Srubdoma60.ru

Сруб Дома
30 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Способы производства цемента

Схема изготовления цемента мокрым методом представлена на рисунке ниже.

Производство начинается с извлечения из карьеров твердого известняка, который впоследствии дробится на куски различного размера. Затем куски измельчаются в дробильных агрегатах, пока размеры частей известняка не будут превышать 8-10 мм.

Затем на мини-завод транспортируют глину из карьера и обрабатывают ее в вальцевых дробилках до той степени, пока размер кусочков будет достигать от 0 до 100 мм.

Далее измельченную смесь отмачивают в болтушках. В результате получается шлам из глины, влажность которого составляет до 70 %.

Затем он поступает в мельницу, где происходит процесс смешивания и размалывания с известняковой массой.

После этого шлам влажностью около 40 % направляется в вертикальный бассейн, в котором выполняется окончательный процесс корректировки. Эта операция имеет исключительное значение, так как на этом этапе обеспечивается химическая формула состава произведенного шлама.

Только после того как шлам пройдет контроль качества, он допускается к последующим этапам. Далее цементная масса транспортируется из вертикального оборудования (бассейна) в горизонтальный, в котором происходит хранение смеси перед поступлением в печь обжига. В горизонтальном бассейне сырьевая масса постоянно помешивается механическим путем с применением сжатого воздуха. Благодаря этому шлам не выпадает в осадок и полностью гомогенизируется. Если в процессе изготовления цемента применяются сырьевые компоненты, что имеют неизменный химический состав, то корректировка химического состава шлама осуществляется в горизонтальном бассейне.

Затем шлам направляется в печь для обжига, в которой он превращается в клинкер. Полученная клинкерная основа цемента поступает в промышленный холодильник для охлаждения. После этого клинкер подвергается дроблению и подается в бункеры мельниц. Там клинкерная масса повторно измельчается.

Если для процесса обжига шлама используется твердое топливо, то возникает необходимость в строительстве дополнительного помещения для хранения и подготовки угля. Когда в производственном процессе применяется жидкое или газообразное топливо, то схема обжига клинкерной смеси имеет упрощенный вид.

В завершение цемент перенаправляется из бункеров мельниц в специальные помещения для хранения. На этом производственном этапе лаборанты осуществляют контроль качества продукции и определяют марку цемента. Только после этого продукция направляется в упаковочные аппараты.

Изготовление клинкерной плитки

Себестоимость изготовления квадратного метра изделия – примерно 300 рублей. Реализуя продукцию оптом, предприниматель получает 800–1000 р. за метр. Прибыль составит 500–700 р. с каждого проданного метра.

Получается, что при производстве 1 тыс. квадратных метров в месяц, можно получать доход в 500–700 тысяч рублей. Цифры примерные, но иллюстрируют перспективность бизнеса.

Процесс изготовления плитки разных видов принципиально не отличается. Незначительная разница может быть в ингредиентах и условиях, на каком-то этапе.

Цех по производству клинкерной плитки

Плитка клинкерная имеет характерную фактуру и отделку. Представлена в нескольких вариантах:

  • Гладкая – используется для отделки внутри зданий и оформления фасадов строений. Этот вид неприхотлив в уходе: за счет ровной поверхности ее легко очищать, не забивается грязь, пыль. Покрытие тонкое, смотрится гармонично.
  • «Старинная» — на ней делают искусственные сколы, трещины и другие «повреждения», получая визуальный эффект старения. Изделие применяется для реставрации исторических архитектурных конструкций, зданий, а также современных строений и помещений под древность.
  • Рельефная – эта разновидность клинкера похожа на кирпич внешне и по текстуре.
  • Глазурованная – ровная поверхность с легким глянцем. Используется для декоративной отделки.
  • Не обработанная – этот клинкер хорош для отделки дорожек, производственных помещений.
  • Шероховатая – таким материалом оформляют фасады и внутренние помещения. Похожа на кирпич, благодаря грубоватой фактуре.
Читайте так же:
Открытый цикл помола цемента

Магазины предлагают купить изделия как поштучно, так и квадратным метром. Стоимость: от 30 р. – шт., от 1300 р. – кв. м.

