Robototehnika-info.ru

Робототехника Инфо
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Производство цемента

Производство цемента

В этой статье рассмотрено производство, пожалуй, самого популярного строительного материала — производство цемента. Именно этот материал применяется в абсолютнои большинстве строительных работ и, конечно, при производстве бетона на бетонных заводах.

Промышленный процесс изготовления цемента подразумевает две разновидности сырья – известняк, который добывают на глубинах до 10 метров, а также глиноземистое сырье. Дозируя определенный сырьевой материал в утвержденных пропорциях, получают конкретную марку цемента с определенными свойствами, посредством добавления различных добавок и присадок.

производство цемента

Цементом принято называть определенную порошкообразную группу веществ, параллельно обладающих вязкостью и способностью в условиях смешивания с водным раствором, а в редких случаях с водным раствором солей, создавать пластичную консистенцию, а впоследствии при высыхании – превращаться в камневидный материал. Нужно отметить, что данный процесс не имеет обратного хода. Цемент используют при производстве иных стройматериалов в качестве составляющей (бетон, железобетон, стройсмеси и т.д.). Определяющая характеристика цемента – прочность, не поддающаяся воздействию времени.

Что касается количества видов цемента – список велик. Более всего популярен портландцемент, в котором на долю силикатов кальция приходится 70-80% от общей массы. Данная разновидность цемента получила название от одноименного английского острова Portland, поскольку его окрас схож с камнем, добываемым на этом острове. Визуально Portland цемент – это порошкообразное вещество зеленовато-серого цвета, существенно не отличающееся от стандартного цемента.

Фаворит мирового рынка по производству цемента – Китай. На сегодняшний день в условиях отечественного рынка небольшие предприятия останавливаются, а полноценными игроками рынка становятся крупные компании, способные использовать энергосберегающие технологии, снижая при этом затраты на производство больших объемов.

Сырье, предназначенное для производства цемента, подвергается высокотехнологической обработке при очень высоких температурах – первоначальное сырье достигает полной или частичной стадии плавления. Подобный продукт, полученный в результате обжига — принято называть клинкером (перевод – застывшая лава). В состав клинкера входят четыре минерала: алит (3-хкальциевый силикат); белит (2-хкальциевый силикат); 4-хкальциевый алюмоферрит; 3-хкальциевый алюминат. Все клинкерные минералы обладают своими индивидуальными свойствами, влияющими на характеристики финишного продукта – присутствие алита увеличивает прочность и быстроту твердения массы (цемента). 3-хкальциевый силикат образует высокомарочный портландцемент. Зная минералогический состав Portland- цементного клинкера и учитывая свойства составляющих минералов, можно уже предварительно точно иметь представление об основных характеристиках Portland цемента и нюансах процесса твердения в различных ситуациях.

Стадии производства цемента

Процесс производства цемента включает ряд технологических стадий:

  • процесс производства клинкера
  • дробление клинкера в сочетании с гипсом и прочими добавками – в результате – цемент.

Процедура обжига исходного материала (шихты) и финишное создание клинкера состоит из большого количества стадий. Главные из них:

  • Процесс сушки исходного материала.
  • Процесс распада компонентов исходного сырья. В условиях высоких температур известняк разлагается на углекислый газ и известняки. Глина же разлагается на алюминий оксид кремния
  • Процесс экзотермических реакций. Для этих процессов характерно выделение тепла – происходит дополнительный прогрев массы, в которой происходят реакции
  • Процесс спекания массы. Эта стадия очень важна в связи с тем, что в момент связывания на этой стадии происходит формирование будущей структуры клинкера. Одновременно на данной стадии происходит связывание свободной извести
  • Процедура охлаждения. Этот процесс необходимо осуществлять резко

Во все применяемые технологии производства цемента обязательно включены вышеперечисленные стадии – разница возможна лишь в способах приготовления шихты.

Читайте так же:
Правильная пропорция для цемента

В случае использования мокрого сырья или неоднородного по составу, рекомендуется применение мокрого способа создания клинкера – исходное сырье разбавляется водой до консистенции сметаны, измельчают и далее идет подача на обжиг. Данный способ требует использовать большие энергозатраты, поскольку введенная в шихту вода должна быть удалена путем испарения. На сегодняшний день на отечественном рынке в производстве цемента преобладает мокрый метод (87%), но начинается широкое применение в цементном производстве сухого метода. В случае, если исходное сырье сухое и однородное по своему составу, рациональнее применить сухой метод – процесс сушки и доработки происходит в сухом виде. В данном случае энергозатраты значительно меньшие, нежели при мокром способе, но встает вопрос кондиционности исходного сырья. При стремительном росте цен на энергоносители сухой метод стал теснить мокрый, в силу его оптимальности.

