СЫРЬЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЦЕМЕНТА
Основные материалы, которые используются при производстве цемента – минералы, содержащие оксид кальция, кремнезем, глинозем и оксид железа.
Эти компоненты редко встречаются в одном виде сырья, поэтому для производства цемента подбирают сырьевую смесь по следующим компонентам:
КАРБОНАТНЫЙ КОМПОНЕНТ (богатый известью) содержится в сырьевой смеси в кол-ве 76-80%:
- Известняк. Твердость по шкале Мооса 1,8-3,0. Чем древнее геологическая фракция, тем тверже. Одна из разновидностей известкового шпата – мрамор.
- Мел. В отличие от известняка имеет более рыхлую, землистую структуру, поэтому относится к сырью специально предназначенному для мокрого способа производства. Мел – мягкое сырье, не требует дробления.
- Мергель – известняк с примесями кремнезема и глинистых веществ, а также оксида железа, это переходная ступень к глинам. Твердость мергеля ниже твердости известняка, чем больше глинистых веществ, тем ниже его твердость.
Это прекрасное сырье для производства цемента.
Каждый из этих материалов имеет различный коэффициент размалываемости. Чем выше значение данного коэффициента, тем легче этот материал подвержен измельчению. Ниже в таблице приведены коэффициенты размалываемости для основных материалов для производства цемента.
| Размалываемый материал | Коэффициент размалываемости |
| Клинкер вращающихся печей | 1.00 |
| Клинкер шахтных печей | 1.15-1.25 |
| Гранулир. доменный шлак | 0.55-1.10 |
| Мел | 3.70 |
| Глина | 3.00-3.50 |
| Мергель | 1.40 |
| Известняк | 1.20 |
| Кварцевый песок | 0.60-0.70 |
ГЛИНИСТЫЙ КОМПОНЕНТ (бедный известью)
Глинистые минералы имеют тонкозернистую структуру, размеры зерен не превышают 2 мкм.
КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ
Добавляют в тех случаях, когда химический состав сырьевой смеси не отвечает установленным требованиям. Например, для повышения кремнезема применяют песок, трепел. При недостатке оксида железа для снижения температуры спекаемости клинкера и увеличения коэффициента насыщения добавляют колчеданные огарки, железную руду. Это приводит к экономии газа при обжиге. Для необходимого обеспечения содержания СаСО3 используют карбонатный и глинистый компоненты, которые имеют разные карбонатные составляющие СаСО3 (титр). Карбонатный компонент содержит до 97% СаСО3, глины около 10%. Необходимо добиться, например, титра 80%. Поэтому на цементных заводах имеются шламобассейны с высоким и низким содержанием титра, шлам из которых смешивается в определённых пропорциях.
В связи с этим, каждый завод по производству цемента имеет собственный, уникальный состав сырья для производства готовой продукции.
Приведем, для примера, смеси материалов, которые используются некоторыми цементными заводами Украины:
– известняк, глина, шлак;
– мергель, мел; огарки 2.5%;
– известняк, глина+суглинки, корректирующие добавки;
– известняк-ракушечник; краснобурая глина;
– углемоечная порода, кек, огарки;
– мергель, суглинки, пиритные огарки.
Выбор состава смеси материалов с полезными компонентами, в большинстве случаев, обусловливается географическим расположением завода и легкостью поставки исходного сырья.
Единственное, что общее на всех заводах по производству цемента – это сложность измельчения исходного материала, так как материал достаточно тверд по своим физическим характеристикам и имеет высокие показатели абразивности. Поэтому в данной отрасли строительной промышленности при измельчении материала в трубных мельницах использует высококачественные помольные шары с повышенной твердостью по всему сечению. Компания Энергостил на протяжении десяти лет поставляет помольные шары цементным заводам, которые расположены не только на территории Украины, но и за ее пределами.
состав и производство, как добывают сырье на заводе, технология и изготовление в домашних условиях
Цемент входит в число основных строительных материалов. Он используется при создании связующих строительных растворов, цемент используют при изготовлении бетонных и железобетонных изделий. От качества данного материала зависит, насколько прочное и долговечное будет здание, или железобетонная конструкция.
История цемента началась в Англии, где в 1824 году был зарегистрирован патент на его изобретение. В то время для изготовления цемента использовалась известковая пыль, смешанная с глиной. Полученная смесь подвергалась воздействию высокой температуры, при которой она спекалась.
Обожжённый полуфабрикат цемента называется клинкер. Цементом он становится после перемалывания клинкера до порошкообразного состояния.
В строительстве используется основное свойство цемента – при смешивании с водой он постепенно твердеет, а затем превращается в прочный камень.
Характерную для готового изделия прочность материал может приобрести даже в воздушной среде, если присутствует избыточная влажность.
Содержание
- 1 Сырьё для производства цемента, из чего он делается, технология изготовления
- 2 Состав, из которого производят цемент
- 3 Производство – как изготавливают цемент, процесс получения на заводе
- 4 Классификация цементных смесей
Сырьё для производства цемента, из чего он делается, технология изготовления
Сегодня процесс изготовления цемента изменился. Изготовляют его несколькими способами, да и компоненты, входящие в его состав, тоже отличаются от использовавшихся две сотни лет назад.
Чтобы было понятно, из чего делают цемент и как происходит его производство, необходимо знать, какие виды сырья используют сегодня производители этого важного строительного материала.
Так как сырьём для производства цемента гост31108 2003, гост 30515 2013 служат естественные породы, то и предприятия, занимающиеся его изготовления, чаще всего размещают поблизости от мест добычи этих пород.
Все ископаемые, из которых делается цемент, делятся на два вида:
- Карбонатные ископаемые, отличающиеся характеристиками и особенностью структуры. Именно структура породы обеспечивает эффективное её взаимодействие с остальными ингредиентами состава продукта.
- Глинистые и горные породы, имеющие осадочное происхождение. Имея минеральную основу, при увлажнении они приобретают пластичность и увеличиваются в объёме. Так как для данного вида сырья характерна вязкость, то их можно использовать, производя цемент сухим способом.
Теперь следует назвать конкретно, какие ископаемые относятся к каждому из видов сырья, используемых при производстве цемента.
К карбонатным породам относят следующие виды природного сырья:
- мел, представляющий разновидность известняка. Обладает способностью легко измельчаться;
Мел
- мергелистый известняк, в природе встречается как в рыхлом, так и в твёрдом состоянии. В породе могут содержаться примеси глины, поэтому данный вид известняка считается сырьём переходным, обладающим свойствами, характерными и для известняков, и для глины;
Мергелистый известняк
- известняки – ракушечники, не имеющие включений кремния.
Порода имеет пористую, легко разрушающуюся при сжатии структуру;
Известняки – ракушечники
- доломитовые породы и другие ископаемые осадочного происхождения. Они содержат карбонаты, придающие породе ценные свойства.
Доломит
Глинистые породы включают следующие виды ископаемых:
- глина с минеральными включениями, набухающими при контакте с водой;
Глина
- суглинки, содержащие повышенную концентрацию частиц песка;
Суглинки
- сланцы, имеющие глинистую основу. Данное сырьё относят к горным породам, повышенной прочности. При механическом воздействии разделяется на пластинчатые пластины. Характеризуется стабильным составом и низким содержанием влаги;
Сланцы
- лесс, пористая порода, с включениями частиц кварца и силиката.
Лесс
Кроме данных видов сырья, что изготавливать цементную смесь на заводе используют некоторые виды производственных отходов. Для улучшения качества в его состав добавляют добавки, предусмотренные технологическим процессом: глинозём и кремнезём, плавиковый шпат и апатиты.
Применение песка просто необходимо при проведении самых разных ремонтных и строительных работ. Тут все о применении карьерного песка.
При проведении отделочных работ на кухне, в ванной или в любом другом помещении необходимо знать время высыхания плиточного клея. Здесь можно узнать, сколько сохнет плиточный клей.
В настоящее время декоративная штукатурка по праву является самым популярным и прогрессивным методом отделки. Перейдя по ссылке ознакомитесь с самостоятельным ее приготовлением.
Все добавки, называемые пластификаторами, также природного происхождения. Они влияют в лучшую сторону на следующие качества цемента:
- увеличивают стойкость к изменениям температуры;
- усиливают прочность;
- подвижность и эластичность продукта;
- уменьшает проникновение воды в готовое изделие.
В зависимости от свойств, добавленных в состав цемента пластификаторов, его раствор будет застывать быстрее, или же медленнее.
Состав, из которого производят цемент
Часть людей работающих в сфере строительства не знают, из чего делается цемент.
Состав цемента может быть различным в зависимости от марки и предназначения.
Однако вне зависимости от вида цемента, то есть рецепта, использованного при его производстве, основой для него служат два компонента – известняк с добавлением глины.
Глина
Количество известняка в три раза превышает количество глины. Такие пропорции необходимы для получения качественного клинкера, являющегося полуфабрикатом для производства цемента.
Известняк
Теперь можно назвать основные компоненты состава, чтобы каждому было ясно, из чего делают цемент:
- клинкер, основа конечной продукции, определяющая её характеристики прочности. Используется в виде гранул диаметром до 60 мм. Его термообработка выполняется при температуре, доходящей до 1500°. При плавлении клинкера образуется масса, для которой характерно высокое содержание кремнезёма и кальциевого диоксида;
- данные компоненты влияют на эксплуатационные характеристики конечного продукта.
Перед обжигом гранулы клинкера измельчаются до пылеобразного состояния; - гипс, определяющий скорость затвердевания цемента. В базовых рецептах предусмотрено добавление в состав чистого гипса до 6 % от общего количества компонентов;
Гипс
- специальные добавки (пластификаторы, морозостойкие присадки, жидкое мыло и т.д.), усиливающие свойства, уже имеющиеся у продукции, или же придающие ей специальные характеристики, способные расширить область применения цемента.
Пластификатор
Производство – как изготавливают цемент, процесс получения на заводе
Изготовление материала выполняется в определённом порядке, поэтапно. В технологии его производства предусмотрены следующие операции:
- Ингредиенты, предназначенные для изготовления клинкера, предварительно смешиваются. Обязательно необходимо точное соблюдение пропорций состава – 25 % глины и 75% известняка.
- Полученный состав обжигается при высокой температуре. При высокотемпературном обжиге глина и известь соединяются, образуя клинкер.
- Готовый продукт измельчается шаровыми мельницами, состоящими из барабанов, расположенных в горизонтальном положении, внутри которых размещены стальные шары. Помещённый в них клинкер размельчается до состояния порошка.
- Чем мельче полученные фракции цемента, тем лучшие эксплуатационные характеристики он будет иметь.
Существует несколько методов изготовления данного строительного материала. Их выбор обусловлен многими факторами, основными из которых является специфика имеющегося на предприятии оборудования и спрос на определённые марки цемента.
Разработанные технологии имеют отличие в способах подготовки сырья, используемого при производстве состава. Порядок его изготовления остаётся прежним.
Производство
Разработаны следующие методы:
- Мокрая технология, предусматривающая замену извести мелом. В процессе смешивания компонентов состава происходит измельчение их в шаровой мельнице. Это процесс выполняется с добавлением воды.
В результате образуется шихта, имеющая концентрацию влаги до 50%. - Полученный материал затем обжигается в печи. После обжига он уже становится клинкером. Затем его измельчают.
- Сухая технология значительно уменьшает себестоимость производства, так как она объединяет несколько технологических операций в единый процесс. При использовании данной технологии компоненты, поступающие в шаровую мельницу, одновременно размалываются и сушатся.
- Для сушки используется воздействие горячих газов. Готовая шихтная масса имеет консистенцию порошка.
- Комбинированная технология объединяет особенности вышеописанных способов производства. В зависимости от оборудования, используемого на предприятии, может быть получен полусухой состав, имеющий влажность до 18%.
- Во втором варианте первоначально подготавливается сухая смесь, затем увлажнённая до 14 %. В обоих вариантах подготовленный состав затем отжигается и перемалывается.
Подробнее о производстве цемента смотрите на видео: