Amikor az építőipari szakemberek és amatőrök megértik, hogyan készül a cement, ez segít nekik megalapozottabb döntéseket hozni a cement kiválasztásával, felhasználásával és alkalmazásával kapcsolatban.
A cementgyártás egy összetett folyamat, amely a természeti erőforrásokkal kezdődik. A gyártók úgy keverik és hevítik őket, hogy az kémiai reakciót vált ki, ami az általunk cementnek nevezett anyaghoz vezet.
Miután megértette a cement előállításának folyamatát, ez a tudás értékes betekintést nyújt az építőanyagba, amely a modern épületinfrastruktúra egyik legfontosabb összetevője.
Hogyan készül a cement
A gyártók többlépcsős folyamaton keresztül állítják elő a cementet, amely a nyerstermék-kinyeréssel kezdődik, és a csomagolással és elosztással végződik. Bár minden gyártónak megvan a saját eljárása, itt van néhány általános irányelv a cementgyártás lépéseire vonatkozóan.
Nyersanyag kitermelés
A gyártók a cement előállításához használt fő nyersanyagok a kemény kőzetek, például a mészkő és a pala, valamint a lágy kőzetek, például az agyag és a kréta. Kibányászják vagy kiássák a sziklákat, és a zúzótelepre szállítják. A szárazanyag szállítása általában teherautóval, vasúti kocsival, vagy a létesítménytől függően futószalaggal történik. A nedves anyagokat néha csővezetéken szállítják.
Zúzás és őrlés
A nyersanyagok egy kezdeti zúzási folyamaton mennek keresztül, hogy csökkentsék a kőzet méretét. A cementgyártók pofás zúzógépeket, kalapácsmalmokat és kúpos zúzógépeket használnak a kemény kőzet méretének csökkentésére. A gyártók ezután gépekkel, például hengermalmokkal őrlik a kemény kőzetet finom porrá, amit nyerslisztnek neveznek.
A puha anyagokat, például agyagot és krétát is feldolgozzák. Mosómalmokban vízzel keverve bontják le a lágy anyagokat. Ez iszapot eredményez. Finom hálón engedik át a zagyot, hogy eltávolítsák a megmaradt nagy részecskéket.
A nyers keverék elkészítése
A cementgyártók ezután a nyersanyagok arányait összekeverik, hogy megkapják a cement-összetevők pontos összetételét az általuk gyártott cementtípushoz. Ez az összetétel a cement kívánt képességeitől, a nyersanyagok helyi elérhetőségétől és a gyártási folyamattól függően is változik.
A legtöbb esetben a keverék elsődleges összetevője a mészkőpor. A mészkőpor aránya általában 80-95% között van. A keverék 5–20%-át agyag- vagy palapor teszi ki. A cement típusától függően szilícium-dioxid, vas-oxid, alumínium-oxid és egyéb adalékok is hozzáadhatók a keverékhez. Ezen adalékanyagok aránya 1-10% között mozog.
Előmelegítés és előkalcinálás
A nyers keveréket ezután előmelegítik és előkalcinálják, hogy javítsák a folyamat üzemanyag-hatékonyságát és növeljék a termelési kapacitást. A nyersanyagok egy gépbe, például torony-előmelegítőbe vagy ciklon-előmelegítőbe kerülnek, és 800 vagy 900 Celsius fokos hőmérsékletre hevítik. Ez az eljárás eltávolítja a keverékből a nedvességet vagy a szén-dioxidot. Ez a folyamat elindítja a cementképződéshez szükséges kémiai reakciók egy részét.
Klinkerképződés
A klinkerképzési folyamat a cementképzés elsődleges lépése. Ez az a szakasz, ahol végbemegy az a bonyolult kémiai folyamat, amely a cementből erős és tartós építőterméket képez.
A cementgyártók a cement alapanyagot egy tűzálló téglával bélelt kemencébe táplálják. Az 1400 Celsius fokot meghaladó magas hőmérséklet megolvasztja a mészkövet cseppfolyósító adalékanyagokat, így reagál a szilícium-dioxiddal és klinkereket képez. A klinkerek gömbölyű vagy csomószerű anyagok, amelyek átmérője 3–24 mm (0,12–0,98 hüvelyk).
Hűtés
A klinkereket levegő vagy víz segítségével gyorsan lehűtik 100-200 Celsius fokra. Ez a folyamat létfontosságú a cementvégtermék minőségének biztosításában, mert befolyásolja a klinker mikroszerkezetét. A gyors hűtés lehetővé teszi a klinkerek ásványi összetételének megszilárdítását, javítja az őrölhetőséget, megakadályozza a rehidratációt és segít megelőzni a repedést.
Keverés és végső őrlés
A cementgyártók a lehűtött klinkert olyan mennyiségű adalékanyaggal keverik össze, mint a gipsz, pernye és mészkő. Ezek az adalékok segítenek szabályozni a cement kötési idejét, tűzgátlóként szolgálnak, javítják a bedolgozhatóságot, és segítik a zsugorodás csökkentését egyéb tulajdonságok mellett. A klinker és az adalékanyagok keverékét golyósmalomba vagy hasonló gépbe táplálják, és finom porrá őrlik.
Csomagolás és forgalmazás
A cementet a malomból raktári silókba szállítják. A tároló silókból a cementet zsákokba csomagolják, és elszállítják a forgalmazókhoz és a vásárlókhoz.
Kép a cement.org webhelyről.
