Клинкер минералдарының гидротациялық жылу мөлшері

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 35 бет
Таңдаулыға:

Курстық жұмыстың жоспары

1. Титул беті
2. Жұмысқа тапсырма
3. Кіріспе
4. Өнімнің аттары
5. Шикізаттарға анықтама
6. Шикізаттардың құрамын есептеу
7. Технологиялық бөлім
8. Өндіріске бақылау
9. Еңбек пен ортаны қорғау
10. Қолданылған әдебиеттер тізімі.

КІРІСПЕ

Портландцемен және олардың түрлері ең маңызды материалдың бірі.
Портландцементтің гидравликалық қасиеті күшті болғандықтан оның негізінде
жасалған бұйымдардың қатаю прцесі ауа ортасынан гөрі ылғалды жерде үнемді
жүреді. Әсіресе сулы ортада қатаюын тоқтатпай мықтылығын ұлғайта береді.
Сонымен портландцемент әралуан температуралық – ылғалдылық жағдайларда
пайдаланатын құрылыс конструкциялары үшін жарамды болғандықтан, универсалды
гидравликалық байланыстырушы болып саналады.
1796 жылы Англияда романцемент атты гидравликалық байланыстырушы зат
өндірісі ұйымдастырылған. XIX ғасырдың ортасына дейін осы романцемент
негізгі гидравликалық байланыстырушы болып келді. XIX ғасырдың бас кезінде
Аңылшын инженері Джозефа Аспдин және Россияда инженер Егор Челиев табиғи әк
тас пен саздан тұратын жасанды араласпаны күйдіру арқылы гидравликалық
байланыстырушы зат алуды мақсат етіп зерттеу жұмысын жүргізген. Бірақ
Д.Аспдин 1824 жылы жаңа гидравликалық байланыстырушы өндіру тәсіліне патент
алып үлгерген. Бұл байланыстырғыш зат қатайған қалпында түсі мен мықтылығы
бойынша сол кезде Портланд қаласына жақын жерде шығарылатын портланд тасына
ұқсас болғандықтан потландцемент деп аталып кеткен.
Россияда пртландцемент қндіретін бірінші завод 1839 жылы Петербургте
салынған, 1856 жылы осы жерде тағы үлкен завод салынды. Бұдан былайғы жерде
Рига 1866 ж, Шуравада 1870 ж,Польскіде 1874 ж және т.б. жерлерде
цемент шығаратын зауыттар іске қосылған. 1913 жылы Рассияда цемент
өндірісін 1777 мың тоннаға жеткізген. Отан соғысының алдында 1940 жылы 5.77
млн. т. цемент шығарылған. Сол уақыттан бері көптеген республикаларда,
соның ішінде Қазақстанда көптеген цемент зауыттарысалынып, қазір тек
Қазақстанның өзінде – 9 млн. тонна портландцемент және оның басқа түрлері
шығарылады.
Цемент зауыттарының 65 пайыз өнім портландцементке келеді. Цементтің
қалған түрлері осы портландцемент өндірісі негізіндеқосымша химиялық және
техналогиялық тәсілдермен алынады. Сондықтан портландцементті толықтау
түрде талқылағанымыз жөн.
Портландцемент. Ауада және суда да қатая беретінпотландцемент клинкері
мен гипсті біріктіріп ұнтақтағанда алынған гидравликалық байланыстырғыш
заттар портландцемент деп аталады. 1,5-3,5 пайыз гипсті оның ұстау
мезгілдерін реттеу үшін қосады. Себебі, гипссіз ұнтақталған клинке бірнеше
минуттың ішінде қатып үлгереді де құрылыста қолдануын қиындатады.
Клинкер – цементтің ең басты құрам бөлігі компаненті. Оны тау
жынысынан – карбонаттан 75-80% және саздан 20-25% құралған, клинкерде
жоғары негізді силикаттардың болуын қамтамасыз ететін, шикі араласпаны
бақылауына жеткізе күйдіру арқылы алады.
МООСТ 10178-85 портландцементтің үш түрін өндіруді қамтыған:ҚЖ-
қоспасыз, Қ5-қосылған активті минералдық қоспалар мөлшері 5 пайызға дейін,
Қ 20 – 5 пайыздан 20 пайызға дейін глиежден басқа шөкпелі тау
жыныстарынан алынған минералдық қоспалар немесе 20 пайызға дейін домналық
және электротермофосфорлық гранулданған шлактар, глиеждер және басқа
минералдық қоспалар қосылған портландцементтер.

