Производство цемента

Производство цементаЦемент – это вяжущее порошкообразное вещество, которое получают обжигом горных пород с последующим измельчением полученного клинкера. Цемент обладает способностью связывать в единый продукт отдельные части мелких наполнителей, так и крупные фрагменты. Цемент – это не природный, а искусственный материал. Производство цемента – достаточно энергоемкий и дорогостоящий процесс. Цементные заводы располагаются обычно в местах добычи сырья для производства цементов.
 Для изготовления цемента используют такие сырьевые материалы, как карбонатные породы (мел, известняк, ракушечник, мрамор, мергели, известковый туф и другие), глинистые породы (глины, глинистый сланец, глинистый мергель, лесс и другие), корректирующие добавки (железосодержащие, глиноземистые, кремнеземистые, бокситы), активные минеральные добавки, продукты другие отраслей промышленности (доменные и топливные шлаки, золы, нефелиновый шлам, гипсосодержащие отходы).

Важный технологический этап в производстве цемента – добыча и транспортировка сырья. Около 10% расходов на производство портландцемента составляют расходы на добычу сырья. Сырье добывают открытым способом с поверхности земли. Сначала удаляют слой пустой породы, для этого используют экскаваторы и бульдозеры.
Плотные и твердые горные породы (известняк) добывают, как правило, взрывом или буровыми машинами вращательного или ударно – канатного бурения. Мягкие и рыхлые породы (глина, мел и т.д.) добываются прямой экскавацией роторными экскаваторами, которые одновременно отделяют породу от пласта и осуществляют погрузку сырья. Доставка сырья к месту производства цемента осуществляется автомобильным, железнодорожным транспортом, гидротранспортом, конвейерами. Доставленное сырье подвергают дроблению – механическому измельчению путем раскалывания, раздавливания, излома или истирания. Дробление сырья осуществляется с помощью конусных, щековых, молотковых или валковых дробилок.
Переработанное сырье транспортируют к месту производства с помощью различных транспортных систем – механических (конвейеры и элеваторы), пневматических (насосы, аэрожелоба). В пределах завода транспортирование порошков осуществляют обычно пневматическими способами, которые позволяют перемещать порошки на большие расстояния и избежать большого количества пыли. Сырье для получения цементного клинкера подвергается тепловой обработке.
В печи для обжига сырье проходит такие этапы  – испарение, подогрев и дегидратацию, декарбонизацию, экзотермические реакции, спекание и охлаждение. В целом производство цемента состоит из таких этапов: добыча и первичное измельчение сырья в карьерах, доставка сырья на завод, складирование, измельчение смеси, подготовка смеси к обжигу, тепловая и химическая обработка сырья для получения клинкера, охлаждение клинкера, помол полученного клинкера с добавками, отправка цемента на склад, его хранение, упаковка, отгрузка конечному потребителю. Цемент производится мокрым, сухим или комбинированным способом.
При сухом способе производства измельчение сырья осуществляется при влажности не более 1%, поэтому обязательная процедура перед обжигом – это сушка сырья. Преимуществом сухого способа производства является снижение расходов на топливо, расхода пресной воды и меньший объем печных газов. Это основной способ мирового производства цемента. Для удовлетворения специфических требований различных видов строительства производят особые виды цементов. Для того чтобы получить портландцемент с особыми свойствами используют такие способы: регулирование структуры и минерального состава цементного клинкера, регулирование зернового состава и тонкости помола, регулирование вещественного состава путем введения активный органических и минеральных добавок.