Spisok30.ru

Список Дел №30
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология производства цемента в промышленных и домашних условиях

Технология производства цемента в промышленных и домашних условиях

как делают цемент

Процесс производства цемента достаточно сложен и трудоемок. Он требует наличия специального оборудования и соблюдения технологических норм и условий. Все это сказывается на конечной стоимости цемента. В статье будут рассмотрены особенности приготовления цемента в заводских и домашних условиях, а также рассмотрено необходимое для этого оборудование.

Технология производства цемента

Существуют определенные технологии изготовления, благодаря которым на выходе получают цемент достойного качества. Любые отступления от них изменяют свойства готового продукта и влияют на возможность его дальнейшего применения в строительстве.

Сырье для производства

В качестве исходного сырья используют:

  1. Различные виды глины (глина, глинистая горная порода, суглинок, глинистые сланцы, лессовидный суглинок).
  2. Карбонатные породы (мел, известняк, мергель, доломитовые осадочные горные породы, известняк-ракушечник).

Помимо основных компонентов в состав цемента вводятся корректирующие добавки, изменяющие свойства цемента. Это гипс, фосфогипс, апатит, а также кремнеземистые, глиносодержащие и глиноземистые добавки.

Сырье добывают на известковых и глиняных месторождениях в виде руды. На транспортере происходит измельчение руды до кусков 10-15 см в диаметре. Данный материал транспортируется на завод, где измельчается и обжигается в печах.

Схема изготовления цемента на заводе

Оборудование

В процессе производства цемента необходимы комплекты оборудования для выполнения следующих операций:

  • Добыча сырья.
  • Транспортировка сырья к месту производства.
  • Дробление сырья.
  • Обжиг сырья для получения клинкера.
  • Измельчение гранул клинкера.
  • Смешивание измельченных компонентов.
  • Фасовка цемента в мешки.

Мини-завод

В отличие от огромных заводов по производству цемента, мини-завод дает возможность в короткие сроки начать собственное производство этого стройматериала. Отпадает необходимость возведения капитальных сооружений. Небольшие размеры позволяют сократить штат сотрудников.

Используемое оборудование имеет меньшие размеры и энергопотребление, поэтому быстро окупается. При всей экономии, качество производимого цемента соответствует европейским стандартам. Цена такого мини-завода зависит от комплекта оборудования. В среднем она может составлять около 2,5 миллиона рублей.

Сухой способ производства и его технология

Данный способ является наиболее экономичным. Вода в работе не используется. Известняк и глинистую породу дробят, сушат, а затем мелко перемалывают. Смешивают полученную муку и обжигают в печах для получения клинкерных гранул. Дальнейший процесс не отличается от приготовления цемента другими способами. Клинкер перемалывается, в него вводятся корректирующие добавки. На выходе получается готовый продукт.

Как сделать цемент от этапа добычи до момента складирования можно посмотреть на видео:

Пластификатор

Пластификатор представляет собой химическую добавку в цемент, которая способна повысить прочность цементного раствора и улучшить его пластичность. Тем самым сокращается расход цемента, а прочность застывшего раствора увеличивается.

Кроме того, некоторые разновидности пластификаторов способны улучшать морозостойкость, водонепроницаемость и устойчивость раствора к образованию «высолов». Цементный раствор, в который добавлены пластификаторы, не будет растрескиваться на морозе или на жаре, а служить будет в несколько раз дольше.

Формы

При испытании цемента на прочность используются специальные формы.

Они изготавливаются из стали и служат для следующих целей:

  1. Для изготовления образцов цемента и бетона.
  2. Для определения линейной усадки цементного раствора.
  3. Для вычисления предела прочности цемента или бетона на сжатие и растяжение.

Шнеки

Шнеки представляют собой транспортеры, по которым осуществляется подача цемента в дозаторы. Проталкивание цемента по трубе шнека осуществляется при помощи вращающейся спирали.

Для ее вращения используется мотор-редуктор. Шнеки могут располагаться в любой плоскости, обеспечивая нужное направление подачи цемента. Диаметр шнековой трубы является стандартным — 219 мм. При необходимости длину шнека можно увеличить путем установки дополнительных звеньев.

Читайте так же:
Бачок для кипячения образцов цемента

Гидратация цемента

что такое гидратация цемента

Гидратация цемента — это процесс твердения цементного раствора при его взаимодействии с влагой. Процесс гидратации может замедляться или вовсе прекращаться при высыхании цементного раствора или при его замерзании.