Клинкерная плитка представлена также в виде панелей:

  • Термопанели – это скрепленные вместе элементы плитки, которые заранее монтируются в пенополистирольную плиту с керамической обшивкой. Часто применяются для оформления фасадов. Имеют привлекательный внешний вид. Кроме эстетических функций, еще и утепляют дом. Бывают двух-, трех- и четырехслойные.
  • Неутепленные панели. Представляют собой прочный, стойкий к сгибаниям листовой материал, в который вмонтирован клинкер в виде кирпичной кладки. Отличается хорошей тепло- и звукоизоляцией, легким весом. Считается универсальным вариантом.

Обе разновидности намного упрощают и ускоряют процесс укладки. Стоимость панелей в интернет-магазинах – от 500 рублей за штуку.

Исходное сырье

Смесь для клинкерной плитки включает в себя следующие компоненты:

  • Тугоплавкая, сланцевая глина. Это основная составляющая. Ее состав может быть абсолютно разным. Желательно, чтобы в ней содержалось много щелочных оксидов, но без превышения нужного уровня.
  • Кварцевый песок. Добавляется в пределах 20%, помол тонкий. Необходим, чтобы не допустить на выходе излишней пластичности продукта (снижает жирность).
  • Шамот – применяется для изготовления напольной плитки в тонкоизмельченном виде. Увеличивает плотность изделия.
  • Перлиты, полевые шпаты, мел, доломит. Добавляются для уменьшения температуры спекания – не больше 8%. Перед внесением максимально измельчают.

Кроме перечисленного, иногда добавляют поверхностно-активные вещества, ингредиенты для регуляции механических свойств полученной массы. Состав определяется в зависимости от назначения и места установки – фасад, пол, стены внутри помещений.

Цех по производству клинкерной плитки

Технология

Производство плитки проходит в несколько этапов:

  1. Дозирование – клинкерные изделия имеют отличия от иных видов плитки по компонентам. Важно соблюсти баланс качества и количества исходного сырья.
  2. Дробление – проходит в несколько стадий. Хорошая смесь получится при максимальной однородности готовой массы.
  3. Высушивание – здесь удаляется лишняя влага из будущего продукта. Процесс происходит в распылительных сушилках. На выходе влажность порошка составляет 1–6%, величина зерна 0,24 – 0,34 мм.
  4. Формование – осуществляется в специальных прессах (автоматизированных). Как правило, оборудование – гидравлика. Рабочее давление определяется влажностью порошка и плотностью готового изделия. Варьируется от 15 до 50 МП.
  5. Предварительная сушка – применяется для удаления влаги, оставшейся после предыдущего этапа. Используются разные способы: инфракрасные волны, СВЧ, импульсы. Здесь достигается показатель влажности не больше 0,1 – 0,3%. Время операции зависит от назначения и толщины продукта.
  6. Обжиг – на этом этапе получается готовое изделие. Температура в печи достигает 1450 градусов, что обеспечивает переход компонентов в прочное физическое состояние.
  7. Декорирование – используется ограниченно, на разных стадиях изготовления.

В производстве клинкера применяется два метода – полусухое прессование и экструзионная технология. Отличаются они способом формовки.

Особенности БТЦ

Быстротвердеющий цемент отличается от обычного следующими характеристиками:

  • интенсивным набором прочности, порядка (60-70) % марочной прочности в первые трое суток после заливки;
  • последующие дни, до 28 суток, нарастание прочности снижается, к установленному сроку процесс схватывания продолжается аналогично любому другому виду портландцемента;

Свойства и качество быстрого цемента установлены ГОСТом. В соответствии с существующей документацией быстротвердеющая малопластичная смесь на цементной основе для марок М400 и М500 через 3 дня должна обладать марочной прочностью на сжатие 25-28 Мпа, на изгиб 4-4,5 Мпа.

Важно! Дополнительной тепловой обработкой изделий БТЦ при температуре 700С и выше можно увеличить интенсивность твердения на порядок. В этом случае марочная прочность определяется до 80% в течение 5-6 часов.

Длительное пропаривание и тепловая обработка изделия в условиях температуры, превышающей 80 о С, замедляют процесс твердения и приводят к недобору расчетной прочности

Читайте так же:
Опилки с цементом для утепления потолка

Технология производства

В технологии производства быстротвердеющего цемента задействовано дорогостоящее оборудование:

Вращающаяся печь

  • Вращающаяся конструкция тепловых агрегатов (печей) для обжига клинкера. Необходимую температуру создает беззольное топливо: мазут, природный газ, высококалорийный каменный уголь.
  • Устройство, измельчающее твердые сырьевые компоненты бетонной смеси, отличающихся высокой однородностью.

Этапы производства быстротвердеющего портландцемента следующие:

  • известковый камень спекают в устройстве для обжига при высоких температурах до образования клинкера;
  • полученный промежуточный материал измельчают в барабанно-шаровом устройстве;
  • добавляют гипсовый камень в количестве рассчитанному по данным загрузки.

Быстро застывающие цементные смеси получают из портландцемента и клинкера более тонкого помола. значительно снижает расходы электроэнергии, повышение коэффициентов производительности оборудования, предупреждение его износ.

Области применения

Применение БТЦ

Быстрые цементы применяют при выполнении следующих работ:

  • в процессе кладочных работ в быстром строительстве. Применением быстротвердеющих материалов ускоряют сроки сдачи строительного объекта, сокращают использование подъемной строительной техники (погрузчики, подъемные краны, подъемные краны);
  • в ремонте старых зданий цоколей, фундаментов старых зданий;
  • быстросхватывающим цементом в новом строительстве пользуются для быстрого крепления анкеров, металлических деталей, конструкций;
  • в изготовлении плит для перекрытия строительных конструкций, брусчатки, бордюров, электрических столбов, оград, конструкций, требующих устойчивости, прочности;
  • быстротвердеющий портландцемент применяют для бетонирования в холодное время года, благодаря теплу, выделяющемуся в процессе гидратации бетонной смеси,
    Важно.

БТЦ характеризуется высоким индексом схватывания, обусловленного активацией реакции гидратации, взаимодействия смеси с водой. На время высыхания быстрого цемента влияет состав смеси и условия окружающей среды – температура и уровень влажности.

Оборудование для производства клинкера

экструдер

Изготовление качественной клинкерной плитки невозможно без применения специального оборудования. Для обеспечениякачества технологическая линия должна включать в себя:

  • Экструдер (при соответствующей технологии).
  • Оборудование для формовки и прессования. Применяют различные конструкции прессовочного оборудования, чаще всего это вакуумные, ленточные, рычажные и ротационные модели.
  • Камеры предварительной сушки сейчас в основном электрические, различаются по мощности и объему загружаемого материала.
  • Основное оборудование для производства клинкерной плитки это, несомненно, печь для обжига. Серьезные предприятия применяют так называемые тоннельные печи, время, когда клинкер изготовлялся в небольших печах с применением угля уже прошло. Хотя и такие устройства можно встретить на небольших частных заводах по производству клинкерных изделий, но это в основном исключение.

тоннельная печь

Тоннельная печь представляет собой конструкцию длиной 150 и более метров. Она оснащена источником нагрева, в качестве которого выступает открытый огонь. Заготовки клинкерных элементов помещаются в специальные вагонетки, которые с небольшой скоростью перемещаются по печи. Благодаря этому происходит постепенное нагревание, обжиг и остывание глины. Печи такого типа работают в непрерывном режиме с поддержанием постоянной температуры, необходимой для качественного обжига изделий.

Производство клинкерной плитки требует значительных расходов на энергоносители, кроме того, доставка материала для производства тоже обходится дорого в связи с географией месторождений качественной глины. Все это оказывает существенное влияние на ценообразование конечного продукта. Но повышенная цена клинкера с лихвой компенсируется его эксплуатационными качествами, что делает его применение достаточно популярным в различных направлениях строительной индустрии.

Читайте так же:
Отличие цементной пломбы от химической

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.

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

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.

Как сделать цемент в домашних условиях

Прежде всего стоит сразу уяснить, что качественного продукта в домашних или гаражных условиях получить не удастся. Мало знать, как самому сделать цемент, ведь кроме этого потребуется приобрести специальное оборудование, ну или приложить максимальные мускульные усилия, что в конечном итоге оказывается довольно затратным и утомительным. Гораздо легче приобрести готовое изделие в магазине.

Наиболее простым способом получить в домашних условиях раствор, пригодный для цементирования мелких трещин, является приготовление смеси на основе следующих ингредиентов: воды, водной извести и каменной золы. Эти вещества перемешивают до получения однородной, вязкой массы, которую необходимо сразу же использовать, так как срок хранения этого раствора составляет не более двух часов.

Прочие варианты самостоятельного изготовления цемента предусматривают наличие печи для обжига материала и мельницы для размалывания клинкера в порошок.

Как производят цементный клинкер

Производство цементного клинкера налажено вблизи месторождений применяемого сырья. Это в первую очередь глина и известняк. Компоненты для производства добываются открытым карьерным способом. Получение цементного клинкера является энергозатратным, так как подразумевает продолжительный обжиг сырья при температуре выше +1000°С.

Изначально его производство в упрощенном составе наладили голландские строители. Они обжигали смесь из нескольких видов глины для получения материала, который по прочности не уступает натуральному камню. Современная технология более доработана. В лабораториях производителей сделан расчет пропорции компонентов, при которой материал приобретает наиболее высокие качества с их оптимальным балансом, отталкиваясь от чистоты добываемого в карьерах известняка.

Цементный клинкер разных производителей существенно отличается между собой по качествам, так как на конечные свойства продукта влияет много факторов. Это в первую очередь:

  • Применяемое сырье.
  • Технология нагрева.
  • Используемый метод охлаждения.
  • Фракция помола.
Современные производства при получении цементного клинкера применяют 2 технологии обжига:
  • Мокрая.
  • Сухая.

При мокром обжиге происходит нагрев размоченного сырья. Помещаемую в печь смесь включается не только несколько типов глины и известняк, но и сода, торфяная вытяжка, жидкое стекло. Это позволяет корректировать производимый внутри химический процесс, давая на выходе качественный чистый продукт. Во время обжига из шлама происходит интенсивное отделение углекислоты. В итоге масса разбивается на комки в виде шариков, которые спекаются и при остывании получают форму гранул. В дальнейшем они измельчаются в порошок, и добавляются при производстве цемента.

Читайте так же:
Как получить цементную смесь

Вообще мокрая технология позволяет получать качественный чистый продукт, но она в то же время повышает стоимость производства, так как растягивает его во времени. Компоненты, а именно известняк и глина, смешиваются и размягчаются в воде. В итоге получается шлам, который нужно предварительно отстоять, чтобы убрать примеси. Они осаждаются на дно.

TSementnyi klinker 2

При сухом способе получения цементного клинкера вода не добавляется. Компоненты высушиваются и обжигаются в печи. В итоге получается фракция в виде крупнозернистого порошка либо комков, которые также в дальнейшем измельчаются в мелкий порошок для производства цемента. Перед окончательной фазой обжига шлам нужно осушить, понизив его влажность. Это делается постепенно в специальных барабанных печах. Их длина на большинстве производств примерно равна 200 м.

То, какой по качеству получиться цементный клинкер в первую очередь зависит от состава месторождений, из которых добывается сырье для производства. Однако технология обжига весьма специфическая. Нельзя утверждать, что если определенный производитель применит более химически современное сырье, то его клинкер будет лучше остальных. Очень большое значение имеет стадия охлаждения обожженных гранул. Они извлекаются из печи, после их температуру нужно очень быстро снизить. Если это сделать медленно, то в гранулах выстроятся крупные кристаллы. Это не позволит получить при дроблении качественное связующее вещество.

Быстро охлажденный цементный клинкер состоит из аморфных частиц с мелкими кристаллами. Из него получается более активный цемент. Стоит отметить, что с точки зрения экологической безопасности получение цементного клинкера считается достаточно вредным. Это конечно не сопровождается выбросом токсичных загрязняющих воду, грунт компонентов. Было подсчитано, что 8% углекислого газа, производимого промышленностью, припадает именно на предприятия, которые обжигают клинкер. Это очень ощутимый негативный вклад в глобальное потепление.

Применение клинкера для производства цемента

Чтобы получить из цементного клинкера цемент, его необходимо измельчить. Для этого он перетирается в мелкий порошок. От величины фракции зависит марка конечного продукта. Чем мельче зерна, тем лучшую связующую способность они имеют. Но излишние мелкие песчинки слишком легкие, поэтому в водном растворе могут всплывать. В итоге бетоны, приготовленные из такого цемента, будут прочнее вверху, и ослабленные внизу, где концентрация клинкерного порошка меньше.

Чтобы получить цемент, в измельченный клинкерный порошок включается гипс в количестве 2-2,5%. Он является регулятором схватывания раствора Его присутствие повышает удобство работы. При этом включение в цемент большего количества гипса и меньшего клинкера приводит к потере прочности. Гипс имеет менее надежную связующую способность.

На основе цементного клинкера производится несколько разновидностей цемента:
  • Портландцемент.
  • Романцемент.

Портландцемент представляет собой смесь клинкерного порошка с добавлением мелкой фракции доменного шлака, ракушечника. Последние выполняют роль наполнителя, модифицирующего схватывание. Портландцемент является прочным связующим компонентом для замешивания бетонов. Это один и основных строительных материалов на рынке.

TSementnyi klinker 3

Романцемент получают из клинкера, который образовался в результате обжига известняков. Это менее прочное связующее. Его целесообразно применять при производстве стеновых блоков, панелей, а также бетонов низких марок.

Читайте так же:
1 куб цемента сколько ведер
Состав цементного клинкера
Готовый цементный клинкер может содержать 4 основных компонента в разных пропорциях. Это:
  • Алит.
  • Целит.
  • Белит.
  • Трехкальциевый алюминат.

Алит и белит наиболее концентрированная составляющая любого цементного клинкера Содержание самого алита может составлять 45-60%. Количество белита редко превышает 20-30%.

Перечисленные компоненты являются крайне важными и обязательными в составе цементного клинкера. Именно они и наделяют конечный продукт цемент теми качествами, за которые он и ценится. При этом соотношение данных вещество должно быть строго определенным. Переизбыток любого из них вызывает дисбаланс качеств. В итоге бетоны и растворы из такого цемента могут затвердевать намного быстрее, чем это удобно, либо делают это очень медленно. Они могут недобирать прочность, или наоборот разрывается от повышенной скрепляемости.

Алит в составе цементного клинкера обеспечивает быструю реакцию с водой. Именно этот материал провоцирует реакцию в цементном растворе. Он вызывает его отвердевание в быстрые сроки. Это благодаря ему, бетоны набирают прочность за 28 дней, а не за больший период.

Белит второй по объему компонент в цементном клинкере. Он не реагирует с водой, потому затвердевание бетона не его заслуга. Этот компонент продолжает работать уже после набора прочности после 28 дней. Он набирает окончательную твердость на уровне алита только спустя 12 месяцев. Это очень медленно, учитывая что у алита это всего 28 дней. Таким образом, становится понятным, что бетоны спустя месяц после заливки менее прочные, чем через 1 год.

Свойства материала

Клинкер является уникальным связующим материалом, состоящим из смеси сложных минеральных соединений. В зависти от баланса между ними качества материала могут отличаться в ту или иную сторону.

Характеризуя основные свойства цементного клинкера, можно отметить:
  • Высокую впитываемость.
  • Большую массу.
  • Быстрое схватывание.

Измельченный в порошок клинкер быстро поглощает воду в больших количествах. Это вполне понятно, так как материал является гидравлическим вяжущим. За счет соединения с водой он и приобретает начальную прочность, за что отвечает присутствующий в его составе алит.

TSementnyi klinker 4

Цементный клинкер практически полностью состоит из силикатов. По этой причине он и является настолько тяжелым, особенно в порошковом виде. Именно этот материал и обеспечивает столь большую массу цемента, и вообще бетонных изделий в целом.

При контакте с водой материал быстро начинает схватываться. Это происходит только с порошком. В виде гранул он скрепляющий способностью не обладает. Гипс включается в состав цементов на основе цементного клинкера только для коррекции скорости схватывания. Без него раствор будет затвердевать куда быстрее. Во многих случаях это неудобно, так как не позволяет его выработать в полном приготовленном объеме. Когда клинкер применяется для изготовления различных клеевых смесей, типа клея для плитки или других отделочных материалов, то гипс обычно не добавляется. Именно поэтому плиточный клей так быстро застывает, и не дает плитке сползать.

В то же время цементный клинкер имеет меньшую морозостойкость, чем приготовленный из него цемент. Он впитывает воду, поэтому при ее замерзании начинает разрушаться. Это свойство компенсируется добавлением в составы материалов на основе клинкера корректирующих добавок. Они могут закрывать поры, препятствуя тем самым впитыванию воды.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector