Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Введение

 

В течение многих лет производство цемента базировалось на мокром способе, при котором сырье перерабатывается совместно с водой, в результате чего получают шлам влажностью от 36 до 40%. Для испарения этой влаги при обжиге затрачивается до 3000 кДж/кг клинкера и общий расход условного топлива составляет 220-230 кг 1 т цементного клинкера. Мокрый способ производства цемента в свое время время получил широкое распространение благодаря сравнительной простоте технологических процессов, особенно при приготовлении однородной сырьевой шихты заданного состава.

В последнее время в цементной промышленности преимущественно применяется сухой способ производства, при котором сырье с естественной влажностью перерабатывается без добавления воды. Широкое распространение этот способ получил на большинстве зарубежных предприятий. Расход условного топлива на обжиг клинкера по этой технологии значительно ниже и составляет 120…140 кг на тонну. В России доля заводов, работающих по сухому способу невелика и не превышает 15%.

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. При мокром способе производства снижаются затраты электроэнергии на помол, транспортирование и усреднение сырьевой смеси. Главным недостатком мокрого способа производства является повышенный расход топлива.

При сухом способе снижается расход топлива и увеличивается производительность печей. Однако при сухом способе производства значительно возрастает потребление электроэнергии, а также предъявляются более жесткие требования к составу сырья. В частности из-за опасности образования настылей в циклонных теплообменниках ограничивают содержание в сырье щелочей и хлора.

Наличие у каждого из способов приемуществ и недостатков привело к тому, что оба способа производства развивались параллельно. Преобладание того или иного способа производства определялось технико-экономическими особенностями развития промышленности в разных странах.

Промежуточное положение между двумя этими способами занимает комбинированный или полусухой способ производства портландцементного клинкера. По этому способу сырье готовится по «мокрой» технологии, затем обезвоживается в вакуум-фильтрах или камерных пресс-фильтрах до влажности 20% а затем оставшийся кек сушится и измельчается в сушилке-дробилке и обжигается в длинной или же в короткой печи с запечными теплообменниками.

При применении такого способа значительно снижается расход топлива на обжиг портландцементного клинкера, а также возрастает производительность печи.

Применение этого способа можно рассматривать как вариант реконструкции заводов, работающих по мокрому способу (при этом реконструкции подлежит только цех обжига).

В работе рассматривается возможность применения варианта реконструкции Белгородского цементного завода на комбинированный способ производства, с целью экономии топлива.

Разработка технологической схемы

Физико-химические процессы и мероприятия по

Материальный баланс завода

Расчет сырьевой смеси

 

Расчет сырьевой смеси выполнен с использованием ПЭВМ и программы «ШИХТА».

 

Режим работы цехов и завода - ППР

Расчет материального баланса по цехам и заводу

Таблица 3.3.2 Расход сырьевых материалов

№ п/п	Материалы	Размер-ности	На 1 тонну клинкера			По цехам в год
			Теоре-тичность	Дей-ствит.	Естес влажн.	Обжиг		Сырьевой		Трансп.		Карьер
						Сух.	Влаж.	Сух.	Влаж.	Сух.	Влаж.	Сух.	Влаж.
						В млн. тонн или м3
1.	Компоненты
	Мел	т	1,19	1,194	1,604	2,400	3,226	2,405	3,233	2,412	3,242	2,412	3,242
	Глина	т	0,3	0,3	0,38	0,603	0,763	0,604	0,765	0,606	0,767	0,606	0,767
	Огарки	т	0,04	0,044	0,047	0,089	0,094	0,089	0,094	0,089	0,095	-	-
2.	Вода	м3	0,98	0,49	-	-	0,984	-	0,986	-	-	-	-
3.	Сырьевая смесь	т	1,53	1,538	2,031	3,092	4,083	3,098	4,092	3,107	4,104	-	-
4.	Шлам	т м3	-	2,52 1,57	-	-	5,068 3,167	-	5,078 3,174	-	5,093 3,183	-	-

Потребная производительность основного оборудования в целом по цеху

Таблица 3.3.4

№ пп	Наименование оборудования	Производительность
		Млн. т/год	т/сутки	т/час
1.	Экскаваторы	11,454	31382	1308
2.	Транспорт	11,726	32125	1339
3.	Дробилки	3,872	10610	442
4.	Мельницы сырьевые	6,192	16966	707
5.	Печи	2,408	6597	275
6.	Сушилки	3,329	912	38
7.	Мельницы цементные	2,926	8019	334

 

;

где К_и – коэффициент использования оборудования.

Теплотехнические расчеты

Расчет горения топлива

 

Формулы реакций:

СH₄+2O₂ CO₂+2H₂O

C₂H₆+3,5O₂ 2CO₂+3H₂O

Вычисляем теоретический объем кислорода на горение 1 м³ газа:

0,01(2 ∙ CH₄ + 3,5 ∙ C₂H₆)= 0,01(2 ∙ 98,9 + 3,5 ∙ 0,1)=1,9815 [м³/м³_т]

Вычисляем теоретический объем воздуха на горение 1 м³ газа:

= ∙ = 1,9815 ∙ 100 / 21=9,435714 [м³/м³_т]

Вычисляем действительный объем воздуха на горение 1 м³ газа:

=α ∙ = 1,05 ∙ 9,435714 = 9,9075 [м³/м³_т]

Вычисляем действительную массу воздуха на горение 1 м³ газа:

=  ∙ ρ_в = 9,9075 ∙ 1,293 = 12,810397 [кг/м³_т]

Рассчитаем выход продуктов сгорания:

Вычисляем объем продуктов сгорания:

 = 0,01(CH₄+2∙C₂H₆ + CO₂) = 0,01(98,9+2∙0,1+0,1) = 0,992 [м³/м³_т]

 = 0,01(2∙CH₄ + 3∙C₂H₆) = 1,981 [м³/м³_т]

= 0,79∙  + 0,01∙N₂ = 0,79∙ 9,9075 + 0,01 ∙ 0,9 = 7,8359 [м³/м³_т]

= 0,21(α-1) =0,21(1,05-1) 9,435714 =0,099075 [м³/м³_т]

L_пг= 0,992 + 1,981 + 7,8359 + 0,099075 = 10,90797 [м³/м³_т]

Вычисляем массу продуктов сгорания:

 = 1,977 = 1,977 ∙ 0,992 = 1,961184 [кг/м³_т]

 = 0,805 = 0,805 ∙ 1,981 = 1,594705 [кг/м³_т]

= 1,251 = 1,251 ∙ 7,8359 = 9,80271 [кг/м³_т]

= 1,429 = 1,429 ∙ 0,099075 = 0,141578 [кг/м³_т]

G_пг= 1,961184 + 1,594705 + 9,80271 + 0,141578 = 13,50017 [кг/м³_т]

Составим материальный баланс горения газа

Таблица 5.1 Материальный баланс горения газа

Расход  материала	Количество		Выход  материала	Количество
	м3	кг		м3	Кг
1. Расход  топлива	1	0,726	1.Углекислый газ	0,992	1,961
2. Воздух (действ.)	9,9075	12,8	2. Водяной пар	1,981	1,595
			3. Азот	7,836	9,803
			4. Кислород	0,099	0,141
Итого:	10,9	13,526	Lпг	10,908	13,5

 

Невязка:

100% ∙ (G_пр – G_рас) / G_max = 100% ∙ (13,526-13,500) / 13,526 = 0,19%

Вычисляем низшую теплоту горения газа:

 = 358 ∙ СН₄ + 638 ∙ С₂Н₆ + 127 ∙ СO₂ =35482,5 [кДж/м³]

Находим действительную температуру горения газа:

=35482,5+1,6 ∙ 10+1,05 ∙ 9,435714 ∙ 1,29812 ∙ 30 = 35884,33 [кДж/м³]

Q¹⁹⁰⁰=( ∙ + ∙  + ∙ + ∙ )1900 =

=(0,992 ∙ 2,4075 + 1,981 ∙ 1,9424 + 7,8359 ∙ 1,4759 + 0,099075 ∙ 1,5618)1900 = =34116,16 [кДж/м³]

Q²⁰⁰⁰=( ∙ + ∙  + ∙ + ∙ )2000 =

=(0,992 ∙ 2,4222 + 1,981 ∙ 1,9629 + 7,8359 ∙ 1,4826 + 0,099075 ∙ 1,5693)1900 =

=36128,62 [кДж/м³]

Q¹⁹⁰⁰ < Q < Q²⁰⁰⁰

Определим температуру горения газа:

=1900+100(35884,33 - 34116,16)/( 36128,62 - 34116,16) =1987,861⁰С

Материальный баланс печи

Расходные статьи

1. Топливо

х [м³/кг_кл]  

G_т = ρ∙х_т = 0,726х_т [кг/кг_кл]

2. Воздух

    G_в = ∙х_т =

G_в = = 12,81x_т [кг/кг_кл]

3. Кек

Теоретический расход сухой сырьевой смеси.

 ;

= 100 / (100 – 34,76) = 1,53 [кг/кг_кл]

=4250 / 35482,5 = 0,12 [м³/кг_кл]

Действительный расход смеси

 = 1,53 ∙ 100 / (100 – 0,5) = 1,54 [кг/кг_кл]

(  = 0,5%)

Расход шлама

 = 1,54 ∙ 100 / (100 - 20) = 1,925 [кг/кг_кл]

4. Пылевозврат

Предварительный объем отходящих газов

 =

= =

=2,043 [м³/кг_кл]

Общий пылеунос

 К_пл при сухом способе до 40 г

=0,04 ∙ 2,043 ∙ 1,23 = 0,1 [кг/кг_кл]

Безвозвратный унос

= 1,54 - 1,53 =0,008 [кг/кг_кл]

Пылевозврат

 = 0,1 - 0,008 = 0,093 [кг/кг_кл]

Приходные статьи

1.1 Клинкер

G_кл = 1 кг

1.2 Отходящие газы

 = 1,926 - 1,54 = 0,385 [кг/кг_кл]

 ; %Н₂О^г =0,35Аl₂O₃

= (1,53∙0,35∙3,58) /100 = 0,019 [кг/кг_кл]

; %СО₂ = ппп-%Н₂О = ппп – 0,35Al₂O₃

 = 0,513 [кг/кг_кл]

=0,385 + 0,019 + 0.513 = 0,918 [кг/кг_кл]

= 13,5х_т

G_ог = 13,5х_т + 0,918

Таблица 5.2 Предварительный материальный баланс печи

Приход Материала	Количество, кг/кгкл	Расход  материала	Количество, кг/кгкл
1. Клинкер	1	1. Топливо	0,726хт
2. Отходящие газы (в том числе):		2. Воздух
- продукты горения	13,5хт	- первичный
- физическая влага	0,385	- вторичный	12,81xт
- гидратная влага	0,019
- углекислый газ	0,513	3. Кек	1,926
3. Общий пылеунос	0,1	4. Пылевозврат	0,093
Итого:	2,017+13,5хт		2,019+13,53хт

 

Приходные статьи

1. С клинкером, выходящим из печи

Q_кл = 1∙С_кл ∙ t_кл = 1,011∙1100 = 1112,1 [кДж/кг_кл]

2. С воздухом, на охлаждение клинкера (V_в = 3 м³)

Q_в = V_в ∙ C_в ∙ t_в = 3 ∙ 1,29761 ∙ 15 = 58,39 [кДж/кг_кл]

Расходные статьи

1. С клинкером, выходящим из холодильника

 = 1 ∙ 0,7845 ∙ 90 = 70,605 [кДж/кг_кл]

2. С избыточным воздухом

9,9075х_т [м³/кг_кл]

 

= 3 - 9,9075х_т [м³/кг_кл]

 = (3 - 9,9075х_т ) ∙ 1,30618 ∙ 180 = 705,337- 2329,376х_т [кДж/кг_кл]

3. Потери теплоты в атмосферу (t_x = 50 ^oC)

F_x = 23,5 ∙ 11,5 ∙ 2 + 11,5 ∙ 6,4 ∙ 2 + 23,5 ∙ 6,4 = 838,1 м²

α_х = (3,5 + 0,062t_х) ∙ 4,19 = 27654 [кДж / м² ч гр]

= 831,1 ∙ 27,654 ∙ (50 – 15) /90000 = 9,013 [кДж/кг_кл]

4. Из уравнения теплового баланса холодильника находим теплосодержание вторичного воздуха:

= 1112,1 + 58,39 - 70,6 - (705,3372-2329376 х_т) – 9,013 =

= 385,54 + 2329,376 х_т.

Таблица 5.3 Тепловой баланс холодильника

Приход теплоты	Q, кДж/кгкл	Расход  теплоты	Q, кДж/кгкл
1. Клинкер, выходящий из печи	1112,1	1. Клинкер, выходящий из холодильника	70,6
2. Воздух на охлаждение клинкера	58,39	2. Теплосодержание вторичного воздуха	385,54+ +2329,376 хт
		3. Избыточный воздух	705,337- -2329,376 хт
		4. Потери теплоты в атмосферу	9,013
Итого:	1170,49		1170,49

Тепловой баланс печи

Приходные статьи

1. От сгорания топлива (химическая теплота)

= 35482,5х_т [кДж/кг_кл]

2. Энтальпия топлива

 =х_т ∙ 1,6 ∙ 10 =16х_т

3. Энтальпия воздуха

Q_в =

Q_в = 385,54+2329,376 ∙ х_т

4. С сырьем

= (1,613 ∙ 0,832 + 0,404 ∙ 4,19)∙15 = 45,522 [кДж/кг_кл]

5. С пылевозвратом (  = 80 ^оС)

= 0,06 ∙ 0,868 ∙ 80 = 4,507 [кДж/кг_кл]

Расходные статьи

1. Тепловой эффект клинкерообразования

Q_ТЭК=Q_дег + Q_дис + Q_жф – Q_эр

Q_дег = 7880 ∙

Q_дег = 7880 ∙ 0,019 = 148,2 [кДж/кг_кл]

Q_дис = 1780 ∙ +1440 ∙

= ;  %MgCO₃ =

%MgCO₃ = 0,51 ∙ 84 / 40 = 1,071

= =0,01638 [кг/кг_кл]

;  %CaCO₃ =

%CaCO₃ = =74,877

=1,148 [кг/кг_кл]

Q_дис = 1780∙1,148 + 1440∙0,01638 = 2066,534 [кДж/кг_кл]

Q_жф = 100

Q_эр = 0,01(528C₃S+715C₂S+61C₃A+84C₄AF) =

= 0,01(528∙63,16+715∙15,11+61∙6,23+84∙15,5)=449,21 [кДж/кг_кл]

Q_ТЭК=148,2 + 2066,534 + 100 - 449, 21=1865,524 [кДж/кг_кл]

2. На испарение влаги

 = 2500 ∙ 0,385 = 962,5 [кДж/кг_кл]

3. Потери тепла с клинкером, выходящим из печи

Q’_кл = с’_кл ∙ t’_кл = 1,011 ∙ 1100 = 1112,1 [кДж/кг_кл]

4. Потери теплоты с отходящими газами

     

 = 0,502 [м³/кг_кл]

 = 0,26 [м³/кг_кл]

Q_ог = [(0,992 ∙1,74385 + 1,981 ∙ 1,5138 + 7,836 ∙ 1,29775 + 0,099 ∙

1,3264) х_т + 0,502 ∙1,5138 + 0,26 ∙ 1,74385] ∙ 160 =

2254,383 х_т + 182,006 [кДж/кг_кл]

5. Потери теплоты с пылью

= 0,1 ∙ 0,9025 ∙ 160 =13,61 [кДж/кг_кл]

6. Потери теплоты в окружающую среду

Печной агрегат разбиваем на следующие зоны:

 

Таблица 5.4 Зоны печного агрегата

№ зоны	Название зоны	S, м2	Внеш. темп.	αп
1	Зона сушки и подогрева	500	130 оС	53,632
2	Зона кальцинирования	860,84	200 оС	66,621
3	Зона экзотермических реакций	120,166	230 оС	74,414
4	Зона спекания	288,398	250 оС	79,61
5	Зона охлаждения	72,099	220 оС	71,817

 

 = 251,215 [кДж/кг_кл]

α_п = (3,5 + 0,062 t_п) ∙ 4,19

Решаем уравнение теплового баланса печи относительно х_т:

35482,5х_т +16х_т + 385,54 +2329,376х_т + 45,52 + 4,507 =

= 1865,524 + 962,5 + 1112,1 + 2254,383 х_т + 182,006 +13,61 +251,215

35573,493х_т = 3951,386

х_т = 0,111 [м³/кг_кл]

Вычисляем теплосодержание вторичного воздуха:

= 1112,1 + 58,39 - 70,6 – 446,598 – 9,013 =644,28

Аэродинамический расчет

 

1. Объем газообразных продуктов на выходе из печи:

 [м³/ч] (н.у.)

=166117,912 [м³/ч]

2. Скорость отходящих газов на выходе из печи:

 [м²]

 [м/с]

3. Критерий Рейнольдса для печи:

; ;

4. Коэффициент шероховатости печи:

;         

5. Коэффициент трения печи:

;

6. Гидравлическое сопротивление печи:

 [Па]

 [Па]

 [Па]

7. Гидравлическое сопротивление запечных теплообменников и сушилки- дробилки берем по данным Себряковского цементного завода:

 [Па]

8. Объем третичного воздуха:

 [м³/ч] (н.у.)

 [м³/ч]

9. Скорость третичного воздуха в газоходе:

;

 [м²]

 [м/с]

10. Критерий Рейнольдса для газохода третичного воздуха:

; ; 

11. Коэффициент шероховатости газохода третичного воздуха:

 ;

12. Коэффициент трения в газоходе третичного воздуха:

;

13. Гидравлическое сопротивление газохода третичного воздуха:

 [Па]

 [Па]

 [Па]

14. Гидравлическое сопротивление общее:

 [Па]

15. Объем газообразных продуктов на выходе из осадительного циклона:

 [м³/ч] (н.у.)

=274217,473 [м³/ч]

16. Расчетное сопротивление печи с запечными теплообменниками:

6462,225 [Па]

17. Мощность, потребляемая дымососом:

[кВт]

Выбираем дымосос типа ДЦ25х2.

Технические характеристики дымососа:

· частота вращения –970 об/мин

· производительность – 280000 м³/ч

· напор – 6600 Па

· температура газов – 350^оС

· масса – 16,5 т.

Контроль производства

ФОРМА ДОКУМЕНТА О КАЧЕСТВЕ

Документ о качестве

_______________________     _______________________

           ^{товарный знак предприятиян                                       наименование и адрес предприятия}

_______________________

^{обозначение цемента по НТД}

Отгружен_________________________________________

^{дата отгузки, номера вагонов или наименование судна}

Гарантированная марка _____________________________

Добавки___________________________________________

^{вид, количество, %}

Активность при пропаривании _____________МПа (кгс/см²)

Группа по эффективности пропаривания _______________

Средняя активность в возрасте 3 сут

(по данным за предыдущий месяц)_________ МПа (кгс/см²)

Нормальная густота цементного теста_________________%

Признаки ложного схватывания_______________________

 ^{есть, нет}

Гарантийный срок___________________________________

___________________                           

 ^{знак контроля}

Введение

 

В течение многих лет производство цемента базировалось на мокром способе, при котором сырье перерабатывается совместно с водой, в результате чего получают шлам влажностью от 36 до 40%. Для испарения этой влаги при обжиге затрачивается до 3000 кДж/кг клинкера и общий расход условного топлива составляет 220-230 кг 1 т цементного клинкера. Мокрый способ производства цемента в свое время время получил широкое распространение благодаря сравнительной простоте технологических процессов, особенно при приготовлении однородной сырьевой шихты заданного состава.

В последнее время в цементной промышленности преимущественно применяется сухой способ производства, при котором сырье с естественной влажностью перерабатывается без добавления воды. Широкое распространение этот способ получил на большинстве зарубежных предприятий. Расход условного топлива на обжиг клинкера по этой технологии значительно ниже и составляет 120…140 кг на тонну. В России доля заводов, работающих по сухому способу невелика и не превышает 15%.

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. При мокром способе производства снижаются затраты электроэнергии на помол, транспортирование и усреднение сырьевой смеси. Главным недостатком мокрого способа производства является повышенный расход топлива.

При сухом способе снижается расход топлива и увеличивается производительность печей. Однако при сухом способе производства значительно возрастает потребление электроэнергии, а также предъявляются более жесткие требования к составу сырья. В частности из-за опасности образования настылей в циклонных теплообменниках ограничивают содержание в сырье щелочей и хлора.

Наличие у каждого из способов приемуществ и недостатков привело к тому, что оба способа производства развивались параллельно. Преобладание того или иного способа производства определялось технико-экономическими особенностями развития промышленности в разных странах.

Промежуточное положение между двумя этими способами занимает комбинированный или полусухой способ производства портландцементного клинкера. По этому способу сырье готовится по «мокрой» технологии, затем обезвоживается в вакуум-фильтрах или камерных пресс-фильтрах до влажности 20% а затем оставшийся кек сушится и измельчается в сушилке-дробилке и обжигается в длинной или же в короткой печи с запечными теплообменниками.

При применении такого способа значительно снижается расход топлива на обжиг портландцементного клинкера, а также возрастает производительность печи.

Применение этого способа можно рассматривать как вариант реконструкции заводов, работающих по мокрому способу (при этом реконструкции подлежит только цех обжига).

В работе рассматривается возможность применения варианта реконструкции Белгородского цементного завода на комбинированный способ производства, с целью экономии топлива.

