Bitex-ru.ru

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

Как делают цемент; методы производства

Как делают цемент – методы производства

Любое строительство или ремонтные работы невозможны без использования универсального строительного материала – цемента разных видов и марок. Мы настолько привыкли к этому продукту, что даже не задумываемся над проблемой, а как делают цемент. Можно ли его можно изготовить в домашних условиях и не переплачивать?

как делают цемент на заводе

Сразу ответим на вопрос – можно ли сделать цемент своими руками? Имея необходимое оборудование и исходные материалы – получить цемент в домашних условиях можно. На данный момент времени в Российской Федерации большим спросом пользуются мини-заводы по производству цемента, мощностью порядка 120 000 тонн цемента в год. Производить же цемент для единичной стройки экономически невыгодно. Проще и дешевле купить этот необходимый строительный материал на заводе или в магазине.

1 Основные способы производства цемента

Основой производства цемента является обожженная масса, именуемая «клинкер». Состав клинкера может быть разнообразным, поэтому о нем мы поговорим позже.

Весь технологический процесс производства цемента можно разделить на два основных этапа:

  • получение клинкера – наиболее затратный и трудоемкий процесс;
  • дробление клинкера до получения порошкообразной массы.

Само изготовление клинкера делится еще на четыре этапа:

  • сырье, из чего будет готовиться клинкер, добывается и доставляется к месту переработки;
  • сырье измельчается;
  • подготавливается сырьевая смесь в нужных пропорциях;
  • готовая смесь обжигается под воздействием высоких температур.

1.1 Способы получения цемента подразделяются на три основных группы:

  • мокрый;
  • сухой;
  • комбинированный.

Выбор одного из них зависит от тепловой мощности предприятия и качества сырья.

1.2 Мокрый способ

Главное достоинство такого способа заключается в том, что, из чего бы ни делался клинкер, на сколько бы неоднородное сырье не бралось изначально, мокрый способ позволяет точно подобрать нужный состав шлама.

Схема производства цемента сухим и мокрым способом

Схема производства цемента сухим и мокрым способом

Шлам, в данном случае, представляет собой жидковатую киселеобразную массу с содержанием до 40% воды. Его состав корректируют в специальных бассейнах, а затем обжигают во вращающихся печах при температуре выше 1000 ºC .

Мокрый способ требует большего расхода тепловой энергии, однако позволяет изготавливать цемент высшего качества, благодаря отсутствию влияния неоднородности шлама на конечный продукт.

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.
Читайте так же:
Структура бетона цементного камня

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.

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

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.

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

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%.

2.Специфика производства

Изготовление цемента предусматривает выполнение следующих производственных стадий:

1.добычу сырья, содержащего гипс, глину, известняк;

2.дробление добытого известняка, обеспечение требуемой влажности полученного продукта;

3.измельчение известняковой массы, смешивание с глиной. Соотношение известняка и глины изменяется в зависимости от особенностей используемого сырья, ориентировочно соответствует пропорции 3:1. Результат – получение комбинированного, сухого или мокрого шлама;

4.обжиг сырьевой массы при температуре до 1,5 тысячи градусов Цельсия, при котором происходит спекание шлама. Состав при этом превращается в гранулированную фракцию, называемую клинкером;

5.измельчение до порошкообразной фракции клинкера с использованием специальных мельниц;

6.дозирование и смешивание ингредиентов согласно марке будущего цемента. Процесс смешивания предусматривает введение до 5% гипса и специальных минеральных добавок.

Преимущества

Отраслевые консультанты Endress+Hauser и их заказчики вместе достигают отличных результатов и реализуют эффективную оптимизацию предприятий, сохраняя при этом высокий уровень эксплуатационной безопасности, во множестве отраслей промышленности, включая производство драгоценных металлов, цемента и стали. В основе нашего успеха – не только техническая компетентность и линейка приборов и решений, оптимизированных для конкретных отраслей, но и наши деловые принципы. Мы делаем ставку на долговременное сотрудничество с нашими заказчиками и не стремимся к быстрой прибыли.

Читайте так же:
Цементный раствор с опилками своими руками

Безклинкерный цемент

Это шлако-щелочной тип цемента. Он используется в тех же областях, что и традиционный. Физические и химические характеристики этого типа цемента не отличаются от традиционного вида цемента. Что же касается бетона и раствора для строительных целей из этого цемента, то он характеризуется высокой степенью противостояния к износу, а также не боится влияния агрессивных сред. Дополнительно бетон и раствор из этого типа цемента имеет низкую температуру гидратации.

Шлак является основой шлако-щелочного цемента. Его получают двумя способами:

1. Al2O3, SiO2, CaO (являются базисными компонентами для производства шлака высокого качества) перемешиваются в определенных пропорциях и затем расплавляются. На выбор можно взять следующие виды сырья:

  • зольную пыль, пуццолану, вулканический пепел;
  • доломитизированный известняк либо карбонат кальция, известняк, известковую глину;
  • глину или известь (содержат песок) и сам песок;
  • отходы минерального происхождения, которые содержат кремний, кальций, алюминий.

2. Использование полученного в результате производства чугуна готового доменного шлака.

Производство цемента, в технологии которого используют специальный гидравлический шлак

У этого вида производства есть три стадии, которые отличаются от стадий изготовления традиционного цемента: плавление, охлаждение расплава, помол цемента.

Плавление сырья с целью получения шлака
Сырье сначала пропускают через оборудование предварительного нагрева. Затем его плавят в плавильной печи при температуре приблизительно в 1450°C. Печь для плавления похожа на стекловаренную печь. Только нагрев печи обеспечивает уголь, пылевидное топливо, газ или традиционный вид топлива.

Охлаждение расплава и его помол
Из плавильной печи на выходе расплав остывает и проходит процесс грануляции. Технология грануляции с охлаждением водой создает высокий уровень реактивности шлака. Вода для охлаждения, поступающая под высоким давлением, дает возможность охладить быстро стекломассу в жидком состоянии и также обеспечивает в шлаке содержание стекла в большом количестве. Из системы для охлаждения шлак на выходе становится едва теплым и почти сухим. Его уже можно использовать.

Шлак с большим уровнем потенциальной реакционной способностью можно получить при условии быстрого охлаждения расплава. Гранулят способен храниться на протяжении долгого времени без потерь данного качества.

Гранулированный шлак, который уже охлажден, нужно измельчить до порошкообразного состояния. После этого он способен вступать в реакцию при контакте с водой.

Производство цемента

Чтобы произвести цемент, который можно сразу использовать, нужно перемешать три компонента:

  • гранулированный и высушенный шлак;
  • дополнительный материал в порошкообразном состоянии;
  • активатор в малом количестве.

Чтобы получить цемент с нужным уровнем качества, компоненты перемешиваются и дозируются в требуемых пропорциях.

Читайте так же:
Чем отмыть цемент со стекол машины

В малых дозах (от 2 % до 5 % от объема смеси) добавляют активатор. Выбирая вид и количество активатора, можно получить любую нужную марку цемента. За счет использования базовых компонентов можно произвести разнообразные марки цемента. При производстве определенной марки меняется лишь доза и виды компонентов для смешивания.

Необходимо использовать компоненты, которые бы сдерживали высокий уровень реакционной способности полученного шлака. К сдерживающим добавкам относится пыль из золы или иной химически инертный компонент.

Стадии изготовления цемента, которые присущи исключительно для изготовления шлакового цемента, были изложены выше. Другие стадии похожи со стадиями изготовления традиционного портландцемента:

  • Разработка сырьевых месторождений, подготовка материала в качестве сырья, дробление, помол, хранение компонентов до момента наступления стадии предварительного нагрева и стадии плавления.
  • Перемешивание перед стадией предварительного нагрева и плавления разных добавок.
  • Расфасовка в мешки цемента с дальнейшей доставкой на склад после стадии перемешивания шлаков, активатора и дополнительных материалов.

Цемент, который произведен таким способом, имеет низкий уровень температурной гидратации при получении бетона. Поэтому его можно использовать в изготовлении бетона монолитного типа, который укладывают в массы большого размера. Стойкость к воздействию сред агрессивного характера (сточные воды, морская вода) является дополнительным достоинством данного типа бетона.

Цемент, полученный безклинкерным методом, имеет высокий уровень потребительских качеств. Стоит также отметить тот факт, что данный способ получения цемента (по сравнению с традиционным) в меньшей степени влияет на окружающую среду.

При изготовлении цемента традиционным методом сырье в огромных количествах добывают, как правило, из земли с последующим получением из него материала для цемента. В технологическом процессе используют технологию обжига, спекания либо плавления и помола. Все указанные выше этапы производства являются энергозатратными. К тому же они отрицательно воздействуют на природу.

Стоит также отметить, что производство цемента традиционным методом параллельно сопровождается выбросами отработанных газов в атмосферу и загрязнением ее пылью. От этих негативных воздействий не освобождено производство безклинкерного цемента. Однако оно является более чистым по экологическим показателям.

Использование при производстве безклинкерного цемента вторичного сырья помогает сберечь ресурсы Земли.

Стоимость производства безклинкерного цемента, как и традиционного, формируется из одинаковых составляющих. Объем вложений на изготовление одной тонны цемента обоих этих производств также практически не отличается. Однако изготовление безклинкерного цемента является рентабельным даже на предприятиях с малыми мощностями. Поэтому производить этот вид цемента можно даже в регионах, в которых уже есть производство цемента традиционным методом.

Возможность использовать производителем для изготовления безклинкерного цемента более разнообразный перечень первичного и вторичного сырья может понизить материальные затраты. Производитель, используя более дешевое сырье, сможет уменьшить материальные затраты.

Изготовление цемента на основе доменного шлака

Второй вид изготовления безклинкерного цемента заключается в следующем. Происходит процесс переработки металлургических шлаков и получения гидравлических вяжущих типов цемента, которые схожи с марками цемента М300 либо М400.

Читайте так же:
Что такое нормальная густота цемента

В первой половине 20 века было обнаружено, что доменные шлаки (при условии обладания ими нужного химического состава и содержания стекла) могут быть активизированы. При этом условии шлак получает потенциальные гидравлические свойства. Другой выявленной способностью доменного шлака стала его возможность вступления в реакцию с солями щелочных металлов. Главные этапы изготовления в себя включали: помол до состояния порошка доменного шлака и добавление щелочной субстанции.

Уже на протяжении 80 лет предпринимались шаги произвести и применить щелочно активированный шлаковый цемент. В масштабах промышленного уровня этот тип цемента реализовывался на территории Украины, Скандинавии, Польши. Этот вид цемента по большей части использовался в изготовлении блоков из бетона.

Доменный шлак в большинстве случаев является главным сырьем. С использованием щелочных солей проводилась активизация. Высокий уровень качества конечного продукта при применении этого типа цемента был доказан еще с момента запуска промышленного производства.

Процесс изготовления цемента состоит из ряда взаимосвязанных и непрерывных этапов:

  • подача сырья в требуемых дозах с мест хранения и формирование шихты в нужных пропорциях (смесь из шлака, добавок минерального происхождения, химического активатора);
  • сушка в барабанной сушилке приготовленной шихты;
  • тонкий помол шихты в шаровой мельнице, придание качеств цемента;
  • фасовка и транспортировка приготовленного цемента.

В доменную печь при изготовлении чугуна погружают железную руду, флюсовый камень и кокс. Из печи выходит расплавленный чугун и шлак. В состав шлака входят по большей части кварц, оксид алюминия, оксид кальция и магния. Охлаждение воздухом и холодной водой, дробление, помол – это основные четыре способа обработки шлака в расплавленном состоянии, каждый из которых придает материалу отличительные характеристики.

На 95% доменный шлак состоит из кварца, а также оксидов алюминия, кальция и магния, а оставшиеся 5 % составляют соединения железа и серы, марганец и иные элементы в незначительном количестве. В охлажденном воздухом шлаке они объединяются в разнообразные силикаты и алюмосиликатные минералы. В шлаках, которые прошли обработку дроблением и помол, эти элементы содержатся в форме стекла. Сырье, используемое для производства шлака, отбирается и перемешивается тщательно, поэтому его химический состав колеблется в малом диапазоне.

