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.
к меню ↑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 1000ºC.
Мокрый способ требует большего расхода тепловой энергии, однако позволяет изготавливать цемент высшего качества, благодаря отсутствию влияния неоднородности шлама на конечный продукт.
к меню ↑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.
к меню ↑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%.
к меню ↑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.
к меню ↑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 1400ºC.
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.
к меню ↑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.
