Технологія виробництва цементу

Виробництво цементу включає два ступені: перша — отримання клінкеру, друга — доведення клінкеру до порошкоподібного стану з додаванням до нього гіпсу або інших добавок.

Перший етап найдорожчий, саме на нього припадає 70% собівартості цементу. Перша стадія — це видобуток сировинних матеріалів. Потім цей матеріал відправляється по транспортеру на подрібнення до шматків рівних 10 см в діаметрі. Після цього вапняк підсушується, і йде процес помелу і змішування його з іншими компонентами. Далі ця сировинна суміш піддається випалу. Так отримують клінкер. Друга стадія теж складається з декількох етапів. Це: дроблення клінкеру, сушка мінеральних добавок, дроблення гіпсового каменю, помел клінкера спільно з гіпсом і активними мінеральними добавками. Однак треба враховувати, що сировинний матеріал не буває завжди однаковим, та й фізико-технічні характеристики (такі як міцність, вологість і т. д.) у сировини різні. Тому для кожного виду сировини був розроблений свій спосіб виробництва.

У цементній промисловості використовують три способи виробництва, в основі яких лежать різні технологічні прийоми підготовки сировинного матеріалу: мокрий, сухий і комбінований.

При вологій, легко розмочуванній сировині з низьким ступенем однорідності краще застосовувати мокрий спосіб виробництва, при нерозмочуванності, однорідності сировини з низькою вологістю — сухий спосіб.

Лише в тих випадках, коли вихідна сировина має вологість більше 20%, кількість тепла, витраченому при сухому та мокрому способах виробництва, приблизно однакові. Пічні гази, що відходять при сухому способі виробництва мають знижену вологість і можуть бути використані для підсушування сировини.

Хоча помел за мокрим способом більш ефективний, ніж при сухому способі, проте, у зв’язку з тим, що для печей з циклонними теплообмінниками використовують більш грубо дисперсну сировинну суміш, загальні витрати електроенергії на помел при мокрому способі не перевищує витрат електроенергії на помел при сухому способі тільки при використанні легко розмочуванної сировини.

При обпаленні по сухому способі різко скорочуються витрати прісної води, що в останні роки приймає важливе значення. Запиленість газів при сухому способі виробництва значно вище, ніж при мокрому, але загальний об'єм пічних газів, що відходять, на 35−40% менше, а тому, витрати на знепилення будуть приблизно однакові.

Капітальні витрати на будівництво заводу сухого і мокрого способів виробництва однієї і тієї ж потужності приблизно однакові. Виходить, економічна доцільність використання того чи іншого способу визначається, в основному, вартістю палива й електроенергії, що витрачається на виробництво 1 т цементу.

До м’яких, легко розмочуванних водою порід належать, в першу чергу, крейда, а також деякі різновиди мергелів. Крейда і м’які мергелі легко розробляються у кар'єрах, можуть транспортуватися на завод гідротранспортом, не потребують для змельчення великих витрат електроенергії, їх переробку більш економно вести мокрим способом. Недоліком цього виду сировини є те, що у осінньо-зимовий період вона замерзає та залипає, що ускладнює транспортування будь-якими видами транспорту, окрім гідротранспорту.

Так як при розрахунку видатку компонентів на 1 тону клінкеру у якості вапнякового компоненту було взято крейду — м’який, легко розмочуванний матеріал, у кількості 70,594%, вологість якої, як було вже зазначено, складає від 15−20 до 30%, у деяких випадках 37%, тобто вихідна сировина має вологість більше 20%, кількість тепла, витраченому при сухому та мокрому способах виробництва, приблизно однакові, доцільно використовувати мокрий спосіб виробництва.