Что такое цеховой цемент

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

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.

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

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.

1. Добыча сырья, в состав которого входит гипс, глина, известняк.
2. Дробление известняка с приданием полученному продукту необходимой влажности.
3. 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.
4. Обжиг. Сырьевая масса отправляется в печь, разогретую до 1500 градусов, где спекается и превращается в гранулированную фракцию — клинкер.
5. Измельчение. Клинкер в специальных мельницах измельчается до порошкообразного состояния.
6. Подготовленные ингредиенты смешиваются в соответствии с рецептурой марки будущего цемента. В процессе смешивания добавляется гипс и специальные минеральные добавки.

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.

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.

Источник

Открытие цеха по производству цемента

Производство цемента очень сложный и дорогостоящий процесс, но по его завершению получается один из самых востребованных строительных материалов в мире. Именно поэтому изготовление бетона считается выгодным и высокодоходным процессом. Особенно это эффективно, если база по добыванию сырья находится вблизи цеха.

Используемое сырье

Особенности состава

Основными компонентами для изготовления одной тонны цемента могут быть:

• Известняк. Это природное ископаемое, которое должно содержать в себе не менее 55% оксида кальция и не более 4% карбоната кальция. Для приготовления одной тонны цемента потребуется около 645 кг.
• Глина. В ее составе обязательно должен присутствовать оксид алюминия — до 16% и диоксид кремния — не более 55%. Потребуется около 125 кг.
• Древесный или каменный уголь, который имеет теплоту сгорания 4000 ккал/кг. Необходимо 80 кг.
• Гипс или сульфат кальция, не менее 76%. Чтобы создать одну тонну цемента, нужно около 50 кг.

Специальные добавки

Они используются для урегулирования строительных свойств и придания особых качеств бетону и цементному раствору.

Добавки в состав классифицируются в соответствии с ГОСТом 24640-91. Каждый тип дополнительного вещества используется для улучшения качеств готового раствора

Указанный гост классифицирует следующие виды добавок:

• Пластифицирующие. Благодаря данному веществу раствор станет более удобоукладываемый и пластичный. Помимо этого данные добавки увеличивают прочность и морозоустойчивость.
• Вовлекатели воздуха. При добавлении этого компонента достигается пористость бетона, что помогает повысить устойчивость к низким температурам. Стоит учитывать, что при передозировке вовлекателя цемент потеряет свои прочные свойства.
• Ускорители, которые способствуют быстрому схватыванию готового раствора.
• Замедлители. Обычно используется для поэтапной послойной заливки цемента. Такой раствор можно транспортировать на далёкие расстояния.
• Уплотнители. Используются для гидроизоляции бетонной поверхности, которая находится в условиях повышенной влажности.
• Ингибиторы коррозии. Они качественно защищают арматуру от воздействия на нее окружающей среды и не дают металлу заржаветь и разрушиться.
• Противоморозные.
• Полимеры. Используются для придания повышенной прочности, водоустойчивости, морозостойкости и прочности «на излом».
• Красители.

Процесс изготовления

Метод выбирается исходя из технико-экономических и технологических факторов: сырьевых ингредиентов, однородности и влажности смеси, наличие определенных печей, топливного помещения и т.д.

Сухой способ

В данной технологии отсутствует использование воды.

Глина и известняк, добытые из карьера, отправляются прямиком в дробилку, где перемалываются, смешиваются между собой и сушатся. Полученный состав отправляется в смесительные станции, где тщательно перемешивается с помощью сжатого воздуха. После этого делается проверка химического состава смеси.

Если добывается только глина, то сырье смешивается в шнеках, где происходит небольшое увлажнение водой. После такой обработки образуются прочные гранулы, которые будут иметь влажность не более 14%. После данной процедуры смесь отправляется в печь для обжига. Далее, обожженный цемент отправляется в бункеры хранения. Только после этого лаборанты должны сделать пробу качества и определить марку готового вещества. После заключения уполномоченных людей, готовый цемент отправляется на фасовку и упаковывается.

Преимущество данного способа в том, что нет особой разницы в типе печи. Самый главный процесс — приготовление сырьевой массы.

Мокрый способ

Как и в предыдущем варианте, необходимо добыть твердый известняк, который в дальнейшем дробится на куски различных размеров. Далее они отправляются в дробилку и измельчаются до размера 7-10 мм.

После этого транспортируется добытая глина и тоже обрабатывается в мельницах до тех пор, пока кусочки не станут до 100 мм.

Измельченную смесь отмачивают в специальных приборах. В итоге получается глиняный шлам, который будет иметь влажность около 70-75%.

После этого снова отправляется в дробилку и смешивается с раздробленным известняком. Теперь шлам будет иметь влажность не более 45%. Он идет в вертикальный бассейн, где выполняется последний процесс корректировки состава. Данная операция считается обязательной, так как обеспечивается химическая формула произведенного шлама.

Когда полученный состав пройдет контроль качества, он переходит к этапу транспортировки из вертикального бассейна в горизонтальный, в котором происходит хранение. В данном водоеме смесь постоянно перемешивается механическим путем при помощи сжатого, под давлением, воздуха. Благодаря таким манипуляциям, полученный шлам не оседает на дне и полностью гомогенизируется. Если далее будут использоваться какие-либо добавки, то придется корректировать состав уже в горизонтальном бассейне.

Через время шлам отправляется в печь для обжига, в которой он превращается в клинкер. Далее состав транспортируется на охлаждение После этого клинкер дробится и подается на мельницы, где основа вновь измельчается.

Для обжига лучше использовать жидкое топливо, так как при твердом варианте будет необходимость в постройке здания для хранения и переработки угля.

В конечном этапе цемент перенаправляется из мельниц в подготовленные бункеры для хранения. Лаборанты изучают полученную смесь и устанавливают марку. Далее состав отправляется на фасовку и упаковку.

Комбинированный способ

Данный метод основывается на подготовке ингредиентов при помощи мокрого способа, а на обжиге — по технологии сухого. Таким образом, шлам с влажностью не более 45% отправляется в специальный фильтр, где он сушится до влажности 20%. После этого смесь перемешивается с пылью, благодаря чему влажность снижается до 15%. Далее она отправляется в печь, в которой используется полусухой метод. Дальнейшие действия ничем не отличаются от этапов мокрого способа.

Как делают белый цемент

Помимо серого, производят также белый цемент. Такой цвет достигается благодаря особому составу сырья и отличающейся технологией.

Основной ингредиент — маложелезистый клинкер, к которому добавляется каолин, молотый гипс, известняк и хлорноватая соль. Белый цвет получается из-за соединения каолина и мела в составе цемента, где находится ничтожно малое количество марганца и хлора.

От обыкновенного серого цемента белый отличается высокой прочностью на сжатие. Это достигается путем быстрого охлаждения клинкера после обжига в бескислородной среде.

Технология

Сырье дробился в мельницах на мельчайшие частицы, а затем отправляется на обжиг, где используется либо жидкое, либо газообразное топливо. Недопустимо попадание золы или сажи в состав. После данного этапа, клинкер отправляется на охлаждение в бескислородную среду или очень холодную воду. Далее он просушивается в специальном сушильном барабане при температуре 350 градусов.

Цемент производится всего в 3 сортах. Сорт определяется по белизне готового продукта.

Белый цемент имеет ряд преимуществ:

• Высокая прочность и быстрое затвердевание раствора.
• Не разрушается при взаимодействии с различными химическими элементами.
• Экологичность, так как в составе используются только натуральные вещества.
• Многофункциональность. Белый цемент используют как в качестве строительного, так и декоративного материала.

Выбор оборудования

Если денег в бюджете не так уж и много, то лучше обратить внимание на поддержанную технику, так как новая будет стоить более 120 миллионов рублей. В это же время, б/у оборудование будет стоить около 30 миллионов рублей.

Обыкновенный выбор должен включать в себя бункеры для обработки сырья, смесители компонентов, печи для обжига, конусные и роторные мельницы для дробления ископаемых, конвейерные системы, сепараторы, склады для хранения компонентов, оборудование для фасовки.

Самым актуальным оборудованием для производства цемента считается вертикальная шахтная печь для обжига. Они рассчитаны на объем от 50 до 300 тонн переработки в день.

С поиском продавца оборудования могут возникнуть сложности. Вторичный рынок не слишком богат подобной техникой, а новые модели поставляет Китай.

Гидроизоляция и упаковка

Гидроизоляция цемента исключает возможность воздействия на него окружающей среды, особенно влаги, во время изготовления до начала эксплуатации. Обычно раствор хранят в силосах — это емкости, которые не дают доступ влаге.

Цемент фасуется в основном один из двух методов: автоматический и полуавтоматический.

Первый способ требует установку работниками только новых мешков, остальные работы производит робот. Этот метод совершенно исключает фасовку цемента в поврежденный мешок. Если автомат понимает, что упаковка в ненадлежащем виде, расфасовка останавливается.

Полуавтоматический способ требует от работников взвешивания и дозировки продукта, а также подачу новых мешков. Этот метод подразумевает, что человек должен установить пустой мешок и запустить цикл фасовки при помощи электромотора.

Если фасовочный вес составляет 50 кг или более, то требуется сделать процесс автоматизированным. Роботы позволят не терять части цемента при упаковке, а также значительно снизить загрязнение воздуха. Следует добавить, что ремонт, обслуживание и налаживание происходит гораздо проще, чем на полуавтомате.

Различные исследования показывают, что с каждым годом открывается все больше предприятий, которые занимаются производством цемента. Это значит, что продукт имеет актуальность, востребованность и, самое главное — спрос. В среднем такой бизнес окупается за 3 года и стабильно несет доход. Рекомендуем посмотреть существующие цементные заводы и произвести конкурентную разведку.

Источник