1.Өнімнің аттары

Портландцементтің түрлері

Бетон және темірбетон жасағанда өнімді қолдануына байланысты әр түрлі
цементтер пайдаланады. Мысалы, гидротехникалық қүрылыста жылу аз шығаратын
бір суыққа, бір жылыға төзім түратыя цемент қолданылады.
Автомобиль жолдарына салатын бетон жасағанда жоғарғы беріктілі суыққа
төзімді, жарылмайтын, шөкпейтін, ісінбейтін цементтер қолданылады.
Қыста қүрылыстарда бетоннан бүйым жасағанда тез қатаятын, жылуды көп
шығаратын цементтер пайдаланады. Сонымен бірге тез қатаятын цемент
қодданғанда өндірісте бүйымды қалыптан шығаратын уақыты қысқарады.
Тез қатаятын цемент. Бұл цементті ТКПЦ клинкер мен гипсті бірге қосып
үнтағаннан алынады. Үнтақтау кезінде 10% активті минерал қоспалар және 15%
домна шлактарын қосуға болады.
ТКПЦ клинкерінде С3S-60-65% және С3А-8% болады және 0,5 бос СаО болады.
МдО-5% аспау керек.
Гипсті ТКПЦ клинкердің қүрамы бойынша және ұнтақтау мөлшеріне
байланысты 3,5% қосады.
ТКПЦ өндірісінде цемент өндіргенде қанығу коэффициенті жоғары болу
керек. (КН = 0,9...0.92). Клинкерді жоғары температурада күйдіреді. ТКПЦ
ұнтақтағанда өте майда қылып ұнтақтайды (3500-4000 см2г), ал жай
цементтікі (2800-3000 см2г).
Қасиеті жөнінен ТКПЦ өзінің алдыңғы 3 күнде тез қатаятын ерекшелігімен
бөлінеді. Қалыпты жағдайда қатайғанда 3 күнде өзінің маркалық беріктілігін
60-70% алады. Одан әрі қатаю жылдамдығы төмендейді, 28 күнде өзінің
маркалық беріктілігін алады.
ТКПЦ жасалған бетондарды жылу арқылы өндегенде 4-6 сағатта беріктілігі
70-80% - ке дейін жетеді, 70-80°С-та. Температураны көтеруте де және үзақ
уақыт жылумен өңдеуге болмайды.
ТКГЩ қоймада үзақ сақтауға болмайды, сондықтан зауыттан келген бойда
қолданған дүрыс, себебі әрекеттілігін жояды. Монолит бетондарын жасағанда
ТКПЦ қолданса қалыпта түру, уақыт қысқартады.
ТК 550 жене 660 маркалы портландцемент жасағанда клинкерді майда қылып
үнтақтайды. С3S-60-65% және С3А-8%-тен аспау керек гипс қосады. Минерал
қоспаларын қоспайды.
Қүрылыста ТКПЦ қолданудың негізі зор, өйткені темірбетон бүйымдарын
жасағанда кететін үзақ процесс жылу өңдеуді қысқартады, соның арқасында
жүмсалатын отынның шығымы да аз, әсіресе монолмтбетондарына өте тиімді.
Сульфатқа бекем цементтер. Бүл топқа — сульфатқа бекем портландцемент
қоспасыз, минерал қоспасы бар сульфатқа бекем портландцемент, шлакты
сульфатқа бекем портландцемент, пуццолан портландцемент жатады. Бүл барлық
цементтерді портландцемент клинкерінің минералдътқ қүрамын шектеу арқылы
алады.
Сульфатқа бекем портландцементке домна және электротермосфор шлактарын
10-20% қосуға болады, активті минералды қосиаларды 5-10% қосады. Шлактарды
қосқанда құрамында АI2O3 - 8%-тен аспау керек, маркалары 300; 400; 500.
Сульфатқа бекем портландцемент көбінесе суда түратын бетон және
темірбетон конструкцияларында пайдаланылады.
Ақ және түрлі түсті портландцемент. Бұл цементтер өздерінің ақ және
түрлі түсті түрімен бөлінеді, оларды әсемдеу үшін қолданылады.
Ақ және түрлі түсті цемент қүрамында темір тотығы аз клинкерден
жасайды. Бүл цемент өндірісінде өте таза карбонаттар мен саз жыныстарын
пайдаланады. Көбінесе таза әк тасы және бор қолданылады. Қүрамында 0,15%-
тен көп болмау керек.
Түрлі түсті клинкерді шикізатқа хром, марганец т.б. қосу арқылы алады.
Ақ және түрлі түсті цементтердің суыққа, коррозияға бекемділігі нашар
және шөгуі жоғары.
Ақ цементтің минераддық қүрамы С3S-35-50%, С25-35-45%, С3А-14-17%, С4АҒ-
0,9-1,4%. Бүлардың қүрамында МдО-4,5% көп болмау керек.
Силикат модулін жоғарлату үшін үсақ түйіршек ақ кварц қүмын, каолин
алғандағы кварц қүмыньвд қалдықтарын қосады.
Ақ және түрлі түсті цемент өндірісінін ерекшеліктері бар. Темір
қалдықтары кетіп қалмау үшін жақсылап ұсақтап, елегіштен өткізеді. Сонымен
бірге айналу пешінде шикізатты күйдіргенде отынға газ немесе мазут
қолданыләды. Құрамында аз темір қосындысы бар клинкер жоғары температурада
1600-1650°С-та күйдіріледі. Бүл пештің қуаттылығын төмендетеді және отын
шығымын көбейтеді. Ақ цементтің марқалары 400 және 500 үнтаңтылығы жоғары.
Түрлі түсті цементтің қүрамындағы клинкердің мөлшері 80%-тен аз болмау
