ИТС 6-2015 Производство цемента

     2.1.5 Преимущества и недостатки способов производства

У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Так, например, в присутствии воды облегчается измельчение материалов и проще достигается однородность смеси, но расход тепла на обжиг сырьевой смеси при мокром способе на 30%-40% больше, чем при сухом. Кроме того, значительно возрастает необходимый объем печи при обжиге мокрой сырьевой смеси, так как значительная часть ее выполняет функции испарителя воды.

Выбор способов производства портландцементного клинкера определяется рядом факторов технологического и технико-экономического характера: свойствами сырья, его однородностью и влажностью, наличием достаточной топливной базы в районе строительства завода.

При природной влажности сырья более 18%-20% и нестабильном химическом составе сырья предпочтительным является мокрый способ. Этот способ выгодно применять также при использовании двух мягких компонентов  (глины и мела), так как измельчение их легко достигается разбалтыванием в воде. Тем не менее при современном уровне технического оснащения вышеуказанные факторы не являются серьезным препятствием для применения сухого способа производства.

Сухой способ рационально применять при однородном по составу сырье, если влажность его не превышает 18%-20%. На практике имеются примеры успешного функционирования предприятий с использованием мела и мергеля с влажностью до 26%  (ОАО "Белорусский цементный завод" работает на таком сырье с конца прошлого века). Полусухой способ даст хорошие результаты при изготовлении клинкера из достаточно пластичных сырьевых материалов, когда при грануляции смеси образуются прочные и термостойкие гранулы. При хорошей фильтруемости сырьевых шламов предпочтение следует отдавать комбинированному способу.

При сухом способе производства известняк и глину после выхода из дробилки высушивают до влажности примерно 1% и измельчают в сырьевую муку. После измельчения ее дозируют, усредняют и корректируют в специальных смесительных силосах и подают в циклонные теплообменники.

Главные преимущества сухого способа производства портландцементного клинкера:

- более высокий, чем при мокром способе производства, съем клинкера с 1 м печного агрегата;

- экономичность способа  (снижение расхода топлива, энергетических затрат, себестоимости 1 т цемента).

При технологии мокрого способа производства расход электроэнергии на измельчение сырьевой шихты, как правило, ниже по сравнению с другими способами, а такие компоненты, как мел и глина, диспергируются путем их размучивания. Расход электроэнергии при этом составляет около половины показателя при измельчении шихты, карбонатным компонентом которой являются твердые породы  (известняк, мергель, мрамор).

При приготовлении сырьевого шлама необходимо дополнительно вводить 30%-50% воды. В результате удельный расход топлива на обжиг при сухом способе составляет 100-125 кг у.т. на тонну клинкера, а при мокром - 185-230 кг у.т. на тонну клинкера, что обеспечивает снижение себестоимости продукции при сухом способе производства.

При сухом способе приготовления шихты сушка сырья производится перед измельчением или в процессе измельчения в дробилках или мельницах с одновременной сушкой. При мокром способе производства шлам перемещается гидротранспортом - самотеком или с помощью центробежных насосов, при сухом же способе применяют пневмотранспорт, конвейеры и элеваторы, что повышает загрязнение пылью воздуха в цехах и на территории завода и требует установки дополнительного оборудования для обеспыливания аспирационного воздуха.

Объем печных газов при сухом способе на 35%-40% меньше, чем при мокром, при одинаковой производительности печей. В результате при сухом способе производства снижается стоимость обеспыливания печных газов, имеются более широкие возможности использования тепла отходящих из печи газов для сушки сырья, что позволяет снизить общий расход топлива на производство клинкера, но вызывает усложнение технологии производства.

Ниже приводятся ориентировочные показатели работы печей различных способов производства цемента  (см. таблицу 2.2) [26].

Таблица 2.2 - Ориентировочные показатели различных способов производства цемента