Технология производства цемента

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 13 из 17Следующая ⇒

Производство портландцемента включает две стадии: производство клинкера из извести, глины и железной руды и измельчение клинкера совместно с гипсом, а в ряде случаев и с другими добавками.

Подготовка сырьевой смеси

Сырьевая мельница

Извлеченное из карьера сырье (известняк или мергель) подается бульдозерами и самосвалами в бункер подачи дробилки, которая устанавливается недалеко от карьера. Поданные куски диаметром до 1100 мм измельчаются до зерна (диаметр гранул до 25 мм) и далее передаются конвейерной передачей на завод, а именно в сырьевую мельницу для дальнейшего измельчения.

Подача в силосы

Из мельницы сырьевая смесь выходит в виде тонкодисперсного порошка - сырьевой муки. Параллельно помолу основного сырья подаются и измельчаются различные добавки (гипс, железная руда, песчаник,... в зависимости от типа производимого цемента). Все это поступает в силосы.

Получение клинкера

В железобетонных силосах производятся корректировка состава сырьевой смеси до заданных параметров и гомогенизация перемешиванием сжатым воздухом.

Обжиг в печах

На различных стадиях обжига в состав шихты вводят минерализаторы (фтористый кальций, кремнефтористые натрий и магний, оксиды железа, гипс, фосфогипс, гипс в смеси с фторидами).

Холодильник

Готовая сырьевая смесь поступает на обжиг. Вращающиеся печи сухого способа производства оборудованы запечными теплообменными устройствами (циклонными теплообменниками). В них за несколько десятков секунд сырьевая смесь нагревается до 700-800°С, дегидратируется и частично декарбонизируется. Завершается обжиг клинкера во вращающейся печи.

Получение цемента: мельница

На выходе из печи горячий (до 1450°С) клинкер охлаждается в холодильнике (у САТАРЭМ – колосниковый, см. технологии), и поступает на склад клинкера. На печи и на холодильнике устанавливаются фильтры (электрические или рукавные) для снижения запыленности.

Последняя стадия – измельчение цемента в мельничном цехе, после чего готовый портландцемент подается в силос-склад цемента.

Упаковка и транспортировка

Дополнительные установки позволяют фасовать цемент в мешки по 50кг или в Биг-Баги по 1000 кг, подавать и укладывать их прямо в вагон или на грузовик, возможны варианты формирования паллетизированных пакетов. Последняя европейская технология: фасовка в специальные пластиковые пакеты, в которых цемент может быть складирован под открытым небом. Цемент может подаваться насыпью в вагоны для дальнейшей транспортировки.

Компания SATAREM

Причины выбора поставщика

Компания Satarem (Франция) уже 14 лет специализируется на изготовлении оборудования для цементной промышленности. Основной партнер компании – Lafarge Cement (Франция), лидер мирового рынка цемента.

Основные преимущества компании Satarem:

ü стоимость оборудования несколько ниже цен конкурентов за счет того, что основное производство компании перенесено в Китай;

ü использование собственных патентованных разработок в сфере энергосбережения и конструкции оборудования, отвечающих за тонкость помола (фактор, увеличивающий рыночную стоимость цемента).

Презентационная информация компании: цитата:

Более 14 лет непрерывного труда сделали возможным набрать «ноу-хау», получить полную гамму технологий, позволяющих внедрять простые решения, оптимально рассчитанные на потребности цементной промышленности. Благодаря сплоченной команде и накопленным знаниям, SATAREM S.A. успешно выполнила многочисленные проекты. Наша компания имеет обширный опыт в области реконструкции и оптимизации самых разнотипных установок, проработавших долгие годы, эффективность которых уже не соответствовала действующим нормативным требованиям.

Клиенты компании: Lafarge, Holcim, Cimalit, Italcementi, Vetrotex, Heidelberg, Otor, EDF (Electricité de France), Vicat, Cimpor, Saint Gobain, Cemex

Оборудование к приобретению

Согласно техническому заданию компания Satarem подготовила Техническое предложение по поставке оборудования для нового завода по производству цемента мощностью 11 000 тонн в день или 3 500 000 тонн в год на условиях «под ключ».

Предложение является частью данного проекта и прилагается как отдельный документ (Приложение 3).

Основной элемент оборудования:

Производственная линия сухого способа, состоящая из двух вращающихся печей для обжига клинкера размерами 4,8 х 74 м, оборудованные пятиэтажным циклонным теплообменником и системой предварительного обжига типа S-RSP

В ходе развития проекта комплект оборудования к поставке был дополнен несколькими принципиально новыми позициями, позволяющими обеспечить автономность завода в сфере энергетики и переработки отходов. В результате итоговая стоимость контракта была увеличена до 510 млн. долларов США.

Таблица 1 Коммерческое предложение компании Satarem, декабрь 2006 г. (Приложение 4)

Полный перечень оборудования приводится в Техническом предложении.

Satarem предлагает оборудовать новый завод автоматизированной системой управления производством от «Yokogawa Electric»: Centum CS 3000, версия R3.

Автоматизация процессов

Основные задачи, решаемые системами управления CENTUM:

ü безопасное ведение технологических процессов,

ü реализация решений задач оптимального управления,

ü обеспечение устойчивости процессов регулирования,

ü управление периодическими процессами,

ü взаимодействие с подсистемами верхнего и нижнего уровня,

ü сбор и накопление данных.

Презентационная информация компании: цитата:

Распределенная система CENTUM CS3000 продолжает линию распределенных систем управления CENTUM фирмы Yokogawa.

Системы управления семейства CENTUM зарекомендовали себя как надежные, отказоустойчивые и удобные в эксплуатации и обслуживании системы.

Система управления CENTUM CS 3000 относится к классу распределенных интегрированных систем управления. Ее конфигурация обеспечивает комплексное управление предприятием, объединяя в одно целое: контрольно-измерительную аппаратуру, диспетчерские пункты, компьютерные системы и системы управления других производителей, функционирующие на предприятии.

Основные достоинства системы: Гибкая система резервирования, гибкая конфигурация каждого рабочего места оператора с возможностью независимого накопления исторической информации, рабочее место оператора комплектуется сенсорной клавиатурой, связь с подсистемами верхнего и нижнего уровней, функция виртуального тестирования, позволяющая выполнять отладку прикладного программного обеспечения.

Контроль

Контроль качества продукции и проверка соответствия ее государственным и международным стандартам будут осуществляться в лаборатории завода, оснащенной необходимым специализированным оборудованием.

Сырье и материалы

Цемент является основным строительным материалом. Потребность в нем, по прогнозам аналитиков, будет возрастать, так как это связано с глобальными изменениями внешней среды: ожидаемое потепление планеты, систематические наводнения крупных рек, ураганы, землетрясения и другие разрушительные стихийные бедствия.

По некоторым прогнозам, объем производства портландцемента в течение следующих двух веков стабилизируется на уровне в 10 раз выше существующего. По оценке центра Геохимии известно, что срок истощения запасов только поверхностного карбонатного сырья превысит 550 лет, а что касается других силикатных компонентов цементной сырьевой смеси, то их запасы вообще не лимитируют сроки существования цементной промышленности.

Большинство цементных заводов России – это предприятия полного цикла, построенные соответственно в непосредственной близости от карьеров по добыче необходимых ресурсов (мел, гипс, глина, известняк и т.д.). Учитывая время постройки большинства цементных заводов в России (например, самый старый завод ОАО «Евроцемент груп» построен в 1899 г., самый новый – в 1977 г.), проблема исчерпываемости карьеров становится очень острой.

Первейшее условие реализации любого проекта – доступ к источнику сырья. Для цементной промышленности, где затраты на сырье составляют до 50 % себестоимости, это условие особенно важно. Как уже упоминалось, в Краснодарском крае разведано 6 месторождений цементного сырья. Новороссийские I, II, III, IV, N-ское и Верхне-Баканское расположены в районе г. Новороссийска. Общие балансовые запасы этих месторождений составляют 837,75 млн. тонн – т.о. база для расширения производства цемента практически не ограничена.

Инициатором проекта была достигнута договоренность с Правительством Краснодарского края о выводе N-ского месторождения мергелей из фонда государственных резервов и передаче исключительных прав на эксплуатацию месторождения компании ООО «ХХХ».

Это обстоятельство определяет максимально льготные условия для реализации проекта: расходы мергеля занимают не менее 70 % от суммарного расхода сырья.

Рисунок 13 Структура расхода сырья, в % на тонну цемента

Вся документальная информация о поддержке Проекта Администрацией Краснодарского края прилагается.

Известняк (мергель)

Состав известняка для производства портландцемента по европейским стандартам должен удовлетворять следующим требованиям (по условиям компании-поставщика оборудования, здесь и далее).

CaO<48% MgO<3.5% SO3<1.0%, Na2O+K2O<0.5% Cl-<0.015% Flint<4.0%

Влажность < 2%, размер частиц <1100 мм

ü Расчетное годовое потребление: 2 150 000 тонн

ü Расчетная себестоимость известняка (добыча): т 150-200 рублей

Глина

Silica modulus [SiO2/(Fe2O3+Al2O3)] SM=2.7~3.5

MgO<3.0% Na2O+K2O<4.0% SO3<2.0% Cl-<0.015%

Влажность <12% Размер частиц <600mm

ü Расчетное годовое потребление: 370 000 тонн

ü Расчетная цена закупки глины: 200-400 руб./т.

Железная руда

Fe2O3<50% Flint<2.0%

Влажность <2% Размер частиц <50mm

ü Расчетное годовое потребление: 7 600 тонн

ü Расчетная цена закупки железорудного концентрата: 1400-2000 руб./т.

Гипс

CaSO4•2H2O>65%

Moisture <5% Lump size <200mm

ü Расчетное годовое потребление: 124 000 тонн

ü Расчетная цена закупки гипса: 1200-2000 рублей

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману