Цемент — из чего делают, какие технологии применяют при производстве. Технология производства цемента
Технологии производство цемента - сухой и мокрый способы
Цемент пользуется огромной популярностью в строительстве. Его применяют как самостоятельно, так в качестве компонента многих строительных составов (к примеру, в производстве железобетона и бетона). Изготовление цемента – дорогостоящий и энергоемкий процесс. Заводы размещают в непосредственной близости к месту добычи сырья, из которого в дальнейшем будет создаваться продукт.
Производство цемента включат 2 этапа:
- получение клинкера,
- измельчение клинкера и введение добавок.
На получение клинкера приходится приблизительно 70% себестоимости стройматериала.
Начинается все с добычи сырьевых материалов. Как правило, добыча известняка осуществляется путем сноса части горы, после которого открывается слой желто-зеленого известняка. Глубина залегания известнякового слоя – приблизительно 10 м, толщина – в среднем 0,7 м. После того, как сырье доставлено на завод, производится обжиг в специальной печи при температуре +1450°С, в результате которого получают клинкер.
На второй стадии производства цемента осуществляют дробление клинкера, гипсового камня, сушка добавок. Затем производится помол клинкера вместе с добавками и гипсом. Гипс добавляют в размере 5% от общей массы, добавки вводят в зависимости от типа смеси.
Однако, учитывая тот факт, что технические и физические характеристики сырьевого материала могут отличаться, для каждого типы сырья предусмотрен свой способ подготовки.
Способы производства цемента:
- мокрый,
- сухой,
- комбинированный.
Изготовление цемента мокрым способом
Мокрый способ предусматривает изготовление цемента с применением карбонатного компонента (мела) и силикатного компонента (глины). Также используются железосодержащие добавки (пиритные огарки, конверторный шлам и пр.). Влажность мела не должна быть более 29%, а влажность глины – не выше 20%. Называется этот способ производства цемента тому, потому что измельчение сырья осуществляется в воде, на выходе образуется шихта в виде суспензии на водной основе. Влажность шихты – 30-50%. Далее производится обжиг шлама в печи, в результате которого выделяется углекислота. Образовавшиеся шарики-клинкеры перемалывают в тонкий порошок под названием цемент.
Производство цемента сухим способом
Данный способ по праву считается наиболее экономически выгодным. Особенность его в том, что на всех стадиях используются материалы только в сухом состоянии. Выбор схемы производства цемента определяется химическими и физическими характеристиками сырья. Наиболее востребованным признано изготовление материалов во вращающихся печах, в котором используются глина и известняк.
После того, как глина и известняк прошли измельчение в дробилке, их сушат до требуемого состояния (влажность - не более 1%). Просушка и измельчение производиться в сепараторной машине, после чего смесь отправляется в циклонные теплообменники, где находится не боле 30 секунд. Далее идет стадия, на которой производиться обжиг сырья с дальнейшим перемещением в холодильник. Затем клинкер направляется на склад, где происходит его перемалывание и фасовка. Подготовка гипса и добавок, а также хранение и транспортировка цемента идентичны тем, которые производятся при мокром способе.
Комбинированный вариант производства цемента
Шлам получают «мокрым» способом, после чего смесь обезвоживается в специальных фильтрах до того момента, пока уровень влажности не достигнет 16-18%. Далее сырье отправляют на обжиг. Второй вариант комбинированного способа производства цемента предусматривает сухое изготовление сырьевой массы, в которую затем вводят 10-14% воды и гранулируют. Размер гранул не должен превышать 15 мм. Далее производится обжиг.
Для каждого способа производства используют свое оборудование и определенную последовательность операций.
Современные производства ориентируют деятельность на получение материала сухим методом. Его по праву считают будущим цементной промышленности.
aquagroup.ru
Производство цемента — от добычи сырья до расфасовки + видео
Современное производство цемента, видео рассказ о котором дополняет нашу сегодняшнюю статью — полностью автоматизированный процесс. Существует четыре способа изготовления этого стройматериала, о каждом из которых мы расскажем подробно.
Технология производства цемента — от карьера до завода ↑
Видео ролик о производстве цементаПоскольку цемент, в отличие, к примеру, от песка, не имеет природного происхождения, процесс его производства начинается с добычи необходимых «ингредиентов». Для того чтобы в итоге получился знакомый каждому серый порошок, требуются такие компоненты, как:
- Известняк.
- Глина.
Эти два материала природного происхождения — основа цемента. В зависимости от того, какими именно характеристиками должен будет обладать цементный порошок в итоге, в него вводят различные добавки. Например, оксид алюминия при производстве глиноземистого или азотистый кальций для создания расширяющегося антикоррозийного цементов.
Как производят цемент, используя мокрый способ? ↑
На видео рассказывается о способах производства цементаПервый из четырех способов получения цемента — мокрый. Процесс начинается с измельчения известняка. Большие куски породы (до одного метра в диаметре) перемалывают в несколько этапов, добиваясь того, чтобы отдельные «гранулы» были не больше сантиметра. Глину также измельчают в дробилках, а затем перемещают в специальные болтушки. Затем оба перемолотых компонента встречаются в сырьевой мельнице, где и подвергаются совместному перемалыванию.
Теперь пришло время отправить «полуфабрикат» (на профессиональном языке он называется шламом) в специальные вертикальные бассейны, в котором корректируют его состав в соответствии с нормами изготовителя. Затем порошок отправляют в другой бассейн — на сей раз горизонтальный, где происходит его постоянное перемешивание. При применении мокрого способа шлам примерно на треть состоит из воды. Следующий этап создания цемента — обжиг, на который порошок отправляется прямо из бассейна.
Температура в печи может достигать 1450 °С, она заставляют шлам избавляться от влаги, спекаться и превращаться в так называемый клинкер. Далее следует процесс охлаждения клинкера в холодильниках. Затем гранулы спекшегося клинкера нуждаются в измельчении — это делается в специальной мельнице, в которую также отправляют различные добавки, о которых мы говорили выше. На этом процесс изготовления цементного порошка заканчивается. Готовый цемент поступает на хранение в специальные силосы, где держится до того времени, как будут проведены все испытания на качество. Затем его расфасовывают в мешки или поставляют потребителю валом.
Как осуществляется производство цемента сухим способом? ↑
Процесс изготовления сухим способом также начинается с дробления известняка и глины. Полученную «заготовку» необходимо высушить — это делается в специальных сепараторах, где ее влажность доводится до одного процента. Современное производственное оборудование позволяет вместе не только сушить, но и одновременно и измельчать порошок, что позволяет добиться максимально возможной однородности состава.
Теперь пришло время отправить «полуфабрикат» в силос, в котором его доводят до нужной консистенции, одновременно перемешивая. В это же время порошок подвергается предварительному нагреву до 800 °С, благодаря чему он лишается остатков влаги. После этого будущий цемент переводят в печь, где он «томится» до образования клинкера, который затем перемалывается, отправляется на проверку, расфасовку и хранится на складе до момента отгрузки потребителю.
Другие способы производства цемента ↑
Существуют также полусухой и комбинированный способы изготовления цемента. При применении полусухого метода процесс изготовления цементного порошка до стадии обжига выглядит точно так же, как если бы его делали сухим способом. Однако перед тем, как превратить шлам в клинкер, его отправляют на гранулирование, и лишь затем — в печь. После этого гранулы отправляются на специальный конвейер, где декарбонизируются и полностью высушиваются. Теперь их еще раз отправляют в печь, где они окончательно превращаются в клинкер, который затем перемалывается.
Отличительная комбинированного способа особенность состоит в том, что все стадии производства вплоть до обжига, в точности повторяют этапы мокрого метода, а вот сам обжиг — стадии полусухого.
Мокрая схема производства цемента наиболее распространена на российских заводах, построенных в советские времена. Сухой же способ, считающийся на сегодняшний момент самым экономичным и эффективным, используют новые предприятия, созданные в последние годы.
mastter.ru
Цемент — из чего и как делают, и как проходит процесс производства
Цемент — из чего и как его делают — этот вопрос интересует многих обывателей. Необходимо отметить, что для его производства требуется достаточно сложное оборудование, хотя технология не очень сложна.
Цемент — из чего делают и как проходит процесс производства? ↑
Видео — цех по производству сырья для цементного заводаНачнем с того, что основной компонент в цементном производстве — это клинкер. Это специальная смесь из двух природных материалов, которые проходят обжиг в печах при высоких температурах. Как было сказано выше, материалов два:
- Известь;
- глина.
Стандартная рецептура клинкера — 75% извести, 25% глины. Иногда вместо глины используют другие природные материалы, которые по своему составу и качеству похожи на глину. К примеру, доломит или трепел. Клинкер, смешанный из двух компонентов искусственным путем, так и называется «искусственный». Но есть в природе и натуральный клинкер, который можно использовать уже в готовом виде. Одним из представителей такого материала является «известковый мергель». Это горная порода.
Но по причине, что месторождения природного клинкера встречаются достаточно редко, основная масса цементных заводов используют в производстве искусственный. К тому же известь и глина являются распространенными природными материалами.
Но клинкер — это основное, но не единственное сырье для производства цемента. В процессе помола клинкера добавляются гидравлические материалы, которые улучшают цементные качества и влияют на скорость затвердевания. Чаще всего добавляют гипс в размере 3% от объема клинкера или доломит в размере 15%.
Процесс производства ↑
Видео сырья в дробильном цехе в производстве цементаПервый этап — это смешение компонентов для производства клинкера. Второй этап — это обжиг, где происходит образование самого клинкера, когда два материала соединяются между собой под действием высокой температуры. Это спекшаяся масса, состоящая из зерен с размерами небольшого ореха.
Третий этап — помол. Этот процесс происходит внутри шаровых мельниц, похожих на большой горизонтальный барабан, внутри которого заложены металлические шары и конусы (цильбепсы). Попадая внутрь мельницы, клинкер измельчается до состояния порошка.
Внимание! Чем тоньше помол, тем марка цемента выше, то есть его характеристики лучше.
Соединение цемента с водой должно происходить по всей поверхности частиц. И чем большей площадь поверхности, тем лучше цементные качества. То есть маленьких частиц больше, чем больших, а соответственно общая площадь соприкосновения увеличивается. Можно привести пример. Один грамм стандартного цемента имеет удельную площадь 2000-3000 см2. Тот же вес высокопрочного цемента имеет удельную площадь уже 6000 см2.
Технологии производства цемента ↑
В основном все технологии отличаются друг от друга только одним процессом — это подготовка сырья. Таких технологий три:
- Мокрая.
- Сухая.
- Комбинированная.
В первом варианте как компонент для клинкера используется мел, а не известь. Для этого происходит смешение всех составных частей в специальном барабане, где происходит не только смешение, но и измельчение. Обязательное условие — это вода, которая так же добавляется в барабан. Поэтому данная технология и носит название «мокрая».
Полученная таким способом масса носит название шихта, ее влажность обычно 30%-50%. Она поступает по технологической цепочке в печь обжига, где превращается в шарики. Это и есть клинкер, который подвергается помолу.
Сухой способ многие специалисты считают будущим цементного производства. Здесь многие процессы объединены, что сокращает срок выпуска цемента и удешевляет его производство. К примеру, процесс помола и сушки компонентов можно проводить в шаровой мельнице, куда подаются горячие газы, идущие навстречу материалам. Поэтому шихта представляет собой измельченный порошок.
По своему названию комбинированный способ уже говорит о том, что в его процессе используются все этапы двух предыдущих технологий. Но и здесь есть отличия. К примеру, на некоторых заводах шихта, произведенная мокрым способом, высушивается в специальных фильтрах, где ее влажность доводиться до 18%, То есть получается полусухая смесь.
Другой способ — это когда все происходит наоборот. То есть, сначала готовится сухая смесь из компонентов, затем в нее добавляется вода в размере 10%-14%. Происходит гранулирование материала, и только после этого его подают на обжиг.
Вот так кратко можно ответить на вопрос, из чего делается цемент и по каким технологиям. Как видите, чтобы разбираться во всем тонкостях производства нужно обязательно быть специалистом.
mastter.ru
© 2005-2018, Национальный Экспертный Совет по Качеству.
