Технология разгрузки вагонов с цементом
На железнодорожном транспорте для перевозки цемента, не упакованного в тару, используются специальные вагоны – хопперы. Кузов цельнометаллический, стенки по бокам выполнены из железа с гофрированием или без него (на новых моделях). Торцы выполняются с 50-градусным наклоном к вертикальной оси, что облегчает выгрузку материала. Хопперы оснащаются восемью люками (по четыре загрузочных и разгрузочных). В отдельных случаях могут использоваться другие типы контейнеров (цистерн), но хопперы наиболее распространены – технология разгрузки вагонов проста, существуют мобильные и стационарные решения.
Особенности процесса загрузки и разгрузки вагонов
Для загрузки материала в контейнер-хоппер на предприятиях, производящих сухие сыпучие материалы, оборудованы специальные участки, которые оборудованы бункерами накопителями большого объема, а также телескопическими загрузчиками и мощной системой промышленной аспирации. При данной технологической схеме заполнение вагонов хопперов материалом производится самотеком под воздействием сил гравитации – это очень эффективный способ, который обеспечивает чистоту процесса и очень низкие энергетические затраты на сам процесс. Некоторые материалы в строительной отрасли имеют очень высокую гигроскопичность (например, гипс,) поэтому подобные материалы часто загружают в вагоны хопперы при помощи мощных винтовых, а чаще ленточных транспортеров в защитном кожухе, без применения бункера накопителя. После заполнения вагона хоппера материалом, тара направляется на промышленные железнодорожные весы.
Разгрузка с приямком
Традиционный способ, применяющийся на протяжении нескольких десятков лет. Вагон останавливается над специальным приямком, в котором находятся металлические бункеры для выгружаемого материала. Далее цемент направляется в силосный склад (для этого задействуют насосы-монжусы с пневматическими камерами). В зависимости от технических условий, такие способы разгрузки вагонов варьируются по затрачиваемому времени. Например, если стандартный хоппер нужно освободить от цемента в течение 40 минут, параметры работы системы должны быть следующими:
- Мощность 200 кВт, перекачка воздуха – 30 кубометров в минуту.
- Давление 4-6 атмосфер.
- Ресивер 20 кубометров.
Если на разгрузку отводится в два раза больше времени (80 минут), мощность понижается до 110 кВт, а расход воздуха – до 16 кубометров в минуту. Ресивер при этом будет вдвое меньше – 10 кубометров.
При работе с цементом применяются два типа компрессоров:
- На дизельном топливе – их главным преимуществом является автономность работы, но по надежности такое оборудование несколько уступает системам, работающим от электросети. Главным недостатком является относительная дороговизна процесса за счет стоимости дизельного топлива.
- Электрические – надежные и производительные, но нуждаются в подключении к сети электропитания. Кроме того, необходимо учитывать параметры электросети. Винтовые компрессорные станции имеют большой ресурс и высокий КПД.
Разгрузка без приямка
Мобильные механические системы
Если по каким-либо причинам невозможно организовать «нижнюю» выгрузку с применение приемных бункеров и пневмотранспортеров, то альтернативой станет механическая разгрузка вагонов, с применением специализированных мобильных разгрузчиков. Основой конструкции является винтовой конвейер, по которому цемент направляется из вагона в автоцистерну (цементовоз) или к накопительному промежуточному бункеру с пневмотранспортером (для дальнейшей транспортировки в удаленные силоса) или с фасовочной машиной для дальнейшей упаковки в клапанные мешки или мешки МКР (биг-бэг)
Главное условие для применения разгрузчика – наличие под вагоном ровной твердой площадки. Конвейерные машины-разгрузчики характеризуются высокой производительностью, неприхотливостью в эксплуатации, надежностью. Метод также привлекателен с экономической точки зрения, ведь мобильная механическая система обходится значительно дешевле, чем стационарная пневматическая.
Стационарные механические системы
Большой популярностью пользуются стационарные механические системы, так как они позволяют производить быструю разгрузку вагонов хопперов в автоцистерны или, с применением промежуточного бункера и пневмотранспортера, в удаленные силоса. Преимуществом стационарной механической системы является возможность применения больших винтовых транспортеров с большой производительностью, простота в обслуживании и относительно быстрое введение объекта в эксплуатацию по сравнению с системами с применением пневмотранспортеров с приямком. Такой способ разгрузки может быть интересен предприятиям, которые загружают автомобили «с колес» т.е. непосредственно из вагона в цементовозы.
При всем разнообразии существующих технологий разгрузки вагонов хопперов, каждый из представленных способ, имеет свои сильные стороны, которые могут быть применимы в зависимости от технических условий и целей наших партнеров. Лучшую и наиболее подходящую технологию лучше всего разрабатывать со специалистами производственной компании и технологом предприятия, которое планирует реализовать у себя проект.
Источник
Транспортировка и хранение цементов
Цементы транспортируют с помощью автомобильного и железнодорожного транспорта. По железной дороге цемент доставляют в крытых вагонах (навалом или в бумажных мешках) или в специальных цистернах, контейнерах, бункерах. Выгрузку осуществляют пневмосредствами или механическими разгрузчиками.
При перевозке автоцементовозами загрузку осуществляют через герметически закрывающийся люк, а выгрузку – с помощью сжатого воздуха (компрессор имеется на цементовозе).
Цементы разных заводов (поступающие навалом) хранят отдельно в силосах или бункерных складах (рис. 4.21).
На складах на каждую емкость ставят указатели, где отмечают вид цемента, его марку, время прибытия и количество.
При необходимости контроля качества цемента от каждой партии отбирают пробу 20 кг и направляют в строительную лабораторию.
При длительном хранении цемент комкуется и теряет активность. Поэтому хранить большие запасы не желательно.
Вопросы для самопроверки
1. В чем отличие гидравлических вяжущих веществ от воздушных? Назовите примеры вяжущих обеих групп.
2. Какими способами изготавливают портландцемент? Что служит сырьем?
3. Какие минералы преобладают в структуре цементного клинкера?
4. С какой целью добавляют гипс при помоле цементного клинкера?
5. В чем сущность процесса твердения минеральных вяжущих веществ?
6. Что такое марка цемента, как ее определяют?
7. Какие факторы внешней среды влияют на прочность твердеющего цемента? Благодаря чему прочность цемента со временем увеличивается?
8. Назовите виды коррозии цементного камня, объясните, чем они обусловлены.
9. Назовите, в каких случаях нецелесообразно использовать БТЦ и когда его применение не допускается.
10. Как получают белый и цветной портландцементы? Назовите области их применения.
11. Как отличить гидрофобный портландцемент от обычного?
12. Назовите активные минеральные добавки к цементам. В чем заключается их активность?
13. Для чего используют минеральные добавки-наполнители?
14. Что такое пуццолановый портландцемент? Какова область его применения?
15. Как получают шлакопортландцемент? Назовите его свойства и область применения.
16. Почему шлаки для изготовления шлакопортландцемента должны быть гранулированными?
17. В чем заключаются особенности глиноземистого и расширяющихся цементов?
18. Как получают воздушную строительную известь и какие ее виды существуют?
19. Как изготовляют строительный гипс? Какими он обладает свойствами и где его используют? Чем от него отличается эстрих-гипс?
20. Что такое жидкое стекло, кислотоупорный цемент, и в чем сущность их твердения?
Глава 5. Бетоны и железобетонные изделия
Общие положения
Наступил ХХI век. Существуют различные мнения специалистов о том, какой из строительных материалов будет ведущим в перспективе: ситаллы, металлополимеры, сталь или бетоны.
Как отмечают ученые, в ХХI веке по-прежнему бетон остается одним из наиболее перспективных строительных материалов. Например, во многих странах мира применение бетона в 10 раз превосходит использование строительных сталей.
Почему бетон стал популярен, так широко применяется в промышленном, жилищно-коммунальном, дорожном, гидротехническом и аэродромном строительстве?
Для объяснения этого можно выделить следующие главные причины:
1) бетон – универсальный строительный материал;
2) существует возможность рационального объединения в одном конструктивном решении бетона и стали, взаимно дополняющих друг друга (такой композитный материал традиционно обозначают термином «железобетон»);
3) применение бетона позволяет создавать самые различные архитектурно-строительные конструкции и формы;
4) применение бетона позволяет круглогодично возводить инженерные сооружения в сборном или монолитном виде при относительно невысокой стоимости;
5) бетон по сравнению с деревом и большинством сталей обладает стойкостью по отношению к воздействию воды.
Бетон (на известковом вяжущем) известен с глубокой древности. Наиболее раннее его применение, обнаруженное археологами, относится к 5600 году до н. э. Однако бетон тех времен мало походил на современный. В современном виде бетон начали применять лишь в ХIХ веке, когда был изобретен цемент.
Широкое применение бетона в строительстве объясняется исключительной простотой его состава – сюда входит: цемент, вода, мелкий (песок) и крупный заполнитель (щебень или гравий). Вода химически взаимодействует с цементом, в результате чего вязкопластичная вначале их смесь постепенно твердеет с образованием прочного цементного камня. Он и связывает в единую систему (монолит) заполнители. При необходимости в состав бетона вводят добавки различного назначения.
Современное определение бетона следующее.
Бетон – искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания правильно подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси неорганического вяжущего вещества, воды, заполнителей и, в некоторых случаях, специальных добавок.
До затвердевания эта смесь называется бетонной смесью.
Экономичность состава бетона, на объем которого приходится до 80-90 % заполнителей из местных материалов, достигается возможностью использования крупнотоннажных отходов промышленности.
Классификация бетонов
Классифицируют бетоны по следующим основным признакам (рис. 5.1):
2) средней плотности;
3) виду вяжущего;
4) виду заполнителей;
5) по крупности зерен заполнителей;
7) условиям твердения.
По назначению различают бетоны конструкционные и специальные.
Конструкционные бетоны – это бетоны несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений. Требования к таким бетонам сформулированы в виде ряда физико-механических характеристик.
Конструкционные бетоны делят на обычные, гидротехнические, дорожные и др.
Обычным (или общестроительным) называют бетон, к которому не предъявляются особые требования, связанные со спецификой его работы в конструкциях или изделиях.
К гидротехническим относят бетоны, применяемые для возведения гидротехнических сооружений (плотин, шлюзов, каналов, водорегулирующих сооружений).
Дорожным называют бетон, применяемый в покрытиях и основаниях автомобильных дорог и аэродромов.
К специальным бетонам относятся:
Жаростойкие бетоны применяют для изготовления конструкций, которые в условиях эксплуатации подвергаются постоянному или периодическому воздействию температур от 200 до 1800 ºС.
Конструкционно-теплоизоляционные предназначены для железобетонных конструкций, к которым предъявляются требования, как по несущей способности, так и по теплоизоляционным свойствам.
Коррозионно-стойкими называют бетоны, способные в условиях эксплуатации противостоять действию агрессивных сред.
По признаку средней плотности различают бетоны:
— легкие и особо легкие.
Особо тяжелые бетоны – бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м 3 . Их изготовляют на особо тяжелых заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунная дробь, обрезки стали). Такие бетоны применяют для специальных конструкций, например, при сооружении атомных электростанций или защиты от радиоактивного излучения.
Тяжелые бетоны – бетоны со средней плотностью от 2000 до 2500 кг/м 3 . Их изготовляют на песке и крупном заполнителе из плотных горных пород. Такой бетон широко применяют во всех несущих конструкциях.
Легкие бетоны – бетоны со средней плотностью от 500 до 2000 кг/м 3 . Изготовляют на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком песке. Используют в основном для производства ограждающих конструкций.
Особо легкие бетоны (ячеистые) со средней плотностью менее 500 кг/м 3 . Изготовляют с применением порообразователей. Применяются в качестве теплоизоляционного материала в виде плит, скорлуп, стеновых изделий (мелких блоков и панелей).
По виду вяжущего бетоны подразделяют:
— бетоны на цементных вяжущих;
— бетоны на известковых вяжущих;
— бетоны на гипсовых вяжущих;
— бетоны на жидком стекле;
— бетоны на шлако-щелочном вяжущем.
По виду заполнителей различают:
— бетоны на плотных заполнителях (с объемным водопоглощением зерен менее 6 %);
— бетоны на пористых заполнителях (с объемным водопоглощением зерен более 6 %);
— бетоны на специальных заполнителях, удовлетворяющих специальным требованиям, например, по жаростойкости, химической стойкости и т.д.
По крупности зерен заполнителей различают бетоны крупнозернистые и мелкозернистые. Мелкозернистым считается бетон, в котором размеры зерен крупного заполнителя менее 10 мм.
В зависимости от вида структуры бетоны делятся на плотные, крупнопористые, поризованные и ячеистые.
Плотными называют бетоны, в которых степень заполнения объема пустот между зернами заполнителей составляет не менее 95 %.
Крупнопористыми называют бетоны, у которых значительная часть объема межзерновых пустот остается не занятой мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим веществом (это беспесчаные и мелкопесчаные бетоны).
Поризованными называют бетоны, у которых пространство между зернами заполнителей занято затвердевшим веществом (цементным камнем) повышенной пористости вследствие введения в бетонную смесь пено- и газообразователей или воздухововлекающих добавок.
Ячеистыми бетонами называют высокопористые бетоны (не содержащие крупного заполнителя) с равномерно распределенными искусственно созданными порами в виде ячеек диаметром 1-2 мм.
Пот условиям твердения бетоны подразделяются на:
— бетоны естественного твердения, твердеющие при температуре 15. 20 ºС и атмосферном давлении;
— бетоны, подвергнутые с целью ускорения твердения тепловой обработке (70. 90 ºС) при атмосферном давлении;
— бетоны, твердеющие в автоклавах при температуре 175. 200 ºС и давлении пара 0,9. 1,6 МПа.
Материалы для бетонов
Вид бетона и требования к его свойствам регламентируются нормативными документами в зависимости от условий будущей эксплуатации изделий и конструкций.
Общими требованиями для получения качественных бетонов являются:
— правильное проектирование состава бетона;
— правильное приготовление, укладка и уплотнение бетонной смеси;
— правильный уход за уложенным бетоном в начальный период твердения.
Источник
