CC BY
4УДК 625.12.033.38 Илхомжонов А.И., Кахаров З.В.
Илхомжонов А.И.
студент IV курса факультета «Строительная инженерия» Ташкентский государственный транспортный университет (г. Ташкент, Узбекистан)
Научный руководитель: Кахаров З.В.
доцент кафедры «Инженерия железных дорог» Ташкентский государственный транспортный университет (г. Ташкент, Узбекистан)
ТЕХНОЛОГИЯ И СПОСОБЫ ДОБЫЧИ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА
Аннотация: в данной статье рассмотрена технология производства по добыче и способы транспортировки сырья для производства цемента. Приведены пригодность сырьевых материалов для производства портландцементного клинкера, на основании их технологического изучения и технико-экономического анализа.
Ключевые слова: силикаты, алюминаты кальция, 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.
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.
В группу цемента входят все виды портландцемента, пуццоланового портландцемента, шлакопортландцемента, глиноземистый цемент, расширяющиеся цементы и некоторые другие.
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 А12 О3. 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 А12 О 3 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 (известняк) разрабатывают, как правило, взрывом. Буровзрывные работы обеспечивают как отделение породы от массива, так и дробление негабаритных кусков. Особенность таких работ на карьерах заводов цемента - относительно небольшие объемы ежедневной добычи и ограниченный допустимый размер кусков взорванной породы. Чаще применяют буровые машины ударно- канатного или вращательного бурения. Рыхлые и мягкие породы (мел, глина и др.) добывают без предварительной подготовки прямой экскавации одно- или многоковшовыми (роторными)
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. В.С. Колокольников. Производства цемента. - М.: Высшая школа, 1967г.;
3. 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;
4. Кахаров З. В., Эшонов Ф. Ф. Изменение состава веществ (материалов) в производстве //Научный журнал. - 2019. - №. 3 (37). - С. 22-23;
5. Кахаров З. В. Анализ процесса схватывания бетона. // Universum: технические науки. - 2022. - №. 12-2 (105);
6. Кахаров З. В., Кодиров Н. Б. Механизм процессов общего сжатия и расширения массы //Моя профессиональная карьера. - 2023. - Т. 1. - №. 44. - С. 11-14;
7. Kakharov, Z., Yavkacheva, Z. Determination of the bearing capacity of a building and structures of energy facilities. E3S Web of Conferences, 2023, 371, 02042;
8. Кахаров З. В., Кодиров Н. Б. Методы укрепления оснований здании и сооружения //Системная трансформация-основа устойчивого инновационного развития. - 2021. - С. 18-37;
9. Кахаров З. В. Уплотнение слоев вальцами катков //Электронный инновационный вестник. - 2018. - №. 3. - С. 10-11;
10. 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;
11. Кахаров З. В. Укрепления основания фундаментов методом закрепления грунтов инъекцией растворов //Глобус: технические науки. - 2019. - №. 6 (30). -С. 12-13;
12. Кахаров З. В. Железнодорожная конструкция для высокоскоростных дорог //Universum: технические науки. - 2022. - №. 5-4 (98). - С. 43-45;
13. Кахаров З. В. и др. Требование к верхному строения пути на высокоскоростных железнодорожных путях //Евразийский союз ученых. - 2021. - №. 4-1. - С. 45-48;
14. Кахаров З. В. Земляные работы при возведении земляного полотна железных дорог //Вопросы технических наук в свете современных исследований. - 2017. - С. 39-43;
15. 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;
16. Кахаров З. В., Кодиров Н. Б. Основные требования к щебню из природного камня для балластного слоя железнодорожного пути //Инновационные научные исследования. - 2022. - №. 12-2. - С. 24;
17. Кахаров З. В. и др. Устройство оснований автомобильных дорог с уплотнением слоев катками //Инновации. Наука. Образование. - 2021. - №2. 41. -С. 457-463;
18. Кахаров З. В. Взаимодействие стрелового крана с грузом //Universum: технические науки. - 2023. - №. 1-2 (106). - С. 48-50;
19. Кахаров З. В. Взаимодействие рабочих органов машин с перерабатываемыми материалами //Технические науки: проблемы и решения. -2018. - С. 104-108;
20. Kakharov, Z., Mirzakhidova, O. (2023). Soil Surface Compaction Analysis During the Construction of Railways and Roads. In: Zokirjon ugli, K.S., Muratov, A., Ignateva, S. (eds) Fundamental and Applied Scientific Research in the Development of Agriculture in the Far East (AFE-2022). AFE 2023. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 706. Springer, Cham;
21. Kakharov Z. Mechanisms of the processes of shear, slice, general compression and expansion of mass //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2023. - Т. 402. -С.12007;
22. Кахаров З. В. и др. Назначение материалы для балластного слоя железнодорожных путей //Новая наука: история становления, современное состояние, перспективы развития. - 2021. - С. 33-35;
23. Кахаров З. В., Пурцеладзе И. Б. Проблемы экономии энергоресурсов в строительстве //Инновационные научные исследования. - 2022. - №. 11-5. - С.
23;
24. Н.Н. Холина. Справочник по производству цемента. - Москва: Госстройиздат, 1963г.
Ilkhomzhonov A.I., Kakharov Z. V.
Ilkhomzhonov A.I.
Tashkent State Transport University (Tashkent, Uzbekistan)
Scientific advisor: Kakharov Z.V.
Tashkent State Transport University (Tashkent, Uzbekistan)
TECHNOLOGY AND METHODS OF EXTRACTION OF RAW MATERIALS FOR CEMENT PRODUCTION
Abstract: this article discusses the production technology for extraction and methods of transportation of raw materials for cement production. The suitability of raw materials for the production of Portland cement clinker is shown, based on their technological study and technical and economic analysis.
Keywords: silicates, calcium aluminates, clinker, raw material, rocks, transportation of raw materials.