керек, активті минерадды қоспа 6%-тен, жасанды немесе табиғи пигмент 15%-
тен және гипс 3,5%-тен көп болмау керек. Түрлі-түсті цементтің маркалары
300, 400, 500. Түсін өзгертетін пигменттер сілтіге бекем болу керек.
Жол бойына төселетін бетонға пайдаланатын портландцемент.
Жол бойьша төселетін бетондар механикалық, фпзикалық және химиялық
әсерге көп ұшырайды, оларға қарсы түру үшін арнаулы цементтер жасалады.
Жол және аэродромга жасалатын бетонға қолданылатын портландцемент жай
портландцемент қарағанда суыққа төзімділігінен, әр түрлі күштерге қарсы
түра алатындығынан, аз шөгуінен, созылу және иілу беріктілігінен өзгеше
болу керек. Бүл портландцементтің қасиеттері мына арнаулы көрсеткішке
сәйкес болу керек. Құрамындағы үш кальцийлі алюминат С3А клинкерде — 8%-тен
көп болмау керек, бүған тек домна шлагының қоспасын қосуға болады. 15% көп
емес, уақыт ұстамдылығының басталуы 2 сағатган ерте болмау керек. Бұл
цементтің маркасы 400, 500 болу керек.
Бетонның қоспасындағы суды азайту үшін жүмсартқыш қоспалар қосады.
Асбестцемент өнімін дайьшдайтын өндіріске қолданылатын портландцемент.
Асбестцемент өнімін даііындайтын өндіріске қолданылатын портландцемент
өзінше өзгешелігі бар.
Асбестцемент өнімін дайындағанда цеменггің басталу гидратациясы өте
жоғары, судың цементке қатынасында жүреді. Өндіріс кезінде асбестцемент
массасын фильтрден өткізіп, суын сығып алады. Асбест талшықтарында ұсталып
қалу үшін цементтің түйіршіктері өте майда болу керек, сонымен бірге артық
өте үсақтылықты суды көп қажет етуін көбейтеді, ол заттын тығыздалуына
зиянын келтіреді. Сондықтан бүндай портландцементтің меншікті үнтақтылығы
2200-ден аз 3200 см2г көп болмау керек.
Бүл цементтегі клинкердің қүрамы С3S-52%-тен аз емес, С3А-3% аз емес
және 8%-тен көп емес. Бос СаО-1%-тен көп болмау керек, ал МgО-5%-ке дейін.
Бүл цементтің уақыт үстамдылығының басталуы 1,5 сағаттан ерте емес,
аяқталуы 10 сағаттан кем емес. Бүл цементтің маркалары 400, 500.
Автоклавта қатаятын кұрылыс сылағына және бетонына қолданылатын
портландцемент.
Төменгі маркалы бетон және сылақ жасағанда төменгі маркалы
байланыстырғыш түтқьіры керек етеді. Берілген беріктілі бетон жасау үшін
жай цементті пайдалану жеткіліксіз. Бундай жағдвйда портлаидцементке
толықтырғыш қоспалар қосса керек, жайылымды бетон қоспасын алуға болады
және де оның тығыздыльтғы өседі.
Бетонның беріктілігінің өсуіне қолайлы болуына, бетонды дайындағанда •
портландцементке кремний тотығы бар толықтырғыш қосиалар қосады. Бетонды
автоклавта 175-200°С-та және 0,9-1,6 МПа өндегенде клинкер минералы мен
кремний тотығы бар қоспалардың арасында химиялық байланыс жүреді. Соның
нәтижесінде қосымша цементтейтін жаңа зат пайда болады, гидросиликат
кальциі.
Қазіргі кезде автоклав өнімін шығаратын ендіріске бүл цемент көп
пайдаланылып келеді. Бүл цементті портландцемент клинкеріне аз мөлшерде
гипс және минералды ңоспа ңосып үнтақтайды. Клинкердің қүрамы 20%-тен аз
болмау керек. Толықтырғыш есебінде көп затты қоддануға болады, бірақта
беріктілігі, тығыздылығы жоғары материал жақсы, өйткені ол жақсы нәтпже
береді.
Минералды қоспаларға мыналарды қолданута болады:
активті минералды қоспалар
домна және электротермофосфор шлагын, ЖЭС
шығатын шлак күлдерін.
Кварц қүмдарының құрамындағы кремний тотығы 90%-тен аз емес.
Клинкер күйдіргенде электрофильтрде жиналган шаңдар пайдаланады және
гипс тасының құрамындағы СаSО4 • 2Н2О — 65%-тен аз болмайды.
Қүрылыс сылағына және төменгі маркалы 150-ден төмен, бетонға мына
цементтің қүрамын ұсынады: клинкер 40%-тен аз емес, активті минералды қоспа
немесе әк тасы 60%-тен көп емес және клинкер 30%-тен аз емес, активті
минералды қоспалар 20%-тен аз емес. 30%-тен көп емес әк тасы немесе кварц
құмы 50% -тен көп емес.
Пуццолан цементтері. Активті минерал қоспасы бар байланыстырғыш
материалдары, пуццолан цементтері деп аталады. Олар өздерінің әр түрлі
байланыстырғыш материалдары мен қоспаларының түріне байланысты
айырмашылықтары болады. Мысалы, әк негізінен жасалған ыатериалды әкті-
күлді, әкті-пуццоланды және т.б. деп аталады.
Активті минерал немесе гидравликалық қоспалар дегеніміз, сумен
араластырғанда гидравлякалық байланыстырғыш қасиет беретін табиғи және
жасанды материалдар.
Көп жағдайларда әктің активті минерал қоспаларымен байланысы, ол
гидравликалық қатаю жағдайы сү арқылы әкпен гидросиликат кальциді
байланыстырады. Суда беріктілігінің өсуі, алдын-ала ауада қатайғаннан кейін
жүреді. Активті минерал қоспалардан кремний тотығымен бірге алюминий тотығы
болады, гидравликалық қасиет көрсететін әкпен байланысып гидроалюминат
кальциін түзейді.
Табиғи қоспаларға түнба жыныстары: диатомит, трепел, опока және глиен
т.б. жатады, ал жасанды қоспаларға домна және электротермофосфор шлактары,
белит шламы, күйдірілген саздар, күлдер жатады.
Пуццоланцементін клинкерді, гипсті және гидравликалық қоспаларды бір
қог.ып үнтақтап алынған зат, және ол ауада да және суда да қатаяды.
ППЦ 20-30% табиғи түнба қоспалары немесе 25-40% басқа активті қоспалар
болады. Гипсті 3,5% дейін қосады. Мүмкіншілік болғанша қоспаны көп қосу
үшін, ППЦ қүрамын алғанда клинкердің минералдық қүрамын ескеру керек.
Қоспаның жоғары активтілігі, оның қүрамындағы цементтің мөлшеріне
байланысты. ППЦ үнтақтылығы 008 елегінде қалу мөлшері 15% аспау
керек, уақыт үстамдылығының басталуы 45 мин. ерте емес, аяқталуы 10 сағат
кеш болмау керек. ППЦ сульфатқа бекемділігін арттыру үшін С3S-8%-тен аспау
керек. ППЦ портландцементке қарағанда бастапқы уақытта жай қатаяды, бірақта
одан әрі жоғарғы беріктілігін көтереді. ППЦ-тің маркалары 300, 400.
ППЦ беріктілігінің төмендеуі және қатаю жылдамдығының баяулатуы суды
көп қажет етуінде, оның себебі қосылатын қоспаның түріне байланысты
(мыс.туф). Қоймада сақтағанда ППЦ өзінің активтігін жай портландцементке
қарағанда тез жоғалтады.
ППЦ қатайған кезде гидратация процесі жүреді, клинкердің қүрамындағы
активті минералды қосиалардын бөліктері байланыс жасайды. Алдьщга кезде
клинкер түйіршіктерінде гидролиз және шдратация процесі қатты жүреді, соның
нәтижесінде гидросиликат, гидроалюминат жәие гидроферрит кальцийі пайда
болады. ППЦ қатаюы қосқан активті минераддардың түріне және қүрамына
байланысты.
ШІЦ қасиеттері. Сеуіп салғандағы борпылдақ күйіндегі тығыздылығы 800-
1000 кгм3, ал тығыздалған күйіндегі 1200-1500 кгм3. Тығыздылық қолданған
қоспаның түріне байланысты. ППЦ су қажет ету қасиеті жай портландцементке
қарағанда жоғары. Әсіресе табиғи түнба қоспаларын қосқанда (диатомит,
трепел, опока) суды көп қажет етеді. Бүл осы қоспалардың түйіршіктері өте
майда болғандықтан, оған жүғатын судың көп керек екендігінен. Бірақта бүл
ППЦ кемшілігі. ППЦ бетон жасағанда судьі көп қажет ететіндіктен оның
беріктілігі төмендейді, сапасы нашарлайды. ППЦ басқа портландцементке
қарағанда көлемін біркелкі өзгертеді. ПШД жасалған бетондардьтң әсіресе
табиғи түнба қосылгандардың гаөгуі мен ісінуі жоғары. Шөгу мен ісінудің
жоғары болуы бетондағы цемент тасымен толықтырғыштың арасындағы байланыстың
бүзылу салдарынан, сонымен қатар бүйымдарды алдыңғы кезде ылғадда көп
үстауды қажет етеді, ППЦ-нен жасалған бүйымдарды қүрғақ, ыстық жерлерде
қолдануға болмайды, өйткені онда тез кеуік кетеді. ППЦ-нің маркалық
беріктілігі клинкердін минералдық қүрамына, үнтақтылығына, судың цементке
қатынасына қоспаның активтілігіне және де клинкермен қоспаның ара
қатынасына байланысты. ППЦ жай портландцементке қарағанда қатаю барысы баяу
өтеді. Бірақ үзақ қатайғаннан кейін оның беріктілігі портландцемент
беріктілігіне теңеледі. ППЦ-н үзақ сақтаса ылғалды сіңірудің себебінен оның
активтілігі төмендейді. Сондықтан үзақ сақталса оның маркасын қайта аныңтау
керек. ППЦ жай портландцементке қарағанда жылуды жай портландцементтен
жасалган бетондармен салыстырғанда суға қарсылығы жоғары,
бұның салдары ПГЩ-нің суды сіңірмейтіндігінде.
Құрамында саз және глинозем қоспаларымен күйдірілсе, ППЦ сульфатқа
бекем келеді. ППЦ жасалган бетондар және сылақтар жай шығарады,
портландцементтен жасалған бұйымдармен салысшрғанда суыққа бекемділігі
төмен болып келеді, өйткені олар суды көп қажет етеді.
Шлакты портландцемент

Шлакты портландцемент жасанды минерал қоспасымен істелген
портдандцементтің түрі. Оны клинкерлі, гапсті, түйіршік шлакты бірге қосып
ұнтақтау арқылы алады. ШГЩ шдравлиалық байланыстырғыш материалға жатады,
ауада да жәие де суда да қатаяды.
Мемлекеттік стандарт бойынша ШПЦ құрамында түйіршік шлак 20% - тен аз,
80% - тен көп болмау керек.
ШПЦ-ті сумен араластырғанда бірінші оның клинкерлік бөлімі
гидратталанады. Клинкердің гидратациялану және гидро-лизденуінің
нәтижесінде гидроксид кальцийі қанығып, шлактың қүрамындағы алюминат және
силикатпен байланысады. Актива-тор сияқты әрекет жасайды, соның арқасында
гидролиз, гидрата-ция болып гидроалюминат кальцийі, гидросиликат кальцийі
пай-да болады. Ұнтақтау кезінде ШПЦ гипс қосса, онда шлакка акти-ватор
әрекетін жасайды, алюминат кальцийдің гидролизін тезде-теді.
Ерітіндіден бөлініп шыққан алюминат кальцийі гипспен байланысады.
Сөйтіп гидросульфоалюминат кальцийі шыгады, бұл цемент тасының қатуын және
беріктілігінің өсуін тездетеді.
ШПЦ қатаюын тездету үшін СаС12, Са(NО3)2 және басқа тұздар қолданылады.
ШПЦ-тің 3 маркасын шығарады: 300, 400, және 500 олардың иіліп сынғандаш
орташа беріктілігі 4,4 : 5,4 : 5,9 мПа. Сонымен бірге тез қатаятын ШПЦ
шығарылады. ШПЦ - 400Б, олардың 3 күндегі беріктілігі сығылып сынғандағы 20
- мПа - дан аз болмай-ды.
ШПЦ қойылатын талаптар физико-механикалық қасиеттері портландцементке
қойылатын талаптармен бірдей. Шлактың түріне және қосылган мөлшеріне
байланысты оныц тығыздығы 2,8 - 3 гсм3, бос сеуіп салғандағы тығыздығы 0,9
- 1,2 гсм3. ШПЦ қалыпты қоюлығы және су қажет өтуі портландцементпен
бірдей немесе төмен.
ШПІД жылуды аз шығаратындықтан монолит қүрылысында пайдаланған тиімді
және де шөгуі мен ісінуі порландцементке қарағанда төмен.
Тез қатаятын ШПЦ өндіргенде клинкердің қүрамындағы 3 кальцийлі силикат
(С3S) 60% - тен жоғары болу керек, С3А 8 -10%-тен жоғары, ал С3S + С3А
қосындысы 68 - 75% болады. Тез қатаятын ШПЦ шлак 30% - тен 50% - ке дейін
болады. ШПЦ үнтақтылығы портландцементке қарағанда жоғары 008 елегінде қалу
мөлшері 7 - 10%, оны көбінесе сепаратор диірменінде үнтақтайды.
Шлакты пайдалану ІІПЦ өндірісінде цементтің өзіндік қүнын төмендетеді.
Портландцементке қарағанда ыстыққа, суль-фатқа төзімділігі жоғары. Суыққа
бекемділігі портландцементке қарағанда төмен. ШПЦ - ті портландцемент
сияқты көп пайдаланады, бетон және темірбетон бұйымдарында және т. б.
өнімдер шығаруда. Жыл сайын шығарылатын цементтің 25% - ті ШПЦ жатады.
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
анықталадыпайыз: 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
№ Минералдардың аттарыФормуласы Қысқаша Клинкердегі
ПП белгісі жобалы
мөлшері
1 Үш кальцилі 3CaO∙SiO2 C3S 40-65
силикаталит
2 Екі кальцилі 2CaO∙SiO2 C2S 15-40
силикатбелит
3 Үш кальцилі 3CaO∙Al2O3 C2A 5-15
алюминатцелит
4 Төрт кальцилі 4CaO∙Al2O3∙Fe2O3 C4AFe 10-20
алюмоферрит