В частности, в летний зной раствору угрожает пересыхание. Поэтому в течение первой недели залитый цементный раствор желательно поливать водой или накрыть полиэтиленом для предотвращения испарения влаги. Зимой следует сооружать укрытия для предотвращения замерзания раствора.

Скорость гидратации можно также изменять путем добавления в цементный раствор соответствующих модификаторов. Они способны повысить устойчивость раствора к морозу и к пересыханию.

Добавки в цемент для гидроизоляции и для цвета

При помощи специальных наполнителей — колеров, удается обеспечить цементному раствору гидроизоляционные свойства. При смешивании с цементным раствором такие добавки способствуют образованию кристаллов, препятствующих быстрому испарению из раствора влаги.

Прочность такого раствора улучшается. При окончательном застывании происходит разрастание кристаллов и закупоривание имеющихся в бетоне пор. Такой бетон становится водонепроницаемым.

При помощи добавок изменяется цвет цементного раствора. Для этого используются красители на основе оксидов различных металлов. Например, красная окись железа сделает цемент красным, зеленая окись хрома придаст цементу зеленый цвет, обыкновенная сажа сделает цемент черным.

Перевалка цемента

Перевалка готового цемента — это процесс его отгрузки в цементовозы при помощи специального оборудования и последующей разгрузки. Для перевалки цемента используются загрузочные устройства, имеющие возможность опускаться в открытый люк цементовоза и герметично там фиксироваться.

Вытесняемый из цементовоза воздух выводится наружу посредством пылевого вентилятора. В качестве оборудования для разгрузки используются боковые и донные разгружатели. При перевалке цемента из вагонов применяются шнековые лотки, подъемники и насосы.

Как это происходит показано на видео:

Фасовка в мешки, оборудование

Фасовка различных видов цемента в отдельные мешки производится с целью его точного дозирования, а также защиты цемента от влаги. Материалом для мешков служит многослойная крафт-бумага, обладающая повышенной влагостойкостью. Расфасовка цемента осуществляется посредством специальных фасовочных аппаратов, работающих в полуавтоматическом или автоматическом режимах.

Цемент подается из силоса в фасовщик, откуда производится его засыпка в мешки. Когда мешок достигает требуемого веса, подача цемента останавливается. Полный мешок упаковывается и подается на транспортер.

Складирование, хранение и перевозка цемента

как перевозят цемент

Цемент имеет ряд особенностей, которые оказывают влияние на способы его хранения. Он постепенно теряет свои качества не только при контакте с сырыми поверхностями, но и ввиду поглощения влаги из воздуха.

Поэтому хранение цемента в мешках допускается только в закрытых складских помещениях, имеющих нормальную влажность и достаточную вентиляцию.

Иначе обстоит дело с хранением рассыпного цемента. Склады для него, в зависимости от особенностей конструкции, могут быть силосными и бункерными.

Силосные склады — это металлические или железобетонные цилиндры-емкости, установленные вертикально. В нижней части имеются конусы для выдачи цемента в цементовозы. Бункерные или полубункерные склады представляют собой различные по форме емкости, размещаемые как поверх уровня почвы, так и под землей. Подача цемента в хранилища осуществляется транспортерами, а его выгрузка — при помощи шнековых механизмов.

Для перевозки цемента по железной дороге используются специальные вагоны-цементовозы. В них цемент перевозится насыпью. Это довольно экономичный способ, позволяющий быстро разгружать вагоны. При перевозке цемента в мешках используются обычные товарные вагоны.

Читайте так же:
Металлические столбы для забора залить цементом

Доставка цемента цементовозами

Для перевозки цемента по автодорогам используются цементовозы, представляющие собой тягачи с установленными на них цистернами. Их различают по грузоподъемности и способу загрузки. Самозагружающиеся машины способны в автоматическом режиме загружать рассыпной цемент из железнодорожных вагонов и силосов.

Производство в домашних условиях

Если вы решили изготавливать цемент в домашних условиях, то вам потребуется специальное оборудование: высокотемпературная печь для обжига, мельница и весы. В качестве сырья берется 1 часть глины или суглинка и 3 части известняка. Их необходимо измельчить и обжечь в печи при температуре около 1450 градусов. Именно при такой температуре происходит спекание материала и образование клинкера.

Клинкерные гранулы необходимо очень тщательно измельчить при помощи мельницы, а затем добавить в полученный порошок 5-6 % гипса. Полученный домашний цемент следует расфасовать в герметичные упаковки и хранить в сухом помещении. Качество домашнего цемента будем отличаться от материала выпущенного на производстве.

Видео расскажет, как правильно хранить цемент зимой и не только:

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.

технология производства качественного цемента

Состав цемента

При изготовлении продукции могут быть использованы другие добавки, например, окислы кальция, магния, фосфора, соли. Но они используются в небольших количествах. Их вносят для того, чтобы получить установленные характеристики — жаропрочность, кислотоустойчивость и пр.

особенности производства цемента

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

  1. Препятствовать проникновению влаги в конструкцию.
  2. Уменьшение времени затвердевания.
  3. Увеличение прочности.
  4. Стойкость к колебаниям температур, влиянию агрессивных сред.

химический состав цемента

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.

  1. Добыча сырья, в состав которого входит гипс, глина, известняк.
  2. Дробление известняка с приданием полученному продукту необходимой влажности.
  3. Измельчение известняка. Смешивание его с глиной. Концентрация компонентов может меняться. Все зависит от характеристик используемого сырья. В основном соотношение составляет 3:1. В результате получается комбинированный, сухой или мокрый шлам.
  4. Обжиг. Сырьевая масса отправляется в печь, разогретую до 1500 градусов, где спекается и превращается в гранулированную фракцию — клинкер.
  5. Измельчение. Клинкер в специальных мельницах измельчается до порошкообразного состояния.
  6. Подготовленные ингредиенты смешиваются в соответствии с рецептурой марки будущего цемента. В процессе смешивания добавляется гипс и специальные минеральные добавки.

Сухой способ

При производстве не используется вода. Основные материалы — глина и известняк, дробятся на специальном оборудовании. Сушатся, перемалываются в муку. Смешиваются при помощи пневматического инструмента и подаются на обжиг.

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.

как и где производят цемент

Температура обжига превышает 1000 градусов, поэтому изготовление цемента мокрым способом требует больших энергозатрат. Но дает возможность получать продукт высокого качества.

Читайте так же:
Можно ли цемент сушить феном

Комбинированные способы

Технология предполагает объединение сухого и мокрого способов производства цемента. Один из них может быть взят за основу, а второй — выступать в качестве дополнения. На разных предприятиях эти способы имеют различия. Все зависит от особенностей имеющегося оборудования для производства цемента, близости к месту добычи сырья, а также от потребностей на установленные марки продукта.

готовый цемент с производства

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.

Технология производства цемента безобжиговым способом

Технология основана на совместном помоле металлургических шлаков с добавками возбудителями и активизаторами твердения. В качестве активизаторов в данной технологии используются: Ca2SO4 (гипс строительный), Na2CO3 (сода кальцинированная), NaOH (сода каустическая), Na2O×nSiO2 (жидкое стекло).

Получаемые продукты: сульфатно-шлаковые цементы, шлакощелочные цементы М300 — М600.

Сырьевыми материалами для производства портландцементного клинкера чаще всего служат горные породы: глина и известняк.

Глина состоит из различных веществ, содержащих в основном три окисла: SiO2 — двуокись кремния (кремнезем), Al2O3 — окись алюминия (глинозем) и Fe2O3 — окись железа. Известняк состоит в основном из углекислого кальция CaCO3, который может быть представлен в виде двух окислов: СаО — окиси кальция и СО2 — двуокиси углерода (углекислого газа).

При обжиге клинкера глинистые вещества и углекислый кальций разлагаются. Газообразные продукты, в частности СО2, удаляются, а оставшиеся четыре окисла СаО, SiO2, Al2O3, Fe2O3 — образуют при спекании основные минералы цементного клинкера.

Процентное содержание основных окислов в клинкере обыкновенного портландцемента находится в следующих пределах:

Наряду с основными окислами в клинкере могут быть и некоторые другие, например окись магния MgO, окислы щелочных металлов K2O и Na2O, ангидрид серной кислоты SO3, двуокись титана TiO2, фосфорный ангидрид P2O5, окись марганца Mn2O3. Эти окислы в той или иной степени влияют на качество цемента.

Данная стадия производств цемента в предлагаемой технологии обойдена путём замены клинкера шлаком доменным гранулированным (ГОСТ 3476-74). Шлак является отходом производства при выплавке чугуна и представляет собой пористые кристаллические или стекловидные гранулы плотностью 2,8-3,0 г/см³ твёрдостью 5-6 единиц по шкале МООСа следующего химического состава:

Из приведённого следует, что химический состав доменного шлака весьма близок по составу к обожённому клинкеру.

Способность молотого шлака к твердению при затворении водой известна давно, но в связи с пониженным содержанием в шлаке СаО активность молотого шлака низка. Прямое введение в шлак оксида кальция (извести) недопустимо, т.к. вышеуказанные оксиды кальция, кремния, алюминия и железа находятся в шлаке в виде минералов сложного состава (трёх- и двухкальциевых силикатов, трёхкальциевых алюминатов и четырёхкальциевых алюмоферритов) и введение извести приведёт к нарушению минералогического баланса, что в свою очередь, крайне отрицательно скажется на свойствах цемента: скорости нарастания прочности, стойкости в водах, экзотермичности. Данная проблема устраняется введением в доменный шлак технического гипса (сульфата кальция), который при затворении смеси шлак и гипса водой вступает в химическое взаимодействие с продуктами гидратации шлаковых минералов, что в свою очередь приводит к получению полноценного цементного камня.

Читайте так же:
Для чего используют цемент м200

Кроме того, в смесь шлака и гипса вводится незначительное количество готового портландцемента для активации химического взаимодействия. В результате смешивания и совместного помола трёх ингредиентов (шлака, гипса и портландцемента) образуется цементное вяжущее — сульфатно-шлаковый цемент марки М400 (по пределу прочности при сжатии в 28-ми дневном возрасте полностью соответствующий техническим условиям, введённым в действие с 01.01.96г., постановлением Минстроя России от 03.05.95г. №18-40). Сульфатно-шлаковый цемент применим для всех видов строительных работ, приготовления растворов и бетонов, изготовления искусственных каменных материалов, а также, в связи с высокой стойкостью против действия сульфатных вод, в морских и речных гидросооружениях и для подземных конструкций, находящихся в условиях повышенной влажности.

Специалистами НО «Спецтехнологии» произведён подбор оптимального состава сырьевой смеси на 1 тонну цемента:

Рецептура №1:
Шлак доменный — 800 кг;
Гипс технический — 150 кг;
Портландцемент М400 — 50 кг.

Рецептура №2:
Шлак доменный — 700 кг;
Гипс технический — 250 кг;
Портландцемент М400 — 50 кг.

Настоятельно рекомендуем соблюдать вышеуказанный состав сырьевых смесей. Рецептура №2 позволяет получать цементы марки М600, но является экономически менее выгодной рецептуры №1.

Кроме сульфатно-шлаковых цементов специалистами НО «Спецтехнологии» рекомендуются к изготовлению шлакощелочные цементы, позволяющие в зависимости от химического состава шлаков получать цементы марочностью М400 — М1200.

Обязательное требование к шлакам — наличие стекловидной фазы, способной реагировать со щелочами. В качестве щелочного компонента рекомендуются к применению кальцинированная или каустическая сода, поташ, растворимый силикат натрия, а так же щёлочесодержащие отходы (содощелочной плав, содопоташная смесь, цементная пыль и т.п.). Оптимальное содержание щелочных соединений в готовом цементе составляет 2-5% от массы шлака в пересчёте на Na2O. Для шлаков с модулем основности (Мо) больше 1 применимы все щелочные соединения и их смеси, для шлаков с Мо<1 только едкие щёлочи и щелочные силикаты (жидкое стекло).

Рецептура №3:
Шлак доменный — 900 кг;
Сода кальцинированная — 50 кг (в виде водного раствора) или 80 кг (в сухом виде);
Портландцемент М400 — 50 кг.

В связи с высокой скоростью набора прочности цементным камнем для предотвращения усадочных деформаций рекомендуется ввод в сырьевую смесь суперпластификаторов (С3, Relamix и т.д.) в количестве не более 0,3%.

Высокопрочные смеси (до М1200) образуются при замене в рецептуре №3 кальцинированной соды жидким стеклом (Na2O×nSiO2) из расчёта 1 часть жидкого стекла на 2 части шлака.

Смешивание компонентов производится в обычной бытовой бетономешалке в течении 10 минут при частоте оборотов барабана мешалки 50-60 в минуту. Шлак должен иметь влажность не более 0,7%. В случае более высокой влажности шлака необходима его подсушка любым доступным способом (на открытой площадке под солнцем, нагревом и т.д.).

Следующим наиболее важным этапом производств цемента является помол полученной сырьевой смеси. Процесс тонкого помола в традиционных измельчающих механизмах (шаровых, гравитационных, струйных мельницах) является весьма энергоёмким (до 800 кВт электроэнергии на 1 т. размалываемого продукта), сопряжён с безвозвратной потерей металла из-за износа рабочих элементов измельчителей, отличается чрезвычайно низкой эффективностью (КПД не более 7%). Тонкость помола в данных измельчителях составляет 0,06 — 0,08мм.

Читайте так же:
Как отмыть цемент с металлической двери

Сульфатно-шлаковый цемент с такой тонкостью помола будет иметь марочность не более М200. Для достижения тонкости помола 0,02-0,04 мм в предлагаемой технологии используется принципиально новый метод измельчения — высокоскоростное ударное нагружение материала.

Москалев Александр

Смесители сухих смесей, оборудование для производства ССС,
Станции растаривания, Пневмокамерные и пневмошлюзовые насосы, Телескопические загрузчики, Весовые бункера-дозаторы
Тел.: +7 909 261-13-29
info@stroymehanika.ru
Skype: A.Moskalev_SM

Лабазин Илья

Вопросы дилерского сотрудничества, Фасовочные станции, Станции затаривания, Дозаторы малых добавок
Тел.: +7 962 272-62-77
info@stroymehanika.ru
Skype: stroymehanika71

Лозовский Михаил

Ленточные конвейеры и элеваторы, Винтовые конвейеры АРМАТА, Силосы цемента, Дробильно-сортировочное и помольное оборудование, Виброгрохоты и вибросита
Тел.: +7 960 616-30-22
info@stroymehanika.ru

Производство цемента

thyssenkrupp Industrial Solutions, как опытный партнёр, помогает своим клиентам находить оптимальные решения для каждого проекта строительства завода, обеспечивая создание прибыльного, энергосберегающего цементного производства, при этом сокращая потребление ресурсов. С точки зрения постоянно увеличивающихся объёмов выпуска крайне важно точное определение размеров системы и сопутствующего оборудования, подвергающегося максимальным механическим нагрузкам. Наша компания обладает высоким уровнем ноу-хау в этой области.

От подготовки сырья

до производства клинкера и цемента

и решений по автоматизации

Технологические процессы и цементные заводы

Эффективное производство высококачественного цемента требует намного большего, чем просто сочетание отдельного оборудования или этапов технологических процессов. Для наших клиентов мы предлагаем полную технологическую цепочку из единого источника: от карьера до цементно-погрузочного комплекса и от разработки, поставки, установки и ввода в эксплуатацию до послепродажного обслуживания. А благодаря современным технологическим процессам наши заводы экономят ресурсы и защищают окружающую среду без снижения производительности и экономичности эксплуатации.

Краткий обзор нашего ноу-хау

От подготовки сырья…

1. Дробление
Сырьё дробится до размера крупного гравия

2. Промежуточное хранение и усреднение
Сырьё складируется или усредняется в усреднительных складах

3. Дозирование
Дозирующее устройство подаёт сырьё на мельницу, обеспечивая правильный объём и состав

4. Измельчение
Сырьё измельчается до требуемой зернистости в сырьевой мельнице и одновременно сушится

5. Гомогенизация
Сырьевая мука гомогенизируется и хранится в силосах для последующей дозированной передачи в теплообменник

… до производства клинкера Клинкер (цементный клинкер) – продукт, получаемый обжигом до спекания или плавления сырьевой смеси надлежащего состава и содержащий, главным образом, высокоосновные силикаты и (или) высоко – или низкоосновные алюминаты кальция. …

6. Предварительный прогрев и декарбонизация
Сырьевая мука предварительно нагревается и кальцинируется в циклонном теплообменнике с декарбонизатором

7. Обжиг
Сырьевая мука обжигается во вращающейся печи при температуре около 1500°C до образования клинкера

8. Охлаждение
Большая часть тепла, отводимого в ходе охлаждения клинкера, рекуперируется для использования в производственном процессе

… и производства цемента

9. Хранение
Склад клинкера используется для хранения и подачи клинкера на помол

10. Измельчение
В ходе измельчения клинкера в процесс помола вводятся добавки для получения требуемого типа и сорта цемента

11. Хранение, упаковка и погрузка
Готовый цемент подается в накопительные силосы. Наконец, навалом или в мешках он отгружается заказчику.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector