Способы производства цемента

С появлением первых цивилизаций человечество использовало протобетоны. Менялось только связующее вещество и наполнители. Прототипы современных бетонов использовались при строительстве египетских пирамид в Африке, храмов Мачу-Пикчу в Америке и Баальбека в Азии, римских водопроводов и крымских дольменов в Европе. При различии химических составов, способ изготовления смеси остался неизменен до наших дней. Сегодня связующим веществом для производства бетона является цемент.
В зависимости от свойств, цементы имеют разные наименования и предназначены для различных целей. Самый типовой — Портландцемент. Самые распространенные его марки — М400 и М500.

Существуют специальные виды цемента: быстротвердеющий, водонепроницаемый безусадочный, напрягающий, белый, гидрофобный, глиноземистый, сульфатостойкий, пуццолановый. Каждый из них имеет индивидуальные свойства и назначение.

Цемент — продукт скоропортящийся, быстро теряет связующие качества при повышении влажности, потому требует особых условий упаковки, транспортировки и хранения. Перевозка цемента производится по отдельной технологии, с соблюдением требования защиты от влаги. Современный потребитель критичен к качеству цемента. При выявлении брака производитель несет финансовые риски, потому уделяет пристальное внимание надлежащей доставке и складированию.

Заводы, занимающиеся производством цемента, располагаются в местности залежей сырья. Сырьевые материалы для производства могут отличаться, потому может быть отличен химсостав, однако ГОСТ на различные марки цемента един.

Технология производства цемента

Существуют три способа: сухой, мокрый и комбинированный. Выбор того или иного определяется физическими, техническими и химическими особенностями сырья. Моменту получения готового продукта потребителем предшествуют стадии карьерной добычи и дробления сырья, доставка к месту переработки, непосредственно процесс производства цемента и перевозка цемента заказчику специализированным транспортом.

Сухой способ производства цемента

• Экскаваторным способом из карьера извлекается известняк, глина и присадки (мергель, мел, уголь).
• Производится измельчение дробильными машинами каждого компонента в отдельности.
• Каждый компонент направляется в сушильный барабан, где сушится до требуемого процента влажности.
• Все компоненты поступают в мельничный узел, где происходит помол и смешивание, в соответствии с рецептурой. На выходе узла образуется полуфабрикат в виде гранул необходимой фракции.
• Гранулы поступают в механизированную печь с температурой 1450 °C. Результат термообработки — цементный клинкер, представляющий собой спекшиеся гранулы.
• После охлаждения клинкер дробится и поступает на мельницу для доведения до консистенции муки.
• Далее готовый цемент поступает на специализированные склады, где производится окончательный контроль качества и присваивается марка цемента.

Сухая технология производства цемента менее сложна и затратна, чем мокрая. Кроме того, существует сухое производство цемента, дающее значительную рентабельность. Суть в том, что исходным сырьем является не горная порода, переработка, которой чрезвычайно энергозатратно, а отходы производства — зольная пыль.

Существует производный от сухого метода — полусухой. Технология несколько отлична размерами гранул шлама и его влажностью. Отличие конечного продукта при полусухом методе в пониженном уровне карбонизации (содержания углерода).

Мокрый способ производства цемента

В настоящее время такой способ считается устаревшим, применяется реже, однако, также используется на практике.

• Известняк и глина подвергаются первичному дроблению и смешиванию.
• Полученная смесь с добавлением воды поступает на мельницу.
• На выходе мельницы, в результате мокрого помола, образуется шихта (или шлам) в виде суспензии на водной основе с влажностью 30-50%.
• Шлам подвергается обжигу во вращающейся печи.
• Полученный клинкер поступает в мельницу для помола в цемент. На этом этапе добавляется гипс и нужные присадки.
• Готовый цемент подвергается контролю, получает марку и поступает на склад.
• На этом процесс производства цемента завершается, продукт готов к отгрузке потребителю.

Комбинированый способ производства цемента

Производствами цемента используется такая технология, когда технологические и технико-экономические свойства сырья не позволяют воспользоваться первыми двумя способами.

Первичная обработка рудных объемов соответствует мокрому методу. После чего шлам обезвоживается до 16-18% влажности и отправляется на обжиг. Последующие этапы производства цемента соответствуют сухому методу.

К такому способу производители прибегают вынужденно, в основном из характера первичного сырья. Способ требует дополнительного специального оборудования, что отражается на себестоимости цемента.

На сегодня, сухой метод производства цемента предпочтителен и, вновь создаваемые, предприятия ориентированы на такую технологию.