СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЦЕМЕНТА

УДК 625.12.033.38

Кахаров З.В.

доцент кафедры «Инженерия железных дорог» ТГТрУ

Пурцеладзе И.Б.

старший преподаватель кафедры «Инженерия железных дорог» ТГТрУ

СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЦЕМЕНТА

Аннотация: в данной статье рассмотрена технология производства по добыче сырьевых материалов, применяемые при производстве цемента. Приведены анализ транспортировки разными средствами твердых и плотных горных пород для производства цемента.

Ключевые слова: цемент, клинкер, сырьевой материал, горные породы, транспортировка сырья.

Цемент является одним из важнейших строительных материалов. Его применяют для изготовления бетонов, бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов, асбестоцементных изделий. Изготовляют его на крупных механизированных и автоматизированных заводах.

Цемент - это собирательное название группы гидравлических вяжущих веществ, представляет собой тонкоразмолотый минеральный порошок, способный при смешении с водой образовывать пластичную массу, с течением времени затвердевающую в камневидное тело. Главной составной частью цемента являются силикаты и алюминаты кальция, образовавшиеся при

высокотемпературной обработке сырьевых материалов, доведенных до частичного или полного плавления.

В группу цемента входят все виды портландцемента, пуццоланового портландцемента, шлако-портландцемента, глиноземистый цемент, расширяющиеся цементы и некоторые другие.

Сырьевые материалы, применяемые при производстве портландцемента, разделяются на две группы. К первой группе относятся материалы, предназначенные для получения клинкера, ко второй - материалы, добавляемые к клинкеру при помоле.

Для получения портландцементного клинкера требуемого состава сырьевую смесь составляют из нескольких компонентов. Основные компоненты: известковый, состоящий преимущественно из углекислого кальция (карбонатная порода), и глинистый, содержащий большое количество кислотных окислов БЮ2 и А12О3. В некоторых случаях, когда имеется возможность, два основных компонента заменяют одним мергелем, представляющим собой природную смесь глинистых веществ и СаСО3 в необходимом для производства клинкера соотношении. Иногда вместо природного глинистого компонента используют отходы (шлаки, золы, нефелиновый шлам и др.) различных отраслей промышленности, имеющие подходящий состав.

Для регулирования содержания в смеси того или иного окисла в нее вводят корректирующие добавки. Если в сырьевой смеси недостает кремнезема, добавляют трепел, песок, опоку, диатомит и другие вещества с высоким содержанием SiO2; при недостатке глинозема (А12О3) применяют бокситы, алюминиевые шлаки или глину с высоким содержанием А12О3 недостаток окиси железа компенсируют добавкой железной руды, колчеданных огарков, колошниковой пыли.

Пригодность сырьевых материалов для производства портландцементного клинкера устанавливают на основании их технологического изучения и технико-экономического анализа вопросов,

вытекающих из организации цементного производства в данном районе (способ производства, вид топлива, качество цемента).

Карбонатные породы образовались в основном из остатков животного мира, осевших на дне водоемов, а также из химических осадков углекислого кальция. Они встречаются в природе в виде известняков, мела, известнякового туфа, известняка-ракушечника и мрамора. Все разновидности карбонатных пород находят применение в производстве портландцемента, за исключением мрамора. Чаще всего используют известняки и мел, осадочное происхождение которых обусловливает разнообразие их химического состава и физических свойств.

Операции по добыче и транспортировке сырья - важнейшие технологические переделы производства. При производстве портландцемента доля затрат на добычу сырья составляет около 10 % общих расходов. В каждом отдельном случае способ добычи сырья должен быть тщательно обоснован, так как от этого зависят затраты и на последующие технологические операции.

Выбору способа добычи предшествует анализ химического состава сырья. Добыча сырья производится открытым способом непосредственно с поверхности земли. Слой горной породы обычно закрыт слоем пустой породы, поэтому в комплекс горнодобывающих работ входит ее удаление - вскрышные работы. Конечная стоимость сырья в значительной степени зависит от затрат на вскрышные работы. Их осуществляют бульдозерами, экскаваторами и т.д.

Твердые и плотные горные породы

экскаваторами, которые выполняют сразу две операции: отделение породы от пласта и погрузку готового сырья.

Для доставки сырья на завод обычно используют железнодорожный и автомобильный транспорт, воздушно- канатные дороги, ленточные конвейеры, гидротранспорт. Железнодорожный транспорт наиболее эффективно использовать в неглубоких карьерах с объемом перевозок сырья свыше 2 млн т/год при дальности транспортирования более 8 км. Преимущества данного вида транспорта: высокая производительность, надежность работы в любых условиях, низкий расход электроэнергии, большой срок службы подвижного состава; недостатки: высокие капитальные затраты на устройство железнодорожного пути и эксплуатационные расходы на его содержание и ремонт. Автомобильный транспорт целесообразно применять для транспортирования материалов при сложном рельефе поверхности, малых объемах перевозок и дальности транспортирования до 8 км. Мягкие, рыхлые и мелкокусковые породы доставляют на завод при расстоянии 1-6 км в благоприятных климатических условиях ленточными конвейерами. На цементных заводах с невысокой производительностью, расположенных в сильно пересеченной местности, а также на равнине при пересечении технологических путей от горных цехов автомобильными дорогами, железнодорожными путями и др. используют воздушно-канатные дороги. К их достоинствам относят независимость от рельефа местности, возможность полной автоматизации производственных процессов, малую трудоемкость обслуживания; к недостаткам - невысокую производительность и большие капитальные затраты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Б.В. Алексеев. Технология производства цемента -Москва: 1980г.

2. Djabbarov S., Kakharov Z., Kodirov N. Device of road boards with compacting layers with rollers //AIP Conference Proceedings. - AIP Publishing LLC, 2022. - Т. 2432. - №. 1. - С. 030036.

3. Кахаров З.В. Железнодорожная конструкция для высокоскоростных дорог // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 5(98). - С. 43.

4. Кахаров З.В. Анализ процесса схватывания бетона // Universum: технические науки: научный журнал. -№ 12(105). Часть 2. М., Изд. «МЦНО», 2022.- 68 с.

5. Кахаров З. В., Эшонов Ф. Ф., Козлов И. С. Определение величин энергетических констант материалов при дроблении твердых тел //Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2019. - Т. 16. - №. 3. - С. 499504.

6. Кахаров З.В., Пурцеладзе И.Б. Проблемы экономии энергоресурсов в строительстве // Инновационные научные исследования. 2022. № 11 - 5(23). C. 4046. URL: https: //ip-journal .ru/

7. Кахаров З. В. и др. Минеральные добавки для бетонов //Точная наука. -2018. - №. 31. - С. 2-4.

8. Кахаров З. В. Взаимодействие рабочих органов машин с перерабатываемыми материалами //Технические науки: проблемы и решения. -2018. - С. 104-108.

9. Кахаров З. В., Кодиров Н. Б. У. Экономии энергоресурсов при производстве сборного железобетона //Кронос. - 2021. - №. 10 (60). - С. 13-16.

10. Кахаров З. В., Кодиров Н. Б. Методы укрепления оснований здании и сооружения //Системная трансформация-основа устойчивого инновационного развития. - 2021. - С. 18-37.

11. Кахаров З. В. Анализ поверхностного уплотнение грунтов земляного полотно железных дорог вальцовыми катками //The Scientific Heritage. - 2020. -№. 47-1 (47). - С. 50-52.

12. Кахаров З. В., Исломов А. С. Анализ структуры энергозатрат на строительство дорожных асфальтобетонных покрытий //Sciences of Europe. -2021. - №. 82-1. - С. 59-62.

13. Кахаров З. В. и др. Назначение материалы для балластного слоя железнодорожных путей //Новая наука: история становления, современное состояние, перспективы развития. - 2021. - С. 33-35.

14. Кахаров З. В. и др. Устройство оснований автомобильных дорог с уплотнением слоев катками //Инновации. Наука. Образование. - 2021. - №2. 41. -С. 457-463.

15. Кахаров З. В. и др. Устройство основания сооружений в слабых грунтах //Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации. - 2020. - С. 63-65.

16. Комар А.Г., Баженов Ю.М., Сулименко Л.М. Технология производства строительных материалов. 2-е изд., перераб. и доп. : М. : Высшая школа, 1990, стр. 252-272, 278-287.

17. Кахаров З. В., Мирханова М. М. Переход жидких, пластичных, сыпучих тел в твердое состояние //Научно-технический прогресс: актуальные и перспективные направления будущего. - 2019. - С. 164-166.

18. Пурцеладзе И.Б., Мирзахидова О.М. Производства земляных работ при устройстве фундаментов // Инновационные научные исследования. 2022. № 12-2(24). C. 86-92. URL: https://ip-iournal.ru/

Kakharov Z.V.

Associate Professor of the Department of Railway Engineering at TSTrU

Purtseladze I.B.

Senior Lecturer of the Department of Railway Engineering at TSTrU

RAW MATERIALS, USED IN THE PRODUCTION OF CEMENT

Abstract: this article discusses the production technology for the extraction of raw materials used in the production of cement. The analysis of transportation by various means of solid and dense rocks for cement production is given.

Keywords: cement, clinker, raw material, rocks, transportation of raw materials.