодно применять также при использовании двух мягких компонентов глины и мела, т.к. измельчение их легко достигается разбалтыванием в воде. Используют мокрый способ при пестром химическом составе.
Сухой способ рационально применять при однородном по составу сырье, если влажность его не превышает 18-20 3 . Полусухой способ даст хорошие результаты при изготовлении клинкера из достаточно пластичных сырьевых материалов, когда при грануляции смеси образуются прочные и термостойкие гранулы. При хорошей фильтруемости сырьевых шламов предпочтение следует отдавать комбинированному способу.
При сухом способе производства известняк и глину после выхода из дробилки высушивают до влажности примерно 1 и измельчают в сырьевую муку. После её дозируют, усредняют и корректируют в специальных смесительных силосах и подают в циклонные теплообменники. Главные преимущества сухого способа производства портландцементного клинкера - более высокий съем клинкера с 1 м2 печного агрегата, чем в мокром способе - экономичность способа снижение расхода топлива, энергетических затрат, себестоимости 1т цемента. При мокром способе ниже расход электроэнергии на измельчение, т.к. размол материалов в водной среде протекает легче, причем часть сырьевых материалов способна размучиваться распускаться в воде - глина, мел. Если оба сырьевых компонента мягкие мел глина, то экономия энергии при измельчении может достигать 10 кВт ч т сырья.
Проще и надежнее осуществляют усреднение шихты в порошкообразном состоянии. При сухом способе приготовления шихты сушка сырья производится перед измельчением или в процессе измельчения в дробилках или мельницах с одновременной сушкой.
При мокром способе производства шлам перемещается гидротранспортом - самотеком или с помощью центробежных насосов, при сухом же способе применяют пневмотранспорт, шнеки и элеваторы, что повышает загрязнение пылью воздуха в цехах и на территории завода и требует установки дополнительного оборудования для обеспылевания аспирационного воздуха. При приготовлении сырьевого шлама необходимо дополнительно вводить от 30 до 50 воды. В результате удельный расход тепла на обжиг при сухом способе составляет 3100-3500 кДж кг клинкера, а при мокром расход тепла колеблется от 5800 до 6500 кДж кг клинкера, а это ведет к снижению себестоимости продукции.
Объем печных газов при сухом способе на 35-40 меньше, чем при мокром способе при одинаковой производительности печей. В результате при сухом способе производства снижается стоимость обеспыливания печных газов, имеются большие возможности использования тепла отходящих из печи газов для сушки сырья, что позволяет снизить общий расход топлива на производство клинкера, но вызывает усложнение технологических схем 2 . Проектом предусмотрено строительство цементного завода, работающего по сухому способу производства в Кировской области, с установкой технологической линии печью 4,580 м с циклонными теплообменниками и реактором-декарбонизатором. 2.3.