Seo-friends.ru

Большая стройка
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Получение глины для цемента

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

Глинистые породы, виды и применение в производстве цемента.

Для цементного производства применяют следующие виды глинистых пород: глину, суглинок, глинистый сланец, лесс и лессовидные суглинки. Глины – тонкодисперсные осадочные горные породы , состоящие из различных минералов: каолинита, монтмориллонита, гидрослюд и других гидроалюмосиликатов. Глина при увлажнении разбухает и приобретает пластичность.

При сухом способе производства пластичность и связующая способность глины обеспечивают возможность брикетирования и гранулирования сырьевой муки. Суглинок – глина, содержащая повышенное количество песчаных и пылеватых частиц.

Глинистые сланцы – твердые плотные горные породы с ориентированным расположением слагающих минералов, тонкослоистой структурой и хорошо выраженной сланцеватостью – способностью легко раскалываться на тонкие пластинки. Глинистые сланцы по сравнению с глиной характеризуется меньше влажностью, более постоянным составом и не смерзаются зимой при хранении на складах.

Лесс – пористая тонкозернистая, рыхлая горная порода, состоящая из очень тонких пылевидных частиц кварца, полевого шпата, глинистых материалов и некоторых других силикатов. Он содержит значительное количество карбоната кальция. Пористость лесса 48-50%, пластичность его не велика. Лессовидный суглинок – суглинок, переходный по своим свойствам к лессу.

Читать еще:  Дизельные компрессора для цемента

Из глинистых пород используют глину, суглинок, глинистый сланец, мергелистую глину, лёсс; видный суглинок.

Глины состоят из глинистого вещества и примесей. Первое представляет собой либо один глинистый минерал (мономинеральные глины) либо смесь различных минералов (полиминеральные глины). Глинистое вещество — это в основном гидроалюмосиликаты m А l 2О3 * n Si O 2* рН2О, где значения коэффициентов при окислах для отдельных глинистых минералов различны. В кристаллическую решетку гидроалюмосиликатов могут также входить К, Na, Mg, Са, Fe. Известен ряд групп глинистых минералов: каолинитовая Аl2О3*2Si O 2*2Н2О, галлуазитовая А l 2О3* 2Si O 2*4Н2О, монтмориллонитовая АIО3*3-5Si O 2* n Н2О, монотермитовая 0,2К2О*А l 2О3 *3Si O 2*1,5Н2О (вместо калия в монотермит могут входить Na, Mg, Са), гидрослюды-продукты гидратации слюд. Глины содержат примеси в виде железистых соединений, кварца, карбонатов кальция и магния, гипса, полевого шпата и ряда других веществ.

Монтмориллонит отличается более высокой степенью дисперсности, чем другие глинистые минералы. Поэтому использование монтмориллонитовых глин увеличивает потребность в воде сырьевого шлама при мокром способе производства. B месте с тем с увеличением дисперсности глин, а также содержания в них железистых примесей взаимодействие их с карбонатным компонентом сырьевой смеси ускоряется.

Сырьем для производства цемента служат различные виды глин, поскольку обычно используют глины, залегающие вблизи месторождения карбонатных материалов.

Суглинки отличаются меньшим содержанием тонких зерен и повышенным количеством частиц песка.

Глинистые сланцы представляют собой твердые плотные породы слоистой структуры, которые легко раскалываются вдоль плоскостей наслоения. По сравнению с обычными глинами они отличаются меньшей влажностью, более постоянным составом и не смерзаются зимой при хранении на складах. Используют их в качестве сырья на ряде заводов Сибири и Казахстана.

Лёсс — порода, лишенная слоистости. Он весьма нежен на ощупь и растирается пальцами в пылевидную массу. К нему обычно примешаны тонкие частицы кварцевой породы, полевого шпата, карбоната кальция, слюды и др. Если лёсс, содержит 30% углекислого кальция, то он по составу приближается к мергелю. Пластичность природного лёсса весьма незначительна. Лёссы и лессовидные суглинки используют в качестве сырья на предприятиях Казахстана и Средней Азии.

Глина обладает рядом ценных свойств, особенно важна ее пластичность, т. е. способность принимать под давлением любую форму и сохранять ее после прекращения давления, а также связующая способность, позволяющая глин связывать определенное количество непластичных материалов. Благодаря этим свойствам глины сырьевую муку можно гранулировать и брикетировать, причем гранулы и брикеты не рассыпаются при повышенных температурах. Пластичность и связующая способность глины зависят от ее минералогического состава, размеров и характера поверхности частиц, содержания примесей, и количества воды и ряда других причин. Суглинки, лёс и глинистые сланцы отличаются меньшей пластичностью, чем глины.

Глины легко впитывают влагу и становятся водонепроницаемыми. Большинство глин легко размывается водой, что используется в технологическом процессе производства цемента.

Глинистые породы, содержат нужные для производства цемента кислотные окислы Si O 2, А l 2О3 и Fе2 O 3, известняк же является носителем основного окисла СаО. Главным признаком пригодности глины для производства цемента является величина ее силикатного и глиноземного модулей, значение которых определяет величину этих модулей в цементе, так как карбонатный компонент сырьевой смеси обычно содержит немного глинистых примесей.

Естественная влажность глин — 10-25% в зависимости от времени года и степени уплотнения. Суглинки, лесс и глинистые сланцы отличаются меньшей влажностью. Объемный вес глин — 1700-2100 кг/м З . У суглинков и лёсса он меньше, а у глинистого сланца больше.

Содержание в глинах примесей MgO, SО3, щелочей и других соединений устанавливают в соответствии с пределами, допускаемыми для цемента. Примесь кварцевых зерен затрудняет помол сырья, а включения крупной гальки делают глину практически непригодной для производства без предварительного ее обогащения.

Карбонатное и глинистое (алюмосиликатное) сырье должно быть возможно более равномерным по составу и структуре, не содержать включений крупных зерен кварца и других обломочных пород, затрудняющих помол сырья и трудно усваиваемых в процессе обжига.

Из чего делают цемент: его состав и свойства

Цемент – распространенный строительный материал, используемый чаще всего в качестве вяжущего в строительных смесях и растворах. Представляет собой мелкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым или другим оттенком. После взаимодействия с водой цемент и продукты на его основе образуют пластичную массу, которая при твердении трансформируется в искусственный камень.

Сырье для изготовления цемента

Сырьем для производства цемента являются горные породы, добываемые открытым способом:

  • Карбонатные – мел, известняки, известняки-ракушечники, доломит, мергель, туф. В промышленном производстве используются в основном известняки. Точное количество компонента зависит от его свойств и минерального состава. Чем больше в составе породы веществ с кристаллической структурой, тем выше температура плавления.
  • Глинистые – глина, глинистые сланцы, лесс, суглинки, монтмориллонит. Этот компонент осадочного происхождения разбухает при контакте с водой. Цель применения глинистых веществ – повышение пластичности смесей и растворов на базе цементного вяжущего.
  • Добавки. Их перечень определяется в зависимости от свойств, которые необходимо получить. Обычно добавки содержать глинозем, железо, кремний. Для их изготовления используют различные производственные отходы – доменную пыль и другие.
Читать еще:  Как разводить цемент с песком пропорции для дорожки

Единой формулы химического состава цемента не существует, так как производители предлагают большое количество разновидностей этого строительного материала с различными эксплуатационными характеристиками.

Наиболее распространен в строительстве портландцемент – без минеральных добавок и с минеральными добавками.

Существуют определенные ограничения по минимально допустимым ических соединений, из которых состоит портландцемент:

  • CaO – 62%;
  • SiO2 – 20%;
  • Al2O3 – 4%;
  • Fe2O3 – 2%;
  • MgO – 1%.

Химические составы в процентах некоторых типов цементов

Химический состав, %Характеристика
CaOSiO2Al2O3Fe2O3Другие оксиды
Портландцемент
63…6621…244…82…43…5Нормально твердеющий
Глиноземистый цемент
35…435…1039…472…151,5…2,5Быстро твердеющий

Что такое цементный клинкер?

Основной компонент производства цемента – клинкер. Это промежуточный полуфабрикат, получаемый обжигом смеси известняка (мела, мергеля или других пород) в количестве 75% и 25% глины. Сырьевые компоненты плавятся с образованием гранул. Клинкер перемалывают и соединяют с молотыми добавками.

Весь процесс изготовления цементного вяжущего можно условно разделить на 3 этапа:

  • изготовление клинкера обжигом – основной процесс, наиболее затратный и трудоемкий;
  • помол клинкера до образования тонкодисперсного порошка;
  • смешивание клинкерного порошка с порошкообразными добавками.

Изготовление клинкера делится на следующие этапы:

  • доставка сырья для клинкера на цементный завод;
  • измельчение сырьевых компонентов;
  • смешивание компонентов в пропорциях, указанных в техдокументации, для последующего обжига.

Технологии производства цемента

Существует несколько технологий производства цемента.

Конкретный вид производства определяется тем, из чего делают цемент:

  • Мокрый. Клинкер изготавливается из мела, глины и воды. К измельченным компонентам добавляют воду. Влажную смесь (шлам) отправляют на обжиг. Полученный после обжига продукт транспортируют в холодильник. После охлаждения его измельчают, смешивают с добавками для получения необходимых свойств вяжущего. Эта технология требует финансовых затрат, поэтому производители в основном применяют другие. Но при необходимости получения цемента с прекрасными эксплуатационными свойствами применяют именно этот способ, позволяющий тонко корректировать состав сырья. Корректировка состава осуществляется в специальных бассейнах при температуре 1000°C.
  • Сухой. Все компоненты – известняк, глина, добавки дробятся в сухом виде. Готовые порошки смешиваются в закрытых боксах с помощью подачи воздуха. Эта методика часто используется производителями, благодаря простоте реализации и относительно невысоким затратам. При производстве нет водяных испарений. Такой способ требует небольших затрат энергоносителей. Он оптимален для однородных сырьевых компонентов.
  • Комбинированный. Эта технология сочетает элементы сухого и мокрого способов. Одна из этих технологий является основной, а вторая дополнительной. Если основной является мокрая методика, то сначала изготавливают сырьевой шлам, корректируют его состав, затем его обезвоживают и обжигают в печи, предназначенной для сухой технологии.

Цемент, независимо от того, из чего он состоит и каким способом приготовлен, складируется в специальных башнях – силосах, в которых, благодаря проветриванию, материал не слеживается, сохраняя рабочие характеристики.

К потребителю цемент поступает навалом или расфасованным в бумажные мешки.

Производство бесклинкерного цемента

Сырьем для бесклинкерного цемента являются доменный или гидравлические шлаки, активаторы и другие дополнительные компоненты. Смесь из подготовленных и взятых в нужных пропорциях компонентов, дробят и перемалывают до мелкодисперсного со стояния. Для бесклинкерного цемента характерны:

  • устойчивость к различным воздействиям окружающей среды;
  • экономичность производства, благодаря невысоким энергозатратам;
  • утилизация отходов металлургических и других производств, что положительно влияет на состояние окружающей среды;
  • различные цвета и свойства конечного продукта, которые можно получать без изменения основных этапов технологического процесса и привлечения дополнительного оборудования.

Основное оборудование для изготовления цемента

При производстве вяжущего используются следующие основные виды оборудования:

  • техника для добычи сырья и его транспортировки к месту изготовления;
  • линия дробления сырья;
  • печи для высокотемпературной обработки;
  • линия дробления полученного клинкера, дозирования и смешивания молотого клинкера с добавками;
  • оборудование для фасовки готового продукта в бумажные мешки.

Типы цемента и сферы их использования

Выпускается множество разновидностей вяжущего с разными эксплуатационными и декоративными характеристиками. Основные виды:

  • Портландцемент. Этот тонкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым оттенком является наиболее распространенным строительным материалом, широко используемым в индивидуальном, масштабном жилищном и промышленном строительстве. Отдельно не применяется. Выступает компонентом строительных смесей и растворов. В сочетании с песком и щебнем используется при производстве бетонных смесей. Из цемента и песка изготавливают сухие строительные смеси, поступающие в продажу фасованными в мешки, или пластичные цементно-песчаные растворы, доставляемые на строительную площадку в виде, готовом к применению. Пластифицирующие добавки регулируют время схватывания раствора и другие характеристики конечного продукта.
  • Сульфатостойкий. Устойчив к химически активным средам. Применяется для бетонирования подземных и подводных конструкций.
  • Глиноземный. В состав добавляют гипс и глиноземистый шлак, благодаря котором вяжущее быстро схватывается и приобретает марочную прочность. Глиноземный цемент используется при строительстве конструкций, работающих в условиях высокой влажности.
  • Кислотоупорный. При его производстве используются кварцевый песок и кремнефтористый натрий. В качестве жидкости для затворения используется не вода, а жидкое стекло.
  • Шлакопортландцемент. В состав этого вяжущего добавляют гранулы шлака (примерно 25%). Материал применяется в крупномасштабном строительстве.
Читать еще:  Силос для цемента pft

  • Строитель с 20-летним стажем
  • Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Из чего и как делается цемент: сырьё, технологии и виды готового продукта

Невозможно недооценить роль столь востребованного строительного материала как цемент. Он является важнейшим компонентом связующих растворов, применяемых при всевозможных строительных работах, для производства железобетонных изделий. Качество цемента непосредственным образом влияет на прочность и долговечность зданий или изделий из железобетона.

Из чего сегодня делают цемент

Сырьем для его производства являются ископаемые породы – глина и известняк. Также необходимы корректирующие добавки, которые улучшают качества цемента:
– повышают прочность конструкций из него;
– способствуют стойкости к температурным колебаниям;
– придают гидрофобные свойства.

Добавки влияют и на то, за какое время будет застывать цементный раствор.

Как изготавливают цемент

Глина и известняк берутся в пропорциях 1:3. Указанная смесь обжигается при высокой температуре, в результате чего образуется соединение, именуемое клинкером. Далее его дробят шаровыми мельницами до состояния порошка. Чем мельче его фракции, тем выше эксплуатационные качества готового материала. С каталогом запчастей для дробилок можно ознакомиться на сайте производителя https://detaliurala.ru/shop/

Существует две технологии производства цемента:

1. Сухая технология предполагает, что в шаровой мельнице происходит не только дробление составляющих, но и также их сушка под действием горячих газов.

2. Мокрая технология предусматривает, что в шаровой мельнице дробление осуществляется с добавлением воды. Полученная смесь, наполовину состоящая из воды, подвергается обжигу. В результате получается клинкер, который перемалывается до порошкообразного состояния.

3. Комбинированный метод предполагает получение полусухого состава, доля влаги в котором не превышает 18%. Далее опять же происходит его обжиг в печи и перемалывание.

Полученный по любой указанной технологии цемент охлаждают и отправляют на склад.

Какие марки цемента существуют

Производимые марки цемента отличаются своими свойствами, что достигается благодаря использованию тех или иных добавок

1. Портландцемент является наиболее известным среди всех марок цемента. Он широко используется для создания бетонных изделий и конструкций высокой прочности, также он выступает компонентом штукатурной смеси.
2. Глиноземистый цемент находит применение для создания конструкций, стойких к воздействию влаги и коррозии. Отличается высокой скоростью затвердевания.
3. Шлакопортландцемент на 25% состоит из доменного шлака. Использует для изготовления бетона и массивных сооружений из него.
4. Пуццолановый цемент благодаря активным добавкам находит применение в условиях Крайнего Севера, а также при строительстве подводных конструкций.
5. Кислотоупорный цемент изготавливается с добавлением кварцевого песка и кремнефтористого натрия, делающих его стойким к воздействию агрессивных кислот. Растворяется не водой, а жидким стеклом.

На мешках с цементом можно увидеть маркировку в виде буквы М с числовым индексом. Она обозначает предел прочности материала на сжатие. Марка цемента влияет на сферу его применение. Например, цемент марки:
– М200 используется для оштукатуривания и выравнивания стен в сухих помещениях;
– М300 часто используется в частном, одноэтажном строительстве;
– М400 находит применение для внутренней отделке сухих и влажных помещений, для производства тротуарной плитки и небольших конструкций из железобетона;
– М500 широко используется для внешней отделки, для изготовления железобетонных конструкций;
– М600 необходим для изготовления конструкций, нагрузка на которые в процессе эксплуатации высокая.

Неправильный выбор марки цемента может негативно сказаться на прочности здания или конструкции из железобетона.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector