Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как изготавливается цемент

Как изготавливается цемент?

Производство цемента относится к рентабельным, но затратным и энергоемким отраслям, требующим значительных первоначальных вложений. С приобретением оборудования проблем не возникает, надежные и доступные комплексы с единым циклом поставляет Китай. Выбор технологии зависит от вида используемого сырья и тепловых мощностей завода, в настоящее время цемент изготавливают сухим, мокрым и комбинированным способом, первый из них считается самым экономичным.

Основные этапы технологии

Простейшая схема включает следующие действия:

  • Добыча и транспортировка сырья.
  • Помол и подготовка компонентов.
  • Обжиг клинкера.
  • Помол до порошкообразного состояния, ввод гипса и других примесей.
  • Фасовка.

На первые три этапа приходится до 75 % от общей величины затрат на производство цемента: чем ближе расположен карьер, тем ниже себестоимость выпускаемой продукции.

Обзор способов производства

Основные отличия заключаются в подготовке клинкера – смеси из известняков и глин, обеспечивающих преобладание силикатов кальция. Чем выше их доля в составе, тем качественнее получается вяжущее, к примеру, в портландцементе она достигает 80 %. Размол и смешивание компонентов проводится разными методами: измельчением в воде, в сухом состоянии с помощью воздуха или совмещением этих процессов. К нетрадиционным методикам подготовки сырья относят производство бесклинкерного вяжущего по так называемой холодной технологии без длительного обжига.

1. Особенности мокрого способа.

Суть этого варианта заключается в раздельной первичной обработке сырья: мела, глины, конверторных шламов или других содержащих железо добавок. Их дробят на фракции до 10 мм и замачивают в воде. Влажность у каждого компонента своя: у глины – в пределах 20 %, мела – 29, шлама – до 70. Их соединение и перемешивание происходит на мельнице в состоянии суспензии до максимальной однородности. Итоговая влажность полученной массы лежит в пределах 30-50 %, в таком виде она поступает в шлюмбассейн для контроля и корректировки состава, после чего подается в печь для обжига.

Мокрый способ использовался практически на всех заводах бывшего СССР, его основным плюсом является возможность корректировки состава и контроля за характеристиками. Шихтовая масса на выходе имеет однородную структуру, что положительно сказывается на качестве цемента. К недостаткам относят значительные затраты на подготовку клинкера: фракции проходят стадию дробления 2-3 раза, размачиваются в болтушках, перемешиваются в мельнице, и долго выпариваются, на все это процессы уходит много энергоресурсов.

2. Преимущества сухого изготовления.

Все исходные компоненты дробятся без смачивания, их высушивают в сепарационных барабанах перед поступлением на мельницу. После помола сухая смесь (влажность не превышает 1 %) подается в силосные станции, где одновременно проводится окончательное смешение с помощью сжатого воздуха и корректировка химического состава. Формировка клинкера происходит в шнеках, из-за ввода насыщенной водой глины его влажность не нулевая, но перед обжигом она не превышает 13 %. Это позволяет снизить тепловые расходы на испарение из него воды в 1,5-2 раза. Однородность смешивания при этом остается высокой, способ идеально подходит для портландцемента и других качественных сортов.

Сухой метод подразумевает применение печей любого типа, но максимальный эффект наблюдается при обжиге во вращающихся и шахтных агрегатах. Главным преимуществом является возможность проведения декарбонизации компонентов вне основной зоны нагрева, в идеале – за счет использования энергии уходящих газов. Подразумевает включение в схему циклонных теплообменников перед декарбонизатором, в печь клинкер поступает уже без углекислот и предварительно подогретый. Это позволяет уменьшить зону нагрева у шахтных печей, размеры оборудования и занимаемую им площадь.

Сухая технология – наиболее экономичный способ производства, остальные стадии проводятся по стандартной схеме (обжиг, охлаждение, помол, добавление гипса и примесей, фасовка). Он требует тщательной подготовки сырья – достижения однородности. Воду добавляют исключительно с целью корректировки состава и получения удобных для запекания гранул, вся нагрузка по смешиванию приходится на системы подачи сжатого воздуха.

3. Комбинированная схема.

Возможны два варианта совмещения мокрого и сухого способа: подготовка и перемешивание шлама во влажном состоянии с последующим выпариванием до 18 %, или дробление и соединение по второй технологии с вводом незначительной доли воды для формирования гранул размером около 10-15 мм. В первом случае в схему включают специальные фильтры-испарители, для обжига чаще всего используется вращающаяся печь. Заключительные этапы ничем не отличаются от мокрого и сухого способа.

4. Бесклинкерное изготовление.

В качестве сырья помимо известняка применяются не глины, а отходы металлургической промышленности: доменные шлаки, зольная пыль. Дорогостоящее производство клинкера, обязательное для портландцемента, пропускается, все компоненты смешиваются в сухом виде и подвергаются расплаву. Полученный шлак размалывается до порошкообразного состояния и соединяется с активными и зольными добавками. Производство бесклинкерного цемента сухим способом (еще один термин – «холодным») позволяет значительно снизить затраты на термообработку. В отличие от клинкера, обжигаемого довольно длительное время в печах при температуре не ниже 1400°, шлак расплавляется в разы быстрее.

К плюсам относятся сокращение расходуемых энергоресурсов и линии оборудования, возможность переработки отходов металлургии и упрощенная схема подготовки и обработки сырья. Бесклинкерное изготовление выигрывает у традиционного в плане экологичности и себестоимости в 2-3 раза. Получаемое вяжущее придает бетону особую стойкость к износу и воздействию агрессивных сред. Дополнительным преимуществом служит более низкая температура гидратации растворов на их основе. Качество продукции при проявляется лишь при условии тонкого помола шлаков и тщательной дозировки компонентов.

Целесообразность собственного производства

В домашних условиях приготовить качественный цемент невозможно, размолотые и растворенные в воде известняк и зола пригодны разве что для замазки швов или фиксации мелких деталей (при условии добавления жидкого стекла). Для создания вяжущего, соответствующего нормам ГОСТ, и с маркой прочности выше М200 требуется линия оборудования, включающая дробилки, транспортеры для подачи сырья, мельницы, дозаторы, сортировочные, гранулирующие, клинкерную и шнековые машины, барабанную печь, охладитель и пакетирующие станки. Для обслуживания цементного завода требуются силы как минимум 40 человек, характерно высокое потребление энергоресурсов.

Читайте так же:
Цементный раствор чем заменить песок

Основным поставщиком оборудования является Китай, фирмы-реализаторы предлагают как отдельные машины, так и полностью укомплектованные линии. Претензий к надежности агрегатов и качеству изготавливаемого портландцемента нет. Начальная стоимость мини-завода составляет не менее 1000000 рублей, для размещения потребуется площадь от 30000 м2. Но несмотря на значительные первоначальные вложения этот бизнес относится к рентабельным из-за востребованности данного стройматериала. Средняя себестоимость 1 т цемента – от 800 до 1000 рублей, а реализации – от 3500 до 4000.

Рентабельность во многом зависит от качества и доступности сырья, близости карьеров и степени развития маркетинговой сети. При полном цикле заводы выпускают от 330 т/сутки, что означает свыше 60000 рублей чистой прибыли в день.

Завод по производству цемента

Использование: мини-заводы по производству цемента и других строительных материалов. Завод состоит из расположенных в технологической последовательности функциональных установок по приготовлению и обработке сырьевой смеси и соединяющих их транспортирующих устройств. Завод отличается тем, что он выполнен в виде герметичного модуля, в котором размещены упомянутые установки и транспортирующие устройства. Установки в свою очередь помещены в герметичные корпусы или кожухи, а транспортирующие устройства — в трубопроводы, герметично соединенные с корпусами соответствующих установок. Такое устройство завода сводит к минимуму выбросы цементной и производственной пыли в окружающую среду. 1 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении цемента, а также в сходных по технологии производствах.

Известны заводы и технологические комплексы по производству цемента и других строительных материалов, состоящие из ряда расположенных в технологической последовательности функциональных установок и соединяющих транспортирующих устройств (см. [1] [2] [3]).

Общим недостатком указанных заводов и технологических комплексов является их экологическая вредность для окружающей среды и обслуживающего персонала ввиду наличия значительных выбросов цементной и производственной пыли в атмосферу. В итоге большие площади земли вокруг цементных заводов оказываются выведенными из строя и непригодными для агротехнических целей. Цементная пыль также является причиной различных профессиональных заболеваний рабочих, обслуживающих подобные производства.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является технологический комплекс по производству цемента [4] Комплекс включает установленные в технологической последовательности питатель, вращающуюся печь, холодильник, циклоны, дозаторы добавок, конвейеры и транспортеры и другие функциональные установки. Комплекс позволяет организовать производство цемента, однако не обеспечивает защиты окружающей среды и обслуживающего персонала от выделяющейся цементной пыли.

Целью изобретения является создание безопасного для окружающей среды и человека технологического комплекса в виде мини-завода по производству цемента и других строительных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что мини-завод по производству цемента, состоящий из расположенных в технологической последовательности функциональных установок по приготовлению и обработке сырьевой смеси и соединяющих их транспортирующих устройств, выполнен в одном производственном промышленном здании, в котором размещены упомянутые установки и транспортирующие устройства. Установки в свою очередь помещены в герметичные корпусы или кожухи, а транспортирующие устройства (конвейеры, транспортеры и т.п.) в трубопроводы. Последние герметично соединены с соответствующими корпусами (кожухами) указанных функциональных установок.

На чертеже представлена технологическая схема мини-завода, выполненного в соответствии с изобретением.

Как видно из схемы, завод состоит из ряда расположенных в технологической последовательности функциональных установок, таких как питатели 1 o C6, подающие компоненты сырьевой массы на конвейеры 7 и 8; мельницы цементная 9 и сырьевая 10, элеваторы 11 и 12, дозатор добавок 13, вращающаяся печь 14, соединенная верхним концом с циклонами 15, а нижним с барабанным холодильником 16, электрофильтр 17, вход которого соединен с выходом циклонов 15, а выход с входом вентиляторного дымососа 18, соединенного с дымовой трубой 19, винтовой конвейер 20, переправляющий измельченные фракции сырья от циклонов 15 и электрофильтра 17 к элеватору 11, пластинчатый конвейер 21, установленный на выходе барабанного холодильника 16 и подающий сырье на элеватор 12, винтовой конвейер 22, установленный между цементной мельницей 9 и элеватором 23, циклон 24, вход которого соединен с выходом цементной мельницы 9, а выход с центробежным вентилятором 25, силосы 26.

В соответствии с изобретением завод выполнен в виде модуля 27, в котором размещено в технологической последовательности все перечисленные выше оборудование, включая электрические подъемные краны 28. При этом питатели 1 o C6 со своими приемными бункерами, мельницы 9 и 10, элеваторы 11 и 12, дозатор 13 и печь 14, холодильник 16, циклоны 15 и 24, электрофильтр 17, вентиляторы 18 и 25, силосы 26 помещены в герметичные корпусы или кожухи, а соединяющие их конвейеры в трубопроводы, контуры которых на схеме условно обозначены штрих-пунктирной линией. Указанные трубопроводы герметично соединены с корпусами (кожухами) соответствующих функциональных установок.

Завод функционирует следующим образом.

Исходные компоненты (глину, золу ТЭЦ, известняк и т.п.) подвозят на самосвалах и загружают в приемные бункеры питателей 1, 2, 3 и подают с помощью ленточного конвейера 7 в сырьевую мельницу 10, где они смешивают и перемешиваются. Полученная сырьевая смесь из сырьевой мельницы подается на элеватор 11, который транспортирует ее во вращающуюся печь 14, куда также при необходимости вводят добавки, поступающие из дозатора 13.

Гранулированная часть продукта (клинкер) поступает из печи 14 в барабанный холодильник 16, а пылевидная часть вместе с дымом уносится в циклоны 15 и далее в электрофильтр 17, в которых дым практически полностью очищается и вентиляторным дымососом 18 откачивается в дымовую трубу 19. Осажденная в циклонах 15 и электрофильтре 17 пылевидная фракция винтовым конвейером 20 подается на вход элеватора 11, где смешивается с влажной сырьевой массой и снова поступает на обжиг в печь 14.

Читайте так же:
Как замесить раствор цемента без песка

Клинкер из холодильника 16 пластинчатым конвейером 21 транспортируется на вход элеватора 12, который подает его в питатели 5 и 6. Последние направляют клинкер непосредственно в приемный бункер цементной мельницы 9, превращающей клинкер в цемент. Здесь может перемалываться также привозной клинкер, загружаемый в приемный бункер питателя 4 и подаваемый на ленточный конвейер 8.

Полученный в мельнице 9 цемент подают в силосы 26 двумя потоками через винтовой конвейер 22 и элеватор 23 (зернистая фракция) и через циклон 24 и вентилятор 25 (пылевидная фракция).

Изоляция производственного процесса завода от окружающей среды путем размещения оборудования в герметичном модуле и применения герметичных корпусов, кожухов и трубопроводов позволяет свести до минимума выборы цементной и иной производственной пыли в атмосферу. Мини-завод предлагаемой конструкции намечен к строительству на территории Ступинского района Московской области, где производство цемента будет обеспечено большими запасами золошлаковых отходов местной ТЭЦ, а также запасами измельченного известняка Горенского карьера. Предполагаемая мощность завода 100000 т цемента в год. Размеры модуля в плане 42х60 м, высота 8 м. Для его строительства планируется использовать сборные конструкции.

Завод по производству цемента, состоящий из технологического оборудования и транспортирующих устройств, отличающийся тем, что все упомянутое оборудование и транспортирующие устройства смонтированы в производственном промышленном здании.

Схемы и способы производства цемента – полный обзор

Данный строительный материал без преувеличения является самым востребованным. Цемент используется как сам по себе (в основном, в виде растворов), так и в качестве одного из компонентов при изготовлении других видов продукции. Применение его универсально, поэтому и организация изготовления этого неорганического вяжущего – дело высокодоходное.

Известно несколько разновидностей данной продукции, которые отличаются основным ингредиентом (минералом) и, следовательно, особыми свойствами. В настоящее время производство цементов отдельных видов не практикуется (например, романцемента), а некоторые используются не так широко. Наиболее известный стройматериал, который применяется повсеместно, а в частном секторе практически всегда – это портландцемент. Он отличается преобладанием алита (трехкальциевого силиката), содержание которого в сырье может составлять от 45 до 60 %. Именно это в первую очередь определяет прочность и скорость отвердевания (характеризуется быстрой реакцией с жидкостями), а также ряд других показателей.

Общая технология получения цемента

Данный материал получается в результате смешивания тонко измельченных клинкера и гипса. Их долевое соотношение зависит от того, какая марка цемента необходима. Что собой представляет первый компонент? Это смесь мелких фракций известняка и глины, которые при повышении температуры до 1 400–1 500 °C начинают плавиться и «схватываются» между собой. Как результат – образование клинкерных гранул. На следующем этапе производства они доводятся до состояния «муки» и перемешиваются с гипсом (до однородной массы).

Схема изготовления цемента

Исходя из специфики производства, ее можно условно разделить на такие этапы:

  • доставка сырья. Учитывая стоимость перевозок, предприятия по изготовлению цемента экономически выгодно размещать вблизи мест добычи глины и известняка (основных компонентов);
  • процесс измельчения и перемешивания фракций;
  • обжиг цементной массы;
  • измельчение до порошкообразного состояния;
  • добавление гипса и ряда других веществ (если это предусмотрено технологией изготовления цемента);

Львиная доля всех производственных затрат на цемент (до 75–80 %)приходится именно на получение клинкера.

Существует несколько технологий его изготовления. Выбор оптимального варианта зависит от качества исходных материалов и имеющихся на предприятии мощностей (в первую очередь, по термической обработке материалов).

Способы производства клинкера

Они различаются спецификой подготовки и переработки сырья.

Из названия понятно, что использование жидкости не предполагается. Сначала основные ингредиенты цемента дробятся на мелкие фракции, измельчаются до состояния порошка, а потом производится тщательное перемешивание этой муки (известь + глина) при помощи сжатого воздуха (с одновременным высушиванием и корректировкой долевого соотношения ингредиентов). Заключительный этап – обжиг полученной смеси и превращение в цементную «муку». Он может производиться в печах как вращающихся, так и шахтных.

Особенность данной методики в том, что не нужно принимать меры к обеспечению искусственного испарения влаги, а значит, эн/затраты на цемент значительно снижаются. Но при этом должна быть обеспечена максимальная однородность порошковой смеси.

Такой способ является наиболее экономичным и все чаще используется на новых или модернизированных предприятиях.

Существует несколько методик реализации этого способа изготовления цемента, которые зависят от свойств компонентов (в первую очередь, их плотности). Рассмотрим наиболее используемые.

Куски известняковой породы, поступающие на предприятие, довольно крупные. Поэтому сначала организуется их дробление (в 2 – 3 стадии), пока не будут получены все фракции размерами не более 10 мм. При необходимости на вальцевых агрегатах производится дополнительное (заключительное) дробление.

Та же методика подготовки сырья для цемента применяется и к глине, которая потом замачивается в так называемых «болтушках». Влажность полученного шлама может составлять 65–70 %. Он подается в «мельницу», в которую одновременно поступает и измельченный известняк. Здесь происходит одновременное дополнительное перемалывание глины и смешение компонентов клинкера.

Если в производстве цемента используется туф или мел (мягкие известняки), то технология несколько меняется. Перемешивание с глиной производится еще на стадии измельчения (в дробилках), после чего масса замачивается. Окончательный помол производится также в «мельнице».

Полученная масса, содержащая не более 40 % влаги, при помощи насосов подается в бассейн вертикального типа, где окончательно корректируется процентный состав компонентов цемента. Далее – бассейн горизонтальный, из которого производится загрузка в печь для обжига.

Читайте так же:
Как разрушить цементную стяжку

Завершающим этапом является охлаждение массы и превращение ее в «муку». Далее – в бункера для хранения готового цемента.

Этот способ позволяет достичь высокой гомогенности продукта даже в случаях, когда исходные вещества резко отличаются по своим характеристикам (к примеру, твердости), или в них присутствуют примеси. Но есть и недостаток – повышенный расход тепловой энергии.

В основном именно таким способом организовано производство цемента на большинстве наших предприятий, так как они строились еще в советский период и были «заточены» именно на эту методику.

После измельчения до размеров фракций не более 20 мм глина и известняк высушиваются. После окончания процесса уровень влажности материалов находится в пределах 10 – 15 %. Предварительная термообработка компонентов цемента производится в «печах Леполь». Гранулы находятся на решетчатом поддоне, сквозь который проходят газы, разогревающие их до 950 °C. Это позволяет не только просушить массу, но и снизить уровень ее карбонизации примерно на ¼. После этого клинкер поступает в печь (шахтную) для обжига. Далее – помол и в бункер.

Такой способ сочетает в себе 2 методики («мокрую» и «полусухую»). Подготовленный в «мельнице» шлам с влажностью на уровне 40–45 % проходит через фильтр, где происходит его обезвоживание (до 15- 18 %). Далее – смешивание сырья для цемента с пылью от газов в печи «Леполь». Это дополнительно снижает уровень содержания жидкости на 3–5 %.

После этого масса подается во вращающуюся печь, обжигается, и после заключительного измельчения в «муку» готовый цемент отправляется в хранилище.

Изготовление цемента белого

Этот вопрос требует отдельного рассмотрения. Такая продукция широко применяется при отделке поверхностей, хотя белый цемент иногда целесообразно использовать и в процессе строительства, к примеру, чтобы более эффектно подчеркнуть ровность кладки (из красного кирпича).

  • Спектр использующихся компонентов более обширный – диатомит и ряд добавок, придающих цементу белизну.
  • Для получения клинкера берется сырье с незначительным содержанием железа.
  • К чистоте воды предъявляются повышенные требования. Ее доля в общей массе не превышает 45 %.

Белый цемент выпускается в основном марок от М300 до М600. Даже низший сорт продукции (3) характеризуется белизной не менее 70 %, хотя есть и ультрабелая, у который этот показатель превышает 90 %.

Технология приготовления растворов бетонных с таким цементом также отличается компонентами. В качестве наполнителей берутся не обычные песок, щебенка или гравий, а крошка белого мрамора. На нашем рынке данный цемент от отечественного производителя представлен мало. В основном это продукт из Дании, Индии или Турции.

Производство бесклинкерного цемента

По сравнению с вышеописанными, традиционными методиками, такая технология имеет не только многочисленные преимущества, но и ряд особенностей. Клинкер для цемента, получение которого – процесс дорогостоящий, не используется. Вместо него в качестве сырья берется шлак (доменный) и зольная пыль. Причем по некоторым характеристикам такой цемент превосходит материалы, изготовленные обычными способами.

  • Резкое сокращение расходов на эл/энергию, что положительно отражается на себестоимости цемента.
  • Такое производство предпочтительнее с точки зрения экологии (так как минимизируется вредное воздействие на атмосферу) и сохранения природных запасов (сырьем являются доменные отходы).
  • Упрощенная технология производства («холодный способ»), особенность которой в том, что шлак не нуждается в длительном обжиге.
  • Возможность выпуска цемента в более широком ассортименте и по низкой цене.

Кратко технологию можно описать так: смешение ингредиентов – термическая обработка (плавление) – охлаждение массы – помол до состояния пыли.

Заниматься самостоятельным изготовлением вяжущего вряд ли целесообразно.

  1. Во-первых, цемент собственного производства в домашних условиях можно использовать только в ряде случаев (для отмосток, стяжек, ненагруженных конструкций), так как получить его марку выше «200» вряд ли удастся.
  2. Во-вторых, качество материала будет неудовлетворительным по той причине, что в домашних условиях добиться тщательного измельчения гранул до состояния «муки» – нереально. Для этого требуется соответствующее оборудование. И если с печью вопрос еще решить можно, то как быть с мельничными жерновами для получения цемента? А ведь от степени помола зависят такие показатели, как время отвердевания и прочность искусственного камня.
  3. В-третьих, эн/емкость процесса сделает его нерентабельным (особенно если учесть, что тарифы для населения выше, чем для предприятий), а времени потребуется много. Причем не только на саму работу, но и на подготовительные мероприятия. Например, как организовать закупку и доставку сырья для цемента в необходимых масштабах?

В отдельных случаях можно поступить так:

  • Цемент для заделки швов, трещин и тому подобное. Сделать водный раствор на основе золы и извести. После получения «сметану» можно использовать в качестве замазки.
  • Цемент для фиксации в основе (к примеру, в кирпиче) металлических деталей – штырей, крюков и так далее. Готовится смесь (в долевом соотношении) – каолин (2), песок речной (20), известь гашеная (3), мел молотый (4), «жидкое стекло» (15).

Есть и другие рецепты. Кого они заинтересуют, соответствующую информацию без труда найдет в интернете.

Технология производства цемента (процесс изготовления): сырье, основные способы, оборудование

Для проведения строительных или ремонтных работ используют различные материалы, в том числе цемент разных видов и марок. Его используют для подготовки бетонных, кладочных, штукатурных растворов, для производства железобетонных изделий. Но при этом редко кто знаком с технологией производства цемента.

Состав цемента

Цементная смесь получается в результате смешивания ряда компонентов:

Читайте так же:
Цемент по уроку химия

    Клинкера. Вещество основано на глине и известняке, используется для определения прочности материала. Производится путем обжига глины и известняка. Под воздействием высоких температур плавится, преображаясь в гранулированную фракцию с высоким содержанием кремнезема. Затем обжигается повторно.
    Гипса. Используется для регулирования процесса твердения цемента. Вводится в состав в количестве не более 5%.
    Активных минеральных добавок. Они способствуют улучшению свойств цементного состава и расширению области его использования.

При изготовлении продукции могут быть использованы другие добавки, например, окислы кальция, магния, фосфора, соли. Но они используются в небольших количествах. Их вносят для того, чтобы получить установленные характеристики — жаропрочность, кислотоустойчивость и пр.

Если технологический процесс позволяет, то в состав могут быть введены пластификаторы.

Их использование помогает получить следующие эксплуатационные характеристики:

    Препятствовать проникновению влаги в конструкцию.
    Уменьшение времени затвердевания.
    Увеличение прочности.
    Стойкость к колебаниям температур, влиянию агрессивных сред.

В зависимости от количества добавок выделяются несколько видов продукта:

    Портландцемент. Самая распространенная модификация, в составе которой около 80% силиката кальция. Используется при различных строительных работах. Добавление красящих веществ улучшает декоративные свойства цемента, позволяя использовать его для отделочных работ.
    Глиноземистый. Отличается ускоренным твердением. Благодаря этому свойству его используют на объектах, которым необходима срочная реставрация, например, устранение разрушений после аварий, пожаров.
    Магнезиальный. Основной компонент — оксид магния, добавляет составу прочности, повышает адгезию к древесине. Однако из-за повышенной склонности к коррозии используется редко.
    Кислотоупорный. В процессе изготовления в состав вносится наполнитель — гидроксиликат натрия, затворяющийся жидким стеклом. Используется в кислотостойких бетонах и растворах.

Производство цемента на заводах

Выпуском цементной смеси занимаются специализированные предприятия. Чтобы получить качественный продукт требуется специальное оборудование и знание технологии. От мощности предприятия и качества сырья зависит выбор способа производства цемента.

Технологический процесс предполагает выполнение ряда производственных этапов:

    Добыча сырья, в состав которого входит гипс, глина, известняк.
    Дробление известняка с приданием полученному продукту необходимой влажности.
    Измельчение известняка. Смешивание его с глиной. Концентрация компонентов может меняться. Все зависит от характеристик используемого сырья. В основном соотношение составляет 3:1. В результате получается комбинированный, сухой или мокрый шлам.
    Обжиг. Сырьевая масса отправляется в печь, разогретую до 1500 градусов, где спекается и превращается в гранулированную фракцию — клинкер.
    Измельчение. Клинкер в специальных мельницах измельчается до порошкообразного состояния.
    Подготовленные ингредиенты смешиваются в соответствии с рецептурой марки будущего цемента. В процессе смешивания добавляется гипс и специальные минеральные добавки.

Цементные составы изготавливаются по проверенным технологиям. В зависимости от состава и качества используемого сырья применяются разные методы подготовки исходных материалов.

Сухой способ

При производстве не используется вода. Основные материалы — глина и известняк, дробятся на специальном оборудовании. Сушатся, перемалываются в муку. Смешиваются при помощи пневматического инструмента и подаются на обжиг.

Клинкер, что образовался после обжига, измельчается до установленной фракции, фасуется в подготовленную тару и перевозится на склад. Производство цемента сухим способом позволяет снижать производственные затраты. Но требует повышенной однородности основных материалов. К тому же является опасным, с точки зрения экологии.

Мокрый способ

Преимуществом данного метода изготовления цемента является возможность точно подобрать необходимый состав шлама, несмотря на неоднородность исходного сырья. Шлам при таком способе приобретает жидкую консистенцию. В нем содержится около 40% жидкости.

Прежде чем сделать конечный продукт, шлам помещается в специальные технологические бассейны для корректировки состава. Затем отправляется во вращающиеся печи для обжига.

Температура обжига превышает 1000 градусов, поэтому изготовление цемента мокрым способом требует больших энергозатрат. Но дает возможность получать продукт высокого качества.

Комбинированные способы

Технология предполагает объединение сухого и мокрого способов производства цемента. Один из них может быть взят за основу, а второй — выступать в качестве дополнения. На разных предприятиях эти способы имеют различия. Все зависит от особенностей имеющегося оборудования для производства цемента, близости к месту добычи сырья, а также от потребностей на установленные марки продукта.

Если за основу взят мокрый метод, то сырье вначале смешивается, а затем обезвоживается в специальных сушилках с фильтрами почти до сухого состояния. Только после этой процедуры отправляется в печь. Такая технология позволяет уменьшать теплозатраты, поскольку в процессе обжига почти нет испарений.

Когда в основе лежит сухой способ, в процессе гранулирования готовой смеси используется вода. В обоих случаях влажность клинкера, отправляющегося в печь, около 10-18%.

Как делают белый цемент

Белый цемент, производство которого несколько отличается от технологии выпуска серого продукта, может выпускаться как мокрым, так и сухим способом. Отличается технология тем, что исходное сырье обжигается при высокой температуре и затем быстро охлаждается водой.

Клинкер этого вида продукции складывается из минеральных добавок, известняка, гипса, соли и других компонентов. Исходное сырье готовится из карбонатной и глинистой породы: известняка, каолиновой глины, отходов обогащения, кварцевого песка.

Основным достоинством и отличительной чертой белого цемента является его белоснежность. Но его производство обходится намного дороже по сравнению с серым продуктом.
Источник

Производство цемента и состав цементного клинкера

Состав цементного клинкера который получается от производства цементного камня по новой технологии. Способы схем процесса производства цемента из клинкера.

Производство цемента из клинкера

Романцемент — получают путем обжига известняков, содержащих глинистых не менее 25% при температуре 1000-1200 градусов по Цельсию. Применение: производство бетонов низких марок, стеновые панели, блоки.

Портландцемент — после обжига известняков, мергелей и глинистых примесей получают цементный клинкер. Клинкер смешивают с добавками (ракушечник, доменный шлак).

Способы производства портландцемента

Читайте так же:
Пропорции раствора цемент песок пва

1. Мокрый — компоненты измельчают и смешивают в присутствии воды, полученную суспензию (шлам) обжигают.

2. Сухой — все тоже самое, только в сухом состоянии.

Минералогический состав цементного клинкера

Трехкальциевый силикат (алит) является активным минералом. Быстро твердеет и набирает прочность, сопровождается значительным тепловыделением.

Двухкальциевый силикат (белит) в начальный период твердеет медленно.

Трехкальциевый алюминат — низкая стойкость против серно-кислых соединений.

Четырехкальциевый алюмоферрит твердеет медленнее алита, но быстрее белита. Прочность ниже алита.

Применение портландцемента

Приготовление растворов невысоких марок для кладочных и штукатурных работ, бетонные изделия.

Виды портландцемента

Глиноземистый — быстро твердеет. Получают путем обжига известняков и бокситов (богаты глиноземом). Процесс твердения сопровождается большим тепловыделением.

Свойства: сульфатостойкий, водонепроницаемый, жаростойкий, в 3-4 раза дороже портландцемента.
Применение: срочные ремонтные работы, аварийные работы, бетонные работы в зимних условиях, производство жаростойких бетонов.

Водонепроницаемый расширяющийся портландцемент получают путем тщательного измельчения глиноземистого цемента, гипса и гидроалюминатов кальция. При взаимодействии двух последних происходит образование гидросульфатоалюминатов кальция. Твердение сопровождается увеличением объема.

Применение: создание гидроизоляционных покрытий, заделка стыков и трещин железобетонных конструкций.

Быстротвердеющий портландцемент характеризуется быстрым нарастанием прочности.

Конечно, скорость твердения не сравнить с гипсом. Но самая быстрая из всех видов цемента.

Применение: возведение монолитных сооружений, приготовление высокопрочных бетонов.

Шлакопортландцемент жаро-, водо- и сульфатостойкий. Процесс твердения медленный.

Применение: изготовление железобетонных конструкций для работы в горячих цехах, гидротехнические сооружения.

Пуццолановый портландцемент твердеет медленно, требует систематического увлажнения.

Свойства: водостойкий, сульфатостойкий, не морозостойкий.

Применение: бетонные и ж/б конструкции.

Пластифицированный позволяет снизить водопотребление бетонных смесей и расход цемента на 5-8%.

Применение: дорожные бетоны, аэродромное и гидротехническое строительство.

Гидрофобный по своим свойствам похож на пластифицированный. Применение тоже.

Белый и цветной портландцемент

Белый изготавливают из сырья в котором мало окрашивающих оксидов (чистый известняк). Цветной — в которых много (охра, железный сурик).
Применение: облицовочные плитки, фактурный слой стеновых панелей, искусственный мрамор.

Сульфатостойкий портландцемент изготавливают из клинкера с другими примесями не более 7%.

Производство цемента

Цемент — это один из самых востребованных строительных материалов на рынке. Однако, производство готового цемента является затратным как по капитальным вложениям, так и по использованию энергии. Заводы по его производству обычно расположены вблизи мест добычи основного сырьевого компонента, каковым является известняк. Сам цемент используется в строительстве, как в чистом виде, так и в качестве основы для изготовления незаменимых материалов (бетона и железобетона).

Производство цемента начинается с добычи клинкера. Затем клинкер измельчают и получают вещество в виде порошка, в которое добавляют гипсовый компонент и другое. Расходы на добычу клинкера — большая доля затрат в себестоимости цемента. В итоге такая статья затрат, как добыча сырья, составляет долю в себестоимости готового продукта равную 70%.

Метод, с помощью которого осуществляют добычу и разработку залежей известняка называется «сносом». Используя этот метод, часть горной породы «сносят», освобождая путь к известняку желто-зеленого цвета. Глубина залегания известняка обычно составляет 10 м, толщина пласта равна 70 см. До принятой глубины породу желто-зеленого цвета можно встретить еще примерно четыре раза. На следующем этапе добытый известняк с помощью ленты для транспортировки отправляется на измельчение. Здесь известняковая порода должна приобрести размер кусков не более 10 см в диаметре. Измельченный до таких размеров известняковый компонент транспортируется на сушку и повторное перемалывание, где к нему добавляются другие составляющие. Затем известняковая смесь обжигается. Так происходит процесс получения клинкера.

Следующая стадия заключается в обработке клинкера. В первую очередь, клинкер дробят. Одновременно проходит процесс подсушки минеральных компонентов и дробление гипсового камня. Затем все компоненты смешивают и еще раз подвергают перемалыванию.

Поскольку сырье имеет порой разные технические и физические характеристики, то в промышленности существует три метода производства готового продукта. Так, при производстве цемента применяется три способа изготовления готовой смеси: мокрый, сухой и комбинированный.

Цементная смесь, произведенная мокрым способом, сделана на основе карбоната (мела), силикатов (глины) и добавок, содержащих железо. К последним относятся конвертерный шлам, огарки пирита и железистый продукт. При этом глина должна содержать влагу не более 20%, а мел не более 29%. Все компоненты смеси проходят измельчение в воде, в итоге получается суспензия, влажность которой составляет 30-50%. Суспензия, а вернее шлам, поступает в специальные печи, где проходит обжиг. Печь для обжига имеет весьма внушительные размеры: ее высота составляет 7 м, а длина — 200 м. В процессе обжига из шлама происходит выделение углекислот. На выходе из печи после обжига получается клинкер, который имеет вид шариков. Эти шарики измельчают и получают готовую цементную смесь.

При сухом способе производства происходит сушка всех сырьевых составляющих цемента, и только затем перемалывание. Таким образом, смесь имеет вид порошка.

При комбинированном способе осуществляется частичное использование двух предыдущих. Таким образом, комбинированный способ производства подразделяется на два вида. При первом из них смесь сырьевых компонентов готовят по мокрому способу, и только затем влажность смеси снижают с помощью специальных фильтров, она не должна превышать 16-18%. Потом эту массу отправляют на обжиг. При втором виде для получения смеси используется способ сухого получения первоначальной смеси, а затем в нее добавляют воду. Так получают гранулы, размер которых составляет не более 10-15 мм. Затем эти гранулы отправляют в печь для обжига.

Дата публикации статьи: 6 ноября 2014 в 11:32
Последнее обновление: 19 января 2021 в 15:50

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector