Slínek je nodulární materiál, který je nezbytnou součástí při výrobě cementu. Slínek se skládá především z křemičitanu vápenatého a dalších materiálů, které mu dodávají výjimečné pojivové vlastnosti, které propůjčují pevnost a odolnost cementovým aplikacím.
Jedinečné vlastnosti slínku také přispívají k zásadní kvalitě vytvrzování cementu, což z něj činí jeden z nejcennějších stavebních materiálů na světě.
Výrobní proces slínku
Výrobci cementu vytvářejí slínky prostřednictvím vícestupňového procesu, který zahrnuje výběr přísad, ohřev a mletí.
Příprava surových minerálů – Hlavními složkami při výrobě slínku jsou vápenec a jíl. Výrobci tyto ingredience těží, přepravují je do výrobního zařízení a poté je melou a míchají, aby se dosáhlo jednotné směsi. Předehřívání pece – Výrobci cementu přivádějí surovou mletou směs do předehřívací věže nebo cyklonu, kde jsou vystaveni horkým plynům. Tento krok odstraní veškerou vlhkost ze surovin a připraví je na chemické reakce v další fázi. Vypalování v peci – předehřátý materiál je přiváděn do rotační pece, kde jsou materiály vystaveny vysokým teplotám až 1400o-1500oC (2550o-2730oF). Teplo vytváří chemickou reakci, která tvoří slínek. Tvorba slínku – Jak se surovina pohybuje pecí, prochází složitými reakcemi. Primární reakcí je dekarbonizace vápence. Tento proces vytváří oxid vápenatý (vápno). Vápno reaguje se složkami, jako je oxid křemičitý a oxid hlinitý v jílu, za vzniku křemičitanů vápenatých a hlinitanů vápenatých. To jsou hlavní složky slínku. Chlazení slínku – Po opuštění pece je slínek extrémně horký. Výrobci musí slínek rychle ochladit, aby zajistili jeho fyzikální vlastnosti. Používají vzduch nebo vodu ve specializovaných chladicích jednotkách nazývaných chladiče slínku. Mletí slínku – Cementárny, jako jsou kulové mlýny nebo vertikální válcové mlýny, rozemílají ochlazený slínek na prášek. Fáze mletí může také zahrnovat přidání přísad, jako je sádra, pro řízení doby tuhnutí cementu.
Složení slínku
Přesné složení slínku závisí na typu cementu, který výrobce vyrábí, ale existují primární složky, které jsou běžné ve většině výroby slínku.
Křemičitany vápenaté
Nejvýznamnějšími složkami slínku jsou křemičitany vápenaté, které se skládají z trikalciumsilikátu a dikalciumsilikátu. Vápenaté silikáty přispívají k pevnosti a tuhnoucím vlastnostem cementu.
Hlinitany vápenaté
Dalšími nejdůležitějšími složkami jsou hlinitany vápenaté, z nichž nejvýznamnější je hlinitan vápenatý. Hlinitany vápenaté způsobují rychlejší tuhnutí cementu a brzký vývoj pevnosti. Vysoké množství trikalciumhlinitanu prodlouží dobu tuhnutí cementu, ale také zvýší riziko napadení sírany.
Oxidy vápenaté
Oxid vápenatý je vedlejším produktem zahřívání surovin za vzniku slínku. Dekarbonizace, při které vzniká oxid vápenatý, přispívá k pojivovým vlastnostem cementu a jeho reakci s vodou nazývanou hydratace.
Síran vápenatý
Sádra, která obsahuje síran vápenatý, je běžnou přísadou ve slínku. Pomáhá regulovat dobu tuhnutí během procesu hydratace.
Drobné komponenty
Menší složky ve slínku zahrnují prvky jako oxid železa, oxid hořečnatý, alkálie a další stopové prvky. Tyto prvky ovlivňují barvu, dobu tuhnutí a odolnost vůči dalším chemickým reakcím.
Typy slínků
Výrobci cementu vytvářejí různé slínky na základě variací v surovinách a výrobním procesu.
Obyčejný portlandský cement (OPC) slínek – portlandský slínek je nejběžnějším typem vyráběného slínku. Tento slínek je vhodný pro většinu obecných stavebních účelů. Sulfátově odolný slínek – Výrobci vytvářejí tento typ slínku, aby jej mohli použít do síranovzdorných cementových směsí. Slínky odolné vůči síranům mají nižší obsah hlinitanů vápenatých, které jsou citlivé na sulfátové reakce. Ty odolávají účinkům síranů ve vodě a půdě. Nízkoteplotní slínek – výrobci navrhují tento slínek tak, aby během procesu hydratace vytvářel méně tepla. To znamená, že je zde nižší hladina trikalciumhlinitanu než ve standardním slínku. Nízkoteplotní slínek je běžnou složkou cementu, kterou stavitelé používají pro velké konstrukce, kde tvorba tepla může způsobit tepelné praskání. Bílý slínek – Bílý slínek se vyznačuje svou čistotou a jasnou, světlou barvou. Výrobci vytvářejí bílý slínek použitím surovin s nízkým obsahem železa a manganu. Toto je primární materiál v bílém cementu. Slínek s vysokým obsahem oxidu hlinitého – Tento slínek má vyšší obsah oxidu hlinitého než jiné typy slínku. To je u žáruvzdorného cementu zásadní, protože má vysokou odolnost vůči chemikáliím a vysokým teplotám. Belite vápenato-sulfoaluminátový ternezit (BCT) slínek – BCT slínek je inovativní odrůda slínku, která produkuje o 30 % méně emisí oxidu uhličitého. Výrobní proces pro BCT slínky také vyžaduje o 15 % méně energie na výrobu.
Dopad výroby slínku na životní prostředí
Výroba slínku má významný dopad na životní prostředí zahrnující produkci skleníkových plynů (CO2), spotřebu energie, znečištění ovzduší, těžbu materiálů těžbou, spotřebu a znečištění vody a produkci odpadů. Mnoho cementářských společností aktivně pracuje na zmírnění těchto negativních dopadů na životní prostředí prostřednictvím svých každodenních praktik.
Cementářské společnosti investují do technologií zachycování, využití a ukládání uhlíku (CCUS). Ukládají CO2 pro pozdější použití nebo jej izolují pro trvalé uložení v podzemí. Investují také do alternativních zdrojů paliva, jako je biomasa a použité pneumatiky, místo aby k výrobě energie využívaly fosilní paliva.
Aby se snížilo používání surovin, někteří používají alternativní materiály, jako je popílek, struska a křemičité výpary. Snaží se také znovu použít svůj odpad jako součást svého procesu, aby omezili likvidaci odpadu a vytvořili více oběhový systém. Kromě toho cementářské společnosti zavádějí lepší vodohospodářské a konzervační strategie.
Pokud se vám naše stránka líbí, sdílejte ji se svými přáteli & Facebook
