62. Способы производства портландцемента. Технологическая схема производства портландцемента. Добавки, вводимые при помоле клинкера, их влияние на свойства цемента.

Процесс производства портландцемента складывается в основном из следующих основных операций: добычи сырьевых материалов; приготовления сырьевой смеси, состоящей из дробления, помола и усреднения ее состава; обжига сырьевой смеси (получение клинкера); помола клинкера в тонкий порошок. В зависимости от вида подготовки сырья к обжигу различают мокрый, сухой и комбинированный способы производств портландцементного клинкера. Мокрый способ производства. При мокром способе производства сырьевые материалы измельчают и сырьевую смесь смешивают с водой. Получаемая сметанообразная масса — сырьевой шлам — содержит 32—45% воды.

В зависимости от физических свойств исходных сырьевых материалов и других факторов при получении портландцемента по мокрому способу применяют разные схемы производства (рис. 1) отличающиеся одна от другой способом приготовления сырьевой смеси.

Сухой способ производства. При сухом способе производства портландцемента выбор схемы зависит от физических и химических свойств сырья.

Комбинированный способ производства. При комбинированном способе производства сырьевая смесь в виде шлама, полученного по мокрому способу производства, подвергается обезвоживанию и грануляции, а затем обжигается в печах, работающих по сухому способу. Основные технологические операции и последовательность их выполнения при комбинированном способе производства портландцемента следующие. К этому виду добавок относится и сульфат кальция, вводимый в состав портландцемента при помоле клинкера в виде гипса. С увеличением тонкости помола руды газопроницаемость камня несколько повышается. Совместный помол свинцового шчака и кубанского кварцевого песка в соотношении 4 : 1. Совместный помол свинцового шлака и кварцево-магнетитового песка в соотношении 4 : 1.

63. Физико-химические процессы при обжиге сырья при получениипортландцемента.

В процессе обжига сырьевой смеси в результате взаимодействия главных оксидов СаО, SiO2, Al2O3, Fe2O3, образуется четыре основных клинкерных минерала, содержание которых может колебаться в пределах: трехкальциевый силикат (алит) 3СаО?SiO2 (С3S) - 45-60%; двухкальциевый силикат (белит) 2СаО?SiO2 (C2S) - 15-360%; трехкальциевый алюминат 3СаО?Аl2O3 (C3A) - 5-15 %; четырёхкальциевый алюмоферрит 4СаО?Al2O3?Fe2O3 - 10-20%. Тонкоизмельченные и тщательно перемешанные сырьевые смеси подвергают обжигу при 1673-1773 К в цементообжигательных печах. Образующийся в результате обжига спекшийся камнеподобный продукт - клинкер - характеризуется сложным минералогическим составом и столь же сложной микрокристаллической структурой. Сырьевые смеси в процессе их нагревания до высоких температур претерпевают сложные превращения, сопровождающиеся изменением минералогического состава и физических свойств. Характер изменения физических свойств сырьевых смесей, приготовленных по сухому или мокрому способу, по мере их нагревания оказывается до определенного интервала температур различным, однако химические превращения компонентов и основные химические реакции в обоих видах сырьевых смесей протекают, естественно, в одном и том же направлении.