Способы производства цемента

Цемент — это не природный материал и процесс его изготовления достаточно энергоемкий и дорогостоящий. Как бы то ни было, а результат того стоит - на выходе получается самый популярный строительный материал, использующейся как составляющий компонент различных строительных смесей (бетон, железобетон), так и самостоятельно. Цементные заводы, обычно, располагаются непосредственно на месте добычи сырьевого материала.

Производство цемента состоит из двух этапов:
1. получение клинкера
2. преобразование клинкера в порошкообразное состояние и добавление к нему различных компонентов

Наиболее дорогостоящий — это первый этап, на него как раз и приходится около семидесяти процентов всей себестоимости цемента.

Итак, первый этап - добыча сырьевого материала.
Разработка месторождения известняка ведется, как правило, методом сноса, то есть часть горы сносится вниз, тем самым открывая слой известняка (желтовато-зеленого), использующегося, в дальнейшем, для изготовления цемента. Слой этот располагается на глубине до десяти метров, достигая по толщине 0,7 метров. Далее этот материал с помощью транспортера отправляют на измельчение до десяти сантиметровых кусков (в диаметре). Потом известняк подсушивают, а затем перемалывают и смешивают с дополнительными компонентами. И наконец эту сырьевую смесь подвергают обжигу, она помещается в специальную вращающуюся печь (длиной 200-220 м. и диаметром 8-9 м.) и обжигается при температуре около 1450 градусов. Эта температура называется температурой спекания. Таким образом получается клинкер.

Второй этап так же включает в себя несколько составляющих, таких как:
• измельчение клинкера
• высушивание минеральных добавок
• измельчение гипсового камня
• совместный помол клинкера с гипсом и минеральными активными добавками

При этом необходимо учитывать тот факт, что сырьевой материал не всегда одинаковый и физико-технические характеристики (влажность, прочность и т. п.) у него разные. Именно потому и были разработаны свои способы производства для каждого вида сырья. Кроме того это обеспечивает однородный качественный помол и идеальное перемешивание компонентов.

Цементная промышленность использует для производства три способа, основанные на различных технологических приемах подготовки сырьевого материала:
• мокрый
• сухой
• комбинированный

Мокрый способ производства цемента - используется для изготовления цемента из глины (силикат), мела (карбонат) и добавок, содержащих железо (пиритные огарки, железистый продукт, конверторный шлам). При этом влажность мела не должна быть выше 29 процентов, а влажность глины — 20 процентов. Данный способ подразумевает измельчение сырьевого материала в водной среде, после чего на выходе образуется смесь (водная суспензия — шлам), влажностью около пятидесяти процентов. Затем шлам направляется для обжига в печь, диаметром семь метров, а длиной — 200 и более метров. Во время обжига из сырьевого материала выделяется углекислота. После чего, образующиеся на выходе из печи, шарики клинкера размалываются в тонкий порошок - цемент.

Следующий способ производства цемента — сухой. Смысл его в том, что сырьевой материал в процессе помола или перед ним высушивается, а сырьевая смесь при выходе напоминает тонкоизмельченный сухой порошок. Во время сухого способа навстречу горящему газу подается не шлам, а сырье, измельченное в порошок: шлаки, глину, известняк. Во время сухого способа происходит экономия топлива, которая при мокром - тратится на испарение воды. Сухой способ — самый экономичный и выгодный способ производства цемента.

Комбинированный способ производства цемента, как видно из названия, включает в себя одновременно мокрый и сухой способы, и является менее распространенным. Этот способ имеет два варианта производства: первый - сырьевая смесь готовится в виде шлама по мокрому способу, затем она обезвоживается на фильтрах и отправляется в печь для обжига как полусухая масса; второй - прямая противоположность первому — для производства сырьевой смеси используется сухой способ, затем добавляется вода (до 14 процентов), далее все гранулируется и подается на обжиг.

Важное значение при выборе способа производства имеют химические и физические свойства сырьевого материала — термостойкость и прочность гранул; умение сырьевой смеси распадаться на гранулы, а шлама — фильтроваться; не изменяющийся химический состав компонентов сырья и др.

Для каждого, из перечисленных способов применяется оборудование определенного вида и четко определенная последовательность процессов.

После того, как цемент был получен одним их трех перечисленных способов, его готовят для отправки к месту назначения. Цемент отправляют либо в мешках (влаго и разрывастойких), уложенных в штабеля, либо насыпью в специальных емкостях. Выбор транспорта, используемый для транспортировки, зависит от местных требований и условий, это может быть автодорога, железная дорога или водный путь.

Ни одно строительство не обходится без цемента и это отличный показатель его высочайших эксплуатационных характеристик.