Өндірілетін өнімнің номенклатурасы

МАЗМҰНЫ

Кіріспе..............................................................................................................     2 

1. Құрылыс нүктесіне технико-экономикалық  сипаттама..........................     4

2.  Өндірілетін өнімнің  номенклатурасы.....................................................      5

3. Шикізаттарға сипаттама............................................................................      8

   3.2 Құмды портландцементтің шикізат құрамын есептеу.....................     10

   3.3 Цехтың жұмыс істеу тәртібін есептеу.............................................    14

4. Технологиялық бөлім................................................................................      15

    4.1 Өндіру тәсілін таңдау..........................................................................      15

    4.2 Технологиялық тізбекті қабылдау......................................................      18

    4.3 Зауыт пен негізгі цехтердің жұмыс режімі.......................................       20

    4.4  Зауыт пен цехтердің өнімділігін есептеу.........................................       22

    4.5 Негізгі технологиялық жабдықтардың санын анықтау, олардың тізімін

         құру.......................................................................................................        24

    4.6 Құмды  портландцементін алу технологиясы.................................       26

    4.7 Шикізат пен дайын бұйым қоймаларын есептеу............................        28

    4.8 Дайын бұйым сапасын және өнімділігін бақылау..........................        29

5. Техника қауіпсіздігі, өндірістік санитария және қоршаған ортаны

 қорғау...........................................................................................................        29

Қолданылған әдебиеттер.............................................................................       30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КІРІСПЕ

       Қазіргі уақытта цементті тұтыну деңгейі елдің экономикалық потенциалын сипаттайтын ең негізгі факторы болып табылады.

      Құрылыс материалдар өнеркәсібі қасиеттері жағынан әр түрлі цемент және басқа да біріктіргіш заттар шығарады. Мұндай біріктіргіш заттардың номенклатурасы әр түрлі болып келеді. Цемент өндірісі баяу және тез қататын цемент шығарады. Портландцементті терең зеттеу арқасында құрылыс бетондар дамыды. Сөйтіп, 19 ғасырдың 2 - жартысында портландцемент құрылыс практикасына енді. 20-30 жылдары гидротехникалық құрылыста портландцемент қолданылды, оның суға төзімділігі жеткіліксіз екені анықталынды, демек кейбір гидротехникалық ғимараттар апатқа ұшыраған. Мұндай жағдайды жою үшін портландцементке оның суға төзімділігін жоғарылататын гидравликалық қоспалар немесе доменді шлак қосылады. Нәтижесінде цементтің атауына қосымша сөз тіркесі қосылды. Мысалы, пуццоланды және шлакты портландцемент.

     Цемент және оның технологиясы туралы ғылымды дамытуға орыс және кеңес ғалымдардың еңбегі кіреді. Олар: А.Р. Шуляченко, А.А.Байкова, В.А. Кинда, В.Н. Юнга, П.П. Буников, Ю.М. Бутт.

      Портлантцемент өндірісі алғашқы рет 1856 жылы Ресейде, Гродзец қаласында құрылды. Кейін портландцемент Г.Мухоозерск, Подолскі, Новороескі және басқа да қалалардың заводтарында шығарыла бастады. Шикізаттардағы және клинкерді ұсақтау үшін алғашқы заводтарда бегундар, толчеи, жернов ұсақтағыштары қолданылды. 19 ғасырдың соңында ұсақтайтын аппаратардың басқа да түрлері пайдалана бастады: бір камерлі шарлы диірмен.

      Шикізат материалдарын күйдіру алғашқы рет шахталы пеште, кейін 1900 жылы айналу пешінде жүргізіле бастады. Айналу пеші Ресейде алғашқы рет Макеевскийде құрылыс материалдар заводында шығарыла бастады. Пештің ұзындығы 25м, диаметрі 1,8м, өнімділігі 30 т/тәулік шамасында.

     Бірінші дүниежүзілік және азаматтық соғыс кезінде цемент өндірісінің деңгейі төмен болды. Мәселен, 1920 жылы 36 мың тонна цемент өндірілді.

     1958 жылы цемент өндірісінің деңгейі 1913жылмен салыстырғанда 20 есе өсті,  яғни 33,3 млн  тонна құрады.

     Қазіргі уақытта цемент өнеркәсібі жоғарғы механикаландырылған сала болып табылады. Ресейде бір жұмысшының өндіретін өнімі 100-200 т/жылына цемент өндіреді, ал қазіргі уақытта ол 1200 тоннаға өсті. Жақын арада бұл көрсеткіш 2000 тоннаға дейін өседі.

        Портландцемент дегеніміз-портландцемент клинкерді гипспен және  басқа белсенді қосымшалармен немесе қосымшасыз майдалап үгіту  арқылы алынатын гидравликалық байланыстырғыш зат.Портландцемент – клинкерге 3-5 % дейін гипс қоспалау арқылы майдалап ұсақтау  өнімі.

    Портландцемент  клинкер   өлшемдері  10-0 бастап 50-60 мм ұсақ және ірі түйіршіктер  түрінде 1450 °С кезінде ,көбінесе  кальций  карбонатынан (әктастардың  әр түрінен) және алюмосиликаттардан (саздан,әксаздан,домна қожынан және т.б.) тұратын шикізат қоспасын күйе  жентектелуге дейін күйдіру арқылы түзіледі.Әксаздар-әктастардан сазға дейін ауысатын  тау жынысы.Әксаз –шөгіндіден  жасалған майда дисперсті қоспа ,20-50%  саз-құмды заттардан және 50-80%  СаСО3 тұрады.

    Шикізат қоспасы  компонентінің қатынасын және  таңдауды,оны күйдіру кезінде  алынған  портландцемент клинкері  келесі химиялық құрамға ие  болатындай есеппен жүргізеді (массасы  бойынша %):

63-68 %  CaO;

19-24%  SiO2;

4-8%  Al2O3;

2-6%  Fe2O3.

     Шикізатта MgO   мөлшері 6 % аспауы, ал SO3 -3% болуы тиіс.Осы талапты қамтамасыз ету үшін көбінесе шикізат қоспасын екі және одан көп компоненттерден құрастырады.Карбонатты шикізаттың ерекше түрі әксаз болып табылады.СаСО3 мөлшеріне байланысты әксаздар құмды,сазды және әкті болып бөлінеді.Портландцемент өндірісі үшін ,75-80%  СаСО3 және 20-25 % саздан тұратын анағұрлым лайықты  шикізат әктік әксаз болып табылады.Шикізаттың химиялық құрамынан (көбінесе шикізат қоспасынан) және  клинкердің берілген  құрамынан шыға отырып,әрбір компонеттің шығынын есептеп шығарады.Гипстің 3-5 % портландцементтің ұстасу мерзімін реттейді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Құрылыс нүктесіне  технико-экономикалық сипаттама

    Құрылыс нүктесі-Өскемен қаласы.

    Өскемен— Шығыс Қазақстан облысының батыс өңіріндегі екінші орындағы ірі қала болып табылады. Ол Ертіс өзенінің екі жағасына орналасқан. Аумағы – селолық округтерді қосқанда 27,5 мың шаршы метр.

    Гринвичтен 500 ендік  және 800 бойлық сызықтары қиылысында  Семей қаласынан батысқа қарай 40 км. Дегелең тауында Евразия  супер-құрылығының Географиялық  орталығы анықталған.

    Өңір климаты ерекше географиялық орналасуымен ерекшеленеді, құрылықта, мұхиттардан барынша алыс орналасқан.

    Аумақ арктикалық бассейнге ашылған, бірақ Азияның ең биік тау шыңдары оны Үнді мұхитының әсерінен оқшау қалдырған. Климатының шұғыл континентальдылығы жылдық және тәуліктік температуралардың жоғары амплитудасы салдарынан болып отыр. Қыста -45 – қа, жазда +45 –қа дейін жетеді.

    Қала халқы 300 мың адамнан астам. Ертістің екі жағасында орналасқан Семей еліміздің ірі де әсем қалаларының бірі болып табылады, жергілікті тұрғындар ғана емес, Қазақстанның «рухани астанасының» қонақтары да осындай пікірде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Өндірілетін өнімнің номенклатурасы:

1. ПЦ-200 маркасы
2. ПЦ-300 маркасы
3. ПЦ-400 маркасы
4. ПЦ-500 маркасы
5. ПЦ-600 маркасы

 

 

Клинкердің маңызды химиялық  - минералдық құрамы және олардың цемент қасиетіне әсері

 

     Цементтің сапасы клинкердің химиялық және минералдық құрамына тікелей байланысты.сондықтан талапқа сай химиялық және минералдық құрамы бар клинкер алу мақсатында барлық өндіріс процестері бағытталады. Клиненрдің химиялық құрамы әдетте оның мына маңызды осидтерінің санымен анықталады/пайыз/: CaO – 64-67 пайыз, SiO2 – 21-256 Al2O3 – 4-86 Fe2O3 – 2-4. Бұлардан басқа білгі – жарым ретінде  мына тотықтар да болуы  мүмкін: MgO – 0.5-5; SO3 – 0.3-1;Na2O+K2O – 0.4-1;П2 O – 0,2-0,5.кальций оксиді/ тотығы/ көп болғаны/ ол түгелдей қышқылдық тотықтармен химиялық қосындыға кірген жағдайда/ портландцементтің қатаю жылдамдығының жоғарлауынан, мықтылығының биік, бірақ суға төзәмділігінің  болатындығын көрсетеді.Кремний диоксидінің көптелу алғашқы кезде  қатаю жылдамдығы төмен болып, кейіннен цементтің  мықтылығының тез өсетінін куәлайды. Мұндай цемент суға және тұзға төзімділігінің жоғарылығымен ерекшеленеді.Al2O3 коптеу болғанда цемент, әсіресе бастапқы кезде, тез қатаю қабілетіне ие болады. Мұндай цементтің суға, сульфатқа және аязға төзімділігі төмен болады.Fe2O3 көптеу цемент қатаю жылдамдығымен кремний оксиді көп цементке ұқсайды. Бұл цемент сульфаты су әсеріне төзімді.Клинкерде Mg O саны көбейген сайынцемент тасының көлемінің біркелкі өзгермеу қауіпі күшейе түседі. Осы себепті оның мөлшері 5 пайыздан көп болмауы керек.Na2O+K2 жалпы саны 1 пайыздан көп болса, онда цементтің ұсақтау мезгілдері тұрақты болмайды. Оның үстіне егер толтырушылар құрамында опал түсті кремнезем болса, онда Na2O және K2O суда кремний диоксидімен химиялық әрекеттесіп суда жақсы еритін үлкен көлемді натрий калий силикаттарын құрайды. Осының салдарынан батон жарылып кететін жағдайлар кездесіп тұрады. Сондықтан, Na2O+K2 саны әсіресе жеңіл бетондар үшін 0,6 пайызға дейін шектеледі. Күйдірген кезде басты оксидтер қзара әрекеттесіп клинкер минералдарын құрады. Осы минералдардың сандық қатынастары портландцементтің қасиетін анықтайды. Клинкердің негізгі минералдары:3CaO∙SiO2; 2CaO∙SiO2; 3CaO∙Al2O3 және  өзгермелі құрамда  болатын кальций  алюмоферриттері - 8CaO∙3Al2O3∙Fe2O3 ден 2Ca∙Fe2O3 дейін. 4CaO∙Al2O3- де клинке құрамына  жиі кіреді.

      Клинкердің минералдық құрамы цементтің физикалық-химиялық қатаю процессінің сипатын және физика-химиялық қасиетін анықтайды. Әрбір минералдың өздеріне тән қаситтері бар. Олардың клинкердегі  мөлшерін және қасиетін біле отырып, сол клинкерден алынатын цементтің негізгі ерекшеліктерін жобалап айтуға болады. Портландцемен клинкерінің талапқа сай минералдық құрам кестеде келтірілген.

 

 

1-кесте. Клинкердің минералдық құрамы

№ ПП	Минералдардың аттары	Формуласы	Қысқаша белгісі	Клинкердегі жобалы мөлшері
1	Үш кальцилі силикат/алит/	3CaO∙SiO2	C3S	40-65
2	Екі кальцилі силикат/белит/	2CaO∙SiO2	C2S	15-40
3	Үш кальцилі алюминат/целит/	3CaO∙Al2O3	C2A	5-15
4	Төрт кальцилі алюмоферрит	4CaO∙Al2O3∙Fe2O3	C4AFe	10-20

 

1-кестеде корсетілгендей  түрлі химиялық қосындыларды  жазуға ыңғайлы болу үшін олардың  қысқаша белгілері  қабылданған  – формуладағы бірінші әріппен  оксид белгіленген, ал әріптің  алдыңғы индекс – сол оксидттің  малекуласының санын көрсетеді.

     Үш кальцилі силикат /C3S/. сумен өте активті әрекеттеседі. Оны 2 – кестеде келтірілген минералдардың гидротация негізінде, әсіресе, алдыңғы уақытта бөлініп шығатын жылу мөлшерінен байқауға болады. Ол тез қатайып мықтылығын қарқынды дамытады. Осы себепті клинкер C3S көп болған сайын цементтің қатаю және мықтылығының өсу процестері үдемелі болады.

      Екі кальцилі силикат /C2S/ активті төмендету. Оның гидравликалық жылу эффектісі аз, қатаюы баяу, алдыңғы мерзімдегі мықтылығы төмендеу, бірақта жылы және ылғал ортада ол үздіксіз мықтылығын ұлғайта береді.

     Үш кальцилі алюминат /C3A/.сумен өте тез реакцияланатын минерал. Ол C3S қарағанда гидротациялық жылуды екі есе көп бөліп шығарады, ал үш күннен кейінгі жылу мөлшері толық жылудың 80 пайызн  көрсетеді. C3A қатаю процесі әсіресе сумен араластырғаннан кейін алғашқы сағаттарда тіпті үдемелі өседі. Бірақ, C3A мықтылығы өте төмен. Егерде цемент құрамында клинкерді диірменге тартар кезде қосатын гипс болмаса, онда оның ұстау мезгілі қысқарып кететіндігінен мұндай цементті құрылыста қолдану күрделі болып қалар еді. Ал, гипс C3A әрекеттесіп жаңа химиялық қосынды құрайды да, оның мезгілсіз қатаю әсерін біразуақытқ ұзартады. Осының нәтижесінде цементтен жасалған ерітінділер және бетон араласпасы емін-еркін құрылыста пайдаланылады.

2-кесте. Клинкер минералдарының гидротациялық жылу мөлшері

Минералдың аттары	Бөлінетін жылудың мөлшері
	Толық гидротациядан кейін, Дж/г	Толық гидротациялық жылудың үш сөткідегі, пайыз
Үш кальцийлі силикат	120/500/	75-80
Үш кальцийлі алюминат	200/840/	80 кем емес
Екі кальцийлі силикат	60/250/	10 шамасында
Төрт кальцийлі алюмоферрит	100/420/	20 шамасында

 

     Төрт кальцилі алюмоферрит / C4AFe/ гидротайиялық жылу мөлшері және қатаю жылдамдығы бойынша үш кальцилі және екі кальцилі силикаттардың ортасынан орын алады. Оның алдыңғы мерзімдегі мықтылығы, алиттіктен төмен де, белиттікінен жоғары.

Жоғарыда айтылғандай клинкерде бос кальций оксидінің және магний оксидінің мөлшері, өздеріне сай 1 және 5 пайызға дейін шектеледі.

 

3. Шикізаттар сипаттамасы  және қолданылған есептеу әдістемесі

3.1 Шикізаттарға  сипаттама

      Құмды портландцемент — құрылыс өндірісінде кеңінен пайдаланылатын гидравликалық байланыстырғыш зат; ұнтақталған клинкер мен табиғи гипстің қоспасы. Клинкер кальций силикаты (75 — 78%) және саз топырақтың (22 — 25%) қоспасы өзара жабысқанға дейін күйдіру арқылы алынады. Әдетте портландцемент клинкерінің химиялық құрамы: СаО (63 — 76%); SіO2 (21 — 24%); Al2O3 (4 — 8%); Fe2O3 (2 — 4%); MgO (0,5 — 5%); SO3 (0,3 — 1%). Гипс портландцементке оның қатаюының басталу мерзімін реттеу үшін қосылады. Клинкерінің минералдық құрамына, қосылатын қоспалардың түрі мен мөлшеріне және ұнтақ ұсақтылығына қарай портландцементтің тез қататын, сульфатқа төзімді, пластиналандырылған, гидрофобтық, т.б. түрлерін алады. Цементтің бұл түрі алғаш рет құрылыста Ұлыбританияның Портленд қаласында пайдаланылғандықтан “портландцемент” деп аталып кеткен. Портландцемент қазіргі кезде құрылыс өндірісінде ең көп пайдаланылатын материал болып табылады. Портландцемент қолданатын негізгі құрылыс салалары — азаматтық және өндірістік, гидротехникалық және көліктік құрылыс, жол, қоғамдық және арнайы құрылыстар.

    Саз- сумен илемді қамырды түзуге қабілетті,кепкен соң оған берілген түрді сақтайтын және күйдірген соң тастың қаттылығын иеленетін ,тау жыныстарының майда ұнтақталған фракциясы.