Оборудование для сухого способа производства цемента

Как делают сухой цемент: мокрый и сухой способ производства цемента, технология

Сухой цемент представляет собой искусственное вещество, которое поставляется в формате порошка и используется в качестве вяжущего в процессе замешивания разного типа бетонных растворов. В момент смешивания с водой цемент провоцирует прохождение химической реакции с изменением структуры материала, который застывает и превращается в камень, обеспечивая монолиту должные характеристики прочности, стойкости, способности выдерживать механические нагрузки.

Состав цемента может быть разным, что напрямую зависит от вида вяжущего и возложенных на него функций, требуемых свойств материала. Классический цемент делают из клинкера (обожженные и спаянные в куски известняк и глина, взятые в определенной пропорции), смешанного с гипсом и различными минеральными добавками.

Известь (оксид кальция) – около 60%.
Кремниевый диоксид – до 20%.
Алюминий (глинозем) – 4%.
Гипс, оксиды железа – до 2%.
Магния оксид – 1%.

Данное процентное соотношение актуально для портландцемента – самого распространенного вида материала. Пропорции могут меняться, в соответствии с классном и технологией производства цемента. Ввиду существования большого числа марок и видов цемента точного рецепта его производства (и химической формулы) не существует – тут все зависит от показателей минералогического состава.

Производство цемента осуществляется из клинкера – продукта обжига глины и известняка, взятых в пропорции 1:3. Клинкер представляет собой полуфабрикат для создания цемента. После обжига при высокой температуре (до 1500 градусов) клинкер мелко измельчают до гранул величиной около 6 сантиметров. Потом клинкер измельчают до порошкообразного вида, вводя различные добавки.

Гипс, который регулирует длительность схватывания.
Корректирующие добавки для улучшения определенных характеристик цемента (присадки, пластификаторы и т.д.).

В качестве основного исходного сырья в производстве цемента используют различные горные породы – карбонатного типа (могут быть с кристаллической либо аморфной структурой, определяющей уровень эффективности взаимодействия материала с остальными компонентами состава в процессе обжига) и осадочного происхождения (глинистое сырье с минеральной базой, которое при сильном увлажнении разбухает и становится пластичным, увеличиваясь в объеме; материал вязкий, применяется при производстве сухим способом).

Мокрая технология производства цемента

Производство цемента мокрым методом начинается так же, как и в любом другом случае: с добывания твердого известняка из карьеров, который потом дробят на куски разной величины. Потом куски измельчают в специальных дробильных агрегатах до тех пор, пока фракция известняка не будет равна максимум 8-10 миллиметрам.

Потом на завод доставляют глину из карьера, ее обрабатывают в вальцевых дробилках до тех пор, пока размер кусков не будет равен максимум 100 миллиметрам. Измельченную смесь глины отмачивают в болтушках до момента получения глиняного шлама влажностью в пределах 70%. Потом шлам отправляют в мельницу, где его смешивают и размалывают вместе с известняком.

Далее шлам, влажность которого находится уже на уровне 40%, отправляют в вертикальный бассейн, где осуществляется окончательный процесс корректировки. Данная операция чрезвычайно важна, так как именно тут формируется и обеспечивается правильная химическая формула состава шлама.

После проверки качества шлама его транспортируют для реализации последующих этапов: цементную массу из вертикального бассейна транспортируют в горизонтальный, где смесь хранят до того, как отправить в печь для обжига. Сырье в горизонтальном бассейне постоянно перемешивается механически с использованием сжатого воздуха. Это не позволяет шламу выпадать в осадок и дает возможность полностью гомогенизироваться.

Далее шлам отправляют на обжиг в печь, где он превращается в клинкер. Клинкерная основа, полученная в итоге, отправляется в промышленный холодильник и там охлаждается. Потом клинкер дробят, подают в емкости мельниц, повторно измельчают до состояния порошка.

В случае, когда процесс обжига шлама требует применения твердого топлива, необходимо позаботиться о строительстве дополнительного помещения (где будет храниться, готовиться уголь). Если технологическая схема производства цемента требует применения газообразного/жидкого топлива, процесс обжига клинкера упрощается.

На завершающем этапе производства цемент из бункеров мельниц направляют в специальные помещения, где он хранится. Здесь лаборанты исследуют качество продукции, определяют марку. Только по завершении проверки цемент может отправляться на упаковочные аппараты.

Преимущества

Рассматривая мокрый способ производства цемента, стоит учитывать его плюсы и минусы. Как и любой технологический процесс, данный обладает своими особенностями.

Понижение технологических затрат на измельчение сырьевой базы – глина и мел прекрасно намокают в воде в бассейне при первичной обработке, в связи с чем измельчаются легче и проще.
Транспортировка, усреднение, корректировка шлама осуществляются проще, безопаснее с точки зрения экологии, особенно в сравнении с аналогичными процессами при производстве цемента сухим способом.
Намного меньше образуется пыли.
Печи обжига по конструкции простые, надежные, обладают высоким коэффициентом использования пространства (варьируется в пределах 0.89-0.91).
Есть возможность использовать в производстве компоненты с достаточно «пестрым» (разным) химическим составом, а также обеспечена хорошая гомогенизация шлама.

Недостатки

Недостатков в мокром методе производства цемента мало, но они есть и не учитывать их нельзя.

Высокий удельный расход тепловой энергии в процессе обжига сырья. Сырье, которое поступает для обжига, обладает в среднем влажностью до 45%. И для испарения влаги, правильного прогрева компонентов необходимо до 6800 кДж/кг тепловой энергии либо 35% тепловой мощности печи. В связи с такими расчетами часть обжиговой печи функционирует в качестве сушильного агрегата с последующими сложностями.
Высокий уровень материалоемкости печей для обжига наряду с не очень большой производительностью.

Сухая технология производства

Сухой способ производства цемента использует другую технологическую схему. Известняк и глина, которые добывают из карьера, дробятся и отправляются в сепараторную мельницу. Тут они смалываются, смешиваются, сушатся. Полученную смесь доставляют в смесительные аппараты, окончательно перемешивают с использованием сжатого воздуха. Сейчас же корректируется и химический состав цемента.

При применении глинистого компонента сырье подают для смешивания в шнеки, где частично увлажняют водой. Создаются прочные гранулы со влажностью максимум 14%, потом они поступают для обжига в печь.

Обжиг сырья при сухом методе может осуществляться в разных печах – в данном случае особое внимание обращают на приготовление сырья. А дальнейшие этапы производства сходны с мокрым методом.

Плюсы технологии

В сравнении с мокрым, сухой метод обладает некоторыми преимуществами, которые обязательно нужно учитывать при расчетах (когда планируется организовать бизнес по производству цемента, к примеру).

Сравнительно невысокий удельный расход энергии тепла на обжиг клинкера – в пределах 2900-3700 кДж/кг.
Объем печных газов меньше на 30-40%, их можно вторично применять для сушки сырья и значительно снизить энергозатраты на создание клинкера, уменьшить затраты на обеспыливание.
Значительно меньшая металлоемкость печей для обжига при повышенной производительности в сравнении с мокрой технологией. Мощность печей при «сухом» методе составляет 3000-5000 тонн в сутки, что больше в 1-2 раза аналогичного оборудования мокрого метода.
Нет необходимости в мощных источниках воды.

Минусы технологии

Несмотря на явные преимущества, есть у технологии и свои минусы.

Значительно больше выделяется пыли, что усложняет соблюдение санитарных норм, правил охраны окружающего пространства.
Сложность конструкции печей для обжига и их требовательность в плане колебаний химического состава сырья, его степени влажности, дисперсности.
Сравнительно низкий коэффициент использования печей – где-то 0.7-0.8.

Отличия мокрой технологии производства от сухой

Обе технологии производства цемента обладают своими нюансами, плюсами и минусами. Но есть ключевые особенности, которые необходимо учитывать в первую очередь при планировании бизнеса и просчете расходов, прибыли. Главный недостаток мокрого метода производства цемента – существенная энергоемкость всего процесса, которая отражается соответствующим образом на цене конечного продукта в сторону повышения.

Сухая же технология менее экологична и опасна для окружающей среды, в связи с чем требует значительных расходов на устранение этого фактора. При этом, сам процесс производства обходится дешевле по всем пунктам, позволяет понизить цену конечного продукта.

Особенности полусухого способа

Полусухой метод производства цемента достаточно схож с сухим, но предполагает некоторые отличия. Фракция сырья, что проходит стадию гранулирования, равна примерно 10-20 миллиметрам, уровень влажности 11-16%. Сначала сырье обжигают в печах Леполь, потом создавшиеся гранулы отправляют в конвейерный кальцинатор.

Из печи выходят газы, проходящие сквозь гранулы, находящиеся на решетке. Таким образом сырье нагревается до 900 градусов, полностью высушиваясь в процессе. Такая термообработка способствует декарбонизации смеси примерно на 25-30%, что нужно для производства. После сырье отправляют в печь – это завершающий этап производства цемента.

Комбинированный метод производства

Данный способ базируется на подготовке компонентов сырья по мокрому методу, а вот их обжиг осуществляется по схеме полусухого метода. Шлам, полученный в сырьевой мельнице, обладает влажностью в диапазоне 30-45%, он отправляется в фильтр: тут обезвоживается до уровня влажности в 15-20%, потом сырье смешивают с пылью, влажность доводят до показателя в 12-14%.

Читать еще: Как сверлить цементную стяжку

На следующем этапе смесь отправляется на обжиг, который осуществляется в печах полусухого способа изготовления цемента. Все остальные операции ничем не отличаются от аналогичных этапов мокрого метода производства.

Подходящий метод производства цемента выбирают в соответствии с технологическими и технико-экономическими факторами – качеством и типом сырья, влажностью и однородностью смеси, наличием соответствующего оборудования, возможностей и т.д. В Москве заводы работают по всем трем схемам и поставляют на рынок цемент высокого качества.

Технология производства цемента в промышленных и домашних условиях

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:

Различные виды глины (глина, глинистая горная порода, суглинок, глинистые сланцы, лессовидный суглинок).
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:

Для изготовления образцов цемента и бетона.
Для определения линейной усадки цементного раствора.
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.

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

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.

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:

«Сухой» способ в цементном производстве: медленное воплощение

Производство портландцемента включает ряд технологических операций, которые можно разделить на две основные группы. Первая – это операции по производству клинкера (обожженная смесь известняка и глины), вторая – измельчение клинкера совместно с гипсом и активными минеральными добавками. Получение клинкера – сложный и энергоемкий процесс, требующий больших капитальных и эксплуатационных затрат. Доля клинкера в себестоимости портландцемента достигает 70-80 %.

Читать еще: Как повысить термостойкость цементного раствора

Рис. 1. Динамика производства цемента всего и «сухим» способом, тыс. тонн.
Источник: ФСГС РФ, *прогноз ABARUS Market Research

Химический состав исходного сырья меняется в широких пределах, поэтому получение сырьевой смеси постоянного состава – сложная задача. Для каждого вида сырья должен быть выбран такой способ подготовки, который обеспечивал бы тонкое измельчение и равномерное перемешивание компонентов шихты с минимальными энергетическими затратами. Это послужило причиной появления трех способов производства, отличающихся технологическими приемами подготовки сырьевых смесей: мокрого, сухого и комбинированного. При мокром способе тонкое измельчение сырьевой смеси производят в водной среде с получением шихты в виде водной суспензии – шлама влажностью 30-50 %. При сухом способе сырьевую шихту готовят в виде тонкоизмельченного сухого порошка, поэтому перед помолом или в процессе его сырьевые материалы высушивают. Комбинированный способ может базироваться как на мокром, так и на сухом способе приготовления шихты. В первом случае сырьевую смесь готовят по мокрому способу в виде шлама, а затем обезвоживают на фильтрах до влажности 16-18 % и подают на обжиг в печи в виде полусухой массы. Во втором варианте сырьевую смесь готовят по сухому способу, а затем гранулируют с добавкой 10-14 % воды и подают на обжиг в виде гранул диаметром 10-15 мм.

Рис. 2. Доля производства цемента «сухим» способом, %.
Источник: ФСГС РФ

Приготовление сырьевой смеси в виде порошка усложняет технологическую схему. Увеличивается число энергоемкого оборудования, более «капризного» при эксплуатации. Также при сухом способе сложнее обеспечить санитарные условия и охрану окружающей среды. Однако одно из важнейших преимуществ сухого способа – более высокий съем клинкера с 1 м³ печного агрегата. Это позволяет проектировать и строить печи в 2-3 раза более мощные, чем для производства мокрым способом. Таким образом, по общим технико-экономическим показателям сухой способ превосходит мокрый. При использовании мощных печей он обеспечивает снижение удельного расхода топлива на обжиг клинкера примерно вдвое, рост годовой выработки на одного рабочего примерно на 40 %, уменьшение себестоимости продукции на 10 % и сокращение капиталовложений при строительстве предприятий на 50 %.

Рис. 3. Сезонность в производстве цемента в 2008–2010 годы, тыс. тонн.
Источник: ФСГС РФ, светло-зеленым цветом выделен прогноз ABARUS Market Research

Все эти возможности обусловили интенсивное распространение сухого способа в мировой цементной промышленности. Однако надо учитывать, что возможности применения сухого способа ограничены влажностью перерабатываемого сырья. Переработка сырья сухим способом с влажностью более 20-25 % связана с высокими расходами теплоты на сушку, и тогда данный способ теряет свои преимущества по экономичности.

Производство

В 2008 году общее производство цемента в России составило 53 500 тыс. тонн. Из этого объема сухим способом было произведено 7 300 тыс. тонн, то есть около 14 % от всего производства. До 2008 года этот процент составлял в среднем 12-13 %. В 2009 году общее производство цемента составило 44 300 тыс. тонн, по сухому способу – приблизительно 6 200 тыс. тонн. В 2010 году прогнозируется общее производство цемента на уровне 47 000 тыс. тонн, из них сухим методом – 6 600 тыс. тонн.

Рис. 4. Динамика производства цемента «сухим» способом по заводам, тыс. тонн.
Источник: ABARUS Market Research по данным ФСГС РФ

Таким образом, видно, что сухой метод производства цемента в России постепенно расширяет свое присутствие, однако происходит это довольно медленно.

Производители

Цемент сухим способом производится следующими заводами:
• ОАО «Спасскцемент»
• ЗАО «Липецкцемент»
• ОАО «Сланцевский цементный завод «Цесла»
• ЗАО «Невьянский цементник»
• ОАО «Новоросцемент»
• ЗАО «Катавский цемент»
• ЗАО «Метахим» (Волховский цементный завод)
• ООО «Кузнецкий цементный завод»
• ОАО «Верхнебаканский цементный завод»
• ООО «Атакайцемент»
• ЗАО «Подгоренский цементник»
• ОАО «Камчатцемент»
• ОАО «Кузнецкий цементный завод»

В 2009 году возобновил работу Кузнецкий цементный завод, ранее закрытый из-за того, что его выбросы превышали норму. Глобальной модернизации оборудования на заводе не произошло, и экологические показатели производства остались практически прежними. Допустимых нормативов выбросов руководству предприятия удалось добиться при помощи очистных фильтров, установленных на печах после судебного иска, а также уменьшением объемов производства цемента в два раза. Благодаря этим изменениям количество выбросов сократилось более чем в четыре раза.

Рис. 5. Динамика производства цемента «сухим» способом по заводам, %.
Источник: ABARUS Market Research по данным ФСГС РФ

До 2008 года лидером по производству цемента сухим способом был завод «Липецкцемент», в 2001 году на его долю приходилось целых 40 % общего объема выпуска «сухого» цемента в стране. Однако позднее его начали теснить другие производители, несмотря на то, что объемы выпуска завода оставались стабильными. В 2008 году на первое место вышел «Спасскцемент», а на третье – Сланцевский цементный завод «Цесла», который еще в 2006 году занимал пятую позицию (см. рис. 5).

Рис. 6. Динамика производства цемента «сухим» способом ЗАО «Липецкцемент», тыс. тонн.
Источник: ABARUS Market Research по данным ФСГС РФ

ЗАО «Липецкцемент»
Липецкий цементный завод введен в эксплуатацию в 1963 году. Среди предприятий цементной отрасли Липецкий цементный завод во многом был первопроходцем: именно здесь в 1973 году смонтировали и ввели в строй первую российскую линию по производству цемента сухим способом. Позднее, также впервые в стране, на заводе был установлен сепаратор, благодаря которому стало возможным выпускать повышенные марки цемента. Мощность завода составляет 1,6 миллиона тонн цемента в год. В 2004 году впервые в России введено в эксплуатацию тиристорное пусковое устройство для плавного пуска шаровых цементных мельниц. Липецкий цементный завод поставляет продукцию в Москву, Липецкую, Нижегородскую, Ростовскую, Московскую, Самарскую, Тамбовскую и ряд других областей, а также в Краснодарский край, республики Татарстан, Марий Эл, Дагестан, Удмуртия и др. В октябре 2003 года начаты поставки продукции в Азербайджан и Таджикистан.

Рис. 7. Динамика производства цемента «сухим» способом ОАО «Спасскцемент», тыс. тонн.
Источник: ABARUS Market Research по данным ФСГС РФ

ОАО «Спасскцемент»
ОАО «Спасскцемент» находится в городе Спасске Приморского края, основано на базе двух цементных заводов – Новоспасского и Спасского, является одним из гигантов российской промышленности строительных материалов. В 1935 году Спасский цементный завод выпустил первую продукцию, а в 1976 году вошел в строй Новоспасский цементный завод. Общая производственная мощность составляет 3 127 тысяч тонн цемента в год. «Спасскцемент» – завод-гигант, в настоящее время является единственным производителем цемента в Приморском крае. ОАО «Спасскцемент» – предприятие полного цикла производства: от добычи и переработки сырья до производства нескольких видов цемента. В 2008 году предприятие выпустило 2 073 тыс. тонн цемента сухим способом. Наряду с продажей готовой конечной продукции – цемента, – предприятием осуществляется продажа его полуфабриката – клинкера.

Рис. 8. Динамика производства цемента «сухим» способом ОАО «Сланцевский цементный завод «Цесла», тыс. тонн.
Источник: ABARUS Market Research по данным ФСГС РФ

ОАО «Сланцевский цементный завод «Цесла»
Выбор площадки под строительство завода в г. Сланцы обусловлен возможностью использования в качестве сырья для производства цемента отходов от переработки горючих сланцев, получаемых на соседнем предприятии (завод «Сланцы»). Строительство завода закончено в 1960 году. В начале 1990-х годов Сланцевский цементный завод оказался в очень тяжелом положении. В стране резко сократился спрос на цемент, а его постоянные потребители оказались неплатежеспособными. В течение 1996-1997 годов фирма «Альфа-цемент» выкупила контрольный пакет акций предприятия, и ЗАО «Цесла» было преобразовано в Открытое акционерное общество. Для вывода производства из кризиса была усилена маркетинговая работа, направленная на поиск новых потребителей, увеличен выпуск продукции и проведены мероприятия по усилению режима экономии. В результате проведенной работы существенно возросла выработка цемента. В 2001 году сменился собственник завода, и сегодня 95 % акций принадлежит холдингу Heidelbergcement Group, занимающему четвертое место в мире по производству цемента и других строительных материалов. С приходом нового собственника значительно улучшилось техническое, технологическое и финансовое положение завода. С 2001 года выпуск цемента на предприятии только возрастал, достигнув в 2008 году 912 тыс. тонн.

Рис. 9. Динамика производства цемента «сухим» способом ЗАО «Невьянский цементник», тыс. тонн.
Источник: ABARUS Market Research по данным ФСГС РФ

«Невьянский цементник»
Невьянский цементный завод – старейший завод по выпуску цемента на Урале, построен в 1914 году. С 1987 цемент на предприятии производится сухим способом по лицензии японских компаний Onoda и Kawasaki. В 2003 году «Невьянский цементник» вошел в состав холдинга «Евроцемент груп». ЗАО «Невьянский цементник» – одно из самых современных предприятий цементной промышленности в стране. Технологическая линия представляет собой законченный цикл – от добычи, дробления сырья и приготовления сырьевой муки до обжига ее во вращающейся печи. В 2004 году завод стал первым заводом в Уральском регионе среди предприятий цементной промышленности и вторым предприятием в компании, разработавшим и внедрившим систему менеджмента качества на соответствие требованиям ИСО 9001-2001. В планах завода – сертификация и производство тампонажного цемента. Цемент поставляется в Удмуртию, ЯНАО, ХМАО, Тюменскую, Омскую, Пермскую, Челябинскую и Свердловскую области.

Читать еще: Как приготовить смесь цемента с жидким стеклом

Рис. 10. Динамика производства цемента «сухим» способом ОАО «Новоросцемент», тыс. тонн.
Источник: ABARUS Market Research по данным ФСГС РФ

ОАО «Новоросцемент»
Продукция ОАО «Новоросцемент» более 125 лет известна на российском и международном рынках. В его структуру входят три цементных завода с законченным циклом производства: «Пролетарий», «Октябрь» и «Первомайский». ОАО «Новоросцемент» является одним из крупных российских производителей строительной продукции и основным поставщиком цемента в Краснодарском крае. Производственная мощность равна 4,1 млн тонн, что составляет 6 % цементных мощностей России. Численность персонала более 3 000 человек. Цементное сырье находится вблизи заводов. В 2007 году ОАО «Новоросцемент» стал лауреатом учрежденного Советом Федерации конкурса «100 лучших организаций России. Экология и экологический менеджмент» и за обеспечение экологической безопасности производства награжден Золотой медалью и дипломом. «Новоросцемент» приступил к реализации инвестиционного проекта по строительству технологической линии по сухому способу производства годовой производственной мощностью 2,2 млн тонн цемента. С пуском ее в эксплуатацию в 2011 году выпуск продукции увеличится в 1,5 раза. За рассматриваемый период выпуск продукции только увеличивался, составив 563 тыс. тонн в 2008 году.

В. ПЫЖОВ, аналитик агентства ABARUS Market Research

Оборудование для сухого способа производства цемента

Какими бы шагами не шагал прогресс в различных отраслях производства и технологий, в строительстве лидирующие позиции стабильно принадлежат хорошо всем известному цементу. И хотя производство цемента – процесс трудоемкий, энергоемкий и затратный, окупаемость цементных заводов очень высокая.

С целью сокращения расходов данные предприятия, как правило, ставятся там же, где добывается сырье.

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:

(1)получение клинкера – наиболее затратный и трудоемкий процесс;

(2)дробление клинкера до получения порошкообразной массы.

Само изготовление клинкера делится еще на четыре этапа:

(1)сырье, из чего будет готовиться клинкер, добывается и доставляется к месту переработки;

(3)подготавливается сырьевая смесь в нужных пропорциях;

(4)готовая смесь обжигается под воздействием высоких температур.

1.1Способы получения цемента подразделяются на три основных нруппы :сухой

Сухой способ требует, чтобы любое сырье обрабатывалось без использования воды. В данном случае глину, известняк и прочие компоненты дробят, затем перемалывают до состояния пыли и смешивают с помощью подачи воздуха в закрытых боксах.

При изготовлении цемента сухим способом, в печи на обжиг попадает уже готовое сырье, не имеющее, к тому же, водяных испарений. Следовательно, после термической обработки, мы получаем готовый цемент, не требующий дробления.

Сухой способ значительно уменьшает затраты времени, тепловой энергии и других ресурсах. Он очень выгоден и эффективен при высокой однородности шлама.

В обоих случаях клинкер попадает в печь с влажностью от 10 до 18%.

1.2Бесклинкерный способ производства

Кроме перечисленных выше традиционных способов, производство цемента может происходить бесклинкерным способом. В данном случае сырье представляет собой доменный или гидравлический шлак, который соединяют с дополнительными компонентами и активаторами. На выходе получается шлако-щелочная смесь, которую дробят и перетирают до нужной консистенции.

Бесклинкерная технология производства цемента обладает следующими положительными качествами:

(1)конечный продукт устойчив к любым условиям окружающей среды;

(2)значительно сокращаются затраты тепловой энергии и прочие энергозатраты;

(3)отходы металлургической промышленности используются как сырье для качественного производства цемента, что положительно влияет на чистоту окружающей среды;

(4)дает возможность производить конечный продукт с различными свойствами и в разных цветах без изменения способа производства.

1.3Оборудование для производства цемента

Поскольку весь процесс производства делится на этапы, которые по своей сути сильно отличаются друг от друга, то и оборудование для получения цемента требуется разнопрофильное. Его можно разделить на следующие подгруппы:

(1)техника для добычи и транспортировки сырья;

(2)для дробления и складирования;

(3)печи для обжига;

(4)станки для измельчения и смешивания клинкера;

(5)станки для фасовки готового цемента.

Поскольку производство цемента производится разными способами, и сырье используется разное, оборудование на заводах так же может быть разным.

В последнее время большой популярностью пользуются частные мини заводы по производству цемента. Иногда его даже изготавливают в домашних условиях, но об этом мы поговорим позже.

Все дело в том, что оборудование для таких заводов стоит не очень дорого, устанавливаться они могут на относительно небольших площадях, а окупают себя поразительно быстро.

К тому же сборка, разборка и транспортировка производственной линии не вызывает трудностей. Поэтому устанавливать частный завод можно на любом неперспективном сырьевом месторождении, а, выработав его, перевозить в другое место. Такой вариант освободит производителя от задачи транспортировать сырье,что позволит значительно экономить.

1 .4 Из чего состоит производственная линия?

1.Шнековые дробилки. Предназначены для грубого дробления и измельчения сырья.

3.Грохоты или вибрационное сито. Нужно для просеивания дробленого материала.

4.Устройство подачи материала на первый этап.

5.Транспортеры. Выполняют функцию подачи сырья к следующему этапу.

6.Машина для сортировки.

7.Молотильная и молотильно-дозировочная машины.

8.Мельница с жерновами.

9.Станок для смешивания шлама.

10.Вращающаяся барабанная печь.

13.Мельница для клинкера.

14.Ковшевой элеватор с подающими шнеками.

15.Весовое и упаковывающее оборудование.

2.Специфика производства

Изготовление цемента предусматривает выполнение следующих производственных стадий:

1.добычу сырья, содержащего гипс, глину, известняк;

2.дробление добытого известняка, обеспечение требуемой влажности полученного продукта;

3.измельчение известняковой массы, смешивание с глиной. Соотношение известняка и глины изменяется в зависимости от особенностей используемого сырья, ориентировочно соответствует пропорции 3:1. Результат – получение комбинированного, сухого или мокрого шлама;

4.обжиг сырьевой массы при температуре до 1,5 тысячи градусов Цельсия, при котором происходит спекание шлама. Состав при этом превращается в гранулированную фракцию, называемую клинкером;

5.измельчение до порошкообразной фракции клинкера с использованием специальных мельниц;

6.дозирование и смешивание ингредиентов согласно марке будущего цемента. Процесс смешивания предусматривает введение до 5% гипса и специальных минеральных добавок.

3.Нюансы технологии

В зависимости от особенностей используемого сырья, изготавливают цементный состав по проверенным технологиям, которые предусматривают различные способы подготовки исходных компонентов.

Применяемый шлам может быть получен следующим образом:

1.Сухим способом, значительно снижающим затраты на изготовление цемента. Особенностью сухого метода является сокращенный цикл производства, объединяющий ряд технологических стадий. Процесс измельчения и сушки ингредиентов осуществляется одновременно в специальной мельнице, куда подаются нагретые до высокой температуры газы. Полученная шихтовая фракция представляет порошкообразный состав необходимой влажности.

2.По мокрой технологии, согласно которой мел применяется вместо извести. Мел смешивается с предусмотренными рецептурой компонентами, измельчается во влажной среде. Результат – получение шихты, влажность которой составляет до 50%. Шихтовая масса подвергается обжигу с последующим измельчением полученного клинкера.

3.По комбинированной технологии, объединяющей элементы сухого и мокрого метода. Процесс предусматривает как увлажнение сухого состава, последующее гранулирование, отжиг, так и высушивание полусухого шихтового состава, произведенного мокрым способом.

Производственные предприятия осуществляют изготовление цемента с учетом особенностей имеющегося оборудования, близости к месту добычи сырья. При этом учитываются потребности на конкретные марки продукции.

4 .Итоги

Материал статьи дает специальную информацию, как и из чего, осуществляется изготовление цемента, какие сырьевые материалы, технологические решения используют при изготовлении. Все тонкости знают профессионалы, работающие на предприятиях, производящих цемент.