Klinkers ir mezglains materiāls, kas ir būtiska cementa ražošanas sastāvdaļa. Klinkers galvenokārt sastāv no kalcija silikāta un citiem materiāliem, kas tam piešķir izcilas saistīšanas īpašības, kas nodrošina stiprību un izturību cementa lietojumiem.
Klinkera unikālās īpašības veicina arī būtisku cementa sacietēšanas kvalitāti, kas padara to par vienu no vērtīgākajiem būvmateriāliem.
Klinkera ražošanas process
Cementa ražotāji ražo klinkerus, izmantojot daudzpakāpju procesu, kas ietver sastāvdaļu atlasi, karsēšanu un slīpēšanu.
Neapstrādātu minerālu sagatavošana – galvenās sastāvdaļas klinkera ražošanā ir kaļķakmens un māls. Ražotāji šīs sastāvdaļas iegūst, transportē uz ražotni un pēc tam sasmalcina un sajauc, lai iegūtu viendabīgu maisījumu. Krāsns priekšsildīšana – cementa ražotāji neapstrādātu zemes maisījumu ievada priekšsildītāja tornī vai ciklonā, kur tie tiek pakļauti karstām gāzēm. Šis solis no izejmateriāliem noņem jebkādu mitrumu un sagatavo tos ķīmiskajām reakcijām nākamajā posmā. Apdedzināšana krāsnī – uzkarsētais materiāls tiek ievadīts rotācijas krāsnī, kur materiāli tiek pakļauti augstām temperatūrām līdz 1400o-1500o C (2550o-2730o F). Siltums rada ķīmisko reakciju, kas veido klinkeru. Klinkera veidošanās – izejvielai pārvietojoties pa krāsni, notiek sarežģītas reakcijas. Primārā reakcija ir kaļķakmens dekarbonizācija. Šis process rada kalcija oksīdu (kaļķi). Kaļķis reaģē ar tādiem komponentiem kā silīcija dioksīds un alumīnija oksīds mālā, veidojot kalcija silikātus un kalcija aluminātus. Šīs ir galvenās klinkera sastāvdaļas. Klinkera dzesēšana – pēc iziešanas no krāsns klinkers ir ārkārtīgi karsts. Lai nodrošinātu tā fizikālās īpašības, ražotājiem klinkers ir ātri jāatdzesē. Viņi izmanto gaisu vai ūdeni specializētās dzesēšanas iekārtās, ko sauc par klinkera dzesētājiem. Klinkera slīpēšana – Cementa mašīnas, piemēram, lodīšu dzirnavas vai vertikālās rullīšu dzirnavas, atdzesētu klinkeru sasmalcina pulverī. Slīpēšanas stadijā var pievienot arī tādas piedevas kā ģipsis, lai kontrolētu cementa sacietēšanas laiku.
Klinkera sastāvs
Precīzs klinkera sastāvs ir atkarīgs no ražotāja ražotā cementa veida, taču ir galvenās sastāvdaļas, kas ir izplatītas lielākajā daļā klinkera ražošanas.
Kalcija silikāti
Visizcilākās klinkera sastāvdaļas ir kalcija silikāti, kas sastāv no trikalcija silikāta un dikalcija silikāta. Kalcija silikāti veicina cementa izturību un sacietēšanas īpašības.
Kalcija alumināti
Citas svarīgākās sastāvdaļas ir kalcija alumināti, no kuriem visievērojamākais ir trikalcija alumināts. Kalcija alumināti izraisa cementa ātrāku sacietēšanu un agrīnu stiprības attīstību. Liels trikalcija alumināta daudzums palielinās cementa iestatīšanas laiku, bet arī palielinās sulfātu uzbrukumu risku.
Kalcija oksīdi
Kalcija oksīds ir blakusprodukts, karsējot izejvielas, veidojot klinkeru. Dekarbonizācija, kas rada kalcija oksīdu, veicina cementa saistīšanās īpašības un tā reakciju ar ūdeni, ko sauc par hidratāciju.
Kalcija sulfāts
Ģipsis, kas satur kalcija sulfātu, ir izplatīta klinkera piedeva. Tas palīdz regulēt sacietēšanas laiku hidratācijas procesa laikā.
Nelielas sastāvdaļas
Nelielas klinkera sastāvdaļas ir tādi elementi kā dzelzs oksīds, magnija oksīds, sārmi un citi mikroelementi. Šie elementi ietekmē krāsu, sacietēšanas laiku un izturību pret citām ķīmiskām reakcijām.
Klinkeru veidi
Cementa ražotāji ražo dažādus klinkerus, pamatojoties uz izejvielu un ražošanas procesa atšķirībām.
Parastais portlendcementa (OPC) klinkers – Portlendas klinkers ir visizplatītākais ražotais klinkera veids. Šis klinkers ir piemērots lielākajai daļai vispārīgu būvniecības mērķu. Sulfātiem izturīgs klinkers – ražotāji rada šāda veida klinkeru, lai varētu to izmantot sulfātu izturīgos cementa maisījumos. Sulfātu izturīgajiem klinkeriem ir zemāks trikalcija aluminātu līmenis, kas ir jutīgi pret sulfātu reakcijām. Tie ir izturīgi pret sulfātu iedarbību ūdenī un augsnē. Klinkers ar zemu karstumu – ražotāji konstruē šo klinkeru, lai hidratācijas procesa laikā radītu mazāk siltuma. Tas nozīmē, ka trikalcija alumināta līmenis ir zemāks nekā standarta klinkerā. Klinkers ar zemu karstumu ir izplatīta cementa sastāvdaļa, ko celtnieki izmanto lielām konstrukcijām, kur siltuma ģenerēšana var izraisīt termisku plaisāšanu. Baltais klinkers – Balto klinkeru raksturo tā tīrība un spilgta, gaiša krāsa. Ražotāji veido balto klinkeru, izmantojot izejvielas ar zemu dzelzs un mangāna saturu. Tas ir galvenais materiāls baltajā cementā. Klinkers ar augstu alumīnija oksīda līmeni – šim klinkeram ir augstāks alumīnija oksīda līmenis nekā citiem klinkera veidiem. Tas ir būtiski ugunsizturīgajam cementam, jo tam ir augsta izturība pret ķīmiskām vielām un augstām temperatūrām. Belite kalcija sulfoalumināta ternesīta (BCT) klinkeris – BCT klinkers ir novatoriska klinkera šķirne, kas rada par 30% mazāk oglekļa dioksīda emisiju. BCT klinkeru ražošanas procesā arī nepieciešams par 15% mazāk enerģijas, lai to ražotu.
Klinkera ražošanas ietekme uz vidi
Klinkeru ražošanai ir ievērojama ietekme uz vidi, tostarp siltumnīcefekta gāzu (CO2) ražošana, enerģijas patēriņš, gaisa piesārņojums, materiālu ieguve kalnrūpniecībā, ūdens patēriņš un piesārņojums, kā arī atkritumu rašanās. Daudzi cementa uzņēmumi aktīvi strādā, lai ikdienas praksē mazinātu šo negatīvo ietekmi uz vidi.
Cementa uzņēmumi iegulda oglekļa uztveršanas, izmantošanas un uzglabāšanas (CCUS) tehnoloģijās. Viņi uzglabā CO2 vēlākai izmantošanai vai izolē to pastāvīgai uzglabāšanai pazemē. Viņi arī iegulda alternatīvos degvielas avotos, piemēram, biomasā un lietotās riepās, nevis izmanto fosilo kurināmo ražošanā.
Lai samazinātu izejvielu izmantošanu, daži izmanto alternatīvus materiālus, piemēram, pelnus, izdedžus un silīcija dioksīda izgarojumus. Viņi arī cenšas atkārtoti izmantot savus atkritumus savā procesā, lai samazinātu atkritumu apglabāšanu un izveidotu cirkulārāku sistēmu. Turklāt cementa uzņēmumi īsteno labākas ūdens apsaimniekošanas un saglabāšanas stratēģijas.
Ja jums patīk mūsu lapa, lūdzu, dalieties ar saviem draugiem & Facebook
