Контрольная работа по «Материаловедение. Технология конструкционных материалов »

     Примерная схема производства портландцемента  по сухому способу во вращающихся  печах при использовании в  качестве сырья известняка и глины  приведена ниже.

     Так как при соприкосновении мелкого  порошка, образующегося при помоле, с влагой материала образуется пластичная масса, которая налипает на внутреннюю поверхность агрегата и препятствует дальнейшему помолу, то дробленые сырьевые материалы с естественной влажностью размалывать нельзя. Поэтому после выхода из дробилки сырьевые материалы высушивают и затем направляют в мельницу, где перемалывают в тонкий порошок. Однородные по физическим свойствам материалы можно дробить и сушить в одних и тех же аппаратах. В случае применения гранулированного шлака его подсушивают без предварительного дробления. Помол и сушку сырьевой смеси целесообразно вести одновременно в одном аппарате — мельнице.

     При производстве портландцемента по сухому способу применяют не только вращающиеся  печи с циклонными теплообменниками, но и вращающиеся печи, печи с  конвейерными кальцинаторами, а также вращающиеся печи без запечных теплообменных устройств. Однако печи с циклонными теплообменниками более эффективны.

     При сухом способе производства обжиг  можно вести и в шахтных  печах. Если в качестве сырья используют непластичный глинистый компонент, то при сухом способе производства обжиг ведут только во вращающихся печах. При пластичном глинистом компоненте можно вести обжиг как во вращающихся, так и в шахтных печах. В последнем случае сырьевую смесь вначале увлажняют в смесительных шнеках водой до 8—10%-ной влажности. Затем массу подают в грануляторы, где она вместе с дополнительно подводимой водой превращается в гранулы с влажностью 12—14%. Эти гранулы и поступают в печь. Чаще топливо размалывается совместно с сырьевыми материалами, и сырьевая смесь, а также полученные из нее гранулы приобретают черный цвет.

     При обжиге клинкера на газообразном или  жидком топливе схема производства упрощается, так как отпадает необходимость  в приготовлении угольного порошка. Мазут подвергается лишь подогреву.

     Можно применять и комбинированный способ производства, при котором сырьевая смесь в виде шлама, полученного при обычном мокром способе производства, подвергается обезвоживанию и грануляции, а затем обжигается в печах, работающих по сухому способу.

     При мокром способе легче получить однородную (гомогенизированную) сырьевую смесь. Поэтому при значительных колебаниях химического состава известкового и глинистого компонента он чаще применяется. Этот способ используют и тогда, когда сырьевые материалы имеют высокую влажность, мягкую структуру и легко диспергируются водой. Наличие в глине посторонних примесей, для удаления которых необходимо отмучивание, также предопределяет выбор мокрого способа. Размол сырья в присутствии воды облегчается, и на измельчение расходуется меньше энергии. Недостаток мокрого способа— значительно больший расход топлива.

      Сухой способ производства целесообразен  при сырье с относительно меньшей  влажностью и более однородным составом. Он же практикуется в случае, если в  сырьевую смесь вместо глины вводят гранулированный доменный шлак. Его же применяют при использовании натуральных мергелей и тощих сортов каменного угля с малым содержанием летучих, сжигаемых в шахтных печах.

     Усовершенствование  оборудования для сухого способа  производства портландцемента позволило получать сырьевую смесь с необходимой степенью однородности и увеличить допустимую влажность сырья. Появилась возможность создания при сухом способе производства компактного печного агрегата весьма большой производительности (до 5 тыс. т/сут и выше), а также использования тепла отходящих газов вращающихся печей для сушки сырьевых материалов. Расход топлива при сухом способе во вращающихся печах гораздо меньше, чем при мокром. Поэтому доля сухого способа производства все возрастает и она должна в ближайшее время значительно увеличиться.

     Для ряда заводов, работающих по мокрому  способу производства, целесообразен  перевод их на сухой способ с установлением  мощных технологических линий путем  замены работающих вращающихся печей  и других видов оборудования, а также постройки вблизи действующей части завода новых линий сухого способа большой мощности. Конечно, это необходимо осуществлять с учетом запасов сырья, его свойств и планируемой потребности в цементе для данного района на ближайшие пятилетки. 

     При изготовлении сырьевой смеси по любому способу необходимо стремиться к  наиболее тонкому помолу, теснейшему смешению сырьевых материалов и к  возможно большей однородности сырьевой смеси. Все это гарантирует однородность выпускаемого продукта и является одним из необходимых условий нормальной эксплуатации завода. Резкие колебания химического состава сырьевой смеси нарушают ход производственного процесса. Высокая тонкость помола и совершенное смешение необходимы для того, чтобы химическое взаимодействие между отдельными составными частями сырьевой смеси прошло до конца и возможно в более короткий срок.

     При выборе той или другой схемы производства особое внимание следует обращать на рентабельность работы предприятия  и возможность снижения себестоимости  продукции. Основными мероприятиями, ведущими к снижению себестоимости, являются: интенсификация производственных процессов, повышение коэффициента использования оборудования, рост выпуска цемента, повышение его качества, снижение расхода топлива и электроэнергии, механизация производственных процессов и всех вспомогательных работ, автоматизация управления производственными процессами и некоторые другие. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задача № 2.

      Определить  расход глины по массе и объему, необходимо для изготовления 1000 штук красного обыкновенного кирпича при следующих данных: ( Р ) плотность       кирпича 1750 кг/м³,    ( Р ) плотность сырой глины

1650 кг/м³. Влажность глины 13 %, при обжиге сырца в печи потери при прокаливании составляет 8,5 % от массы сухой глины.

 Дано:                                          Решение:

Р _{кирпича} = 1750 кг/м³                         V_{кирпича} – 1000*2,5*1,2*0,65 = 1,95 м³

Р _глины   = 1650 кг/м³                         m_{кирпича} = 1,95*1750 = 3412 кг.

Влажность глины – 13%            m _глины   = 3412*1,13*1,085 = 4183 кг.

Потери 8,5 %.                              V _глины   = 4183/1650 = 2,53 м³

Расход  глины по массе и           Ответ: m _глины = 4183 кг.; V _глины  = 2,53 м³

объему - ? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задача  № 1.

      Сухой образец известняка при испытании на сопротивление сжатию разрушился при показании манометра 1000 аТм ( 100 Мпа ). Определить предел прочности при сжатии образца в насыщенном водой состоянии, если известно, что коэффициент размягчения = 0,6; а S=в два раза больше площади поршня гидравлического поршня.