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
Миенралдың аттары Бөлінетін жылудың мөлшері
Толық гидротациядан Толық гидротациялық
кейін, Джг жылудың үш сөткідегі,
пайыз
Үш кальцийлі силикат 120500 75-80
Үш кальцийлі алюминат 200840 80 кем емес
Екі кальцийлі силикат 60250 10 шамасында
Төрт кальцийлі 100420 20 шамасында
алюмоферрит

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.

2. Шикізатқа анықтама

Құрылыс әгі дегеніміз – әктасын, борды өртеу арқасында, оның
құрамындағы көмір қышқылының, аяғына дейін бөлініп шығуынан пайда болған
байланыстырғыш материал. Әк өңдеу түріне байланысты мыналарға бөлінеді:
сөндірілмеген және сөндірілген.
Сөндірілмеген әк күйдірілген әк тасынан тұрады. Сөндірілмеген ұнтақ әк
— ұнтақталған әктасы. Сөндірілген әкті -әктасына су қосу арқылы алады.
Егер әктің құрамында МgО 7% аз болса ол кальцийленген деп, ал егер 7%
көп болса магнезиаланған деп бөлінеді. МgО көп болған сайын әк нашар
cөндіріледі және сөндірілгенде жылу аз болады. Сөндірілу температурасына
байланысты төменгі температурада сөндірілген 70 градустан төмен және
жоғарғы температурада сөндірілген болып бөлінеді.
Сөндірілу жылдамдығына байланысты тез сөндірілетін сөндірілу уақыты 8
минуттан көп емес, орташа сөндірілетін сөндірілу уақыты 25 минуттан көп
емес және жай сөндірілетін сөндірілу уақыты 25 минуттан көп.
Әк илемін сөндірілмеген әк тасын немесе сөндірілмеген ұнтақталған әкті
сумен сөндіру арқылы алады, бұл дегеніміз СаО және MgO гидратқа айналдыру.
Әктің қасиетіне құрамындағы балшық, құм және тағы басқа қатты әсеріи
тигізеді. Құрамында қоспасы аз әк жақсы күйдірілген болса сумен араласқанда
тез және түгел сөндіріледі.

Магнезиалданған Кальцийленген
1с 2с Зс 1с 2с Зс
СаО + МgО құрамы, % аз емес 85 70 60 80 70 60
1 кг әктен шығатын әк илемі 2,4 2,0 1,6 2,0 1,8 1,6
Алынған илемдегі сөндірілмеген 7 10 12 10 15 20
түйіршіктерінің мөлшері, % көп
болмау керек

Құрылыс әгіне өндіруге керек шикізатқа қойылатын талаптар

Көрсеткіштер Класстар
А Б В П Д
СаСО3 аз болмау керек 93 90 85 72 47
МgО, көп болмау керек 4 5 5 7 8
Саз жыныстары (SіО2 + А12О3 + Ғе2О3) 3 3 8 8 20

Әктің жалпы сипаттамасы

Әк – байланыстырғыш материал, оны күйдіру арқылы, әк тасын, борды және
басқа да әк-магнезиальды тау кендерін қайта өңдеу жолымен алады. Таза әк –
түссіз өнім, суда нашар ериді (20 оС-та 0,1 %-ға жуығы ғана), тығыздығы 3,4
гсм3 жуық.
Химиялық құрамы мен қатаюына қарай әк ұлпалы, құрғақ ауада қатаятын
және ауада да, суда да қатаятын гидравликалық болып бөлінеді.
Ұлпалы әкті шахталық немесе айналмалы күйдіру пештерінде 1100-1300 С
температурада құрамында аз ғана саз балшық бар (8 %-ға дейін) әкті күйдіру
жолымен алады. Мұның өзінде тау жынысы құрамына кіретін карбонаттар бөлініп
кетеді, мысалы: СаСО3 СаО + СО2. Күйдірілген өнімді өңдеу тәсіліне қарай
сөндірілмеген кесек (қайнатпа), сөндірілмеген ұнтақталған және сөндірілген
(гидратты) әк, немесе үлпілдек, сондай-ақ әк қамыры алынады.
Біріншісі күйдірілген өнімнің ірі ұнтағынан құралатын әртүрлі көлемдегі
кесектерден тұрады. Оның химиялық құрамына күйдіру кезінде бөлініп кетпеген
СаСО3-тің аз ғана қоспасы бар СаО мен MgO, сондай-ақ силикаттар, алюминат
және кальций фераттары кіреді. Сөндірілмеген ұнтақты әк – кесекті әктің
майдалап ұнтақталған өнімі. Сөндірілген әк – жоғары дисперсті құрғақ ұнтақ,
ол кесек немесе ұнтақталған сөндірілмеген әктің аз ғана мөлшердегі сумен
немесе бумен аралсуы нәтижесінде алынады, құрамында көбінесе СаСО3 қосылған
Са(ОН)2 және Mg(OН)2. Әк көп сумен сөндірілген жағдайда созылмалы қамыр
түріндегі масса қалыптасады, оны әк қамыры дейді.
Ұлпалы әктің тұтқыр материалға ұқсас белсенділігі құрамындағы кальций
оксидтері мен магнийдің жалпы санымен анықталады. Құрамында 93-97 % оксид
бар кальцийлі әк аса белсенділікке ие.
Әктің жоғары сапалы сорттары (майлы әк) әк қамырының көп шығарылуымен
сипатталады (1 кг сөндірілмеген әкке 3,5 л артық), қамыр көп алынған сайын
әк созылмалы болады да құрылыс ерітпесін дайындау кезінде құм көбірек
қосылатын болады.

3. Негізгі технологиялық есептеулер
Бұл бөлімде байланыстырғыш материалдар шығатын цехқа, өндіріске келесі
есептеулер жүргізіледі:
1. Цехтың жұмыс істеу тәртібін есептеу;
2. Керекті шикізат пен отынды есептеу;
3. Технологиялық жабдықтарды анықтау;
4. Қоймалар мен бункерлерді есептеу;
5. Қажетті энергияны есептеу;
6. Техника-экономикалық көрсеткіштер;

3.1. Цехтың жұмыс істеу тәртібін есептеу

Есептелу бойыша бастапқы шама кәсіпорынның түрлі-түсті өнімінің жылдық
шығарылымы бойынша : Өж = 500000 тнжыл болып табылады.
Технологиялық қондырғылардың жылдық қорын сағат арқылы есептегенде
коэффициенті майда жөндеуге тоқтатылуына байланысты пайдаланады. Жылдық
уақыт қорын (Жу) жылдық жұмыс күнінің бір күнгі сағат және қолдану
коффициентіне көбейту арқылы табады. Зауыттың (цехтың) өнімділігі берілген
берілген жылдық өнім (Өж) арқылы мына формуламен анықталады:
т
Жу = Қж.к. · t · k ;
мұндағы, Кж.қ. – жылдық жұмыс күні; n – смен саны; Жу – жылдық уақыт
қоры; t – смендегі сағат саны
t = 8 сағ.
k1 - коэффициенті, есепке алынатын жабдықтар ағымдағы жөндеумен
сабақтас (k1=0,9...0,95 – үзіліспен жұмыс істейтін жабдықтар үшін; k1 =
0,85...0,9 - үзіліссіз жұмыс істейтін жабдықтар үшін);
k2 – коэффициенті, есепке алатын жай ғана жоспарлы жөндеуге байланысты
тоқтатулар (k2=0,9)
Ұнтақтау цехы:
n =3;
Қж.к. = 300
Жу = 300 · 24 · 0,9 = 6480 сағ.

Жобаланатын кәсiпорынның жұмыс тәртiбi
Цехтар, Бір жылдағыБір Жұмыс Технологиялық
бөлiмшелердiң жұмыс тәуліктегі ауысымдарының жабдықтардың бір
аты күнінің ауысымдар ұзақтығы, сағат жылдық жұмыс
саны саны қоры, сағат
Қабылдау 305 2 8 7320
бөлiмшесi
Реттеу 305 2 8 7320
бөлiмшесi
Күйдіру 305 3 8 7320
бөлімшесі
Уатқыш 305 3 8 7320
бөлiмшесі
Ұн тарту 305 3 8 7320
бөлiмшесі
Қойма 305 3 8 7320

3.2. Шикізат пен отынның қажеттілігін есептеу

Есептеудің алдында әр технологиялық бөлімде өндірістің механикалық
материалдар шығынын ескереміз.

№ Өндіріс қондырғылары Шығын шамасы,%
1 Цемент өндірісіне арналған айналу пештері

Байланыстырғыш материалдар өндірісінде әуелі шикізатты құрғақ түрде
есептейді,сонан кейін ылғалдылығын,қоспаны, шығынды және т.б. қосып
есептейді. Құрғақ шикізаттың мөлшерін анықтау.

мұндағы шикізаттың мөлшері, жылдық өнімділігі негізгі өнім
бойынша,т; А- қыздырғандағы шығын. Ылғал шикізаттың мөлшері.
Ылғал шикізат мөлшері:
= = = 347222.22 т
мұндағы шикізаттың мөлшері, W – шикізаттың немесе басқа бөлек
компоненттердің ылғалдылығы,%. Барлық есептеулер жылға,айға, күнге, сағатқа
жүргізіледі және оны кестеге жазамыз.

№ ОперацияныШикізаттыңатӨлшем Керек өнімділік
ң аты ы бірлігі
жыл ай күн сағат
1 Ұсақтау Әк тасы тонна 480000 40000 1333 55
2 Айналу Әк тасы,саз тонна 480000 40000 1333 55
пеші
3 СалқындатуКлинкер тонна 480000 40000 1333 55

3.3. Технологиялық және транспорт қондырғыларын талдау

Қондырғыны есептегенде технологиялық тізбек бойынша жеке машинаға
шикізаттың берілуінен шыққан өнімге дейін алынады. Егер цехта бірнеше
бөлімдер болса, онда әр бөлімдегі қондырғыларға жеке есептеулер
жүргізіледі. Бұл тек қана есептеуді жеңілдетпейді және де машиналардың
байланысын технологиялық операцияны орындауға ескереді, соның есебінен
тізбектегі кейбір машиналар алынбайды. Қондырғыны есептегенде және таңдап
алғанда негізінен кең қолданылып жүрген және өндіріске тиімдісін алу керек.
Машиналар мен қондырғылардың санын анықтау:

1. Шикізатпен саз және басқа жұмсақ материалдар болған жағдайда олардың
сағатына 6-36 – саз үшін, 14-75 – бор, әктасы ұнтақтайды.
= =

2. Диірменде кептіру қондырғыларының қуаттылығы материялдың қасиетіне
байланысты, сағатына 10-20 т.

= =

3. Айналу петерінң мөлшері 5х75 және 7х95 м болып келеді, ал олардың
сағатттық өнімділіктері 67 және 125 т.

= =

мұндағы - қолданылатын машина саны;- сол технологиялық бөлімге қажет бір
сағаттағы өнімділік;ған қондырғының паспортындағы бір сағаттың өнімділігі;
- уақыт бойынша қолданылатын қондырғының нормативті коэффициенті 0,92
тең деп қабылдаймыз

Қондырғылардың реттелген нәтижесі
№ Аты Түрі 1 сағ.өнімділік 1сағ. паспортын- Саны
дағы өнімділік
1 Ұсақтау Цемент 55 75 1
клинкері
2 Айналмалы пеш Цемент 55 20 2
клинкері
3 Диірмен Цемент 55 67 1
клинкері

3.4. Шикізат қоймасындағы ыдыстарды және дайын өнімге керек сүрлемдерді
есептеу
1. Ұсталынатын сүрлемнің мөлшерлері

Сүрлем қоймасының Сүрлемнің биіктігі, м Сүрлемнің пайдаланатын
диаметрі, м көлемі, м3
6,0 21,6 500
6,0 31,2 750
12,0 19,8 1700
12,0 33,0 3000

Әр компонентке керек сүрлем қоймасының геометриялық көлемі (м3)
мынандай:

мұндағы, Ө – цемент шығаратын өндірістің німділігі немесе жылына келетін
клинкердің, гипстің қоспаның тоннамен алынған шығымы; Кс – силостың
толтыру коэффициенті, оны 0,9 деп қабылдаймыз; γ – материалдың орташа сеуіп
салғандағы салмағы, тм3.

3.5. Жұмыс күнінің қажеттілігін есептеу
Өндірістегі жұмысшылардың құрамына, өнім шығаруға қатысатын барлық
адамдар кіреді, сонымен бірге кезеші, яғни, қондырғыларды жөндейтін
жұмысшылар кіреді.
Цех жұмыскерлерінің құрамына кіретіндер цех бастығы, смен мастері, кіші
қызметте жұмыс жасайтын адамдар. Шығатын өнімді қамтамасыз ету үшін
жұмысшыларды таңдап алған қондырғылар бойынша және технологиялық сол өнімді
шығаратын, өндіретін барлық бөлімдеріндегі операцияларға талдау жасау
арқылы дұрыс бөліп қою керек. Сонымен бірге инженерлер мен қызметкерлер
нормада берілген санға сәйкес болу керек.
Қосымша жұмысшылардың саны 25-40, ал қызметкерлердікі 6-10 олардың
ішінде инженерлер 6-8 аз емес, барлық негізгі өндірісте жұмыс жасайтын
жұмысшылардың санын алғанда.
Еңбек өнімділігі дегеніміз – бір жұмысшыға жылына шығатын өнімнің
мөлшері.
Еңбек өнімділігі шығатын өнім мөлшері бойынша алғанда бір жұмысшыға
мынадай болады:

Өс = = = 6000 кВтадам

Энергиямен қамтамасыз ету дегеніміз – барлық негізгі және транспорт
қондырғыларына қойылған электродвигательдердің бір адамға шаққандакелетін
кВт-пен алғандағы қуаттылығы смен бойынша барлық жұмыс ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.