На заводах Урала и Кузбасса, а также на других предприятиях шлаки, как и химические активаторы с добавками минерального происхождения, скапливаются тоннами. Предприятия расходуют для утилизации отходов огромные средства.

Можно назвать следующие достоинства способа изготовления цемента на основе металлургического шлака:

ПРОИЗВОДСТВО ЦЕМЕНТА

Наши экологически чистые продукты открывают новые возможности для производства цемента. Компания Seven Refractories предоставляет специализированные решения для горелочных устройств, теплообменников, кальцинаторов, колосниковых холодильников, головки печи, зон выгрузки, восходящего газохода, пылеуловителей и третичных газоходов.

Ассортимент дополнительных материалов компании Seven Refractories включает в себя стальные и керамические анкера и современные изоляционные материалы.

Некоторые называют это цементом. Мы называем это связующей силой, поддерживающей небоскребы.

Читайте так же:
Сколько цемента для бетона в30

Хотите узнать больше?

Загрузите нашу брошюру

«Производство цемента имеет очень специфические требования к заводам и любым поставщикам. Помимо очевидной необходимости выполнить работу в согласованное время и с оптимальным результатом, отрасль глубоко заботится о состоянии окружающей среды.»

Андреа Бовио
Seven Refractories Италия

Наши материалы разработаны специально для условий производства цемента. На сегодняшний день использование альтернативных видов топлива становится все более актуальным и требует разработки и применения специальных огнеупорных материалов.

В настоящее время не существует идеального огнеупора, который бы удовлетворял абсолютно всем условиям эксплуатации. Поэтому мы тщательно анализируем производственный процесс каждого предприятия и находим для него лучшие технические решения.

Наши решения

Каждый этап в процессе производства цемента требует специальных огнеупоров наивысшего качества. Факторами, оказывающими влияние на выбор огнеупоров, являются тип и технология производства, сырье и вид топлива, используемого в производственном процессе. Большое значение имеет анализ инфильтрации щелочей, наростов, абразивного износа, а также все более частое использование альтернативных видов топлива.

Наши услуги

Необходимым условием для гибкого и быстрого реагирования на запросы Заказчика является наличие на нашем складе достаточного количества запасов монолитных и изоляционных огнеупорных бетонов, стальных и керамических анкеров, керамоволокнистых материалов и изоляционного кирпича.

Компетентность в технических вопросах и инновационный потенциал позволяет нашей профессиональной команде специалистов поставлять высококачественные материалы, оказывать помощь в виде технической и проектной поддержки, а также успешно работая с лучшими монтажными компаниями, предоставлять Заказчику комплексную реализацию проектов любого уровня сложности на условиях «под ключ».

Горелочное устройство

Горелочное устройство является напряженной зоной с особыми требованиями, которые зависят от конструкции печи, холодильника, используемого сырья и применяемого топлива. При выборе огнеупоров для футеровки зоны горелки обязательно учитываются такие факторы как интенсивная тепловая нагрузка, абразивный износ, сильная инфильтрация и воздействие химических веществ.

Теплообменник

Циклоны и соединительные газоходы

Система циклонов является важнейшим фактором, влияющим на производственную мощность современного цементного завода.

Каждый проект системы подогрева отличается своей уникальностью, поэтому мы подходим к анализу каждой системы циклонов индивидуально и определяем критические зоны для огнеупоров.

Мы даем оценку эффекту нароста, воздействию щелочей и хлора, а также всем остальным факторам, которые могли бы снизить эффективность огнеупорного материала в системах циклонов.

Кальцинатор

Являясь первой ступенью в производстве клинкера, кальцинатор играет важную роль в процессе производства цемента. Основное свойство огнеупорной футеровки кальцинатора – выдерживать химическое воздействие горячих газов процесса. Огнеупорные материалы должны обладать низкой пористостью и хорошей термической стойкостью.

Восходящий газоход

Проблемы восходящих газоходов вызваны образованием наростов, щелочной инфильтрацией, а также химической коррозией стальных анкеров. Следуя общепринятой концепции, мы предлагаем для футеровки данных элементов применять огнеупорный кирпич в круглых секциях и огнеупорный бетон в квадратных секциях.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector