Сайт находится в стадии наполнения   

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНЫХ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ

ВСЕ ПРОГРАММЫ /

ТЕХНОЛОГИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА / Характеристика и цель программы / Планируемые результаты обучения / Учебный план программы / Календарный учебный график программы  / Рабочая программа учебных разделов и тем / Формы аттестации, оценочные материалы / Организационно-педагогические условия

ТЕМЫ И СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИЙ

Тема 1 История цемента. Термины и определения
Введение. Исторический очерк развития вяжущих веществ от древних времён до настоящего времени. Основные задачи и направления развития науки о вяжущих. Классификация вяжущих веществ. Вклад отечественных инженеров и исследователей в разработку технологии и создание промышленности цементных, гипсовых, известковых и других вяжущих веществ.

Тема 2 Современное состояние и структура цементной промышленности России
Характеристика современной технологии и промышленности вяжущих материалов. Размещение цементной промышленности России. Масштабы производства цемента и других вяжущих. Темпы производства вяжущих материалов. Формы управления производством вяжущих веществ. Географическое размещение предприятий по производству цемента. Направления повышения технического уровня промышленности. Концентрация производства, кооперирование производства, одновременное производство нескольких видов продукции. Основные направления научно-исследовательских работ. Общие данные о промышленности вяжущих материалов за рубежом.

Тема 3 Теоретические основы производства портландцемента
Физико-химические системы, образуемые компонентами цементного клинкера. Фазы двухкомпонентных систем и их основные свойства. Понятия о гидравлических свойствах соединений. Диаграммы фазовых равновесий. Области составов, проявляющих вяжущие свойства. Фазовые равновесия в системах, включающих более пяти компонентов. Примесные и второстепенные оксиды.
Гидратация фаз портландцементного клинкера

Тема 4 Состав клинкера и цемента. Способы характеристики состава
Химический состав клинкера. Область составов портландцементных клинкеров. Минералогический состав клинкера. Кристаллохимия, состав и свойства минералов портландцементного клинкера. Трехкальциевый силикат. Кристаллическая структура. Полиморфизм. Нестехиометрия. Алитовая фаза клинкера. Влияние примесных и второстепенных оксидов на стабилизацию полиморфных модификаций, состав и свойства алитовой составляющей клинкера. Двухкальциевый силикат. Полиморфизм. Способы стабилизации. Кристаллическая структура двухкальциевого силиката. Нестехиометрия. Белитовая фаза клинкера. Влияние примесных и второстепенных оксидов на свойства белитовой фазы клинкера. Алюминатная и алюмоферритная фазы клинкера. Стекловидная фаза цементного клинкера. Свободный оксид кальция. Периклаз в портландцементном клинкере. Соединения, образуемые в цементном клинкере щелочными оксидами, SO3 и другими второстепенными составляющими (Р2О5, TiO2, Mn2O3 и т.д.), второстепенные фазы клинкера. Модульные характеристики сырьевой смеси для получения портландцементного клинкера, коэффициент насыщения.

Тема 5 Сырье, материалы и добавки для производства портландцемента (природные и техногенные)
Карбонатное сырье. Свойства известняков. Карбонатные породы, их химический и минералогический состав, микроструктура. Кристаллохимия и свойства карбонатных минералов. Виды известьсодержащих компонентов: известняки, мел, туф, мергель, отходы других отраслей промышленности. Технические требования к составу отдельных сырьевых материалов. Глинистые минералы – водные алюмосиликаты. Компонентный и минералогический состав глин. Кристаллохимия и свойства минералов глин. Применение промышленных отходов в производстве цементного клинкера. Нефелиновый шлам в цементной промышленности. Контроль качества сырьевой смеси для производства портландцемента. Титр сырьевой смеси. Примеси в породах. Физические свойства пород: твердость, влажность, плотность и т.п. Разновидности глин. Корректирующие добавки. Глиноземистые, железосодержащие компоненты, кремнесодержащие компоненты.

Тема 6 Основные переделы производства портландцемента (общий обзор)
Современные тенденции в области развития и совершенствования оборудования заводов вяжущих материалов, механизации и автоматизации производственных процессов. Современные проектные решения цехов мокрого способа производства. Проектные решения цехов сухого способа производства с вращающимися печами, оборудованными циклонными и шахтными теплообменниками. Декарбонизаторы. Основные проектные решения отделений по переработке гидравлических добавок и гипса. Установка современных цементных мельниц по открытому и замкнутому циклам. Проектные решения отделений упаковки и отгрузки цемента. Особенности полусухого способа производства. Выбор способа производства, исходя из свойств сырья и экономики производства. Комбинированный способ производства. Энергетический баланс производства цемента при сухом и мокром способе производства.

Тема 7 Технологические свойства сырьевых цементных шихт. Применение сырьевых смесей заданного состава (корректирование)
Корректирование и гомогенизация сырьевого шлама. Значение однородности состава сырьевого шлама для качества цемента. Применение рентгеноспектрального анализа и вычислительной техники при корректировании состава смеси. Механическое и пневматическое перемешивание. Корректирование шлама в потоке и порционное корректирование. Корректирование состава сухих сырьевых смесей: коррекционные, смесительные силосы и силосы готовой продукции. Способы корректирования сырьевой смеси «в потоке». Приготовление сырьевых смесей при комбинированном способе.

Тема 8 Оборудование для дробления и размола сырья и клинкера
Схемы разработки карьеров. Первичное и вторичное дробление. Самоходные дробильные установки. Транспорт сырьевых материалов. Усреднительные склады. Приемные устройства. Приготовление сырьевой смеси заданного состава при мокром способе производства. Размучивание сырья, мельницы «Гидрофол», мельницы помола. Усреднение и транспорт шлама. Особенности проектных решений по переработке твердого и мягкого сырья. Приготовление сырьевой смеси заданного состава при сухом способе производства. Дробление сырья с одновременной подсушкой. Размол с одновременной сушкой. Усреднение сырьевой муки. Сухой способ производства для высоковлажного сырья. Технологические схемы измельчения. Особенности измельчения твердых и мягких материалов в мельницах различного типа. Измельчение сырьевых материалов при сухом способе. Допустимая влажность измельчаемых материалов. Совмещение процессов сушки и помола в одном агрегате.

Тема 9 Обжиг портландцементного клинкера
Технологические зоны во вращающейся печи. Изменение температуры газов и материала по длине печи. Высыхание сырьевого шлама и образование гранул. Физические превращения обжигаемого материала по длине печи. Зерновой состав материала по длине печи. Кругооборот во вращающейся печи щелочей, серы, хлора. Утилизация и возврат пыли. Образование обмазки и колец на футеровке. Причины кольцеобразования и способы устранения колец. Охлаждение клинкера. Клинкерное пыление. Двухстороннее питание печей. Особенности процесса обжига клинкера в печах с конвейерными кальцинаторами. Технологические схемы обжига. Футеровочные материалы. Технические и химические условия работы футеровки в разных зонах вращающихся печей. Различные виды футеровочных материалов для отдельных зон обжигательных печей. Зависимость службы (стойкости) футеровки от сырья и условий обжига. Причины разрушения футеровки и процессы, протекающие при этом. Химическая коррозия огнеупора расплавом. Механизм образования обмазки. Топливо для обжига портландцементного клинкера и его подготовка. Виды топлива. Твердое топливо. Предъявляемые к нему требования в отношении зольности, теплотворной способности, влажности и содержания летучих. Смеси различных сортов топлива. Выбор и подготовка топлива. Жидкое топливо и подготовка его к сжиганию. Газообразное топливо. Природный газ и преимущества его использования. Складское топливное хозяйство. Штабелировка угля по сортам. Меры безопасности при хранении, сушке и помоле угля. Технологические схемы подготовки топлива к сжиганию.
Кинетика и термохимия процессов обжига. Реакции в твердом состоянии. Термохимия образования клинкера. Особенности жидкофазного спекания портландцементного клинкера. Роль примесных и второстепенных компонентов при обжиге клинкера. Процессы при охлаждении. Потенциальный и фактический минералогический составы клинкеров.

Тема 10 Современные технологические схемы производства цемента
Производительность вращающихся печей и расход топлива на обжиг. Пути снижения расхода тепла на обжиг клинкера и повышение производительности печи. Печи при сухом способе производства. Циклонные теплообменники. Декарбонизаторы, различные типы. Обжиг в печах с декарбонизаторами. Реконструкция печей мокрого способа. Печи для комбинированного способа производства с конвейерными кальцинаторами. Обезвоживание шлама фильтрацией. Технологические схемы обжига при сухом способе производства. Новые экспериментальные способы получения клинкера: обжиг во взвешенном состоянии, обжиг в кипящем слое, получение клинкера способом плавления (электро-дуговые печи, конвертор). Спекательные решетки.

Тема 11 Строительно-технические свойства и физико-механические испытания цементов
Классификация строительно-технических свойств портландцемента. Свойства цементного порошка. Плотность. Объемная и насыпная масса. Тон-кость помола цемента. Фракционный состав цементов. Водопотребность це-мента. Водоотделение растворной смеси. Свойства цементного теста. Сроки схватывания. Теплота гидратации цементов. Свойства цементного камня. Гидравлическая активность. Механическая прочность, деформации цементного камня. Долговечность, морозостойкость, коррозия цементного камня.
Определение степени дисперсности. Ситовой анализ. Удельная поверхность. Определение удельной поверхности методом воздухопроницаемости. Определение удельной поверхности по методу низкотемпературной адсорбции азота (метод БЭТ). Методы определения пористой структуры материалов.
Физико-механические методы испытания вяжущих веществ. Определение класса и марки цемента. Испытания вяжущих веществ в малых образцах. Ускоренные методы определения марки цементов. Измерение деформаций при твердении цементного камня. Сроки схватывания цементного теста, неравномерность изменения объема.

Тема 12 Стандартизация и нормирование в цементной промышленности
Действующие стандарты на портландцемент. Нормирование свойств портландцемента. Сертифицированные испытания технических свойств портландцемента. Гармонизация требований современных российских стандартов и стандартов, применяемых в странах Евросоюза.

СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

№ темы Содержание занятия Объем, час
4 Расчет сырьевой смеси для получения портландцементного клинкера заданного состава 2
11 Стандартные методы физико-механических испытаний цемента 2
Всего 4