Производство цемента сухим способом технология

Обновлено: 16.05.2024

Сухой способ производства цемента.

При сухом способе производства цемента выбор схемы зависит от физических и химических свойств сырья.

Схема производства цемента по сухому способу во вращающихся печах при использовании в качестве сырья известняка и глины. Производство цементного клинкера в этом случае складывается из следующих операций.

После выхода из дробилки известняк и глину высушивают до влажности примерно 1% и измельчают в сырьевую муку. Помол и сушку сырьевой смеси целесообразно вести одновременно в одном аппарате – сепараторной мельнице, предварительно подсушив глиняный компонент в сушильных агрегатах до влажности 6…8%. Этот способ более эффективен; его применяют на большинстве новых заводов, работающих по сухому способу производства цемента.

Сырьевую муку заданного химического состава получают потеем дозирования сырьевых компонентов в мельницу c последующим усреднением и корректированием сырьевой шихты в специальных смесительных силосах, куда дополнительно подается сырьевая мука с заведомо низким или высоким титром. Затем подготовленная сырьевая смесь поступает в систему циклонных теплообменников, состоящую из нескольких ступеней циклонов. Время пребывания смеси в циклонных теплообменниках не превышает 25…30 с. Из циклонов материал подается в печь, откуда клинкер пересыпается в холодильник. После охлаждения клинкер направляется на склад.

Другие технологические операции при сухом способе производства – подготовка добавок и гипса, помол цемента, его хранение и отправка потребителю – такие же, как и при мокром способе.

Способы производства цемента

Существует несколько методов изготовления цемента: мокрый, полусухой, комбинированный и сухой. Основными способами, которые применяются на ведущих заводах, являются сухой и мокрый.

Мокрый способ производства цемента

Схема изготовления цемента мокрым методом представлена на рисунке ниже.

Затем на мини-завод транспортируют глину из карьера и обрабатывают ее в вальцевых дробилках до той степени, пока размер кусочков будет достигать от 0 до 100 мм.

Далее измельченную смесь отмачивают в болтушках. В результате получается шлам из глины, влажность которого составляет до 70 %.

Затем он поступает в мельницу, где происходит процесс смешивания и размалывания с известняковой массой.

После этого шлам влажностью около 40 % направляется в вертикальный бассейн, в котором выполняется окончательный процесс корректировки. Эта операция имеет исключительное значение, так как на этом этапе обеспечивается химическая формула состава произведенного шлама.

Только после того как шлам пройдет контроль качества, он допускается к последующим этапам. Далее цементная масса транспортируется из вертикального оборудования (бассейна) в горизонтальный, в котором происходит хранение смеси перед поступлением в печь обжига. В горизонтальном бассейне сырьевая масса постоянно помешивается механическим путем с применением сжатого воздуха. Благодаря этому шлам не выпадает в осадок и полностью гомогенизируется. Если в процессе изготовления цемента применяются сырьевые компоненты, что имеют неизменный химический состав, то корректировка химического состава шлама осуществляется в горизонтальном бассейне.

Затем шлам направляется в печь для обжига, в которой он превращается в клинкер. Полученная клинкерная основа цемента поступает в промышленный холодильник для охлаждения. После этого клинкер подвергается дроблению и подается в бункеры мельниц. Там клинкерная масса повторно измельчается.

Если для процесса обжига шлама используется твердое топливо, то возникает необходимость в строительстве дополнительного помещения для хранения и подготовки угля. Когда в производственном процессе применяется жидкое или газообразное топливо, то схема обжига клинкерной смеси имеет упрощенный вид.

В завершение цемент перенаправляется из бункеров мельниц в специальные помещения для хранения. На этом производственном этапе лаборанты осуществляют контроль качества продукции и определяют марку цемента. Только после этого продукция направляется в упаковочные аппараты.

Сухой способ производства цемента

Схема изготовления цемента сухим методом представлена на рисунке ниже.

Во время производства цемента сухим методом используется другая технологическая схема. Глина и известняк, добытые из карьера, после дробления направляются в сепараторную мельницу, где осуществляется помол, смешивание и сушка сырьевых компонентов. Полученная смесь направляется к смесительным аппаратам, где выполняется окончательное смешивание с применением сжатого воздуха. На данном этапе осуществляется корректировка химического состава цементной смеси.

При сухом методе производства процесс обжига сырья может выполняться в различных печах, здесь особое внимание уделяется приготовлению сырьевой массы. Дальнейшие этапы технологического процесса осуществляются так же, как и при мокром методе производства.

Особенности полусухого способа производства

Схема изготовления цемента полусухим методом представлена на следующем рисунке.

Полусухой метод производства цемента очень похож на сухой, но отличия все же есть.

Размер муки, что проходит стадию гранулирования, составляет 10-20 мм, а влажность 11-16 %. Сырье обжигается в печах Леполь и после этого образовавшиеся гранулы направляются на конвейерный кальцинатор.

Из печки выделяются газы, что проходят сквозь гранулы на решетке. В результате этого происходит их нагрев до 900 ºС и они полностью высушиваются. Во время такой термообработки выполняется декарбонизация смеси на 22-30 %, что важно для производства. По завершению этих процессов сырье направляется в печь, где и завершается процесс изготовления цемента. Обжиг гранулированного цемента может происходить в шахтных печах. При этом гранулирование выполняется с частицами угля, после этого цемент направляется на хранение.

Комбинированный метод производства цемента

Схема изготовления цемента комбинированным методом отображена на рисунке ниже.

Этот метод основывается на подготовке сырьевых компонентов по мокрому способу, а их обжиге – по схеме полусухого способа. Полученный в сырьевой мельнице шлам влажностью 30-45 % поступает в специальный фильтр, в котором он обезвоживается до влажности 15-20 %. Далее сырьевая смесь смешивается с пылью, что снижает влажность до 12-14 %.

Затем смесь поступает на обжиг, который выполняется в печах полусухого метода изготовления цемента. Остальные операции комбинированного метода не отличаются от этапов мокрого способа производства.

Методы производства выбирают исходя из технико-экономических и технологических факторов: свойств сырьевых компонентов, однородности и влажности смеси, наличия мощной топливной базы и других.

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.

Сухой способ производства цемента

Производство цемента сухим способом считается самым экономически выгодным среди всех существующих методик. Его отличительной особенностью является применение исключительно сухих материалов. При этом вода не будет участвовать в технологическом процессе.

Чтобы правильно выбрать схему, по которой будет осуществляться производство цемента, необходимо учесть основные физические и химические характеристики сырьевых материалов. В большинстве случаев применяется производственная схема, согласно которой для изготовления цемента используются вращающиеся печи, а в качестве исходного сырья используются известняк и глина.

Сырьевые материалы после выхода из дробилки сушатся до тех пор, пока не достигнут однопроцентной влажности. После этого происходит их измельчение. Как правило, вещества перемалывают и сушат в общем агрегате, который называется сепараторная мельница. При этом глину необходимо предварительно подсушить.

В результате получается сырьевая мука. Она имеет заданный химический состав, который формируется путем дозировки исходных сырьевых материалов в мельнице. Сырьевую шихту необходимо усреднить в специальных силосах для смешивания. В них нужно подать сырье, имеющее повышенные либо пониженные титры.

После подготовки сырьевой смеси она направляется в многоступенчатые циклонные теплообменники. Время нахождения смеси в данных агрегатах составляет менее 30 с. Затем ее обжигают в печи и подают в холодильник, в котором смесь обрабатывается холодным воздухом. Полученный клинкер в охлажденном состоянии отправляют на склад. Там его перемалывают либо отгружают потребителям, которые занимаются производством цемента.

Что касается добавления гипса и прочих компонентов, помола клинкера, хранения материала и его последующей транспортировки, то эти процессы по своей технологии не отличаются от методик производства цемента мокрым способом.

Способы производства цемента

Процесс производства цемента состоит из следующих основных технологических операций: добычи сырьевых материалов; приготовления сырьевой смеси, обжига сырьевой смеси и получения цементного клинкера; помола клинкера в тонкий порошок с небольшим количеством некоторых добавок.

В зависимости от способа подготовки сырья к обжигу различают мокрый, сухой и комбинированный способы производства цементного клинкера.

При мокром способе производства измельчение сырьевых материалов, их перемешивание, усреднение и корректирование сырьевой смеси осуществляется в присутствии определенного количества воды. А при сухом способе все перечисленные операции выполняются с сухими материалами. Мокрый способ приготовления сырьевой смеси применяют, когда физические свойства сырьевых компонентов (пластичной глины, известняка, мела с высокой влажностью и т.д.) не позволяют организовывать экономичный технологический процесс производства сырьевой смеси по сухому способу производства. При комбинированном способе сырьевую смесь приготовляют по мокрому способу, затем ее максимально обезвоживают (фильтруют) на специальных установках и в виде полусухой массы обжигают в печи. Каждый из перечисленных способов имеет свои достоинства и недостатки.

Способ производства цемента выбирают в зависимости от технологических и технико-экономических факторов: свойств сырья, его однородности и влажности, наличия достаточной топливной базы и др.

Производство цемента складывается в основном из следующий операций: добыча сырья; приготовления сырьевой смеси, состоящего из дробления и ее гомогенизации; обжига сырьевой смеси; помола обожженного продукта (клинкера) в тонкий порошок.

Существуют два основных способа производства – мокрый и сухой. При мокром способе производства сырьевую смесь измельчают и смешивают сырьевые материалы с водой. Получаемая сметанообразная жидкость – шлам – содержит 32-45% воды. По сухому способу сырьевые материалы предварительно высушивают, а затем измельчают и смешивают. Полученный тонкий порошок называют сырьевой мукой.

При трехкомпонентной сырьевой смеси корректирующую добавку дробят, после чего она попадает в бункер, откуда вместе с известняком поступает в мельницу. Глину до болтушки пропускают через валковую дробилку. Сырьевые материалы дозируют перед мельницей специальными питателями.

При обжиге клинкера на газообразном или жидком топливе схема производства упрощается, так как отпадает необходимость в приготовлении угольного порошка.

В ряде случаев может оказаться целесообразным комбинированный способ производства, при котором сырьевая смесь в виде шлама, полученного при обычном мокром способе производства, подвергается обезвоживанию и грануляции, а затем обжигается в печах, работающих по сухому способу.

При изготовлении сырьевой смеси по любому способу необходимо стремиться к наиболее тонкому помолу, теснейшему смешению сырьевых материалов и к возможно большей однородности сырьевой смеси. Все это гарантирует однородность выпускаемого продукта и является одним из необходимых условий нормальной эксплуатации завода. Резкие колебания химического со·става сырьевой смеси нарушают ход производственного процесса. Высокая тонкость помола и совершенное смешение необходимы для того, чтобы химическое взаимодействие между отдельными составными частями сырьевой смеси прошло до конца в возможно более короткий срок.

При выборе той или другой схемы производства особое внимание следует обращать на рентабельность работы предприятия и возможность снижения себестоимости продукции. Основными мероприятиями, ведущими к снижению себестоимости являются: интенсификация производственных процессов, повышение коэффициента использования оборудования, рост выпуска цемента, повышение его качества (марки), снижение расхода топлива и электроэнергии, механизация производственных процессов и всех вспомогательных работ, автоматизация управления производственными процессами и некоторые другие.

Мощность цементных заводов устанавливают в зависимости от сырьевой базы и потребности района в цементе. На новых заводах она равна обычно 1-2 млн. т цемента в год. Характерным показателем производительности труда на цементных заводах является выпуск цемента на одного рабочего в год, который в 1963 г. составил 915 т. Выработка на одного работающего была 7-62 т. На заводах, оснащенных высокопроизводительным оборудованием, выработка цемента достигла соответственно 2000 и 1600 т.

На цементных заводах, а также на заводах по производству других вяжущих материалов приходится перемещать от одного аппарата к другому большие массы кускового порошкообразного и жидкого материала. Для транспортирования их применяют ковшовые элеваторы, шнеки, ленточные, пластинчатые и скребковые транспортеры, транспортные желоба, насосы, краны с грейферами. Для транспортирования порошкообразных материалов широко используют пневмовантовые и камерные насосы, а также пневмотранспортные желоба.

Транспортирование шлама имеет ряд особенностей, так как он представляет собой сметанообразную текучую массу, содержащую 32-45% воды. Чтобы уменьшить расход топлива на обжиг, стремятся снизить влажность шлама, а чтобы улучшить его транспортабельность, необходимо увеличить содержание воды. По условиям транспортабельности шлам должен течь по желобу, имеющему уклон в 2-4 %. Чем пластичнее сырьевые материалы, тем больше приходится добавлять воды для получения шлама нужной текучести. Обычно шлам транспортируется центробежными насосами.

На заводы сырьевые материалы доставляют из карьера в виде кусков размерами до 1000-1200 мм. Иногда сырьевые отделения расположены непосредственно на карьерах, откуда шлам поступает на заводы. Так, на Балаклейском цементном заводе отделение болтушек размещено на карьере. Сырьевые материалы в виде мела и глины поступают в дробилки, а затем в болтушки. Полученный глиняно-меловой шлам нормальной влажности перекачивается по шламопроводам на завод.

Удельный расход сырья зависит от его химического состава и зольности топлива и составляет 1,5-2,4 т на 1 т клинкера. Расход электроэнергии на 1 т выпускаемого цемента составляет 80-100 квт/ч.

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

Цементная смесь получается в результате смешивания ряда компонентов:

Если технологический процесс позволяет, то в состав могут быть введены пластификаторы.

Их использование помогает получить следующие эксплуатационные характеристики:

В зависимости от количества добавок выделяются несколько видов продукта:

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:

Сейчас читают: Как и можно ли клеить плитку на шпаклевку или шпаклеванную стену

Цементные составы изготавливаются по проверенным технологиям. В зависимости от состава и качества используемого сырья применяются разные методы подготовки исходных материалов.

Сухой способ

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.

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

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.

Основным достоинством и отличительной чертой белого цемента является его белоснежность. Но его производство обходится намного дороже по сравнению с серым продуктом.
Источник

Современные технологии производства качественного цемента

Какими бы шагами не шагал прогресс в различных отраслях производства и технологий, в строительстве лидирующие позиции стабильно принадлежат хорошо всем известному цементу. И хотя производство цемента – процесс трудоемкий, энергоемкий и затратный, окупаемость цементных заводов очень высокая.

Цемент для замешивания раствора

С целью сокращения расходов данные предприятия, как правило, ставятся там же, где добывается сырье.

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

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.

2 Сухой способ

Сухой способ требует, чтобы любое сырье обрабатывалось без использования воды. В данном случае глину, известняк и прочие компоненты дробят, затем перемалывают до состояния пыли и смешивают с помощью подачи воздуха в закрытых боксах.

При изготовлении цемента сухим способом, в печи на обжиг попадает уже готовое сырье, не имеющее, к тому же, водяных испарений. Следовательно, после термической обработки, мы получаем готовый цемент, не требующий дробления.

Сухой способ значительно уменьшает затраты времени, тепловой энергии и других ресурсах. Он очень выгоден и эффективен при высокой однородности шлама.

2.1 Комбинированный

В основу производства может быть положен мокрый способ и дополнен сухим, или сухой, дополненный мокрым.

В тех случаях, когда в основе лежит мокрый способ, сырье после смешивания обезвоживают специальными сушилками с фильтрами и отправляют в печь почти сухим. Это позволяет уменьшить затраты тепловой энергии, так как значительно уменьшает испарение в процессе обжига. Если в основе производства клинкера лежит сухой способ, готовую смесь гранулируют с добавлением воды.

Территория цементного завода

В обоих случаях клинкер попадает в печь с влажностью от 10 до 18%.

2.2 Бесклинкерный способ производства

Кроме перечисленных выше традиционных способов, производство цемента может происходить бесклинкерным способом. В данном случае сырье представляет собой доменный или гидравлический шлак, который соединяют с дополнительными компонентами и активаторами. На выходе получается шлако-щелочная смесь, которую дробят и перетирают до нужной консистенции.

Бесклинкерная технология производства цемента обладает следующими положительными качествами:

конечный продукт устойчив к любым условиям окружающей среды;
значительно сокращаются затраты тепловой энергии и прочие энергозатраты;
отходы металлургической промышленности используются как сырье для качественного производства цемента, что положительно влияет на чистоту окружающей среды;
дает возможность производить конечный продукт с различными свойствами и в разных цветах без изменения способа производства.

2.3 Производство цемента (видео)

2.4 Оборудование для производства цемента

Поскольку весь процесс производства делится на этапы, которые по своей сути сильно отличаются друг от друга, то и оборудование для получения цемента требуется разнопрофильное. Его можно разделить на следующие подгруппы:

техника для добычи и транспортировки сырья;
для дробления и складирования;
печи для обжига;
станки для измельчения и смешивания клинкера;
станки для фасовки готового цемента.

Поскольку производство цемента производится разными способами, и сырье используется разное, оборудование на заводах так же может быть разным.

В последнее время большой популярностью пользуются частные мини заводы по производству цемента. Иногда его даже изготавливают в домашних условиях, но об этом мы поговорим позже.

Линия по производству цемента

Все дело в том, что оборудование для таких заводов стоит не очень дорого, устанавливаться они могут на относительно небольших площадях, а окупают себя поразительно быстро.

К тому же сборка, разборка и транспортировка производственной линии не вызывает трудностей. Поэтому устанавливать частный завод можно на любом неперспективном сырьевом месторождении, а, выработав его, перевозить в другое место. Такой вариант освободит производителя от задачи транспортировать сырье, что позволит значительно экономить.

2.5 Из чего состоит производственная линия?

Шнековые дробилки. Предназначены для грубого дробления и измельчения сырья.
Молотковые дробилки.
Грохоты или вибрационное сито. Нужно для просеивания дробленого материала.
Устройство подачи материала на первый этап.
Транспортеры. Выполняют функцию подачи сырья к следующему этапу.
Машина для сортировки.
Молотильная и молотильно-дозировочная машины.
Мельница с жерновами.
Станок для смешивания шлама.
Вращающаяся барабанная печь.
Сушильная установка.
Холодильная установка.
Мельница для клинкера.
Ковшевой элеватор с подающими шнеками.
Весовое и упаковывающее оборудование.

3 Изготовление качественного цемента в домашних условиях

В некоторых случаях, когда нужно делать бетонную стяжку, а за цементом ехать далеко, народные умельцы берутся изготавливать цемент в домашних условиях. Отметим сразу, что процесс изготовления цемента в домашних условиях – процесс очень трудоемкий и требует серьезного оборудования и навыков.

Обжиговая печь для производства цемента в домашних условиях

Не надейтесь, что качественный продукт получится у вас с первого раза. До получения настоящего цемента вам придется испортить не один десяток килограммов материала.

Обязательным так же является наличие специального оборудования. Как минимум, вам понадобится дробилка, способная превратить сырье в муку консистенции цемента. А так же доменная печь для обжига при температуре 1400 ºC .

Сырье, используемое для изготовления цемента в домашних условиях, может быть разным, как и технология его производства. Для примера рассмотрим изготовление строительного материала на основе смолы и серы.

Конечный продукт, если его правильно изготовить, прекрасно выдерживает перепады температур, влажности и других атмосферных условий.

Производство цемента своими руками

Его можно применять для кладки кирпича и плитки, а так же для цементной стяжки.

3.1 Порядок выполнения работ

Берем килограмм смолы и растапливаем ее в металлической емкости.
В другой огнеупорной емкости растапливаем килограмм серы.
После того, как оба указанных выше компонента будут доведены до жидкого состояния, их нужно соединить и тщательно размешать до однородности. Чтобы этот состав не застыл, его лучше постоянно подогревать.
В жидкую смесь смолы и серы добавляем два килограмма песка (песок должен быть просеянным, однородным) и три килограмма свинцового глета (оксида свинца).
Заготовку для клинкера нужно долгое время размешивать при высокой температуре, пока масса не станет абсолютно однородной. Для этого нужно сделать высокотемпературную вращающуюся печь.
После обжига клинкеру нужно дать хорошо отстояться.

Такой цемент, приготовленный в домашних условиях, имеет довольно высокое качество и прочностные характеристики.

Данный продукт ни в коем случае нельзя использовать на влажных поверхностях. Так же поверхность, перед нанесением такого домашнего цемента, нужно промазать олифой.

Читайте также: