РАЗРАБОТКА / ПРОИЗВОДСТВО / ПРОДАЖА ПОМОЛЬНОГО, ДРОБИЛЬНОГО, СМЕСИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И СИСТЕМ КЛАССИФИКАЦИИ ТОНКОМОЛОТОГО СЕГМЕНТА

Производство декоративного вяжущего

Цементная промышленность, как и биологический мир, должен иметь заводы различной годовой мощности. Для конкурентоспособности заводы малой и средней мощности, борясь за выживание, должны использовать новые процессы, а следовательно и соответствующее оборудование только высшего технического уровня, а также экономичные проектные решения.

Предлагаемые проектные и технологические решения усовершенствования мини-цементных заводов позволят:

  • использовать малые заводы в качестве утилизаторов карбонатных и алюмосиликатных отходов.
  • гибкость технологии дает возможность быстро переводить технологическую линию на производство высококачественных специальных смесей (наливных полов, гидроизоляции, готовых сухих смесей для санфаянсовой промышленности.

Завод по производству разработанного белого быстротвердеющего цемента, например, даже средней мощности (50тысяч тонн цемента в год), запроектированные с использованием таких решений, будут иметь удельную стоимость не более четвертой от существующей, срок строительства – до 6месяцев, окупаемость – до 1года после выхода на проектную мощность.Распространено мнение, что цементные заводы малой мощности — нерентабельны. Это соответствует действительности, если применять технологическое оборудование, подобное существующему.Во многом приведенные улучшения основных показателей предлагаемых цементных заводов являются результатом их оснащения новым малоэнергоёмким технологическим оборудованием, отсутствия над ними дорогостоящих зданий, установки горизонтальных быстромонтируемых силосов, компактности генерального плана, гибкости технологического процесса, наличия АСУ ТП. Все это превращает трудоемкую проблему создания нового завода в быстрое решение интересной технической задачи.Эффективность наших цементных заводов в целом (по сравнению даже с проектируемыми) можно охарактеризовать улучшением следующих обобщающих удельных показателей:

  • удельная материалоёмкость строительства (кг/т. цем. в год) – уменьшается в 3,5 и более раз;
  • удельные капиталовложения ($/т. цем. в год) – уменьшается в 3 раза;
  • себестоимость (руб./т. цем) – уменьшается в 3 раза;Существует, по меньшей мере, пять веских обстоятельств для положительного решения о строительстве цементного завода малой и средней мощности:
  1. ограниченные финансовые возможности для строительства мощногоцементного завода или отсутствие надобности в нём из-за малой плотности населения;
  2. наличие благоприятных условий для получения большой прибыли, а именно: близость отвалов вторичных материалов, годных к использованию в качестве сырьевых материалов: доменного шлака, отходов известняка, мела, фильтрационных остатков CaCO3 от сахарного производства;
  3. необходимость производства цемента в отдаленных, окраинных или труднодоступных районах, на Крайнем Севере, в которых сопоставимы стоимости: доставки цемента и его выпуска в этом же месте потребления (нужно также учитывать большие потери качества цемента при дальних перевозках);
  4. необходимость организации производства цемента в короткие сроки в районах большого разрушения после природных катаклизмов, военных действий, социальной напряженности из-за безработицы и т.п.;
  5. необходимость производства специальных видов цемента, т.к. заводы большой мощности не могут в принципе совмещать производство рядовых и специальных видов цемента, таких как тампонажные, высокопрочные и быстросхватывающиеся, расширяющиеся и напрягающие, декоративные, и др.;

При принятии решения о строительстве предприятия необходимо также иметь в виду, что заводы малой и средней мощности, по сравнению с традиционными проектами, имеютважные достоинства при их строительстве и эксплуатации:

  • сроки возведения можно сократить до 4 — 7 месяцев, т.к. становится реальным применение комплектно-блочного метода строительства (завод-изготовитель производит завод в виде транспортабельных блоков, в которых оборудование и металлоконструкции совмещены).
  • удельные капитальные вложения при грамотном проекте, предлагаемом нами малогабаритном оборудовании, относительно небольших затратах на привязку (малая площадь, заниженные требования по ресурсам) составляют 10% от принятых (~ 20долларов./т.цем.);
  • в качестве сырья можно использовать месторождения с малыми запасами или относительно дешевые отходы (карбонатные, алюмосиликатные), коих, например, у металлургов накоплены огромные запасы. Прибавьте экономии топлива (расход теплоносителя только на сушку минерального наполнителя), электроэнергии (за счет малоэнергоемких мельниц) и Вы увидите значение себестоимости не выше 50-60% от существующих. Именно поэтому окупаемость первоначальных затрат на создание миницемзавода будет составлять 1год.
  • малый радиус развозки цемента от заводов малой мощности позволит исключить бессмысленные затраты на транспорт, а небольшие объемы отходящих газов – гарантия соблюдения санитарных норм (конечно, при использовании современных рукавных и электрофильтров). Проект может предусматривать самофинансирование окончания строительства за счет первоочередного пуска помольного участка для производства, например, шлакопортландцемента, молотого мела, строительных гипса и сухих смесей, порошкообразной извести. Таков, по нашему мнению, самый короткий путь к внедрению результатов науки и достижения инновационного общества, в котором дорога к последующим поколениям цементных заводов будет с каждым разом короче.

Мы – создатели нового технологического оборудования высшего технического уровня, авторы проектов современных эффективных цементных производств вяжущих материалов малой и средней мощности.

Наши услуги:

  1. Выбор площадки под строительство
  2. Предпроектные работы
  3. Разработка Проектов и (или) технологической рабочей документации (с выдачей заданий смежным частям проекта), АСУ ТП. Разработка, при необходимости, конструкторской документации по оборудованию
  4. Выбор заводов — изготовителей основного и вспомогательного оборудования
  5. Авторский надзор за изготовлением и монтажом оборудования
  6. Разработка эксплуатационной документации
  7. Обучение кадров
  8. Пуско-наладочные работы оборудования и технологического процесса
  9. Освоение проектной мощности
  10. Инженерное сопровождение оптимизации ассортимента продукции, решение технологических вопросов увеличения производительности и повышения качества

Наименование основных этапов предварительных работ до поставки и ввода в эксплуатацию оборудования:

— Выезд нашей группы на объекты Заказчика для определения места строительства завода по производству белого цемента и специальных сухих смесей.

— Проведение анализа по проектированию составов белого цемента из сырья заказчика.

— Разработка технологической схемы производства белого цемента исходя из инфраструктуры и площадей Заказчика.- Разработка целевых составов белого цемента и специальных СССдля конкретных задач заказчика исходя из потребностей рынка региона Заказчика. — Лабораторные и полупромышленные испытания физико-механических свойств образцов продукции из белого цементаиз сырья заказчика.

— Разработка нормативных документов технических условий, технологических регламентов, рекомендаций для применения белого цемента в различных областях промышленности                                                                                                                                              — Разработка научно-технического отчета по проделанной работе.

Белый быстротвердеющий цемент низкой водопотребностиБЦНВ, являясь цементом декоративногоназначения обладает рядом свойств, выгодно отличающих его от бездобавочныхбелых цементов:

БЦНВ обладает повышенной трещиностойкостью, низкимой усадкой при высыхании и набуханием в воде;

БЦНВустойчив в пресных и сульфатных водах;

Повышенная жаростойкость позволяет использовать БЦНВ в помещениях с высокой температурой, например, в горячих цехах предприятий;

Особенность химического состава БЦНВ снижает вероятность высолообразования на отштукатуренных поверхностях или при использовании БЦНВ в кладочных растворах.

Одной из особенностей этого цемента является повышенный пластифицирующий эффект. При использовании БЦНВ :

— снижается трудоемкость при литье смеси, ускоряется схватывание и повышается качество укладки смеси в форме;

— снижается расход цемента в готовом изделии в результате меньшей дозировки цемента и воды при сохранении заданной пластичности бетонной смеси;

— повышается прочность и морозостойкость бетона за счет снижения водоцементного отношения при сохранении заданной пластичности бетонной смеси;

Технические характеристики БЦНВ – 50- 52,5:

Тонкость помола – остаток на сите № 008 по ГОСТ 6613 не более 2%;

Сроки схватывания – начало: не ранее 10 мин.; конец: не позднее 0,5 час.с момента затворения;

Цемент БЦНВ является пожаровзрывобезопасным веществом, не образует токсичных соединений в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ и относится к 1 классу использования по данным радиационного контроля.

Нашей компании помимо технологической части проекта разработаны и проведены испытания новых составов получения сухих комплексных смесей. Области применения такихсмесей: высотное и подземное строительство (тоннели, метро, гаражи), гидротехнические сооружения, спортивные объекты, дороги, коммуникации ЖКХ.

Положительное влияние использования разработанного нами комплексного модификатора в составе белого цемента объясняется механическим внедрением супер мелких частиц добавки в микротрещины и микрощели цементных зерен. Измельчение частиц гипсового камня и отходов известняка вызывает нарушение их сплошности и образование дополнительных микротрещин и дислокаций кристаллической решетки. Порошкообразное ПАВ в составе комплексной добавки концентрируется, прежде всего, в зоне микротрещин. Принимая тот факт, что реакция гидратации относится к гетеродиффузной области, предполагается, что кинетика гидратации (нарастание прочности) зависит от скорости проникновения воды к микротрещинам, блокированным частицами ПАВ. Это ведет к повышению адгезионного сцепления кальцинированного гипсового камня в контактной зоне с заполнителем, оптимизации поровой структуры с пониженным количеством крупных капилляров, высокой коррозионной стойкости и как следствие улучшению свойств цементного камня. Но основная причина позитивного влияния – это фиксация сульфогрупп молекул добавки в микротрещинах частиц, ускоряющая гетерогенный процесс гидратации вяжущих при очень низких В/Ц. Введение небольших дозировок комплексной добавки в процессе помола для получения БЦНВ (15% от массы в составе вяжущего) позволяет повысить раннюю прочность вяжущего и бетона в 20 раз по сравнению с обычным белым цементом, ускорить распалубку изделий в 20 раз, ускорить оборачиваемость форм, убрать расход пара по сравнению с обычным белым цементом. Комплексный модификатор также может выпускаться в составе с замедлителями твердения цементного теста, что дает возможность производить вяжущеес улучшенной сохраняемостью во времени.

Основные компоненты комплексной добавки: (сухие порошки суперпластификаторов собственного производства + аморфный кремнезем + соли электролитов). Нанотехнологическая составляющая добавки связана с использованием природного сырья – активированный диатомит и другие природные,  техногенные материалы имеющие в составе аморфный кремнезем, после активирования которых имеют не менее 10 %  частиц  с характерным размером 20-50 нм. Применяемое в технологии производства комплексного модификатора агрегатное активирование позволяет достичь измельчение этих частиц в диапазоне 20-200 нм в 30 % массовой доли обрабатываемого материала.

Свойства мелкозернистого бетона на разных вяжущих.

Основные показателей   Сравнение технологий производства бетона
Технология производства БЦНВ Технология с использованием обычного белого цемента
Повышение прочности бетона на изгиб На 60 % На 15%
Повышение  прочности бетона на сжатие в первые два дня до 100 % На 30 %
Экономия цемента при производстве На 25 % На 10 %
Добавление суперпластификаторов Не требуется Требуется
Повышение морозостойкости На 100 % На 50 %
Изменение энергопотребления при производстве  бетона Не увеличивается Увеличивается на 40 кВт/ч
Увеличение сцепления бетона с закладной арматурой  металлоизделиями В 1,6-1,7 раза На 10 -15 %

 

Характеристики  цементного модуля.

Модуль предназначен для получения БЦНВ различных марок и его затаркии расфасовки в клапанные мешки 25кг для отправки потребителям. Крупным потребителям, заводам ССС, БЦНВ отправляется навалом в хопперах, либо в биг-бэгах.

Технологическая вода в производственном цикле не используется.

Требования к логистике:

Наличие на участке ж/д тупика на 8 вагонов и подъездной автомобильной дороги с асфальтовым покрытием.

Производительность модуля – 10 тн. готовой продукции в час. (4200 тн/мес. или 50 400тн/год).

Модуль включает в себя:

  1. Производственный корпус.здание с габаритными размерами: 60 х 24 х 9 метров.
  2. Административный корпус.здание с габаритными размерами: 24 х 12 х 3 метра.
  3. Участок хранения сырья и готовой продукции. Суммарный объем силосов хранения 1800 тонн (2 шт. х 100 тонн). В состав входят шнековые и пневматические транспортеры, компрессорная станция.

Производственный цикл непрерывный для участка сушки известняка, приемки сырья и упаковки готовой продукции. Производственный цикл непрерывный в три смены по 8 часов каждая для участка помола продукции. Количество рабочих и служащих обеспечивающих работу модуля – 47 человек.

БЦНВ при применении в бетонах имеет по сравнению с обычным белым цементом следующие основные  преимущества и особенности:

— Не требуется вводить в бетонную смесь пластификатор.

— Необходимо снижать количество воды на замес при сохранении удобоукладываемости бетонной смеси при виброуплотнении.

— Повышеннаятиксотропия бетонной смеси обеспечивает более высокое качество поверхностибетонных изделий.

— Полное отсутствие расслоения и водоотделения бетонной смеси.

— Пониженное, в среднем на 15-30%, тепловыделение.

— Повышенная трещиностойкость.

— Повышенные морозостойкость и водоненронецаемость.

— Отсутствиевысолообразования бетона.

— Отсутствие режимов термообработки.Обеспечивается ускоренный набор прочности – возможность получать проектную прочность в короткие сроки: за 2 дня  вместо 28дней.

— Повышеннаясульфатостойкость бетона.

— Улучшенные значения коэффициентов вариации бетона.

Чем еще интересна технология производства БЦНВ — причины?

Первая — Карбонатные породы (известняки, доломиты, доломитизированные известняки) – самые распространенные в Центральной и Южной части России горные породы осадочного происхождения, десятки месторождений, сотни карьеров. Поэтому первая причина – доступность и дешевизна сырья, в частности, высевок (мелочи) с дробильно-сортировочных узлов, которые по сути являются отходами.Вторая – высокая размолоспособность отсевов дробления известняков, доломитов, гипсового камня обусловленная их низкой твердостью и малой прочностью.Третья – возможность химического взаимодействия тонкомолотых карбонатов с микрокристалическим гипсовым вяжущем при его гидратации – образование гидрокарбоалюминатов кальция при невысоких температурах, ускорение гидратации частиц гипсового вяжущего при этом и рост прочности ЦК.Четвертая – 50 лет назад было установлено, что карбонатные порошки уменьшают водопотребность, расслаиваемость и водоотделение бетонных смесей, повышаются их пластичность, плотность, однородность, снижают усадку, водопоглощение и тепловыделение бетонов при твердении.

 

Сравнительные свойства цементных вяжущих в растворных смесях

№ п/п Наименование показателей Белый ПЦ 500Д0

ОАО «Щюровский»

БЦНВ-60»

(на известняке)

1 Нормальная густота, % 30 20
2 Сроки схватывания, ч-мин 2-40

3-35

0-20

1-00…1-30

3 Водоцементное отношение 0,46 0,22…0,25
4 Снижение водопотребности, % 30…45
5 Средняя активность в возрасте 1 суток нормального твердения, МПа:

— при изгибе

— при сжатии

2,7

12,0

14

38

6 Средняя активность в возрасте 28 суток нормального твердения, МПа:

— при изгибе

— при сжатии

6,1

51,8

17,7

55,7

7 Марка вяжущего 500 600

 

Реализация проекта.

Для достижения целей проекта и проверки возможности получения БЦНВ с заданными показателями, были выполнены следующие работы:

— произведена выборка по 50 кг гипсового камня и отсева дробления известняка из разных партий разных месторождений;

— произведен пробный помол и кальцинация гипсового камня из разных партий и получены вяжущие;

— определен химический состав и необходимый объем добавок для получения БЦНВ, соответствующего заданным параметрам;

— изготовлена опытная партия БЦНВ в количестве необходимом для проведения всего комплекса испытаний (150 кг.);

— проведен полный комплекс испытаний в лаборатории ЖБИ 5. Определены прочность на изгиб и сжатие, сроки схватывания, водостойкость и стойкость к агрессивным средам (щелочи/кислоты). Проведены испытания на атмосферосойкость (20 циклов) и взаимодействие БЦНВ с арматурой;

— Проведены испытания нового оборудования для последующего проектирования завода по производству БЦНВ производительностью 20 тонн в час;

— составлена полная технологическая карта производства БЦНВ на 10 -20 тонн в час;

— составлен материально-сырьевой баланс такого производства;

— определены методы снижения себестоимости производства БЦНВ с учетом доработки технологии;

— определен и согласован необходимый состав нового модернизированного оборудования;

— произведены поиск и сравнительная характеристика производителей необходимого оборудования исходя из критериев: «цена/качество», «наработка на отказ/ремонтопригодность»;

— проведены предварительные переговоры с потребителями готовой продукции,поставщиками сырья и материалов, производителями оборудования, проектной организацией;

— рассчитана финансовая модель предполагаемого бизнеса на 60 месяцев.

— проведен анализ условий безубыточности и устойчивости проекта к внешним воздействиям (снижение объемов реализации, снижение цены реализации, увеличение стоимости сырья и комплектующих, увеличение налоговой базы.)

— подобрана команда основных специалистов для реализации проекта в полном объеме.

Технологический процесс состоит из отдельных участков производства БЦНВ,  склада сырья и готовой продукции:

  1. Участок приемки, сушки и первичного дробления с последующим тонким помолом известняка
  2. Участок дробления и тонким помолом гипсового камня
  3. Участок кальцинации и аспирациигипсового камня.
  4. Участок смешивания и активации всех компонентов для производства БЦНВ и специализированных ССС.
  5. Склад-хранение белого цемента и ССС.
  6. Склад сырья и материалов.