Proiectarea unei linii tehnologice de obținere a cimentului Portland

Cap 1. Tema Proiectului: Proiectarea unei linii tehnologice de obtinere a cimentului Portland

Sa se proiecteze o linie tehnologica de fabricare a cimentului Portland cu adaos de zgura prin procedeul umed cu productivitatea de 1200 t/zi. Cimentul va contine 11% zgura si 5% ghips. Gradul de saturare in calce este 98%, iar modulul de silice este de 2.2.

Cap 2. Caracterizarea Produsului

Industria de ciment este una din componentele de baza ale economiei unei tari. Alaturi de otel si energie electrica, productia si consumul de ciment pe cap de locuitor caracterizeaza atat nivelul, cat si ritmul dezvoltarii economice.

O dezvoltare intensa au cunoscut stiinta si industria liantilor dupa cel de-al doilea razboi mondial. Progresul foarte accentuat al productiei de lianti si produse derivate a fost determinat atat de ritmurile inalte de dezvoltare pe plan national si mondial, cat si de posibilitatile de inlocuire a diferitelor materiale deficitare si de extindere a domeniilor de utilizare a liantilor in conditii speciale, care implica exigente tot mai variate.

Cimentul Portland este liantul mineral cu cea mai larga intrebuintare datorita proprietatilor sale chimice si fizico-mecanice doesebite. Prin compozitia si prin caracteristicile sale, cimentul Portland este de mai multe tipuri.

Cimentul Portland se obtine prin macinarea fina, cu un adaos de ghips sau alte substante pentru reglarea timpului de priza.

Clincherul Portland rezulta prin arderea pana la topire partiala a unui amestec brut dozat si omogenizat, obtinut de obicei din calcar si argila. Calcarul este componenta purtatoare de CaO, iar oxizii de siliciu, aluminiu si fier sunt in general continuti de componentul argilos.

Daca nu este posibil sa se obtina compozitia chimica dorita a amestecului brut numai din calcar si argila, atunci se adauga amestecului cantitati relative mici de materiale de corectie. Acestea contin, in cantitati foarte ridicate, oxizii necesari, deficitari in principalele materii prime. Astfel, pentru sporirea continutului de silice se utilizeaza diatomitul, iar pentru cresterea continutului in Fe2O3, cenusa de pirita. Zgura de furnal este utilizata rareori drept componanta a amestecului brut.

In cazul utilizarii combustibililor solizi, cenusa rezultata in procesul de ardere si incorporate in clincher va fi luata in considerare la stabilirea compozitiei acestuia.

Proprietatile cimentului Portland sunt determinate de constituentii mineralogici C3S, C2S, C3A, C4AF.

- Rezistenta mecanica

Constituentii mineralogici ai cimentului participa in mod diferit la obtinerea rezistentelor mecanice ale acestuia, ordinea descrescatoare fiind C3S C2S C3A C4AF.

S-a observat ca alitul (C3S) are rezistentele mecanice cele mai ridicate, C2S da rezistente mici la inceput, dar care cresc dupa un timp indelungat, C3A are rezistente minime, dar C4AF este un component interesant datorita rezistentelor mari la termene scurte.

Rezistentele mecanice reprezinta principalele caracteristici ale cimenturilor portland. Ele dau indicatii asupra capacitatii de intarire a liantilor ca urmare a importantei sale, rezistenta la compresiune este folosita, in standarde, ca principal criteriu de clasificare a cimentului dupa marci. Asfel se deosebesc cimenturi P 300, P 400, P 500, P 600 (cifra indicand rezistenta minima la compresiune a unui mortar normal, dupa 28 de zile de intarire in conditii standard).

Consistenta mortarelor, modul de preparare, de compactare, de pastrare si incercare sunt fixate prin standarde intrucat toate influenteaza valoarea rezistentelor mecanice.

Pastrarea in apa va determina obtinerea de rezultate superioare, cimentul Portland fiind un liant hidraulic.

- Caldura de hidratare

Prezinta interes atat din punct de vedere al valorii sale absolute, cat si al vitezei cu care este eliberata.

Se observa ca 3CaO*Al2O3 da cea mai mare degajare de caldura, urmat de 3CaO*SiO2. pe ultimul loc se situeaza βC2S. Cimenturile Portland se vor caracteriza, deci, printr-o caldura de hidratare cu atat mai mare, cu cat vor fi mai bogate in 3CaO*Al2O3 si mai sarace in β2CaO*SiO2.

Procesele de hidratare si hidroliza, care au loc la intarirea cimetului, sunt exoterme. Cantitatea de caldura degajata la diferite termene de intarire prezinta o deosebita importanta. In cazul in care cantitatea de caldura degajata este rapid inlaturata in mediul ambiant sau daca viteza cu care se degajeaza este mai mica, atunci nu se constata efecte daunatoare.