Klinker er hnúðótt efni sem er ómissandi þáttur í framleiðslu á sementi. Klinker er fyrst og fremst samsett úr kalsíumsílíkati og öðrum efnum sem gefa því einstaka bindi eiginleika sem veita sementsnotkun styrk og endingu.
Einstakir eiginleikar klinkers stuðla einnig að nauðsynlegum herðandi gæðum í sementi, sem gera það að einu verðmætasta byggingarefni sem til er.
Framleiðsluferli klinker
Sementsframleiðendur búa til klinker í gegnum fjölþrepa ferli sem felur í sér val á innihaldsefnum, upphitun og mölun.
Hrá steinefnaundirbúningur – Helstu innihaldsefnin í klinkerframleiðslu eru kalksteinn og leir. Framleiðendur grjóta þessi hráefni, flytja þau til framleiðslustöðvarinnar og mala þau síðan og blanda til að ná einsleitri blöndu. Ofnforhitun – Sementsframleiðendurnir fæða hráa jörðu blönduna inn í forhitaraturn eða hvirfilbyl þar sem þeir verða fyrir heitum lofttegundum. Þetta skref fjarlægir allan raka úr hráefnum og undirbýr þau fyrir efnahvörf á næsta stigi. Ofnbrennsla – Forhitaða efnið er gefið inn í snúningsofn þar sem efnin verða fyrir háum hita allt að 1400o-1500o C (2550o-2730o F). Hitinn skapar efnahvarfið sem myndar klinkið. Klinkermyndun – Þegar hráefnið fer í gegnum ofninn verður það fyrir flóknum viðbrögðum. Aðalhvarfið er kolefnislosun kalksteinsins. Þetta ferli skapar kalsíumoxíð (kalk). Kalkið hvarfast við efni eins og kísil og súrál í leirnum til að búa til kalsíumsílíköt og kalsíumalúminöt. Þetta eru helstu þættir klinkers. Klinkerkæling – Eftir að hafa farið úr ofninum er klinkerið mjög heitt. Framleiðendur verða að kæla klinkerið hratt til að tryggja eðliseiginleika þess. Þeir nota loft eða vatn í sérhæfðum kælieiningar sem kallast klinkkælarar. Klinker mala – Sementsvélar eins og kúlumyllur eða lóðréttar valsmyllur mala kælda klinkið í duft. Mölunarstigið getur einnig falið í sér að bæta við aukefnum eins og gifsi til að stjórna þéttingartíma sementsins.
Samsetning klinker
Nákvæm samsetning klinkers fer eftir tegund sements sem framleiðandinn er að framleiða, en það eru frumefni sem eru algeng í flestum klinkerframleiðslu.
Kalsíum silíköt
Mest áberandi innihaldsefnin í klinker eru kalsíumsilíköt, sem samanstanda af þríkalsíumsílíkati og tvíkalsíumsílíkati. Kalsíumsílíköt stuðla að styrkleika og þéttingareiginleikum sements.
Kalsíumalúminöt
Önnur mikilvægustu innihaldsefnin eru kalsíumalúminat, þar sem mest áberandi er þríkalsíumalúminat. Kalsíumaluminat veldur því að sementið harðnar hraðar og veldur snemma styrkleikaþróun. Mikið magn af tríkalsíumaluminati mun lengja setningu sementstíma en mun einnig auka hættuna á súlfatárásum.
Kalsíumoxíð
Kalsíumoxíð er aukaafurð við að hita hráefnin til að mynda klinker. Kolefnislosunin sem framleiðir kalsíumoxíð stuðlar að bindandi eiginleikum sementsins og hvarf þess við vatn sem kallast vökvun.
Kalsíumsúlfat
Gips, sem inniheldur kalsíumsúlfat, er algengt aukefni í klinker. Það hjálpar til við að stjórna stillingartímanum meðan á vökvunarferlinu stendur.
Minniháttar íhlutir
Minniháttar innihaldsefni í klinker innihalda frumefni eins og járnoxíð, magnesíumoxíð, basa og önnur snefilefni. Þessir þættir hafa áhrif á litinn, stillingartímann og viðnám gegn öðrum efnahvörfum.
Tegundir klinkers
Sementsframleiðendur búa til mismunandi klinker sem byggjast á breytileika í hráefnum og framleiðsluferli.
Venjulegt Portland Cement (OPC) klinker – Portland klinker er algengasta tegundin af klinker sem framleidd er. Þessi klinkur er hentugur fyrir flestar almennar byggingar. Súlfatþolinn klinker – Framleiðendur búa til þessa tegund af klinker þannig að þeir geti notað það í súlfatþolnar sementblöndur. Súlfatþolnar klinker hafa lægra magn af þríkalsíumalúmötum sem eru næm fyrir súlfathvörfum. Þetta standast áhrif súlfata í vatni og jarðvegi. Lághita klinker – Framleiðendur hanna þessa klinker til að mynda minni hita meðan á vökvunarferlinu stendur. Þetta þýðir að það er lægra magn af þríkalsíumaluminati en í venjulegu klinki. Lághitaklinker er algengt innihaldsefni í sementi sem byggingaraðilar nota fyrir stór mannvirki þar sem hitamyndun getur valdið hitasprungum. White Clinker – Hvítur klinker einkennist af hreinleika sínum og skærum, ljósum lit. Framleiðendur búa til hvíta klinker með því að nota hráefni með lágu járn- og manganinnihaldi. Þetta er aðalefnið í hvítu sementi. High Alumina Clinker – Þessi klinker hefur hærra magn af súráli en aðrar tegundir klinker. Þetta er nauðsynlegt í eldföstum sementi vegna þess að það hefur mikla viðnám gegn efnum og háum hita. Belite Calcium Sulfoaluminate Ternesite (BCT) klinker – BCT klinker er nýstárleg afbrigði af klinker sem framleiðir 30% minni koltvísýringslosun. Framleiðsluferlið fyrir BCT klinker þarf einnig 15% minni orku til að framleiða.
Umhverfisáhrif klinkerframleiðslu
Framleiðsla á klinkum hefur umtalsverð umhverfisáhrif, þar á meðal framleiðslu á gróðurhúsalofttegundum (CO2), orkunotkun, loftmengun, efnistöku með námuvinnslu, vatnsnotkun og mengun og úrgangsmyndun. Mörg sementsfyrirtæki vinna ötullega að því að draga úr þessum neikvæðu umhverfisáhrifum með daglegu starfi sínu.
Sementsfyrirtæki fjárfesta í kolefnisfanga, nýtingu og geymslu (CCUS) tækni. Þeir geyma CO2 til síðari nota eða binda það til varanlegrar geymslu neðanjarðar. Þeir eru líka að fjárfesta í öðrum eldsneytisgjöfum eins og lífmassa og notuðum dekkjum frekar en að nota jarðefnaeldsneyti til að knýja fram framleiðslu.
Til að draga úr notkun þeirra á hráefnum nota sumir önnur efni eins og flugösku, gjall og kísilgufur. Þeir leitast einnig við að endurnýta úrgang sinn sem hluta af ferli sínu til að draga úr förgun úrgangs og búa til hringlaga kerfi. Að auki eru sementsfyrirtæki að innleiða betri vatnsstjórnun og verndunaráætlanir.
Ef þér líkar við síðuna okkar vinsamlegast deildu með vinum þínum & Facebook
