Как цемент добывают: Как производят цемент?

17.04.2023

0 Comment

Содержание

Как производят цемент?

Дата публикации: 06.07.2019

200

Цемент может использоваться как самостоятельный продукт, так и входить в состав растворов. Обычно цемент представляет собой сухую порошковую смесь. Вступая в реакцию с водой, смесь становится пластичной, а спустя определенный промежуток времени затвердевает. Характеристики цемента варьируются в зависимости от состава.

Цемент, как конечный продукт представляет собой приготовленный и измельченный клинкер. Клинкером называют гранулы, полученные в рамках промежуточного производства. Классически в состав клинкера входит смесь известняка и глины в пропорции 3/1.

Добывают ли цемент?

Сам цемент нельзя добыть, так как по определению он является измельченным клинкером. Однако в природе нашелся материал, идентичный по своему составу клинкеру. Его называют мергелем. В силу ограниченности запасов, несовершенства технологии добычи и малого числа известных месторождений, использование мергеля в промышленности невозможно. Маленький объем неспособен удовлетворить потребности крупного производства.

Добыча необходимых для производства цемента определенной марки минералов производится открытым способом. В число добываемых элементов входят карбонаты (доломит, ракушечник, мел, прочий известняк) и глины (лесс, суглинки и сланцы).

Как производят цемент?

Ограниченность природного клинкера вынудила большую часть производителей использовать его искусственный вариант. Глина и известняк смешиваются в пропорции 1/3 в большой емкости посредством специальных барабанов. Масса поступает в обжиговую печь и подвергается термическому воздействию на протяжении 4-х часов. Температура при этом достигает 1500°С. Время и температура обжига могут изменяться в зависимости от требований к конечной смеси. Состав в печи спекается в небольшие гранулы и после остывания они отправляются на помол. Помол осуществляется в барабанах. В полученный на этапе помола порошок вмешиваются необходимые добавки, определяющие марку и состав цемента.

Готовый цементный материал отправляется на хранение или переводится на участок расфасовки.
Вопреки общей технологии производства, кажущейся простой, существует три актуальных способа приготовления цемента:

Сухой

Эффективный, наименее энерго- и ресурсозатратный вариант. Сырье дробится до мелких фракций. Ингредиенты смешиваются в определенных пропорциях и измельчаются до состояния муки.

Мокрый

В этом случае в состав включается известняк, глина и вода. Полученная вязкая масса называется шламом, который поступает в печь и подвергается обжигу. Следующим этапом становится измельчение полученных гранул, их перемешивание с размолотыми добавками. Последний шаг – сортировка.

Комбинированный

Совмещает в себе сильные стороны двух предыдущих вариантов. Сначала замешивается шлам, затем искусственно обезвоживается и поступает в обжиговую печь. Далее полученные гранулы смешиваются с наполнителями, измельчаются и сортируются.

Заказать цемент

Вас интересуют оптовые поставки цемента? Компания ПартнерГрупп готова оказать комплексные услуги, будучи крупным игроком рынка строительных материалов. Мы сотрудничаем непосредственно с производителями, гарантируя своим клиентам привлекательные цены. Арсенал насчитывает несколько больших складов. На их территории цемент хранится согласно актуальным технологиям, сохраняя свои практические свойства.

Мы предоставляем «свежую» продукцию, если хотите купить оптом — обращайтесь в ПартнерГрупп!

Добыча сырья для производства цемента, его транспортирование и хранение.

Сырье, необходимое для изготовления цемента, добывают, как правило, в карьерах, расположенных вблизи заводов. На привозном сырье, удорожающем производство, работают редко. Целесообразно привозить только те материалы, которые употребляются в небольших количествах, например корректирующие добавки.

Весьма важны не только химический состав сырья, но и его физические свойства. К ним относятся: крепость породы, угол ее естественного откоса, влагоемкость, водопроницаемость, разрыхляемость (степень увеличения объема после добычи по сравнению с массивом горной породы), объемный вес, предел прочности при сжатии и ударе. Изучая условия залегания, необходимо определить мощность вскрыши, характер залегания полезного ископаемого, чередование различных пластов сырья и их мощность, угол наклона этих пластов, уровень и приток грунтовых вод и т. д.

В процессе разработки карьера уточняют свойства сырья и условия его залегания. Это осуществляется путем опережающих разведочных работ, на основании результатов которых составляют опережающую карьерную сетку с указанием химического состава сырья, его свойств и условий залегания.

Сырье в карьерах цементных заводов обычно добывают открытым способом одним или несколькими уступами. Предварительно вскрывают полезное ископаемое, т. е. удаляют покрывающие его породы и земляной нанос. Кроме того, готовят подъездные пути, по которым отвозят породу и доставляют к заводу полезное ископаемое. Пустую породу перевозят в опрокидываемых вагонетках и сваливают в выработанные места карьеров. Для нормальной эксплуатации карьера необходимо, чтобы работы по удалению пустой породы (вскрыши) шли с достаточным опережением основных работ по добыче (не менее 8-10 месяцев). Вскрышные работы проводят обычно в теплое время года, так как зимой удалять замерзший грунт трудно. Отношение между мощностью полезного ископаемого и мощностью вскрыши колеблется в известняковых карьерах от 1 : 0,5 до 1: 3. Высота отступа для твердых пород обычно составляет 10-15 м, а для мягких — 8-10 м.

Вскрышные работы, а также добыча сырья в карьерах при мягких породах могут осуществляться экскаваторами или гидромеханическим способом — путем размывания породы струей воды, подаваемой под давлением. При твердых породах куски их отделяют от горного массива взрывом, после чего экваторами загружают в вагонетки или автосамосвалы и доставляют в сырьевое отделение завода.

Добытое в карьере сырье, а также прибывающие по железной дороге топливо и другие материалы перевозят в различных транспортных устройствах. Если карьер находится на расстоянии более 8 км от завода и в нем добывается большое количество сырья, то при надлежащем рельефе местности используют железнодорожный транспорт широкой колеи (1524 мм) и перевозят сырье в саморазгружающихся вагона думпкарах грузоподъемностью 60 т и более. При расстоянии примерно до 8 км целесообразно применять автомобили-самосвалы грузоподъемностью 5-45 т.

Для транспортирования сырья по сильно пересеченной местности служат подвесные канатные или как их иначе называют воздушноканатные дороги. Они состоят из двух стальных несущих канатов, по которым движутся четырехколесные вагонетки емкостью до 1,5 м3 и ведущего тягового каната для передвижения вагонеток. По одному несущему канату движутся груженые, а по другому — порожние вагонетки. На такой дороге имеются погрузочная и разгрузочная станции, а при извилистой трассе устанавливают еще одну или несколько промежуточных угловых станций. Карбонатный компонент при воздушноканатной дороге дробят в карьере и подвозят автотранспортом к погрузочной станции.

Мягкие, рыхлые и мелкокусковые породы можно доставлять на завод при сравнительно небольшом расстоянии и благоприятных климатических условиях ленточными конвейерами мягкие сырьевые материалы (глину, мел) можно подавать на завод гидротранспортом. В этом случае их вначале обрабатывают в установленной на карьере болтушке.

Южгипроцемент разработал конструкцию комбайна для добычи, переработки и гидротранспорта мягких пород. Сырье добывают с помощью вращающегося ротора с ковшами. Ленточный транспортер доставляет материал в мельницу — мешалку. Образующийся шлам откачивается насосом и по магистральному шламопроводу поступает на завод. Вся установка находится на гусеничном ходу и передвигается по мере продвижения забоя.

Наиболее высоки капиталовложения при воздушноканатном и железнодорожном транспорте, самые низкие при автомобильном. Однако эксплуатационные расходы при доставке автотранспортом более высокие. Самые низкие они при использовании воздушноканатных дорог и ленточных конвейеров.

На крупных заводах целесообразно всегда иметь запас сырья или шлама, который обеспечил бы непрерывную работу на случай прекращения добычи сырья в карьере (непогода, авария экскаваторов или транспортных устройств). Для хранения нормативных запасов сырьевых материалов, клинкера, топлива, гипса, корректирующих и других добавок на заводах устраивают склады (шихтовальные дворы). Погрузочно-разгрузочные работы на территории складов должны быть механизированы. С этой целью применяют мостовые краны с грейфером, мостовые перегружатели (козловые краны), тельферы, ленточные транспортеры и другое оборудование.

Склад представляет собой бетонированную площадку, вдоль которой установлены железобетонные колонны для ферм перекрытия, несущие одновременно и подкрановые пути. Между колоннами имеются подпорные стены высотой до 6 м, что позволяет насыпать материал более толстым слоем. Часть склада, где хранится топливо, а в районах с мягким климатом и ряд других материалов, делают открытыми. В отдельных случаях применяют и силосные склады. На крупных заводах для разгрузки железнодорожных вагонов устанавливают вагоноопрокидыватели.

Производственный процесс

От известнякового карьера до доставки конечного продукта – следите за каждым этапом процесса производства цемента.

Шаг 1. Добыча

Процесс производства цемента начинается с добычи сырья, используемого в производстве цемента, в основном известняка и глины. Известняковый карьер находится на территории завода, а глиняный карьер находится на расстоянии 25 км от завода. Известняк добывается из карьеров после буровзрывных работ и загружается на самосвалы, которые транспортируют материалы и выгружаются в бункеры дробилок известняка. Глины извлекаются из открытых карьеров и загружаются в самосвалы, которые транспортируют материалы и выгружают их на открытый склад.

Затем его перевозят грузовиками и выгружают в бункер дробилки глины. Это три типа глины, используемые в производстве цемента, а именно илистая глина, глина Зафарана и каолин.

Другие сырьевые материалы, а именно песок и железная руда, используются для контроля конструкции смеси для подачи в печь. Песок и железная руда транспортируются из-за пределов завода (от разных поставщиков) грузовиками и выгружаются в штабели открытого двора, называемые штабелями песка и железной руды.

Этап 2: Измельчение, штабелирование и регенерация сырья

Известняк измельчается в первой дробилке, называемой щековой дробилкой, а затем подается во вторую дробилку, называемую ударной дробилкой, со смешением глин для уменьшения размера частиц до менее 50 мм. Выгруженная сырьевая смесь (известняк 70%, глины 30%) подается на ленточный конвейер и проходит через анализатор сыпучих материалов.

Сырьевая смесь подается в круглое хранилище, называемое хранилищем сырьевой смеси. Затем смесь извлекается из штабеля реклаймерами в поперечном направлении и транспортируется в бункер сырьевой мельницы, называемый бункером сырьевой смеси, для измельчения.

Другое сырье, используемое в производстве цемента, называемое добавками, представляет собой известняк высокой чистоты, песок и железную руду. Известняк высокой чистоты измельчается в однощековой дробилке, а затем еще больше дробится во вторичной дробилке, чтобы уменьшить размер и полностью пройти через сито с размером ячеек 50 мм. Затем он укладывается штабелером известняка в продольную единицу хранения, называемую штабелем для хранения известняка. Наконец, известняк извлекается из штабеля реклаймером в поперечном направлении и транспортируется в бункер сырьевой мельницы, называемый бункером известняка, для измельчения.

CO2 и цемент

Почему при производстве цемента выделяется CO2?
Производство цемента является источником 5% глобальных выбросов CO2. Цементная промышленность является естественным производителем CO2:

60% выбросов происходит за счет трансформации сырья при высоких температурах («декарбонизация» известняка)
40% в результате сжигания, необходимого для нагрева цементных печей до 1500°

Этап 3: Сушка, измельчение и гомогенизация сырьевой муки

Сырьевая смесь, высококачественный известняк, песок и железная руда подаются из бункеров на сырьевые мельницы, называемые мельницами с воздушной струей, для сушки и тонкого измельчения. Сырьевая мельница содержит две камеры, разделенные диафрагмой, а именно камеру сушки и камеру измельчения. Горячие газы, поступающие из подогревателя (системы подогреватель/печь), поступают в мельницу и используются в сырьевых мельницах для сушки.

Затем высушенные материалы поступают в помольную камеру сырьевых мельниц для тонкого помола. Размольная камера содержит определенное количество шаровой загрузки различных размеров от 30 до 9 мм.0мм. Выход горячего газа и измельченных материалов из мельницы подается в сепаратор, который разделяет мелкий и крупнозернистый продукт. Последний, называемый браком, направляется на вход в мельницу через воздушную заслонку для доизмельчения. Горячий газ и мелкие частицы поступают в многоступенчатый «циклон» для разделения мелких материалов и газов. Мелкозернистый материал, называемый сырой мукой, собирается из мультициклона и затем подается на воздушную горку для подъема, называемую аэрополом. Горячие газы с очень мелкими частицами поступают в электростатический осадитель для отделения мелких частиц от газов. Очень мелкие материалы, называемые пылью подогревателя или пылью электростатического сепаратора, собираются с фильтров и подаются на винтовые конвейеры, а затем смешиваются с мелким материалом в воздушной заслонке и транспортируются в эрлифтную емкость по воздушной заслонке.

В эрлифте сырьевая мука поднимается в силос сжатым воздухом на воздушную заслонку, а затем хранится и гомогенизируется в бетонном силосе. Сырая мука, извлекаемая из бункера, теперь называемая сырьем для печи, подается в верхнюю часть подогревателя через эрлифт, называемый Poldos, для пирообработки.

Этап 4: Клинкеризация

Цементный клинкер получают пиропереработкой шихты в системе подогреватель-печь. Система подогреватель-печь состоит из многоступенчатого циклонного

подогревателя с пятью ступенями, камеры сгорания, стояка, вращающейся печи и колосникового охладителя. В подогревателе сырье для печи подогревается горячим газом, поступающим из камеры сгорания и вращающейся печи. Затем предварительно нагретое печное сырье частично прокаливают (делают порошкообразным) в камере сгорания и стояке, а затем полностью прокаливают во вращающейся печи, а также нагревают примерно до 1400°С с образованием клинкерных компонентов C3A, C4AF, C2S и C3S. Основным источником тепла является природный газ. Природный газ сжигается в качестве основного топлива (100 %) во вращающейся печи с главной горелкой и 95% природный газ и 5,0% комбинация тяжелого масла в камере сгорания. Топливо используется для получения тепла, необходимого для преобразования сырья в печь в клинкер. Горячий клинкер, выходящий из печи, падает на колосниковый холодильник для охлаждения примерно с 1350-1450°С до примерно 120°С. холодильных камерах и под давлением через охлаждающую пластину и слой клинкера. Охлажденный клинкер выгружается из охладителя на тарельчатый конвейер и транспортируется на склад клинкера. Клинкер поступает из клинкерного склада в бункеры шаровой мельницы для помола цемента. Часть горячего воздуха, отбираемого из охладителя, используется в качестве вторичного и третичного воздуха для сжигания во вращающейся печи и камере сгорания соответственно.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Этап 5: Измельчение и хранение цемента

Клинкер и гипс для OPC, известняк для известнякового цемента и шлак для шлакового цемента извлекаются из соответствующих бункеров и подаются на цементные мельницы. Шаровая мельница измельчает сырье до мелкого порошка в двух камерах, а именно в первой и второй камерах. Две камеры имеют определенное количество шарового заряда разных размеров от 17мм до 9мм.0 мм. Отход мельницы подается на ковшовый элеватор, который подает материал в сепаратор, который разделяет мелкий и крупный продукт. Последний направляется на вход мельницы для доизмельчения, а конечный продукт хранится в бетонных силосах.

Шаг 6: Упаковка

Извлеченный из силосов цемент подается на автоматические электронные фасовщики, где фасуется в мешки по 50 кг и отгружается автотранспортом.

Горнодобывающая промышленность и цемент – OHLA

Более 40 лет мы являемся лидерами в области поставок оборудования и проектов EPC, индивидуального проектирования, эксплуатации и технического обслуживания в горнодобывающей, цементной, минеральной и энергетической отраслях.

Оборудование

Имея объекты и оборудование в более чем 50 странах, мы выполнили:

Цементные заводы.
Горнодобывающие технологические установки.
Портовые и наземные терминалы.
Комплексные системы для измельчения, транспортировки и хранения сырья.

После приобретения в 2010 году компаний STHIM Maquinaria, ATMOS Española и LARON сегодня Industrial продолжает поставлять это оборудование под названием Industrial Mining & Cement, расширяя производственный опыт, инженерный отдел и стандарты качества. компании, которые дают возможность предложить комплексное и индивидуальное решение каждому клиенту.

Проекты

Мы разработали проекты EPC в 40 странах на 5 континентах, среди которых выделяются следующие:

Проект Torre, завод по производству цемента (3150 т/день) в Сонсоне, Антиокия (Колумбия).
Завод по производству сульфидной меди Mantos Blanco (Чили).
Система транспортировки крупнозернистой руды (18 000 т/день) для Minera El Brocal в Серро-де-Паско, а также завод по дроблению, хранению, агломерации и полунепрерывному штабелированию золотой руды для Minera Shahuindo, оба в Перу.

К этим инициативам добавились завод по дроблению, транспортировке и укладке известняка в Мексике для Cementos Cruz Azul в Идальго и ленточный конвейер длиной 4,5 км для Holcim в Эрмосильо. В Чили комплексные услуги по дроблению оксида меди, кислотному отверждению и штабелированию для Codelco в Министро Хейлс.

Мы охватываем неотъемлемый жизненный цикл проекта, от этапа разработки до эксплуатации и технического обслуживания, с внутренними инженерными, закупочными и логистическими возможностями и новейшими технологиями (инспекция с помощью дронов, расширенный мониторинг и использование больших данных, а также профилактическое обслуживание и прогнозирование…) .

Специальные решения

Работа с твердыми частицами в условиях высокой влажности.
Внедрение решений по обращению с твердыми частицами на действующих предприятиях.
Альтернативы процессам / оптимизация топлива.