cim portland

Download Cim Portland

If you can't read please download the document

Post on 24-Jul-2015

264 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

4.Tehnologia fabricrii cimentului portland prin procedeul uscat de fabricaie4.1. Prepararea amestecului de materii prime 4.1.1. Materii prime Materiile prime folosite la fabricarea lianilor anorganici se pot mpri n dou mari categorii:

materii prime principale;

adaosuri. 4.1.1.1 Materiile prime principale Rocile calcaroase sunt larg rspndite n natur, avnd o compoziie chimic variabil. Principalul component este CaCO3, a crui pondere minim este de 70%. Ca impuriti, pot apare: argil, dolomit, magnezit, cuar, feldspai. Calcarele constituie materia prim pentru obinerea cimentului portland (dar i a varului sau cimentului aluminos). Pentru fabricarea cimentului portland, proporia de impuriti argiloase nu se limiteaz distinct, deoarece argila constituie a doua materie prim principal pentru fabricarea cimentului. n acest caz, deosebit de duntoare sunt impuritile care conin MgO i SiO2 sub form de cuar. Pentru reactivitatea calcarelor prezint interes compactitatea lor i gradul de cristalinitate al CaCO3. De regul, ele conin CaCO3 sub form de calcit cristalizat n sistem trigonal i apar n natur sub diferite forme: marmur este un calcar foarte bine cristalizat, compact i dur, cu o structur microcristalin; este folosit ca atare n construcii; calcare compacte (sedimentare) constnd din granule fine cu o structur microcristalin, sunt frecvent utilizate n industria cimentului; calcar oolitic s-a format prin precipitare chimic; cret, tufuri calcaroase. Rezistena la compresiune a calcarelor variaz de la 5 MPa - pentru cret i tufuri calcaroase la 150 MPa - pentru calcare compacte.

Rocile argiloase sunt roci sedimentare cu un coninut ridicat de dioxid de siliciu i oxid de aluminiu. Argilele folosite pentru fabricarea cimentului sunt argile comune formate din amestecuri de minerale argiloase. Argilele sunt roci n care mineralele aluminosilicatice se afl n stare polidispers. Alturi de compuii valoroi - aluminosilicai hidratai, n rocile argiloase exista i o serie de impuriti ca: feldspat, mic, cuar, carbonai alcalinopmntoi, ghips, compui cu alcalii, compui cu fier, compui organici. Feldspaii i mica aduc n sistem compui cu alcalii i influeneaz negativ att procesul de ardere, precum i calitatea clincherului. Cuarul se gsete n mineralele argiloase sub form de nisip, ndeosebi n fraciunile grosiere ale argilei. Reactivitatea SiO2 din cuar este mult mai mic fa de cea a silicei din mineralele argiloase. In plus, el este mult mai dur dect mineralele argiloase, motiv pentru care se aglomereaz n fraciunile grosiere, ceea ce diminueaz i mai mult reactivitatea sa n timpul arderii clincherului portland. Prezena sa determin o scdere a capacitii de reacie a argilei n timpul procesului de ardere. Carbonatul de calciu din argile nu afecteaz calitatea acestora, deoarece el constituie unul din componenii principali ai amestecului de materii prime pentru obinerea cimentului. Carbonatul de magneziu este duntor pentru calitatea clincherului, ndeosebi atunci cnd este adus i de calcar, depindu-se, pe ansamblu, un anumit coninut de MgO n clincher. Ghipsul i substanele organice, n proporiile n care pot fi aduse de argile, nu determin influene negative. Argilele sunt roci moi, care absorb cu mult uurin apa, i ca urmare, se desfac uor, prin deleiere. Umiditatea natural a argilelor poate varia ntre 8 i 25%, n funcie de natura lor, de compactitate, de condiiile atmosferice. Marnele sunt roci de tranziie ntre calcare si argile. Ele conin carbonat de calciu i minerale argiloase (hidrosilicai de aluminiu), n diferite proporii. n funcie de compoziie, ele pot fi compacte i dure pn la friabile. Umiditatea variaz de la

cteva procente, pn la 20%. Marnele constituie o materie prim foarte bun pentru fabricarea cimentului portland, deoarece conin deja un amestec de calcar i argil cele dou materii prime principale pentru fabricarea cimentului portland. n tabelul 4.1. se d o clasificare a rocilor avnd compoziia cuprins ntre cea a calcarelor i cea a argilelor. Tabelul 4.1. Compoziia rocilor marnoase Roca Calcar Calcar marnos Marn calcaroas Marn Marn argiloas Argil marnoas Argil CaCO3 (%) 95-100 90-95 70-90 40-70 20-40 5-20 0-5 Minerale argiloase (%) 5-0 10-5 30-10 60-30 80-60 95-80 100-95

Ghipsul este adaosul folosit n mod obligatoriu la mcinarea clincherului portland, n scopul ntrzierii prizei i poate constitui un bun mineralizator pentru arderea clincherului. Ghipsul este o roc natural de natur sedimentar, rezultat prin precipitare, din apele unor bazine marine sau lacustre, pe cale de dispariie. Se gsete n natur, n stare compact, microcristalin sau ca mase constituite din cristale mari. Din punct de vedere chimic ghipsul este constituit n principal din sulfat de calciu hidratat cu dou molecule de ap - CaSO4.2H2O. Impuritile cele mai frecvente sunt argilele, nisipul i calcarul. 4.1.1.2. Materii prime auxiliare (adaosuri) Aceast categorie reprezint materiile prime care intervin cu o pondere mic n tehnologiile de fabricare a cimenturilor i au scopul fie de a modifica anumite caracteristici, fie de a favoriza unele procese. Din aceast categorie fac parte: adaosuri de corecie adaosuri mineralizatoare adaosuri la mcinare

Adaosuri de corecie sunt materiale care se adaug la prepararea amestecului brut pentru fabricarea cimentului, n scopul corectrii compoziiei acestuia coninutului n Fe2O3, Al2O3, SiO2. Se pot folosi n acest scop:

cenua de pirit, rezultat n procesul de ardere a piritei n industria acidului sulfuric; ca urmare a coninutului su ridicat n Fe2O3 se folosete pentru corectarea coninutului n acest oxid al amestecul brut; diatomitul are un coninut ridicat n SiO2 i poate fi folosit pentru corectarea coninutului n acest oxid al amestecului brut. Mineralizatorii sunt substane care se pot introduce n amestecul brut folosit la

obinerea clincherului portland i care, intervenind n diferite etape ale procesului de clincherizare, accelereaz desfurarea acestuia, influennd n acelai timp i calitatea clincherului. Din aceast categorie fac parte floruri i fluorosilicai alcalini i sulfai alcalino-pmntoi. Adaosurile la mcinarea cimentului pot fi materiale cu proprieti cimentoide, hidraulic active sau inerte. Materialele cimentoide au capacitatea de a reaciona lent cu apa i de a forma, dup perioade ndelungate, structuri de ntrire puin rezistente. n prezena cimentului portland, reacia cu apa a acestor materiale este activat. Din aceast categorie fac parte zgurile de furnal i cenui de termocentral mai bazice. Adaosurile hidraulic active nu reacioneaz cu apa dar reacioneaz cu Ca(OH)2, cu formarea unor hidrocompui capabili s dezvolte structuri de ntrire. Adaosurile hidraulic active pot fi naturale (diatomit, tufuri vulcanice, tripoli) sau artificiale (cenu de termocentral mai acid, silice ultrafin, argile calcinate etc.) Adaosurile inerte reprezint materiale de compoziie silicioas, carbonat sau aluminoas, n stare fin mcinat, care nu reacioneaz cu apa, iar n pasta de ciment reacia dintre componenii acesteia i adaosul inert are loc doar la interfa. Materiale ca nisipul cuaros, fin mcinat, se pot folosi n anumite proporii mici, la mcinarea cimentului portland, fr a-i afecta proprietile.

4.1.2. Stocarea, preomogenizarea i uscarea materiilor prime Prepararea amestecului brut n cazul procedeului uscat de fabricare a cimentului presupune urmtoarele operaii tehnologice: mrunirea materiilor prime - pentru a le aduce ntr-o stare granulometric corespunztoare unei reactiviti ridicate; omogenizarea materiilor prime - amestecului brut, n particular, pentru a se ajunge la un produs avnd o compoziie impus i n acelai timp o bun uniformitate compoziional. Ambele etape ncep nc din carier, prin dislocarea rocilor din zcmnt, o prim concasare a acestora i ncrcarea lor n utilajele n care se face transportul pn la fabric. n fabric, materiile prime se stocheaz n depozite pentru a asigura necesarul de materii prime pentru o anumit perioad de timp. n depozite se realizeaz operaiunea de preomogenizare a materiilor prime, pentru a preveni posibilele fluctuaii compoziionale, determinate de natura zcmintelor minerale din carier, de impuritile pe care le pot include i neuniformitatea distribuiei acestora. Preomogenizarea presupune formarea unor stive de mare volum, prin depozitarea mai multor arje de material care prezint fluctuaii compoziionale. Formarea stivelor, denumite i paturi de preomogenizare, presupune dispunerea succesiv de straturi de material, dup diferite sisteme: prin deplasarea longitudinal a benzii de alimentare (figura 4.1a), sistem prin deplasarea longitudinal i transversal a benzii de alimentare (figura 4.1 indicat pentru materiale cu granulaie restrns; b) sistem indicat pentru materiale cu granulaie mai larg.

Figura 4.1. Metode de distribuie a materialului, n stive de preomogenizare:

a - pentru materiale microgranulare i cu granulaie restrns; b - pentru materiale cu granule grosiere i cu granulaie mai larg n cazul sistemului din figura 4.1a, are loc o anumit separare pe fraciuni granulometrice a materialului, respectiv granulele mai grosiere se separ la baza stivei. Din aceast cauz acest sistem nu se folosete dect pentru materiale concasate, cu granule de maximum 20 mm. n cazul sistemului prezentat n figura 4.1b, tendina de separare a granulelor mai grosiere se manifest n cadul microstivelor individuale i pe ansamblu neomogenitatea materialului este mult mai mic. Aceast metod de stivuire se aplic, din aceast motiv, pentru materiale cu o granulaie mult mai larg (granule cu dimensiuni de pn la 150 mm). Urmtoarea operaie care se aplic n cazul unor materii prime cu umiditate mai ridicat, cum e cazul argilelor, zgurelor sau ghipsului, este uscarea. Uscarea acestor materiale se face pentru a se evita lipirea materialului umed pe dispozitivele care realizeaz concasarea sau mcinarea lui. Pentru uscare se pot folosi usctoare cu tambur rotativ sau instalaii mai complexe care realizeaz concomitent uscarea i mrunirea