Το κλίνκερ είναι ένα οζώδες υλικό που είναι απαραίτητο συστατικό στην παραγωγή τσιμέντου. Το κλίνκερ αποτελείται κυρίως από πυριτικό ασβέστιο και άλλα υλικά που του προσδίδουν εξαιρετικές συνδετικές ιδιότητες που προσδίδουν αντοχή και ανθεκτικότητα στις εφαρμογές τσιμέντου.
Οι μοναδικές ιδιότητες του κλίνκερ συμβάλλουν επίσης στην ουσιαστική ποιότητα σκλήρυνσης στο τσιμέντο, γεγονός που το καθιστά ένα από τα πιο πολύτιμα δομικά υλικά που υπάρχουν.
Διαδικασία Παραγωγής Κλίνκερ
Οι κατασκευαστές τσιμέντου δημιουργούν κλίνκερ μέσω μιας διαδικασίας πολλαπλών σταδίων που περιλαμβάνει επιλογή συστατικών, θέρμανση και άλεση.
Παρασκευή ακατέργαστων ορυκτών – Τα κύρια συστατικά στην παραγωγή κλίνκερ είναι ο ασβεστόλιθος και ο πηλός. Οι παραγωγοί εξορύσσουν αυτά τα συστατικά, τα μεταφέρουν στην εγκατάσταση παραγωγής και στη συνέχεια τα αλέθουν και τα αναμειγνύουν για να επιτευχθεί ένα ομοιόμορφο μείγμα. Προθέρμανση κλιβάνου – Οι παραγωγοί τσιμέντου τροφοδοτούν το ακατέργαστο αλεσμένο μείγμα σε έναν πύργο ή κυκλώνα προθερμαντήρα όπου εκτίθενται σε καυτά αέρια. Αυτό το βήμα αφαιρεί τυχόν υγρασία από τις πρώτες ύλες και τις προετοιμάζει για τις χημικές αντιδράσεις στο επόμενο στάδιο. Καύση σε Κλίβανο – Το προθερμασμένο υλικό τροφοδοτείται σε έναν περιστροφικό κλίβανο όπου τα υλικά εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες έως 1400o-1500o C (2550o-2730o F). Η θερμότητα δημιουργεί τη χημική αντίδραση που σχηματίζει το κλίνκερ. Σχηματισμός κλίνκερ – Καθώς η πρώτη ύλη κινείται μέσα στον κλίβανο υφίσταται περίπλοκες αντιδράσεις. Η κύρια αντίδραση είναι η απανθρακοποίηση του ασβεστόλιθου. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί οξείδιο του ασβεστίου (άσβεστος). Ο ασβέστης αντιδρά με συστατικά όπως πυρίτιο και αλουμίνα στον πηλό για να δημιουργήσει πυριτικά ασβέστιο και αργιλικά άλατα ασβεστίου. Αυτά είναι τα κύρια συστατικά του κλίνκερ. Ψύξη κλίνκερ – Μετά την έξοδο από τον κλίβανο, το κλίνκερ είναι εξαιρετικά ζεστό. Οι κατασκευαστές πρέπει να ψύχουν το κλίνκερ γρήγορα για να εξασφαλίσουν τις φυσικές του ιδιότητες. Χρησιμοποιούν αέρα ή νερό σε εξειδικευμένες μονάδες ψύξης που ονομάζονται ψύκτες κλίνκερ. Άλεση κλίνκερ – Μηχανές τσιμέντου, όπως μύλοι με σφαιρίδια ή μύλοι με κάθετους κυλίνδρους, αλέθουν το ψυχρό κλίνκερ σε σκόνη. Το στάδιο λείανσης μπορεί επίσης να περιλαμβάνει την προσθήκη πρόσθετων όπως ο γύψος για τον έλεγχο του χρόνου πήξης του τσιμέντου.
Σύνθεση Κλίνκερ
Η ακριβής σύνθεση του κλίνκερ εξαρτάται από τον τύπο του τσιμέντου που παράγει ο κατασκευαστής, αλλά υπάρχουν βασικά συστατικά που είναι κοινά στις περισσότερες παραγωγές κλίνκερ.
Πυριτικά ασβέστιο
Τα πιο σημαντικά συστατικά του κλίνκερ είναι τα πυριτικά ασβέστιο, τα οποία αποτελούνται από πυριτικό τριασβέστιο και πυριτικό όξινο ασβέστιο. Το πυριτικό ασβέστιο συμβάλλει στην αντοχή και τις ιδιότητες πήξης του τσιμέντου.
Αλουμίνια ασβεστίου
Τα άλλα πιο σημαντικά συστατικά είναι το αργιλικό ασβέστιο, το πιο σημαντικό από τα οποία είναι το αργιλικό τριασβέστιο. Τα αργιλικά άλατα ασβεστίου προκαλούν ταχύτερη πήξη του τσιμέντου και προκαλούν πρώιμη ανάπτυξη αντοχής. Οι υψηλές ποσότητες αργιλικού τριασβεστίου θα αυξήσουν τους χρόνους πήξης για το τσιμέντο αλλά θα αυξήσουν επίσης τον κίνδυνο προσβολής θειικών.
Οξείδια ασβεστίου
Το οξείδιο του ασβεστίου είναι ένα υποπροϊόν της θέρμανσης των πρώτων συστατικών για να σχηματιστεί το κλίνκερ. Η απανθρακοποίηση που παράγει οξείδιο του ασβεστίου συμβάλλει στις δεσμευτικές ιδιότητες του τσιμέντου και στην αντίδρασή του με το νερό που ονομάζεται ενυδάτωση.
Θειικό ασβέστιο
Ο γύψος, που περιέχει θειικό ασβέστιο, είναι ένα κοινό πρόσθετο στο κλίνκερ. Βοηθά στη ρύθμιση του χρόνου πήξης κατά τη διαδικασία ενυδάτωσης.
Μικρά εξαρτήματα
Τα δευτερεύοντα συστατικά του κλίνκερ περιλαμβάνουν στοιχεία όπως οξείδιο σιδήρου, οξείδιο μαγνησίου, αλκάλια και άλλα ιχνοστοιχεία. Αυτά τα στοιχεία επηρεάζουν το χρώμα, τον χρόνο πήξης και την αντοχή σε άλλες χημικές αντιδράσεις.
Τύποι κλίνκερ
Οι παραγωγοί τσιμέντου δημιουργούν διαφορετικά κλίνκερ με βάση τις παραλλαγές στις πρώτες ύλες και τη διαδικασία κατασκευής.
Κλίνκερ συνηθισμένου τσιμέντου Portland (OPC) – Το κλίνκερ Portland είναι ο πιο κοινός τύπος κλίνκερ που παράγεται. Αυτό το κλίνκερ είναι κατάλληλο για τους περισσότερους γενικούς κατασκευαστικούς σκοπούς. Κλίνκερ ανθεκτικό στα θειικά – Οι κατασκευαστές δημιουργούν αυτόν τον τύπο κλίνκερ ώστε να μπορούν να το χρησιμοποιούν σε μείγματα τσιμέντου ανθεκτικά στα θειικά. Τα κλίνκερ ανθεκτικά στα θειικά έχουν χαμηλότερο επίπεδο αργιλικού τριασβεστίου που είναι ευαίσθητα σε θειικές αντιδράσεις. Αυτά αντιστέκονται στις επιδράσεις των θειικών αλάτων στο νερό και το έδαφος. Κλίνκερ χαμηλής θερμότητας – Οι κατασκευαστές σχεδιάζουν αυτό το κλίνκερ για να παράγει λιγότερη θερμότητα κατά τη διαδικασία ενυδάτωσης. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει χαμηλότερο επίπεδο αργιλικού τριασβεστίου από ότι στο τυπικό κλίνκερ. Το κλίνκερ χαμηλής θερμότητας είναι ένα κοινό συστατικό στο τσιμέντο που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές για μεγάλες κατασκευές όπου η παραγωγή θερμότητας μπορεί να προκαλέσει θερμική πυρόλυση. Λευκό κλίνκερ – Το λευκό κλίνκερ χαρακτηρίζεται από την καθαρότητα και το φωτεινό, ανοιχτό χρώμα του. Οι κατασκευαστές δημιουργούν λευκό κλίνκερ χρησιμοποιώντας πρώτες ύλες με χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο και μαγγάνιο. Αυτό είναι το κύριο υλικό στο λευκό τσιμέντο. Κλίνκερ υψηλής αλουμίνας – Αυτό το κλίνκερ έχει υψηλότερο επίπεδο αλουμίνας από άλλους τύπους κλίνκερ. Αυτό είναι απαραίτητο στο πυρίμαχο τσιμέντο επειδή έχει υψηλή αντοχή σε χημικές ουσίες και υψηλές θερμοκρασίες. Belite Sulfoaluminate Calcium Ternesite (BCT) Clinker – Το κλίνκερ BCT είναι μια καινοτόμος ποικιλία κλίνκερ που παράγει 30% λιγότερες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Η διαδικασία κατασκευής κλίνκερ BCT απαιτεί επίσης 15% λιγότερη ενέργεια για την παραγωγή.
Περιβαλλοντικές επιπτώσεις της παραγωγής κλίνκερ
Η παραγωγή κλίνκερ έχει σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής αερίων του θερμοκηπίου (CO2), της κατανάλωσης ενέργειας, της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, της εξόρυξης υλικών από την εξόρυξη, της κατανάλωσης και της ρύπανσης νερού και της παραγωγής αποβλήτων. Πολλές εταιρείες τσιμέντου εργάζονται ενεργά για να μετριάσουν αυτές τις αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις μέσω των καθημερινών πρακτικών τους.
Οι εταιρείες τσιμέντου επενδύουν σε τεχνολογίες δέσμευσης, αξιοποίησης και αποθήκευσης άνθρακα (CCUS). Αποθηκεύουν CO2 για μελλοντική χρήση ή το δεσμεύουν για μόνιμη αποθήκευση υπόγεια. Επενδύουν επίσης σε εναλλακτικές πηγές καυσίμων όπως η βιομάζα και τα χρησιμοποιημένα ελαστικά αντί να χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα για την παραγωγή ενέργειας.
Για να μειώσουν τη χρήση πρώτων υλών, ορισμένοι χρησιμοποιούν εναλλακτικά υλικά όπως ιπτάμενη τέφρα, σκωρία και αναθυμιάσεις πυριτίου. Επιδιώκουν επίσης να επαναχρησιμοποιήσουν τα απόβλητά τους ως μέρος της διαδικασίας τους για να μειώσουν τη διάθεση των απορριμμάτων τους και να δημιουργήσουν ένα πιο κυκλικό σύστημα. Επιπλέον, οι εταιρείες τσιμέντου εφαρμόζουν καλύτερες στρατηγικές διαχείρισης και διατήρησης των υδάτων.
Αν σας αρέσει η σελίδα μας παρακαλούμε μοιραστείτε με τους φίλους σας & Facebook