В определенных ситуациях сухая сырьевая смесь гранулируется с добавлением воды. Подобный способ именуют полусухим.

Комбинируемый метод основывается и на сухом и на мокром. В случае применения сухого метода, сырьевая смесь готовится по сухому, затем гранулируется с помощью добавления воды. Далее подают на обжиг. При мокром способе – смесь готовится по мокрому методу в качестве шлама, далее обезвоживают, а уже затем наполовину сухую смесь — на обжиг.

Для глиноземистого цемента характерно большое вхождение алюминатов кальция. Главный – однокалиевый алюминат. Для получения стандартного качества глиноземистого цемента используются бокситы, а для производства чистого ВГЦ применяется чистая окись алюминия. Наряду с бокситами возможно использование бокситовых железных руд с добавлением известняка, а также возможен железный лом.

Получение клинкера при производстве цемента

Процесс спекания очень напоминает технологию производства Portland-цементного клинкера, только применяемые температуры ниже. Получение высококачественного клинкера возможно лишь с применением способа плавления — затраты на способ спекания ниже. Хотя оба способа имеют свои плюсы и минусы, поэтому в каждом отдельном случае необходимо анализировать достоинства и недостатки. На мировой арене предпочтение отдают способу плавления. Технология производства глиноземистого цемента сложна, поэтому его производит небольшое количество предприятий: Россия — "Пашийский металлургическо-цементный завод", Уралцемент.

Помимо традиционных способов, связанных с рядом недостатков, существует альтернативная технология создания бесклинкерного цемента. При этом способе из технологического процесса вычленяется этап прокалки клинкера при высокой температуре, которая реализуется в очень дорогих барабанных печах, что сопровождается огромными финансовыми расходами. Альтернативный способ в значительной степени сокращает энергозатраты – практически в 33 раза снижается себестоимость продукции.

Производство бесклинкерного цемента

Производство бесклинкерного цемента на базе гидравлического шлака имеет 3 стадии:

  • процесс плавления исходного сырья для получения шлака
  • процесс охлаждения и помол

При резком охлаждении получают шлак с высочайшей потенциальной способностью реакции. Изготавливают цемент смешивая три компонента: сухой и гранулированный шлак; дополнительный материал в виде порошка; активизатор в малом количестве (2-5% от массы).

Бесклинкерный цемент получают еще перерабатывая гранулированные доменные шлаки, являющиеся отходами металлургического производства. Главными этапами при производстве цемента из шлаков являются: помол шлака, процесс добавления щелочной субстанции. На предприятиях страны накапливаются большие запасы металлургических шлаков. Одним словом – существуют многочисленные источники сырья для альтернативного производства.

Бесклинкерный цемент производят на базе нефелинового шлама. Данный цемент – продукт переработки элеолитовых (нефелиновых) концентратов. Нефелиновый цемент характеризуется небольшим тепловыделением, медленным увеличением прочности.

Сертификация цемента

Уникальный строительный материал – цемент является основным незаменимым компонентом бетона и цементного раствора. Поэтому цемент как другие товары, пользующиеся повышенным спросом, нередко становится объектом подделки.

Читайте так же:
Силикофосфатный цемент для эстетического пломбирования

Сертификация цемента обязательна

В связи с тем, что здания и сооружения, возведенные из бетона, приготовленного на контрафактном цементе представляют опасность для людей, не говоря об их недолговечности, Руководство России приняло документ – Закон от 04 сентября 2016 года No930 «О внесении дополнений в список продукции, подлежащей сертификации», которым вводится обязательная сертификация цемента согласно прилагаемому перечню.

В частности обязательной сертификации продукта подлежат следующие виды «вяжущего»: портландцемент, глиноземистый цемент, шлакопортландцемент, сульфатостойкий цемент и другие виды, широко применяющиеся в народном хозяйстве РФ.

Порядок сертификации цемента

Список действий заявителя услуги сертификации цемента и список действий уполномоченного органа по сертификации, четко расписаны в действующем нормативном документе ГОСТ 56836-2017 «Оценка требований. Правила сертификации цементов», вступивших в действие зимы 2017 года.

В частности, согласно данного ГОСТа сертификация цемента предусматривает следующие обязательные действия:

  • Оценка состояния технологии. Проверяется: наличие поверенных средств измерений, наличие технической документации, наличие входного и приемочного контроля качества, наличие соответствующей инфраструктуры, наличие методики испытаний и квалификация персонала.
  • Проверка данных лабораторных проверок цемента за последние 12 месяцев.
  • Проверка правоустанавливающих документов предприятия заявителя: Устав, код налогоплательщика, нормативные документов согласно которых производится цемент, а также имеется ли технический регламент процесса производства.
  • Отбор проб продукта принятого Отделом технического контроля предприятия. Проверка проб аккредитованной испытательной лабораторией с обязательной выдачей протокола испытания установленного образца.

Правила сертификации цементов определяют перечень грубых нарушений, которые для получения положительного результата требуют обязательной корректировки. В числе значительных несоответствий технологии:

  • Применение средств измерений не прошедших поверку либо их полное отсутствие.
  • Нет инфраструктуры.
  • Применение подпольного испытательного оборудования.
  • Нет документации на порядок приемки исходного сырья и отсутствие записей о проведении входного контроля.
  • Нет или несоблюдение технического регламента (операций) производства цемента.
  • Несоответствие маркировки продукта требованиям Госта.

По результатам проверок, аккредитованный орган принимает решение о соответствии или несоответствии производственных, технологических и организационных процессов сертификату. В случае несоответствия, оформление сертификата откладывается до полного устранения грубых нарушений.

Сроки сертификации

Сертификация цемента в России предусматривает инспекционный контроль сертифицированного цемента не менее одного раза в полугодие. Целью данного контроля являются соответствие продукта заявленным техническим характеристикам и соответствие маркировки на упаковке. При этом выпускаемая продукция подлежит инспекционному контролю течение всего срока действия сертификата соответствия.

Сертификация цемента

образец сертификата на цемент

Российский цемент прошедший сертификацию и получивший соответствующий документ маркируется специальным знаком в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50450-92 «Знак сертификации». Знак представляет собой ориентированную (открытую) вправо «подкову», в теле которой находится заглавная буква «Р», между оконцовками подковы расположена заглавная буква «Т». Под «подковой» имеются группа цифр – «0000».

Документ Правительства России акцентирует внимание производителей цемента в том, что добровольный сертификат соответствия не является полноценным подтверждением соответствия продукта в плане обязательной сертификации. Поэтому к беспрепятственной продаже на рынке Российской Федерации допускаются лишь строительные материалы, получившие разрешительный документ в рамках обязательной системы сертификации.

Что дает документ обычному застройщику?

Покупая цемент, на упаковке которого имеется знак сертификаций, подтвержденный сопровождающими документами на партию товара, застройщик может быть на 99% уверен, что он приобрел товар соответствующий выбранной марке.

Совет! При покупке сертифицированного цемента обращайте внимание на дату выдачи документа на партию товара. Если документ выдан несколько месяцев назад, вам стоит засомневаться в его подлинности.

Процесс производства цемента

При изготовлении большинства строительных материалов основная часть затрат падает на сырье и топливо. На производство строительных материалов и конструкций ежегодно расходуется около 50 млн. т условного топлива. Самая большая доля затрат на топливо характерна для себестоимости металлов, цемента, пористых заполнителей, керамических стеновых материалов, стекла.

Читайте так же:
Расфасовка цемента как бизнес

Экономия топлива достигается интенсификацией тепловых процессов и совершенствованием тепловых агрегатов, снижением влажности сырьевых материалов, применением вторичного сырья, промышленных отходов и других технологических приемов.

В процессе производства цемента снижение затрат топлива достигается обжигом клинкера по сухому способу, получением многокомпонентных цементов, применением минерализаторов при обжиге клинкера и различных типов теплообменных устройств, обезвоживанием шлама, низкотемпературной технологией, полной или частичной заменой глины такими промышленными отходами, как золы, шлаки и др. В результате полной замены глины промышленными отходами получаем производство шлако щелочных цементов.

Традиционные технологии производства цемента включают стадию получения клинкера — гранулированной смеси исходных размолотых известняка и глины, прокаленной при температуре 1400°С (портландцемент).

Основными недостатками данной технологии выступают:
— высокая энергоемкость;
— высокая капиталоемкость;
— длительные сроки окупаемости;
— негативное влияние на окружающую среду (неэкологичность).

Частично устранить или сократить все негативные моменты, связанные с традиционным процессом производства цемента, призвана альтернативная технология производства так называемого бесклинкерного цемента.

Бесклинкерный цемент — шлако щелочный цемент, который может использоваться в тех же сферах применения, что и традиционный цемент. Физико-химические свойства шлако-щелочного цемента аналогичны свойствам традиционного цемента. А строительный раствор и бетон из такого цемента отличаются высокой износостойкостью даже в агрессивной среде, такой как морская вода, а также обладает низкой температурой гидратации.

На рынке цемента новости прогнозируют наличие дефицита цемента отечественного производства. Согласно последним новостям на рынке цемента его производство увеличивается с каждым годом, но из-за устаревших и низкоэффективных методов рост производства на фоне спроса на эту продукцию не ощущается, поэтому в скором будущем дефицит этой продукции неизбежен.

В связи с такими прогнозами многие крупные цементные заводы страны, такие как ОАО Катавский цемент, ОАО Цемент Галуха и ОАО Сухоложский цементный завод претерпели реорганизацию производства с целью внедрения новых технологий для увеличения объема производимой продукции.

ОАО Катавский цемент вошло в состав крупного международного холдинга «ЕВРОЦЕМЕНТ груп», который объединяет 16 предприятий цементной промышленности России, Украины и Узбекистана, а также заводы по производству бетона, ЖБИ и карьеры по добыче нерудных материалов, что позволило компания занять восьмое место в мире по производству цемента.

ОАО Сухоложский цементный завод — предприятие, некогда считающиеся банкротом, получила инвестиции и на данный момент выпускает качественный цемент, который отличается более низким тепловыделением при твердении и поэтому незаменим при строительстве подземных сооружений: свай, элементов фундаментов, подпорных стенок и т.п. ОАО Цемент Галуха внедрило новейшие итальянские технологии производства, что позволило значительно увеличить качество и объем производимой продукции.

Также все современные производственные предприятия имеют представительства в глобальной сети Интернет. Так, например, ОАО НОВОРОСЦЕМЕНТ на сайте представило весь ассортимент выпускаемой продукции, кроме того, ОАО НОВОРОСЦЕМЕНТ на сайте указало контакты, по которым можно связаться с представителями и оговорить покупку и перевозку пакетированного цемента.

Читайте так же:
Цементные трубы для забора

Нарастающая нехватка цемента обуславливает условия импорта этой продукции в страну. По последним данным в России преобладает импорт индонезийского цемента. Официальные дилеры предприятий по производству индонезийского цемента организовывают поставки и перевозки пакетированного цемента. Доставка нефасованного цемента осуществляется, если купить цемент с услугами автотранспорта. Как правило, покупают цемент с автотранспортными услугами при строительстве больших объектов. Доставки таких партий осуществляются бетоновозами, тоннаж которых определяется объемом заказа.

Как видно, в результате модернизации и выполнения ряда организационно-технических мероприятий на отечественных предприятиях по производству цемента был повышен уровень использования основного технологического оборудования, снижен уровень энергозатрат, обеспечен контроль на каждом этапе производства, а также улучшены условия труда.

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

Как создать собственное производство цемента

Как создать собственное производство цемента

Одной из наиболее окупаемых и высокорентабельных отраслей на сегодняшний момент является строительство. А производство некоторых строительных материалов считается даже еще более доходным. Поэтому, если вы решили открыть собственный бизнес, при условии вложения не слишком крупных сумм, особое внимание стоит обратить именно на это направление.

Но есть один момент – обычно «новые» строительные материалы (металлочерепица, профнастил, металлопластик, ПВХ и МДФ-панели и многое другое) производятся как начинающими, так и состоявшимися предпринимателями гораздо охотней.

Очевидно, в данном случае делается расчет именно на «новизну» материала и отсутствие большого количества конкурентов в этой области. Кроме того, некоторые из «новых» производств требуют несколько меньших капиталовложений. Однако на практике происходит как раз обратное: «новые» производства оказываются менее рентабельными, чем традиционные (цемент, кирпич, железобетонные изделия и т.п.).

Объясняется это тем, что, во-первых, бизнесмены сами загнали себя в логическую ловушку: надеясь на малую конкуренцию, слишком многие стали производить аналогичные товары, тем самым снижая их цену; а во-вторых, в расчет совершенно не бралась инерционность мышления строителей и заказчиков – те просто не хотят экспериментировать с «новыми» материалами, имея проверенные традиционные.

Учитывая все это, производство цемента как одного из самых ходовых и наиболее востребованных строительных материалов –– несмотря на то, что оно достаточно сложно и высокотехнологично, является также одним из наиболее выгодных и высокодоходных по отрасли.

Технология производства цемента

Условно процесс производства цемента можно разделить на два основных этапа. Первым этапом в производстве цемента является получение клинкера – специфического промежуточного продукта, представляющего собой гранулы механически смешанных и нагретых примерно до 1500 ° С извести и глины (или других материалов сходного валового состава).

Гранулы клинкера – основа любого цемента. В дальнейшем (уже на втором этапе производства) происходит измельчение клинкера совместно с гипсом, (а в ряде случаев и с другими добавками), т. е. приготовление портландцемента.

Очевидно, что первый этап – наиболее сложный и энергоемкий. В структуре себестоимости он также занимает главное место – доля клинкера в стоимости портландцемента достигает 70-80%.

Нюансы производства цемента

Читайте так же:
Стена кирпич плюс пенобетон

Производство цемента существенно осложняется тем, что даже в пределах одного месторождения химико-минералогический состав сырья (твердость, однородность, влажность) варьируется достаточно широко. Само собой, заводы и фабрики по производству цемента, работающие на привозном сырье подвержены воздействию этого фактора еще больше.

Кроме естественных, существуют еще и технические разновидности сырья, отличающиеся, например, влажностью и чистотой – т.е. показателями, обусловленными условиями собственно добычи, хранения и транспортировки (т.н. «человеческий фактор»).

В связи с этим, для каждого конкретного вида сырья должен быть выбран один из трех существующих способов производства цемента, который обеспечивает тонкое измельчение и равномерное перемешивание компонентов шихты с минимальными энергетическими затратами – «мокрого», «сухого» или комбинированного.

Первый способ производства цемента

При использовании «мокрого» способа измельчение сырьевой смеси производится в воде с получением шихты (смешанных ингредиентов) в виде суспензии – т.н. шлама влажностью 30-50%.

Второй способ производства цемента

«Сухой» способ не предполагает наличия воды в технологии и шихта представляет собой тонко измельченный порошок, составные части которого перед смешиванием специально высушивают.

Третий способ производства цемента

Третий, комбинированный способ, может базироваться на одном из предыдущих. Его особенность – получение на выходе смеси влажностью до 20%.

Если базовый метод – «сухой», то первоначально приготовленную смесь гранулируют, добавляя 10-14% воды; если же, базовый метод, наоборот, «мокрый», то сырьевую смесь, приготовленную изначально по «мокрому» способу – шлам – на выходе принудительно (с помощью специальных фильтров) обезвоживают примерно до 16-18%.

На обжиг клинкер в случае применения комбинированного метода подается в виде полусухой массы или гранул размером 10-15 мм. Разумеется, состав оборудование при использовании того или иного метода несколько разнится.

Стоимость и оборудование для производства цемента

Как уже было упомянуто, для производства цемента используется сырье в виде известняка или глины. При использовании известняка его предварительно дробят в специальных промышленных дробилках (не менее 200 тыс. руб. за штуку) а глину измельчают с использованием воды в «болтушках» – мельницах-мешалках.

Дальнейшее смешивание и тонкое измельчение с получением однородной смеси известняка, глиняного шлама и корректирующих добавок происходит в шаровых трубных мельницах (цена одного экземпляра – не менее 3,3 млн. руб.).

После проверки и корректировки состава (если последняя требуется), шлам попадает на обжиг во вращающуюся печь (около 140 тыс. руб. за 1 штуку) где завершаются химические реакции, приводящие к получению клинкера. Горячий клинкер охлаждается в промышленном (т.н. рекуператорном) холодильнике.

Совместный тонкий размол клинкера, гипса и активных минеральных добавок также производится в шаровых трубных мельницах.

Разумеется, для производства цемента необходимо не только оборудование, но и соответствующее помещение – с высотой потолка от 4 м и не менее 400-500 кв. м. площадью. Идеальным моментом было бы получение собственного глиняного карьера или известняковых выработок – тогда себестоимость продукции стремится практически лишь к сумме затрат на персонал и коммунальных расходов.

Кроме того, понадобится дополнительное оборудование по упаковке цемента в мешки и отгрузке (погрузчики и т.п.)

Количество единиц оборудования для производства цемента, равно как и количество работников напрямую зависит от планируемого объема производств, который, в свою очередь, обусловлен финансовыми возможностями бизнесмена – рынок сбыта цемента таков, что легко «проглотит» любое количество произведенной продукции.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector