Wanneer bouwprofessionals en amateurs begrijpen hoe cement wordt gemaakt, kunnen ze beter geïnformeerde beslissingen nemen over de selectie, het gebruik en de toepassing van cement in hun projecten.
De productie van cement is een complex proces dat begint met natuurlijke hulpbronnen. Fabrikanten mengen en verwarmen ze zo dat er een chemische reactie ontstaat, die leidt tot de stof die we cement noemen.
Als u eenmaal het proces begrijpt dat cement creëert, biedt deze kennis waardevolle inzichten in de bouwsubstantie die een van de belangrijkste componenten is van de moderne bouwinfrastructuur.
Hoe cement wordt gemaakt
Fabrikanten maken cement via een meerstapsproces dat begint met de extractie van grondstoffen en eindigt met verpakking en distributie. Hoewel elke fabrikant zijn eigen proces heeft, volgen hier enkele algemene richtlijnen voor de stappen om cement te produceren.
Grondstoffenextractie
De belangrijkste grondstoffen die fabrikanten gebruiken om cement te maken zijn harde rotsen zoals kalksteen en leisteen en zachte rotsen zoals klei en krijt. Ze delven of graven de rotsen uit en transporteren ze naar de breekinstallatie. Het transport van droge materialen vindt meestal plaats met vrachtwagens, treinwagons of transportbanden, afhankelijk van de faciliteit. Natte materialen worden soms per pijpleiding aangevoerd.
Breken en malen
De grondstoffen ondergaan een eerste breekproces om de grootte van het gesteente te verkleinen. Cementproducenten gebruiken kaakbrekers, hamermolens en kegelbrekers om de omvang van het harde gesteente te verkleinen. Fabrikanten gebruiken vervolgens machines zoals walsmolens om het harde gesteente tot een fijn poeder te malen dat ze rauwe maaltijd noemen.
Ook zachte materialen als klei en krijt worden verwerkt. Ze breken zacht materiaal af door het in wasmolens met water te mengen. Hierdoor ontstaat een slurry. Ze voeren de slurry door een fijn gaas om eventuele resterende grote deeltjes te verwijderen.
De rauwe mix bereiden
Cementproducenten zullen vervolgens de verhoudingen van de grondstoffen mengen om de exacte samenstelling van de cementingrediënten te verkrijgen voor het type cement dat zij vervaardigen. Deze samenstelling varieert ook afhankelijk van de gewenste mogelijkheden van het cement, de lokale beschikbaarheid van grondstoffen en het productieproces.
In de meeste gevallen is het belangrijkste ingrediënt van het mengsel kalksteenstof. Het aandeel kalksteenstof ligt normaal gesproken tussen 80% en 95%. Klei- of schaliestof vormt tussen 5% en 20% van het mengsel. Silica, ijzeroxide, aluminiumoxide en andere additieven kunnen ook aan het mengsel worden toegevoegd, afhankelijk van het specifieke type cement. Het aandeel van deze additieven varieert tussen 1% en 10%.
Voorverwarmen en voorcalcineren
Het ruwe mengsel wordt vervolgens voorverwarmd en voorgecalcineerd om de brandstofefficiëntie van het proces te verbeteren en de productiecapaciteit te vergroten. De grondstoffen gaan in een machine zoals een torenvoorverwarmer of een cycloonvoorverwarmer en worden verwarmd tot een temperatuur van 800o of 900o Celsius. Dit proces verwijdert vocht en kooldioxide uit het mengsel. Dit proces brengt enkele van de chemische reacties op gang die nodig zijn bij de vorming van cement.
Klinkervorming
Het klinkervormingsproces is de belangrijkste stap bij de vorming van cement. Dit is de fase waarin het complexe chemische proces plaatsvindt waarbij cement wordt omgezet in een sterk en duurzaam bouwproduct.
Cementproducenten voeren het ruwe cementmateriaal in een oven bekleed met vuurvaste stenen. Hoge temperaturen boven de 1400o Celsius smelten de additieven die de kalksteen vloeibaar maken om met het silica te reageren en de klinkers te vormen. Klinkers zijn nodulair of brokachtig materiaal met een diameter van 3 mm-24 mm (0,12 inch-0,98 inch).
Koeling
Klinkers worden met behulp van lucht of water snel afgekoeld tot een temperatuur van 100o-200o Celsius. Dit proces is essentieel voor het waarborgen van de kwaliteit van het uiteindelijke cementproduct, omdat het de microstructuur van de klinker beïnvloedt. Door snelle afkoeling kunnen de klinkers hun minerale samenstelling laten stollen, de maalbaarheid verbeteren, rehydratatie voorkomen en barsten voorkomen.
Mengen en eindmalen
Cementproducenten mengen de gekoelde klinker met een hoeveelheid hulpstoffen zoals gips, vliegas en kalksteen. Deze additieven helpen bij het reguleren van de uithardingstijd van cement, dienen als brandvertragers, verbeteren de verwerkbaarheid en helpen onder andere krimp te verminderen. Het mengsel van klinker en additieven wordt naar een kogelmolen of een soortgelijke machine gevoerd en tot een fijn poeder gemalen.
Verpakking en distributie
Het cement wordt vanuit de molen overgebracht naar opslagsilo's. Vanuit de opslagsilo's wordt het cement in zakken verpakt en verscheept naar distributeurs en klanten.
Afbeelding van cement.org.
Als je onze pagina leuk vindt, deel hem dan met je vrienden & Facebook