15. Технологические особенности производства портландцемента по мокрому способу

При мокром способе тонкое измельчение сырьевой смеси производят в водной среде с получением шихты и в виде водной суспензии шлама с влажностью 38 – 50 %. Неоднородный химический состав сырья.

В большинстве случаев используют известняк и глину.

Принципиальная технологическая схема:

Корректировка химического состава сырьевой смеси:

1) порционный – шламы с высоким и низким титром закачиваются в один шлам – бассейн для получения необходимого титра.

2) поточный – дозаторы стоят перед сырьевыми мельницами, их оснащают точными весами и, контролируя химический состав шлама, изменяют количество дозируемых материалов.

Чтобы шлам не расслаивался, он должен обладать определенной дисперсностью и постоянно перемешиваться.

16. Технологические особенности производства портландцемента по сухому способу

При сухом способе сырьевую шихту готовят в виде тонкоизмельченного сухого порошка, поэтому перед помолом или в процессе его сырьевые материалы высушивают. Однородный химический состав.

Принципиальная технологическая схема:

Более высокий съем клинкера с 1 м³ печного агрегата.

17. Химический и минералогический состав портландцемента

Химический состав клинкера колеблется в сравнительно широких пределах. Главные оксиды: SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO. Их суммарное содержание достигает 95 – 97 %.

SiO₂: 20 – 24 %

Al₂O₃, : 4 – 7 %

Fe₂O₃: 2 – 5 %

CaO: 62 – 67 %

MgO: 1,5 – 4 %

Модули клинкера: 1) силикатный; n =

n = 1,7 – 3,5 - для рядовых цементов

2) глиноземистый; р = = 1 – 3

3) коэффициент насыщения (КН);

КН = = 0,82 – 95

Минералогический состав.

3CaO ∙ SiO₂ – C₃S – алит; важнейший клинкерный минерал – силикат, определяющий высокую прочность, быстроту твердения. Содержание: 45 – 60 %. Устойчив в интервале температур 1200 – 2070 ˚C, выше плавится.

2CaO ∙ SiO₂ – C₂S – белит; второй основной минерал ПЦ клинкера, отличается медленным твердением, но обеспечивает достижение высокой прочности при длительном твердении ПЦ. Содержание: 15 – 30 %.

3CaO ∙ Al₂O₃ – C₃A – трехкальциевый алюминат; плотность равна 3040 кг/м³

4CaO ∙ Al₂O₃ ∙ Fe₂O₃ – C₄AF – четырехкальциевый алюмоферрит; плотность равна 3770 кг/м³

18. Особенности процесса твердения гипсовых вяжущих

При взаимодействии гипсового вяжущего с водой протекает химическая реакция:

CaSO₄ ∙ 0,5 H₂O + 1,5 H₂O ↔ CaSO₄ ∙ 2H₂O + 133 кДж/кг

Пластичное тесто густеет и уплотняется (начало схватывания). Дальше масса уплотняется, окончательно теряет пластичность и превращается в твердое тело (конец схватывания).

Существует 2 взгляда на механизм гидратации и твердения

1) по теории Ле – Шателье:

Полуводный гипс проходит стадию растворения, затем химическая реакция образования двуводного гидрата, образование перенасыщенного раствора относительно продукта реакции.

Двуводный гипс выпадает из раствора , кристаллизуется и образует кристаллический сросток. Процесс идет до полного перехода в CaSO₄ ∙ 2H₂O

2) по Байкову – 3 периода:

1^ый – растворение и образование насыщенного раствора

2^ой – образование коллоидальной массы или схватывание в виде геля

3^ий – кристаллизация геля и твердение

Периоды накладываются друг на друга, и процесс: растворение – диспергирование – кристаллизация происходит циклично. Толчком к переходу коллоидальной системы в конденсационную являются стесненные условия в системе, возникающие при диспергировании. При кристаллизации высвобождается « коллоидная» вода, которая идет на дальнейшее взаимодействие с полугидратом.