Печь для производства цемента по сухому способу

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.

к меню ↑

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.

к меню ↑

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?

1. Шнековые дробилки. Предназначены для грубого дробления и измельчения сырья.
2. Молотковые дробилки.
3. Грохоты или вибрационное сито. Нужно для просеивания дробленого материала.
4. Устройство подачи материала на первый этап.
5. Транспортеры. Выполняют функцию подачи сырья к следующему этапу.
6. Машина для сортировки.
7. Молотильная и молотильно-дозировочная машины.
8. Мельница с жерновами.
9. Станок для смешивания шлама.
10. Вращающаяся барабанная печь.
11. Сушильная установка.
12. Холодильная установка.
13. Мельница для клинкера.
14. Ковшевой элеватор с подающими шнеками.
15. Весовое и упаковывающее оборудование.

к меню ↑

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

1. Берем килограмм смолы и растапливаем ее в металлической емкости.
2. В другой огнеупорной емкости растапливаем килограмм серы.
3. 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.
4. В жидкую смесь смолы и серы добавляем два килограмма песка (песок должен быть просеянным, однородным) и три килограмма свинцового глета (оксида свинца).
5. Заготовку для клинкера нужно долгое время размешивать при высокой температуре, пока масса не станет абсолютно однородной. Для этого нужно сделать высокотемпературную вращающуюся печь.
6. 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.

Источник

Как это делают: производство цемента, что вы не знали и что нужно знать

Выполнение любых строительных работ невозможно без применения универсального материала — цемента различных видов и марок, который используется для приготовления бетонных растворов, кладочных и штукатурных смесей, при производстве железобетонных изделий. Цемент успешно используется для решения декоративных задач. Поделки и фигурки из цемента находят применения для интересного и нестандартного оформления интерьера и придомовых территорий. Цемент является настолько привычным материалом, что многие не задумываются над вопросом — каким образом он производится?

Изготовление, из чего: цементный клинкер, что это и прочие компоненты

Цемент получают посредством тонкого измельчения клинкера и гипса. Клинкер представляет собой промежуточный продукт производства цемента, получаемый путем равномерного обжига до спекания сырьевой смеси из известняка и глины. Обжиг сырьевой смеси производится при температуре до +1500 градусов в течение 2-4 часов. При измельчении клинкера в состав вводятся добавки: гипс для регулирования сроков схватывания, активные минеральные добавки, объем которых не превышает 15%, для улучшения отдельных свойств готовой продукции.

В процессе изготовления возможно применение и других добавок, в частности, окислы кальция, фосфора, магния, соли. Они присутствуют в составе в небольшом количестве. Их внесение позволяет получить цемент с определенными характеристиками: кислотостойкость, жаропрочность и другие. В зависимости от количества добавок различают несколько видов цемента.

Состав портландцемента и прочих видов

Портландцемент является наиболее распространенной модификацией. Предоставляя общую информацию о цементе производители, поставщики и различные источники имеют в виду именно портландцемент. Материал получают посредством спеканием сырьевой смеси из глины (22-25%) и известняка (75-78%). Химический состав клинкера портландцемента варьируется в широких пределах. Основными окислами являются окись кальция (CaO) в количестве 63-66%, двуокись кремния (SiО2) — 21-24%, окись алюминия Аl2O3 (4-8%) и окись железа Fe2O3 (2-4%), общее содержание которых чаще всего достигает 95-97%. Кроме этого, в малом объеме присутствуют примеси окиси магния MgО (не более 5%), серный ангидрит SO3 (максимум 1%), двуокись титана ТiО2 и окись хрома Cr2O3 в количестве от 0,2 до 0,5%, щелочи Na2O и K2O (0,4-1%) и др.

Глиноземистый цемент отличает ускоренное твердение, химический состав выглядит следующим образом: окись кальция — 35-43; двуокись кремния — 5-10; окись алюминия — 39-47; окись железа — 2-15 и другие оксиды в количестве 1,5-2,5%. В результате в готовом продукте преобладают низко-основные алюминаты кальция.

Магнезиальный. Основным компонентом является оксид магния, добавляющий материалу прочности и повышающий адгезию к древесине, может быть получен из магнезита или доломита посредством прокаливания с последующим помолом. Кроме этого, составляющими являются хлорид магния и сульфат натрия, применяющиеся в качестве затворителя.

Кислотоупорный. Основным компонентом является гидросиликат натрия, смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия.

Общая технология, процесс получения цемента на заводе

Выпуском цемента занимаются специализированные предприятия. Для получения качественного продукта необходимо специальное оборудование и знание технологии. Основой для производства цемента является обожженная сырьевая масса — клинкер, состав которого может быть разнообразным. Независимо от вида получаемого цемента, производственный процесс возможно разделить на 2 основных этапа:

• получение клинкера является наиболее затратным и трудоемким процессом;
• дробление клинкера.

Если подробнее рассмотреть процесс производства, то возможно отметить следующие этапы:

• добыча сырья: гипс, известняк, глина;
• дробление известняка с приданием продукту нужной влажности;
• измельчение известняка и смешивание его с глиной, пропорции варьируются, чаще всего соотношение компонентов составляет 3 к 1, в результате получают сухой, мокрый или комбинированный шлам;
• обжиг сырьевой массы осуществляется в длинной вращающейся печи, разогретой до +1500 градусов, где она спекается и превращается в клинкер — гранулированную фракцию;
• измельчение клинкера в специальных мельницах до получения материала порошкообразного состояния;
• все подготовленные компоненты смешиваются в соответствии с рецептурой, на данном этапе в состав вводится гипс и минеральные добавки.

Печи и прочее оборудование в схеме производства

Все этапы производственного процесса значительно отличаются друг от друга, в результате и оборудование требуется разнопрофильное. Оснащение возможно разделить на несколько подгрупп:

• для добычи и транспортировки сырья;
• для дробления;
• печи для обжига;
• станки для измельчения и смешивания клинкера;
• станки для фасовки готовой продукции.

Производство цемента осуществляется несколькими способами и с использованием неодинакового сырья, поэтому и оборудование может быть разным. В последнее время популярностью пользуются мини-заводы по производству цемента, что позволяет изготавливать строительный материал даже в домашних условиях. Производственные линии отличаются более доступной стоимостью, устанавливаться они могут на достаточно небольшой площади. Сборка/разборка и транспортировка линии не вызывает особых трудностей. Поэтому частный завод для выпуска цемента возможно организовать на любом сырьевом месторождении, по окончании выработки которого оборудование возможно перевезти на другое место. Данное решение также позволяет сэкономить на транспортировке сырья до места переработки. Производственная линия включает следующее оборудование:

• Шнековые и молотковые дробилки для измельчения сырья.
• Грохоты или вибрационное сито для просеивания дробленого материала.
• Устройство подачи материала.
• Транспортеры для подачи сырья на следующий этап.
• Машина для сортировки.
• Молотильная и молотильно-дозировочная машины.
• Станок для смешивания шлама.
• Вращающаяся барабанная печь для обжига и сушки сырья.
• Сушильная и холодильная установки.
• Мельница для клинкера.
• Ковшевой элеватор с подающими шнеками.
• Весовое и упаковывающее оборудование.

Пластификатор и другие добавки, что добавляют в промышленных условиях, картинки

В соответствии с ГОСТом минеральная добавка — материал, вводимый в состав цемент взамен части клинкера для достижения определенных показателей качества и/или экономии ресурсов. По активности различают активные и инертные минеральные добавки. Первые разделяются на природные (пуццоланы осадочного и вулканического происхождения, природные обожженные пуццоланы) и техногенные (доменные гранулированные шлаки, зола-уноса, микрокремнезем (силикатная пыль), обожженный сланец).

Кроме этого, в процессе приготовления бетонных растворов возможно введение в состав следующих добавок:

Пластифицирующие или пластификаторы, использование которых позволяет получить растворы со следующими эксплуатационными свойствами: увеличение прочности; уменьшение времени затвердения; стойкость к проникновению влаги в конструкцию, к колебаниям температур и воздействию агрессивных сред. Пластификаторы могут увеличить пластичность и удобоукладываемость бетонов.

Краситель SIKA SikaCem 1 Color для бетона и растворов 0,5 кг. желтый. Фото Максидом

Вовлекатели воздуха, ввод в раствор которых позволяет увеличить морозостойкость бетона за счет его пористости.

Ускорители схватывания раствора используются при выполнении работ при пониженных температурах окружающего воздуха или для компенсации влияния добавок, тормозящих схватывание.

Замедлители схватывания используются и производителями, и исполнителями для увеличения времени живучести раствора или бетона для предоставления возможности транспортировки на значительные расстояния, проведения поэтапной заливки и т.д.

Уплотняющие добавки для гидроизоляции бетонных сооружений, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности: фундаменты, погреба, подвалы, резервуары для хранения воды, гидротехнические сооружения.

Противоморозные добавки позволяют выполнять работы с бетоном в зимний период.

Полимерные добавки используются для приготовления бетонов повышенной водонепроницаемости, морозостойкости, прочности на изгиб, плотности.

Ингибиторы коррозии используются для защиты арматуры от корродирования и разрушения.

Красящие пигменты для придания соответствующего цвета.

Как производят/изготавливают или добывают

На сегодняшний день производителями используется 3 технологии производства цемента. Выбор осуществляется в зависимости от тепловой мощности компании и качества используемого сырья. Сухую технологию предпочитают использовать зарубежные предприятия, в частности, производители из Египта, Китая и Турции. Мокрый способ популярен у российских заводов.

Кроме традиционных способов производство может осуществляться по безклинкерному методу. В качестве сырья выступает доменный или гидравлический шлак, соединяющийся с дополнительными компонентами. В результате получается шлако-щелочная смесь, которая дробится и перетирается до необходимой фракции. Технология обладает некоторыми положительными качествами:

• готовый продукт обладает стойкостью к любым условиям окружающей среды;
• значительное сокращение энергозатрат;
• отходы металлургической промышленности находят применение в качестве исходного сырья для производства цемента;
• предоставляет возможность получать продукцию с различными свойствами без изменения способа изготовления.

Как получить сухим способом

Сухой способ подразумевает, чтобы обработка любого сырья выполняется без использования воды. В соответствии с данной технологией глина, известняк и другие компоненты дробятся, перемалываются до состояния пыли, смешиваются с помощью пневматического инструмента, подаются на обжиг. В печь на обжиг попадает готовое сырье, не имеющее водяных испарений. Полученный цементный клинкер измельчается до установленной фракции, фасуется в подготовленную тару и отправляется на склад. Использование данной технологии позволяет снизить расходы на производство. Но способ отличается капризностью к однородности сырья. К тому же является экологически опасным.

Как делается мокрым

Главным достоинством данного способа является возможность подобрать нужный состав шлама несмотря на степень однородности исходного сырья. Шлам представляет собой жидковатую массу, содержание воды в которой не превышает 40%. Состав шлама корректируется в специальных технологических бассейнах. После чего он обжигается во вращающихся печах при температуре свыше 1000 градусов и измельчается. Данная технология требует значительного расхода тепловой энергии для высушивания исходного сырья, что увеличивает себестоимость продукции. Но мокрый способ позволяет получить продукт высшего качества.

Как производится комбинированным

Комбинированный способ предполагает объединение сухой и мокрой технологий производства. В качестве основы может быть взят сухой способ, а мокрый выступать в качестве дополнения, и наоборот. Разные предприятия применяют неодинаковые технологии, т.к. выбор зависит от особенностей имеющегося оборудования, расстояния от места добычи сырья, потребностей на установленные марки цемента. Когда основным является мокрый способ, то технология выглядит следующим образом: после смешивания сырье обезвоживается в специальных сушилках и подается в печь практически сухим, что позволяет уменьшить затраты на тепловую энергию, т.к. сокращаются испарения во время обжига. Если в основе лежит сухая технология, то готовая смесь гранулируется с добавлением воды. В обоих случаях клинкер подается в печь с влажностью в 10-18%.

Технологический процесс выпуска белого цемента

Производство белого цемента незначительно отличается от технологии выпуска стандартного серого стройматериала. Но и белый цемент производится в соответствии с сухим и мокрым способами. Основное отличие заключается в том, что сырье обжигается при высоких температурах и впоследствии быстро охлаждается водой. Клинкер белого цемента состоит из известняка, гипса, соли, минеральных добавок и других компонентов, характеризуется как маложелезистый. В качестве исходного сырья для производства клинкера применяются глинистая и карбонатная породы: известняк, кварцевый песок, каолиновая глина и отходы обогащения. Производство белого цемента требует бОльших затрат по сравнению с выпуском обычного серого.

Цемент белый М500 Д0 3 кг. Фото Петрович

Крупные цементные предприятия в мире и России

Крупнейшим мировым производителем цемента является группа компаний LafargeHolcim (Франция). Основными конкурентами являются компании Cemex (Мексика) и HeidelbergCement (Германия). Ведущими представителями рынка являются предприятия Dyckerhoff (Германия), Italcementi (Италия), Anhui Conch Cement (Китай), Taiheiyo Cement (Япония), Votorantim Cimentos (Бразилия). Ведущими производителями России являются следующие компании: Евроцемент Груп, Сибирский цемент, Азия Цемент, Новоросцемент, Себряковцемент.

Изготовление в домашних условиях, что добавить для прочности и не только

В некоторых случаях возможно рассмотреть вариант самостоятельного изготовления. Но прежде чем приступать к работам необходимо запомнить, что процесс изготовления очень трудоемкий и требует наличия специального оборудования и навыков. Кроме этого, качество и характеристики самодельного продукта несопоставимы со свойствами цемента, произведенного в промышленных условиях. Даже при использовании улучшающих свойства добавок, в частности, пластификаторов, это утверждение будет актуально. Поэтому принимать решение об изготовлении цемента своими руками, нужно только в последнюю очередь.

Где купить

Приобрести качественный цемент возможно у сотрудников производителей и поставщиков, контактные данные которых представлены в отдельном разделе нашего сайта. Кроме этого, присутствуют на сайте компании, предлагающие белый цемент.

Источник