Что нужно для производства цемента
Обновлено: 16.05.2024
Выбор оборудования для производства цемента. Технология производства цемента мокрым способом
Каждый из нас прекрасно знает, что одной из наиболее перспективных отраслей современности является строительство. Именно по этой причине многие решаются начинать своё дело с производства цемента.
Но сразу же можно столкнуться с рядом трудностей. Одна из таких проблем - это выбор оборудования для производства цемента, так как от этого напрямую будет зависеть качество готового продукта. Конечно, еще один важный момент - это выбранная технология.
Общая информация
Не лишним будет отметить, что доходность подобного бизнеса достаточно велика. Тем не менее, конкуренция тоже высокая, поэтому большую роль играет выбранная технология производства, о чём мы обязательно поговорим. Основная трудность заключается в том, что даже в пределах всего одного месторождения сырья его показатели, такие как плотность, влажность и твёрдость, изменяются в широком диапазоне.
Так как производить цемент можно тремя способами (сухой, мокрый и комбинированный), для каждого из них оборудование приобретается в отдельности. Потому нужно сначала определиться, по какой технологии мы будем изготавливать товар, а затем уже производить закупку техники. Для начала давайте сделаем правильный выбор оборудования для производства цемента. Несмотря на множество нюансов, это достаточно просто.
Выбор оборудования для производства цемента
Сразу стоит отметить, что в качестве сырья используется глина и известняк, а эти материалы нуждаются в предварительном дроблении. Поэтому нам нужна дробилка (валковая, щековая и т. п.) Кроме того, понадобится приобрести специальную мельницу-мешалку, в которой будет измельчаться глина с добавлением воды.
Также важным оборудованием является шаровая мельница тонкого измельчения. Стоимость такой установки составляет порядка 3 000 000 рублей. Чтобы получить клинкер, нам необходимо обжечь полученную смесь во вращающейся печи. Но и это еще не всё. Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что клинкер для производства цемента можно получить в шаровых мельницах. Для его охлаждения нужен специальный холодильник. Дальше идёт побочная техника, которая служит для упаковки, разгрузки и погрузки товара.
Технология производства цемента мокрым способом
Сразу хочется сказать, что если добывается сырьё с большим содержанием влаги, то использовать сухой метод изготовления продукта нецелесообразно. Сама по себе технология мокрого способа достаточно проста. Она состоит в том, что сырье измельчается в дробилках, при этом добавляют небольшое количество воды.
Производство цемента: этап 2
После того как из глины мы получили шлам с влажностью 70 %, нам нужно смешать сырьё с известняком. По окончании процесса количество влаги снижается до 40 %. Тут наступает один из наиболее важных производственных этапов. Шлам поступает в центральный бассейн, где проводится корректировка состава.
В результате получаем постоянную химическую формулу. После обжига мы получаем клинкер, который подвергается помолу в специальных мельницах, о чём уже было сказано выше. Тут же выполняется сушка. Вот мы и получили готовый продукт, который транспортируется в складское помещение, где упаковывается и хранится.
Но прежде определяется марка цемента. А сейчас давайте немного поговорим о сухом методе, который тоже имеет место быть, но только в том случае, если изначальное сырье имеет небольшой процент влаги. Тут технология немного отличается.
Сухое производство цемента
После того как известняк и глина поступили из карьера, сырье перемалывается. Далее идёт смешивание и сушка, а также помол в сепараторной мельнице. На следующем этапе полученная смесь при помощи пневматических установок перемещается к смесительным аппаратам, где производится корректировка.
Если говорить о применении глиняного компонента, то необходимо подать сырьё в шнеки, где осуществляется увлажнение водой до 10-11 %. В остальном производство цемента сухим способом ничем не отличается от вышеописанного.
Единственное, что можно сказать на эту тему, так это то, что тут крайне важен процесс подготовки сырья. Обжиг может осуществляться не только во вращающихся печах, но и в шахтных и т. д. Естественно, выбор оборудования для производства цемента влияет на метод, которым будут проводиться работы.
Какой из способов лучше?
Дать однозначный ответ здесь вряд ли получится. Всё дело в том, что при мокром методе сырьевую смесь получают на порядок проще и быстрее, а это уже большое преимущество. Именно из-за этого его используют чаще. Как уже было отмечено выше, его рационально использовать тогда, когда сырьё имеет высокую влажность.
Еще один важный показатель - наличие сторонних примесей в глине. Если таковых много, то однозначно лучше мокрый метод. Но тут есть один существенный недостаток, который заключается в том, что при обжиге требуется большое количество топлива, а это дорого.
Сухой способ хорош тем, что он на порядок дешевле, так как угля требуется меньше. Именно по этой простой причине он получает всё большее распространение. Как вы видите, преимуществ и недостатков поровну. Хотя более предпочтительно использовать мокрое производство. Это связано с тем, что производственной пыли гораздо меньше, да и качество товара получается отличным.
Несколько важных моментов
Нельзя не отметить, что существуют специальные добавки для производства цемента. Как правило, они имеют минеральную (гидравлическую) основу и могут быть как искусственными, так и природными. Если говорить о добавках природного происхождения, то это различные осадочные горные, а также вулканические породы.
Что же касается искусственных, то это разнообразные отходы промышленности, такие как шлаки, топливные золы и т. п. Что же касается результатов, которые получаются вследствие включения специальных добавок, то это пониженная себестоимость, а также приобретение цементом различных гидравлических свойств: высокая скорость затвердевания, сульфатостойкость и т. п. Всё это делает возможным использование вяжущего вещества в любых условиях, например, при низких или чрезмерно высоких температурах.
Заключение
Теперь вы знаете, какие факторы влияют на выбор оборудования для производства цемента. Что же касается расходов, то вся техника будет стоить порядка 4 миллионов рублей. Это с учётом месячной аренды помещения и первоначальных затрат. Вы наверняка заметили, что само по себе производство достаточно сложное, но такого рода бизнес приносит хороший доход, поэтому дело окупится уже через год.
Современный рынок способен поглотить весь выпущенный вами товар, главное - найти покупателя. Производить цемент можно несколькими способами, вы же выбирайте тот, который принесёт больше прибыли. Вот, пожалуй, и вся полезная информация по данной теме. Как вы видите, тут достаточно много нюансов, которые касаются непосредственно технологии и выбора оборудования.
Как открыть собственный мини-завод по производству цемента
Производство цемента – процесс энергоемкий и дорогостоящий, но результат этого стоит – по завершению технологического процесса получают один из самых востребованных строительных материалов, который используют и самостоятельно, и в качестве составляющего компонента для бетона, железобетона. Поэтому изготовление цемента – выгодный и высокодоходный бизнес. Особенно если завод по производству цемента располагается вблизи места добычи сырьевых материалов.
Особенности регистрации мини-завода
В процессе подготовки документов на регистрацию ООО рассмотрим важные организационно-правовые моменты:
- Получение лицензии на добычу известняка и глины из карьера;
- Получение ТУ (технических условий).
Во время организации предприятия могут понадобиться такие коды ОКВЭД:
- 26.51 – «Производство цемента»;
- 14.12 – «Добыча известняка».
Перед тем как осуществлять продажу цемента, необходимо определить физико-механические свойства строительного материала. Для этого нужно ознакомиться с такими нормативными документами:
- ГОСТ 30515—97 – «Цементы. Общие технические условия»;
- ГОСТ 310.3—76 – документ для определения нормальной густоты, сроков схватывания цемента;
- ГОСТ 10178—85 – Технические условия для портландцемента;
- ГОСТ 25328—82 – Технические условия для цемента, использующегося в приготовлении строительных растворов;
Если продажа цемента будет осуществляться не только на территории России, но и в странах ЕС, тогда начинающему предпринимателю пригодятся следующие документы:
- EN 196-6 – «Методы испытаний цемента (определение тонкости помола)»;
- EN 196-3 – «Определение сроков схватывания»;
- EN 196-1 – «Определение прочности».
Технология производства цемента
Процесс изготовления можно разделить на два этапа:
1. Получение клинкера
Этот этап является самым дорогим, на него приходится около 70 % себестоимости цемента. В его рамках можно выделить следующие стадии:
Добыча сырьевых материалов
Для разработки известнякового месторождения и глины часть горы «сносят вниз». В результате этого открывается пласт желтовато-зеленого известняка. Глубина пласта обычно составляет 10 метров.
Обработка известняка
Добытый материал измельчают на транспортерах до кусков, диаметр которых составляет около 10 сантиметров.
И если завод находится удаленно от карьера, то известняк транспортируют к производственным цехам.
После этого известняк сушат и еще раз измельчают в специальных мельницах, а потом смешивают с другими сырьевыми компонентами.
Обжиг сырьевой смеси
Эта операция выполняется в специальных печах при температуре около 1400 градусов Цельсия. При обжиге частички сырьевой смеси сплавляются между собой и образуют клинкер.
Печь представляет собой цилиндр из металла, который наклонен к плоскости пола под углом 4 º. Это обеспечивает движение клинкера вдоль оборудования.
2. Помол сырьевых компонентов
Строительный материал получают в результате тонкого измельчения клинкера, гипса (4-7 %) и минеральных добавок (11-15%). Размер зерен цемента должен составлять 1-100 мкм. В рамках этого этапа выделяют стадии:
- Измельчение клинкера в результате дробления. Эта операция выполняется в специальных мельницах (Рис. 7).
- Дробление гипса.
- Сушка минеральных составляющих, которые придают изделиям на основе цемента уникальных свойств (морозостойкость, скорость затвердевания, устойчивость в природных водах) (Рис. 8).
- Помол всех компонентов.
- В завершение полученный цемент транспортируется в силосы, где его фасуют в бумажные пакеты (Рис. 9).
Бизнес-план производства цемента
В данном бизнес-плане мы осуществим расчет основных технико-экономических показателей для мини-завода по производству портландцемента из известняка и зол бородинских углей. Планируется, что предприятие будет закупать сырьевые компоненты, а не осуществлять их добычу из карьера. Портландцемент будет производиться «сухим» способом, так как он является наиболее энергосберегающим и прогрессивным. В основе производственного процесса лежит технология – НИИСК (изготовление цемента из техногенных продуктов).
Технология НИИСК предполагает использование техногенных продуктов – промышленных отходов. Это позволит увеличить доходность мини-завода и снизить производственные затраты.
Расход сырья на 1 тонну клинкера:
- Известняк – 103- кг;
- Зола углей – 453 кг.
Коэффициент выхода клинкера из шихты составляет 0,675.
Обжиг клинкера осуществляется при температуре 1450 ºС, при этом доля расплава составляет 19 %.
Материальный баланс
Планируется такой режим работы предприятия: 220 рабочих суток, 3 смены. В этом случае фонд рабочего времени оборудования составит 5280 часов в год.
Суточная производительность завода:
- портландцемента составит 825 тонн, в год – 181 500 тонн;
- клинкера – 800 тонн в сутки, в год – 176 000 тонн;
Расход сырьевых компонентов:
- известняк – 805 тонн в сутки, в год – 177100 тонн;
- гипсовый камень – 41 тонн в сутки, 9020 тонн в год;
- зола – 355 тонн в сутки, 78100 тонн в год.
Расход энергоресурсов:
- электроэнергии – 0,1 млн. кВт.ч, в год – 22 млн. кВт.ч.
- каменного угля – 200 тонн в сутки, в год – 44 000 тонн.
Технико-экономические показатели
Капитальные затраты
Для запуска мини-завода по производству цемента необходимо такое оборудование:
1. Дробильное оборудование.
В комплекс дробильного оборудования входит:
- Щековая дробилка СМД – 109 А часовой производительностью 45 тонн;
- Щековая дробилка СМД – 110 А (дробильный модуль грубого дробления), часовая производительность 90 тонн;
- Молотковая дробилка СМД – 112 А (модуль среднего дробления), часовая производительность 18 тонн.
2. Мельницы для получения «муки».
Помольный модуль представлен на базе следующего оборудования: мельница 1465 А часовой производительностью 7 тонн;
3. Мельницы для измельчения готового продукта.
5. Электрофильтры и пылеосадительные камеры.
6. Расходные баки и шламбассейны.
Емкость шламбассейнов составляет до 120 куб. м.
7. Насосы для подачи сырья.
8. Вращающаяся печь для обжига, производительность по клинкеру 70 тонн в час.
9. Конвейеры для подачи цемента.
10. Силосы для хранения готовой продукции, рабочая емкость одного силоса 415 тонн.
11. Бункеры для отработанных газов.
Стоимость этого комплекса оборудования – 500 млн. рублей;
Строительно-монтажные работы – 250 млн. рублей;
Прочие расходы – 50 млн. рублей.
Итого капитальные затраты – 800 млн. рублей.
Производственные затраты
Затраты на покупку сырья и материалов:
- Зола (цена – 1400 руб./т.) – 109 340 000 рублей;
- Известняк (цена – 600 руб./т.) – 106 260 000 рублей;
- Гипсовый камень (цена – 715 руб./т.) – 6 449 300 рублей;
- Расходы на покупку каменного угля (цена – 3400 руб./т.) – 149 600 000 рублей;
- Расходы на оплату электроэнергии (цена – 3,39 руб./кВт.ч) – 74 580 000 рублей.
Расходы на оплату заработной платы
Общая численность персонала для мини-завода составляет 96 человек, из них – 86 работники, 10 – административно-управленческий персонал.Ежемесячные расходы на оплату труда составят 1 616 000 рублей, из них:
- Производственный персонал – 1 376 000 рублей;
- Административно-управленческий персонал – 240 000 рублей.
Ставка по страховым взносам для текущего года составляет 30 %.
Отсюда следует, что годовой фонд заработной платы составит: 1 616 000 * 12 *1,3 = 25 209 600 рублей.
Амортизационные отчисления
Амортизационные отчисления производим из расчета, что полный срок износа оборудования составляет 10 лет. В этом случае амортизационные отчисления составят 40 млн. рублей.
Накладные расходы – 20 млн. рублей;
Прочие расходы – 10 млн. рублей.
Итого производственные затраты составят: 541 438 900 рублей в год
Себестоимость продукции
Сб = 541 438 900 рублей/181 500 т. = 2983 рублей за тонну.
Продажа портландцемента осуществляется по рыночной цене – 4900 рублей за тонну.
Без НДС – 3920 рублей за 1 т.
Для данного предприятия планируем реализовать цемент по цене 3500 рублей за 1 т. без НДС.
Расчет чистой прибыли, рентабельность и окупаемость
Пр = 181 500 (3920-2983)*0,76 = 129 249 780 рублей.
Рентабельность производства: (129 249 780/ 541 438 900) *100 % = 24 %.
Срок окупаемости составит: 800 000 000/129 249 780 = 6,2 года.
Как видим, рентабельность производства портландцемента достаточно высокая и составляет 24 %. Срок окупаемости можно уменьшить, увеличив объемы производства строительного материала за счет изменения режима работы предприятия.
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?
Содержание Свернуть
Состав цемента
Цемент получается при длительном дроблении клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.
При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO4·2H2O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.
Производство цемента на заводах
На данный момент времени производителями цемента используются три технологии производства связующего:
- Мокрый способ.
- Сухой способ.
- Комбинированный метод.
Стоит заметить что «сухую» технологию используют зарубежные производители цемента: Египет, Турция и Китай. «Мокрая» же технология традиционно используется отечественными цементными заводами.
циклы производства цемента
Сухой способ
Здесь нет необходимости использовать воду. Исходный материал (глину и известняк) дробят на специальном оборудовании. Сушат и перемалывают в мелкодисперсную муку, смешивают пневматическим способом и подают на обжиг.
Образовавшийся в результате обжига цементный клинкер измельчается до соответствующей степени фракции, фасуется в упаковку и отправляется на склад готовой продукции. Данный способ позволяет снизить затраты на производство, однако отличается «капризностью» к однородности исходных материалов и является экологически опасным вариантом.
Мокрый способ
Неоспоримые достоинства данного метода заключается в возможности точного подбора состава исходного сырья при высокой неоднородности исходных компонентов: порода, вид породы и пр. Исходный материал (шлам) представляет собой жидкую субстанцию, содержащую до сорока процентов влаги.
Перед тем как сделать цемент, состав шлама корректируется в специальных технологических бассейнах. После выдержки сырья в бассейне, производится отжиг в специальных вращающихся печах и последующее измельчение.
Мокрый способ требует большего расхода тепловой энергии расходуемой на высушивание исходного сырья. Это существенно увеличивает себестоимость производства цемента, однако качество конечной продукции не страдает от возможной неоднородности клинкера, как при мокром варианте.
Комбинированные способы
Данная технология опирается на мокрый вид получения связующего. Промежуточную субстанцию обезвоживают по специальной технологии. Клинкер гранулируют с добавлением воды, после чего производят отжиг и последующее измельчение до той или иной марки цемента.
В числе достоинств комбинированного способа производства цемента: высокий выход «годного», возможность использования отходов металлургической промышленности.
Как делают белый цемент
Технология производства белого цемента незначительно отличается от технологии производства обычного «серого» материала. Как и обычный «серый» материал, белый цемент выпускают сухим и мокрым способом. Основное отличие технологии – обжиг исходного сырья при высокой температуре и резкое охлаждение в воде.
Клинкер белого цемента характеризуется как «маложелезистый» и содержит в своем составе: минеральные добавки, известняк, гипс, соли и другие компоненты. В качестве исходного сырья для клинкера используются карбонатная и глинистая порода (известняк, каолиновая глина, отходы обогащения, кварцевый песок).
В Российской Федерации белый цемент производится только на одном предприятии – ООО «Холсим (Рус) СМ» (до 2012 года ОАО «Щуровский цемент»). Большинство белого цемента поставляется на рынок России из-за рубежа следующими компаниями: «Холсим» (Словакия), «Cimsa иAdana» (Турция), «AalborgWhite»(Дания) и «AalborgWhite» (Египет).
Основное достоинство белого цемента его уникальная характеристика – белоснежность, а основной недостаток в разы большая стоимость по сравнению с обычным «серым» материалом.
Заключение
Теперь вы знаете, как делают цемент на заводе в общем случае. Информацию как правильно делать цемент во всех подробностях, цифрах, схемах, таблицах и других тонкостях смотрите в специальной литературе.
Производство цемента: этапы бизнеса, стоимость и окупаемость
Производство цемента: обзор отрасли + как открыть производство цемента + документы для цементного бизнеса + 3 этапа производства цемента + технология производства + стоимость оборудования + окупаемость бизнеса.
Одной из старейших в России отраслей промышленности считается производство цемента. И, подобно прочности производимого материала, эта сфера бизнеса укрепила за собой хорошую долю рынка и прибыльности.
Дело в том, что цемент – это самый востребованный продукт в строительстве. У него нет аналогов, при этом еще и цена доступна для любого потребителя.
Физические показатели прочности этого материала позволяют использовать его практически во всех строительных сферах – от производства железобетонных плит и монолитно-каскадных зданий до приготовления штукатурных растворов.
Очевидно, что идея открыть своё производство цемента звучит перспективно и заманчиво. Однако намерение запустить завод – серьезное решение, которое по зубам не каждому предпринимателю.
В этой статье мы проанализируем состояние отрасли на текущий момент, а также пошагово разберем, что нужно сделать для открытия собственного производства цемента.
Анализ состояния рынка в 2019 году
Состоянием на сегодня в России действует 58 производств, которые делают цемент. Их суммарная производительная мощность – около 100 млн. тонн в год.
Все они условно делятся на три категории:
- Некоторое кол-во заводов, которые образуют российский холдинг.
- Иностранные холдинги, которые занимаются изготовлением цемента в России.
- Заводы-«одиночки», которые функционируют сами по себе, не входя в состав каких-либо промышленных объединений.
Если уж вы нацелились открыть цементный завод, не стоит бояться крупных игроков. Сфера корпоративного и частного строительства сегодня на подъеме. Значит, клиенты найдутся всегда, и спроса хватит на всех.
Нельзя не отметить некоторые изменения в сфере цементной промышленности. Они уже начались и, по прогнозам экспертов, будут продолжаться в течение еще 3-5 лет.
По словам специалистов, главными показателями конкурентоспособности будут техническая оснащенность предприятий и наличие высокоэффективного производства. В связи с этим старые неэффективные заводы будут закрываться, и новые игроки смогут занять их место.
Еще один важный факт о производстве цемента в России: до 98% изготовленного сырья покрывает нужды внутреннего рынка. И лишь какие-то 2-4% отправляется в другие страны. Среди импортеров – Беларусь, Азербайджан, Казахстан.
Как открыть собственное производство цемента?
Несмотря на энергоемкость и дороговизну технологического процесса, изготовление цемента – это тот бизнес, что принесет своему владельце высокий доход и выгоду. Повышенный спрос на материал в строительной сфере гарантирует вам постоянный поток клиентов и прибыльность.
Первое, чему вы должны уделить особое внимание – это составление качественного бизнес-плана. В производстве цемента, как и в любой другой отрасли промышленности, хороший бизнес-план – это взгляд в будущее.
Вам предстоит ответить в нём на ряд вопросов: не только о том, какие услуги вы будете предоставлять, но и о предполагаемых перспективах отрасли, долгосрочных преимуществах работы компании, а также совершить обзор конкурентного рынка.
Обратите внимание! Составлять бизнес-план вы будете для двух «лагерей»:
- учредитель бизнеса, администрация, работники;
- банки, инвесторы и прочие потенциальные спонсоры производства.
На последний пункт стоит особо обратить внимание, так как способ помола влияет на состав цемента, форму частиц зерна и вяжущую способность. Это определяет марку продукции, которую вы будете продавать.
Целесообразно подбирать оборудование, что специализируется на изготовлении цементного клинкера высокого качества, оптимального состава цементной стяжки и перлитоцементных смесей – это позволит расширить линейку предлагаемый услуг и товаров.
В бизнес-плане важно держать баланс преимуществ, которые должны получить все участники предприятия.
Как мы уже писали выше, в успешности дела должны быть уверены и вы, и ваши инвесторы / партнеры, которые финансово поддерживают проект. Но есть еще две заинтересованные стороны, речь о которых пойдет далее.
Подумайте о преимуществе для государственных властей. Приоритеты и потребности в развитии отрасли определяют региональные и муниципальные органы.
Продемонстрируйте им, насколько ваше предприятие положительно повлияет на развитие региона, создание новых рабочих мест и способствует увеличению госбюджета путем уплаты налогов.
Последним в списке, но не последним по значению является потребитель. Покажите, какие задачи будет решать ваше предприятие для клиента, и продумайте ценовую политику, которая будет выгодна для всех сторон.
Далее, остановимся подробнее на основных организационных процессах.
Документы для открытия предприятия по производству цемента
Производство и продажу цемента стоит регистрировать исключительно как полноценное ООО.
В процессе подготовки право-уставных документов вам также предстоит оформить еще два основополагающих документа: лицензия на добычу известняка и глины из карьера + технические условия (ТУ).
Важно! Для организации предприятия вам могут понадобиться такие коды ОКВЭД: 26.51 «Производство цемента» и 14.12 «Добыча известняка».
Качество конечного продукта, его параметры и свойства регламентируются нормативными документами – ГОСТами.
Для экспорта продукции в Европу стоит ознакомиться с дополнительными документами, которые указывают на особенности материала, используемого в западных странах.
| Документы для продажи внутри страны | Документы для экспорта в страны ЕС |
|---|---|
| • ГОСТ 30515—97 «Цементы. Общие технические условия». • ГОСТ 310.3—76 Документ для определения нормальной густоты, сроков схватывания цемента. • ГОСТ 10178—85 Технические условия для портландцемента. • ГОСТ 25328—82 Технические условия для цемента, использующегося в приготовлении строительных растворов. | • EN 196-6 «Методы испытаний цемента (определение тонкости помола)». • EN 196-3 «Определение сроков схватывания». • EN 196-1 «Определение прочности». |
Из каких этапов состоит производство цемента?
Производство цемента состоит из нескольких шагов, каждый из которых имеет свои особенности. Ниже мы рассмотрим каждый этап более подробно.
№1. Добыча сырья
Для производства используют следующее сырье:
| • Основное сырье цемента – это мел, известняк, лессы, глина и глинистые сланцы. |
| • Также очень ценны доломиты и карбонатные осадочные породы |
| • Иногда добавляют шлак. |
№2. Что такое клинкер, и как его получают?
Клинкер – это основа готового продукта, гранулированный промежуточный материал, который получают путем смешивания известняка и глины.
Именно получение этого материала – самая дорогостоящая часть производства. На него приходится около 70% себестоимости конечного продукта.
Как добывают клинкер?
| Шаг 1. | После добычи породы в карьерах сырье, которое получили, на транспортерах измельчают до кусков размером до 10 см в диаметре. |
| Шаг 2. | Далее его транспортируют на производство. |
| Шаг 3. | На заводе известняк сушат. |
| Шаг 4. | Сырье повторно измельчают в специальных мельницах. |
| Шаг 5. | Известняк смешивают с другим сырьем (глина, окись кремния, силикат кальция). |
| Шаг 6. | Следующий этап после смешивания – обжиг сырья в специальной печи при температуре 1400 – 1500 °С. В таких условиях частички плавятся и соединяются между собой, образуя таким образом клинкер. |
Сама же печь – это огромный металлический цилиндр, установленный под углом 4° к полу. Благодаря такой особенности конструкции клинкер движется внутри печи.
Когда вы приступите к расчетам, сделайте себе пометку: чтобы производство цемента было успешным, на заводе каждые сутки должны изготавливать 800 тонн клинкера. Чтобы вы поняли масштабы – это 176 тыс. тонн за год.
№3. Помол компонентов сырья
После получения клинкера его измельчают и смешивают с другими примесями:
| • Гипс (4-7%), который влияет на вяжущую составляющую материала. |
| • Минеральные добавки (11-15%), которые влияют на скорость затвердевания, морозостойкость и устойчивость в природных водах. |
После смешивания компоненты перемалывают до размеров 1-100 мкм и пакуют в бумажные мешки по 5, 20 и 50 кг. Теперь цемент готов к отправке к клиентам.
Технология производства цемента
Чуть выше мы рассмотрели этапы производства цемента – они стандартные и не меняются уже много лет. Но сама технология добычи материала может варьироваться в зависимости от используемого сырья.
Есть три способа производства цемента, которые для простоты восприятия мы освятили в форме таблицы:
| Способы производства цемента | |
|---|---|
| «Мокрый» | Измельчение сырья проходит в воде с получением шихты в виде суспензии – шламы. Влажность – около 40%. |
| «Сухой» | Шихта выступает в виде измельченного порошка, перед смешиванием который специально сушат. |
| Комбинированный | Смешивание сухого и мокрого способов для получения смеси с влажностью 20%. |
В России преимущественно используется более энергетически затратный «мокрый» способ. А вот зарубежные страны используют «сухой» метод.
Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки. Давайте рассмотрим каждый способ производства более подробно.
а) «Мокрый» способ производства
В данном случае по «мокрой» технологии подготовленное сырье обрабатывают раздельно в таком порядке:
| 1. Измельченные компоненты загружают в специальное оборудование, где под слоем воды проходит кратковременная выдержка. |
| 2. После «мокрые» компоненты клинкера попадают в специальные мельницы, где они перемалываются до состояния порошка и перемешиваются. |
| 3. Подготовленный шлам подается в вертикальные и горизонтальные «шлюмбассейны» на корректировку необходимого состояния материалов. |
| 4. После шлак обжигают в печи и охлаждают в специальных промышленных холодильниках. |
| 5. Охлажденный клинкер измельчают в цемент, проверяют технические характеристики согласно ГОСТу и далее отправляют в отдел фасования. |
Наглядно эта схема производства цемента выглядит так:
| Преимущества «мокрой» технологии | Недостатки «мокрой» технологии |
|---|---|
| • Глина и мел быстро размокают в воде при первичной обработке, что уменьшает затраты на их измельчение. • Транспортировка шлама, его усреднение и корректировка экологически более безопасны, чем схожие процедуры при «сухом» способе производства цемента. • Минимальное пылеобразование. • Конструкция печей для обжига шлама проста и надежна. У нее высокий Коэффициент Использования пространства: от 0,89 до 0,91. • Возможно использование сырьевых компонентов «пестрого» химсостава и хорошей гомогенизации шлама. | • Большой расход тепловой энергии на обжиг сырья для производства цемента. В данном случае сырье поступает на обжиг при влажности 35-45%, поэтому часть печи работает как сушильный аппарат. На то, чтобы влага испарилась и компоненты прогрелись, уходит около 35% тепловой мощности печи (это 5450 – 6800 кДж/кг). • Высокая материалоемкость печей для обжига при небольшой производительности. |
б) «Сухой» способ производства цемента
Принципиальной разницы в производственно-технологичном оборудовании, используемом для «сухого» и «мокрого» способа, нет.
Ключевое отличие – в технологии производства клинкера:
| 1. В случае «сухого» производства сырье после измельчения поступает в сушильные барабаны – каждый компонент в свой барабан. |
| 2. После этого составляющие перемешиваются и подаются в общую мельницу для измельчения и ввода присадок. |
| 3. Дельнейшие действия обусловлены состоянием влажности глины, и под эти параметры корректируются уже и остальные компоненты. |
Суть действия в том, чтобы немного увлажнить шлам (до 13%), а далее передать в печь для обжига. При такой технологии затраты энергии печи значительно ниже, нежели при «мокром» производстве. А также меньше габариты и металлоемкость самой печи.
После обжига все прочие действия такие же, как и при «мокром» способе.
Схема производства цемента «сухим» способом
| Преимущества «сухой» технологии | Недостатки «сухой» технологии |
|---|---|
| • Невысокий топливный расход тепловой энергии на обжиг клинкера (2900 – 3700 кДж/кг). • Объем печных газов при аналогичной производительности меньше на 30-40% + возможность вторичного использования для сушки компонентов. Это напрямую влияет на снижение затрат энергии и экономит капиталовложения. • Металлоемкость печей обжига меньше, чем при «мокром» способе, а производительность выше: от 3000 до 5000 тонн продукта в сутки (это на 100-200% мощнее). • Нет необходимости в наличии мощных источников технологичной воды. | • Очень большое пылевыделение, что нарушает санитарные нормы и вредит охране окружающего пространства. • Сложная конструкция обжиговых печей. • Низкий Коэффициент Использования печей: от 0,7 до 0,8 • Повышенная требовательность к химсоставу сырья и его влажность – это влияет на качество работы обжиговых печей. |
в) Комбинированный способ
Этот подход к производству предполагает объединение двух описанных выше технологий для получения цемента.
Второй вариант комбинированного производства работает по противоположной схеме. Сырье готовят по «сухому» методу, после чего повышают влажность компонентов до 10-14%, и только после этого отправляют на обжиг. Это позволяет уменьшить количество пыли при производстве.
Цемент может быть разных марок – в зависимости от того, какие сырьевые компоненты были задействованы. Сама по себе марка указывает на максимальную силу, с которой можно сжать этот материал. К примеру, отметка М500 на цементе дает нам понять, что нагрузка не может быть больше, чем 500 кгс/см2.
Оборудование и производственный процесс
Первое, что вам стоит сделать непосредственно для запуска производства – найти или построить помещение.
Выбирая, где бы максимально выгодно разместить производственные мощности, вы можете выбрать один из двух принципов:
Завод обязательно размещайте в нежилом районе. Помещение должно быть большим – не менее 400 кв. метров. Учитывайте, что допустимая высота потолков – от 4-х метров (иначе вы не сможете разместить оборудование правильно).
Обязательно учтите: изготовление цемента планомерно вредит здоровью работников. Сведите риск к минимуму – позаботьтесь о том, чтобы вентиляция в здании работала идеально.
То, насколько успешным будет ваш бизнес, и насколько быстро он будет развиваться, во многом зависит от того, где вы будете получать сырье. Начинать производство можно и с покупным сырьем. Но в дальнейшем стоит рассмотреть вариант организации собственных источников его добычи.
Напомним , что качество конечного продукта напрямую зависит от качества сырьевой базы – обезопасьте свой бизнес от недобросовестных поставщиков.
Следующий этап – это приобретение оборудования для производства цемента.
| Оборудование для производства цемента полного цикла |
|---|
| 1. Дробилка известняка. |
| 2. Мельница для измельчения продукции. |
| 3. Мельница-мешалка для глины. |
| 4. Шаровая трубная мельница. |
| 5. Печь для обжига. |
| 6. Промышленный холодильник для охлаждения клинкера. |
| 7. Пылеосадительная камера, электрофильтр. |
| 8. Баки, шламбассейны. |
| 9. Насосы для подачи сырья. |
| 10. Бункер для отработанных газов. |
| 11. Оборудование для упаковки и отгрузки цемента (мешки по 5, 20 и 50 кг). |
Помимо отдельных установок, вы можете также рассмотреть вариант приобретения мини-завода «под ключ»:
В зависимости от производителя, в среднем, расход на всё оборудование составит около 500 млн. руб. Дополнительные траты: на монтажные работы – около 250 млн. руб., а еще около 50 млн. отложите на непредвиденные цели. Итого, будьте готовы потратить не менее 800 млн. руб .
Изготовление цемента происходит непрерывно и круглосуточно. В связи с этим работа на предприятии должна быть разделена на три смены.
Обязательный пункт – техническая безопасность. Все сотрудники на производстве должны находиться в спецодежде, масках и респираторах. Количественно, для работы мини-завода вам понадобится 96 человек: 86 разнорабочих и 10 человек администрации и управления.
Каждый месяц на зарплатный фонд 96 сотрудников у предпринимателя будет уходить около 1 600 000 рублей , из которых 1 376 000 руб. – на производственный персонал, и 240 тыс. – на администрацию и управление.
При расчете расходов на зарплату стоит участь также дополнительные +30% на страховой взнос.
Производство цемента от А до Я. Как производят цемент?
Инвестиции в бизнес
Финальная сумма ваших капиталовложений в производство цемента напрямую зависит от мощности предприятия. И, конечно, ваших возможностей и амбиций.
Для примерного просчета возьмем данные, которые гарантируют прибыльность завода: объем производства клинкера – 800 тонн в сутки. Также предположим, что вы пока не готовы покупать свой карьер и сырье будете приобретать у подрядчиков. Технология производства – «сухая», так как она гарантирует большую производительность.
В итоге, получаем следующие цифры:
| Капиталовложение в производство цемента | |
|---|---|
| Итого: | около 550 000 000 руб. в год. |
| Наименование | Детализация |
| Затраты на оборудование (стоимость оборудования, монтажные работы, прочие расходы) | От 800 млн. рублей. |
| Зарплатный фонд (годовой расход с учетом страховых взносов) | От 2 100 000 рублей. |
| Покупка основного сырья | • Зола, 453 кг – 1400 руб./т. • Известняк, 103 кг – 600 руб./т. • Гипсовый камень – 715 руб./т. |
| Расходы на покупку каменного угля | Цена – 3400 руб./т. |
| Расходы на оплату электроэнергии | Цена – 3,39 руб./кВт.ч |
| Амортизационные отчисления | Производим из расчета, что полный срок износа оборудования составляет 10 лет. |
| Накладные расходы | Варьируются. |
| Прочие расходы | Варьируются. |
| Окупаемость бизнеса | |
|---|---|
| Срок окупаемости | 800 000 000/129 249 780 = 6,2 года |
| Стоимость реализации товара | 3 500 – 4 900 руб. за тонну. |
| Расчет чистой прибыли | 181 500 (3920-2983)*0,76 = 129 249 780 рублей. |
| Рентабельность производства | (129 249 780/ 541 438 900) *100 % = 24 %. |
Период в 6,2 года не является единственно допустимым, его можно сократить. Для этого производство должно выпускать больше цемента. Достичь повышения показателя лучше всего с помощью изменений в режиме работы.
Маркетинговые исследования показывают, что количество новых предприятий по производству цемента увеличивается. Это означает, что товар пользуется достаточно большим спросом, а пока вы думаете, ваше место занимают конкуренты.
Как и из чего делают цемент: состав цемента, маркировка смесей и сфера их применения
Самым распространенным скрепляющим материалом в строительстве является цемент, который изготавливается на основе магнезиальных или карбонатно-силикатных горных пород. Последняя разновидность занимает более 90% рынка и называется портландцементом. Процесс производства включает несколько этапов, ассортимент выпускаемых минеральных вяжущих материалов широкий, узнать по маркировке область применения порошка будет полезно каждому строителю.
Исходными материалами для производства служат твердые полезные ископаемые, вблизи которых и располагают цементные заводы.
Первая категория минеральных образований потребляется в большем количестве и представлена известняковыми разновидностями аморфной или кристаллической структуры, это:Что такое цементный клинкер
Это продукт, полученный спеканием при температуре 1450°С двух горных пород: 75% известняка и 25% глины. Из обжиговой печи клинкер выходит в виде гранул Ø10-60 мм.По химическому составу прокаленный щебень каждого из производителей может отличаться, приводится усредненный расклад в процентах:
Измельчение ингредиентов осуществляется шаровыми мельницами с перекачиванием готового продукта в многотонные силосы пневматическим транспортом.
Основные характеристики продукта
На все отгружаемые цементным заводом объемы заполняют паспорта качества, в которые вносят перечисленные характеристики. Потребители самостоятельно проводят входной контроль, чтобы подтвердить добросовестность поставщика.
Что такое марка цемента
Прочностной характеристикой портландцемента является его марка, которая устанавливается по результатам испытаний кубических образцов с гранью 10 см на сжатие. Состав раствора для заполнения форм: на 1 часть вяжущего порошка 3 меры чистого кварцевого песка.После добавления воды масса перемешивается и остается твердеть на 28 дней. Заливается одновременно 6-10 металлоформ.
Получается, что для оценки прочностной характеристики одновременно пользуются старой и новой классификациями. Цифровой ряд марок: М200, М300, М400, М500, М600. Соответствующие значения класса твердости: В15; В22,5; В32,5; В42,5; В52,5.
Маркировка цемента
В условиях одновременного использования стандартов с прежними обозначениями и от 2003 г. многие коды несут идентичные сведения.
Производители цементов стараются донести информацию о качестве и свойствах продукции, применяя термины обоих стандартов.
Что обозначает маркировка цемента по виду добавок
Помимо основных компонентов, в состав вяжущего минерального вещества вводятся присадки, позволяющие применять цемент в бетонах специального назначения. Информация об особых свойствах закладывается в маркировку продукции. Буквами шифруются порошок и добавки:
Расшифровка маркировки цемента по новым нормативам
У каждого объединения есть признаки, указывающие на особенности изготовления:
Марки цемента и их применение
Используются портландцементы в соответствии с маркировкой, которая прямо указывает на особые условия, если они имеются. Для строительных работ при выборе марки обращают внимание на показатель класса прочности или марки цемента.Действия по обустройству в зависимости от твердости вяжущего порошка:
Составы растворов могут различаться и задаются под условия возводимого объекта. Рецептура смесей определяется проектом.
Читайте также: