Технологія виготовлення і види цементу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

на тему:

Технологія виготовлення і види цементу

Виконала

Крижова Олеся

2011р

Цемент. Історія виникнення

Цемемнт - в'яжуча речовина, яка з рідкого або тісто подібного стану переходить у твердий каменеподібний стан при звичайній температурі. Один з основних будівельних матеріалів, в'яжучий засіб при виготовленні бетону.

Цемент почали проводити в минулому сторіччі. На початку 20-х років XIX ст. Є. Делієв отримав обпалювальне терпке з суміші виведеної з глини і опублікував результати своєї роботи в книзі, виданій в Москві в 1825 р. У 1856 р. був пущений перший в Росії завод портландцемента. Цемент - один з найважливіших будівельних матеріалів, призначених для бетонів і будівельних розчинів скріплення окремих елементів (деталей) будівельних конструкцій, гідроізоляцій та ін Цемент являє собою гідравлічний в'яжучий матеріал, який після змішування з водою і попереднього затвердіння на повітрі продовжує удається зберігати й нарощувати міцність у воді. Виробництво цементу обумовлено необхідністю його виробництва для застосування у головним чином у будівництві. Будівництво житла на основі цементу дозволяє отримати об'єкти з низьку теплопровідність і високу морозостійкість.

До складу сучасних бетонорозчинних заводів і вузлів входять змішувальні установки, склади цементу, заповнювачів, добавок, інші допоміжні підрозділи, а також пристрої автоматичного керування і контролю. Склади цементу поділяють за:

· ступенем мобільності - на стаціонарні і пересувні;

· видом транспортних пристроїв - з механічною, пневматичною і комбінованою подачею цементу;

· конструкцією - на бункерні та силосні;

· способом керування - на механізовані і автоматизовані.

Основні види цементу: білий, портланд, гідрофобний, шлаковий. У приватному будівництві найчастіше використовується портландцемент.

Виробництво цемента

У виробництві цементу використовуються переважно легкоплавкі глини, аргіліти і глинисті сланці, що складають частину цементної шихти. Другою основною її складовою є карбонатні породи.

Сировиною для виробництва цементу служать вапняк і глина, які змішують у певному співвідношенні (75--80% вапняку і 20-- 25% глини) випалюють до спікання при температури близько 1450 °C. Випалювання проводять у спеціальних циліндричних печах, викладених всередині вогнетривким матеріалом. Сучасні потужні цементні печі досягають у довжину 185 м і мають внутрішній діаметр до 5 м. їх встановлюють дещо нахиленими. Шихту завантажують у верхній кінець печі. Піч повільно обертається, і завантажений матеріал, пересипаючись, рухається до нижнього кінця, назустріч розжареним газам -- продуктам горіння палива (розпиленого вугілля або горючих газів).

При обпаленні в цементному матеріалі послідовно відбуваються такі головні хімічні перетворення. При 100--120°С випаровується волога. При 500 °C вигоряють органічні домішки. При 800--1000°С розкладається вапняк:

CaCO₃ = CaO + CO₂ ^

При 1300--1450°С відбувається спікання утворених силікатів і алюмінатів кальцію.

Шматки спеклої цементної маси, яку називають клінкером, вивантажуються з нижнього кінця печі і після охолодження розмелюються, внаслідок чого утворюється сіро-зелений порошок, який і називають цементом.

Склад цементу виражають звичайно процентним вмістом CaO, SiO₂, Al₂O₃ і Fe₂O₃. До складу цементу як домішки входять і інші речовини. Звичайний, або так званий силікатний, цемент містить: CaO (60--67%); SiO₂ (17--25%); Al₂O₃ (3--8%); Fe₂O₃ (0,3-6%).

Історія видобутку і застосування

Технології добування були відомі у стародавньому Єгипті. Вважаєтсья також, що єгипетські піраміди були побудовані з бетонних блоків, на основі гіпотези, що серед кам'яних брил пірамід було знайдено волосину.

Цемент не є природним матеріалом. Його виготовлення - процес дорогий і енергоємний, проте результат вартий того - на виході отримують один з найпопулярніших будівельних матеріалів, який використовується як самостійно, так і в якості складових компонентів інших будівельних матеріалів (наприклад, бетону та залізобетону).

1.Додавання води 2.Початок гідратації 3.Утворення кристалів

Цементні заводи, як правило, перебувають відразу ж на місці видобутку сировинних матеріалів для виробництва цементу.

Виробництво цементу включає два ступені: перша - отримання клінкеру, друга - доведення клінкера до порошкоподібного стану з додаванням до нього гіпсу або інших добавок. Перший етап найдорожчий, саме на нього припадає 70% собівартості цементу. А відбувається це таким чином: перша стадія - це видобуток сировинних матеріалів. Розробка вапнякових родовищ ведеться зазвичай знесенням, тобто частина гори «зносять вниз», відкриваючи тим самим шар жовтувато-зеленого вапняку, який використовується для виробництва цементу. Цей шар знаходиться, як правило, на глибині до 10 м (до цієї глибини він зустрічається чотири рази), і по товщині досягає 0,7 м. Потім цей матеріал відправляється по транспортеру на подрібнення до шматків рівних 10 см в діаметрі. Після цього вапняк підсушується, і йде процес помелу і змішування його з іншими компонентами. Далі ця сировинна суміш піддається випалу. Так отримують клінкер. Друга стадія теж складається з декількох етапів. Це: дроблення клінкеру, сушка мінеральних домішок, дроблення гіпсового каменю, помел клінкера спільно з гіпсом і активними мінеральними добавками. Однак треба враховувати, що сировинний матеріал не буває завжди однаковим, та й фізико-технічні характеристики (такі як міцність, вологість і т. д.) у сировини різні. Тому для кожного виду сировини був розроблений свій спосіб виробництва. До того ж це допомагає забезпечити хороший однорідний помел і повне перемішування компонентів.

У цементній промисловості використовують три способи виробництва, в основі яких лежать різні технологічні прийоми підготовки сировинного матеріалу: мокрий, сухий і комбінований.

Мокрий спосіб виробництва використовують при виготовленні цементу з крейди (карбонатний компонент), глини (силікатна компонент) і залізовмісних добавок (конверторний шлам, залізистий продукт, піритні недогарки). Вологість глини при цьому не повинна перевищувати 20%, а вологість крейди - 29%. Мокрим цей спосіб названий тому, що подрібнення сировинної суміші проводиться у водному середовищі, на виході виходить шихта у вигляді водної суспензії - шламу вологістю 30-50%. Далі шлам надходить в піч для випалювання, діаметр яких становить 7 м, а довжина - 200 м і більше. При випалюванні з сировини виділяються вуглекислоти. Після цього кульки-клінкери, які утворюються на виході з печі, розтирають у тонкий порошок, який і є цементом.

Сухий спосіб полягає в тому, що сировинні матеріали перед помелом або в його процесі висушують. І сировинна шихта виходить у вигляді тонкоподрібненого сухого порошку.

Комбінований спосіб, як вже випливає з назви, припускає використання і сухого та мокрого способу. Комбінований спосіб має два різновиди. Перша припускає, що сировинну суміш готують по мокрому способу у вигляді шламу, потім її зневоднюють на фільтрах до вологості 16-18% і відправляють в печі для випалення у вигляді напівсухий маси. Другий варіант приготування є прямо протилежним першому: спочатку використовують сухий спосіб для виготовлення сировинної суміші, а потім, додаючи 10-14% води, гранулюють, розмір гранул складає 10-15 мм і подають на випал.

Технологія

цемент в'яжучий матеріал технологія виробництво

Цементне виробництво дозволяє використовувати в ньому відходи видобувної, металургійної галузей, а також побічні продукти цих производств. Деякі відходи навіть покращують властивості цементу. Гнучка технологія дозволяє здійснювати комбінування виробництва цементу з виробництвом металів, хімічних продуктів і енергії. Існує багато як би підвидів цементу. Вони відрізняються один від одного кінцевими властивостями, умовами виробництва і наявністю в них різних видів добавок. Портландцементом називається гідравлічна терпка речовина, тверднення у воді і на повітрі, одержуване шляхом спільного помелу портландцементного клінкеру і гіпсу для регулювання термінів схоплювання.

Сировиною для виробництва цементу по мокрому способу є наступні компоненти: карбонатний компонент, крейда, силікатна компонент, глина, залізовмісні добавки, піритні огарки, конверторний шлам, залізистий продукт.

Размещено на Allbest