Технико-экономическое обоснование

 

Город Белгород является одним из крупнейших индустриальных центров России, в котором находится более пятидесяти крупных предприятий. На базе значительных запасов полезных ископаемых мела, глины, песка, осзданы крупные предприятия производства строительных материалов. ЗАО «Белгородский цемент» является одним из крупнейших производителей цемента в России. Завод имеет семь технологических линий, которые работают по мокрому способу. Завод выпускает высокомарочные цементы, что обусловлено уникальной по однородности сырьевой базе. Продукция БЦЗ широко известна в нашей стране и за рубежем.

Разработка и добыча сырья производится в собственных карьерах.

Месторождения мела «Полигон» и глины «Черная поляна» разведаны в 1956-1957 гг. За счет расширения карьера перспективы увеличения запасов мела имеются к северу от разведанного участка. Карьер мела находится на расстоянии 4 км от завода. Разработка ведется 3-мя рабочими горизонтами 146, 125 и 133 м с высотой забоя от 5 до 12 м. Доставка мела осуществляется железнодорожным транспортом.

По химическому составу меловые толщи довольно однородны - как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Средневзвешенный химический состав мела приведен в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1

Химический состав сырьевых компонентов (%).

Компонен-ты	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	R2O	ППП	Проч
Мел	1,32	0,59	0,06	55,05	0,27	-	-	42,35	0,36
Глина	64,04	15,59	5,61	1,88	1,35	0,07	1,57	9,60	0,29
Огарки	15,64	2,61	76,08	1,60	1,21	2,46	-	-	0,4

 

Запасы глин полностью обеспечивают потребность завода в сырье и перспективы увеличения запасов имеются также к северу от разведанной площади. Карьер глины «Черная поляна» расположен на расстоянии 12 км от завода. Разработка ведется одним уступом. Вскрышные работы выполняют с апреля по октябрь с помощью бульдозеров и скреперов. Доставка глины на территорию завода осуществляется гидротранспортом.

Вскрышные породы представлены почвенно-растительным необводненным слоем толщиной 0,3-0,8 м.

Химический состав глины представлен в таблице 1.1.

Огарки поставляются с Новолипецкого металлургического завода железнодорожным транспортом. Химический состав огарков представлен в таблице 1.1

Конкуренция, финансово-экономические соображения и просто стремление «выжить» вынуждают цементные заводы заниматься техническим и технологическим совершенствованием производства, поэтому первоначальными задачами цементных заводов являются уменьшение расхода топлива и электроэнергии.

Проблема снижения энергопотребления на 20-50% при измельчении мягких сырьевых материалов может эффективно решаться при использовании валкового помола: пресс-валковых измельчителей, валковых и тарельчато-валковых мельниц вместо устаревших трубных мельниц.

Уменьшение расхода топлива может быть достигнуто:

1) введением разжижителей в сырьевой шлам с целью снижения исходной влажности шлама;

2) применением выгорающих добавок в сырье для замены части топлива;

3) реализация следующей технологической схемы: подача 30% шлама с нормальной влажностью (36-40%) с загрузочного конца печи (это необходимо для сохранения пылеулавливающей способности цепной завесы в ее «холодной зоне»), а остальные 70% шлама, предварительно обезвоженного механическим способом до влажности 19-22%, подавать через периферийное загрузочное устройство в печь в район цепной завесы, соответсвующий этой влажности шлама. В результате суммарное влагосодержание шлама на входе в печь по всей его массе может уменьшиться с 36-40% до 26-30%. Это позволит снизить удельный расход тепла на обжиг клинкера в среднем с 6500 до 5000 кДж/кг клинкера, что соответствует экономии 50 кг условного топлива на тонну клинкера. В пересчете на 1 млн. тонн клинкера стоимость сэкономленного топлива будет приблизительно равна 14 млн. рублей. при этом не учитывается возможный эффект от повышения производительности печей.

4) применением комбинированного способа производства. Этот способ компенсирует все недостатки, которые присущи мокрому и сухому способам производства портландцемента. Экономия топлива может достичь до 40-45%. При этом производительность печи увеличивается на 50-60% по сравнению с мокрым способом производства и расход электроэнергии не превышает 110-150 кВтч/т клинкера.

В ходе предварительного исследования фильтрации шлама Белгородского цементного завода было установлено, что сырьевая смесь фильтруется до остаточной влажности 20% и удовлетворяет требованиям комбинированного способа производства. Химический анализ фильтрата показал незначительное содержание в нем щелочей (0,00067%) и хлоридов (0,03%), что позволяет использовать фильтрат для приготовления сырьевой смеси.

Таким образом, наиболее приемлемым вариантом реконструкции Белгородского цементного завода является применение комбинированного способа.