Kiedy profesjonaliści i amatorzy budownictwa zrozumieją, w jaki sposób powstaje cement, pomoże im to w podejmowaniu bardziej świadomych decyzji dotyczących wyboru, użycia i zastosowania cementu w swoich projektach.
Produkcja cementu to złożony proces, który rozpoczyna się od zasobów naturalnych. Producenci mieszają je i podgrzewają w taki sposób, że zachodzi reakcja chemiczna, w wyniku której powstaje substancja, którą nazywamy cementem.
Gdy zrozumiesz proces powstawania cementu, wiedza ta zapewni cenny wgląd w substancję budowlaną, która jest jednym z najważniejszych elementów nowoczesnej infrastruktury budowlanej.
Jak powstaje cement
Producenci wytwarzają cement w wieloetapowym procesie, który zaczyna się od wydobycia surowca, a kończy na pakowaniu i dystrybucji. Chociaż każdy producent ma swój własny proces, oto kilka ogólnych wskazówek dotyczących etapów produkcji cementu.
Ekstrakcja surowca
Głównymi surowcami używanymi przez producentów do produkcji cementu są skały twarde, takie jak wapień i łupek, oraz skały miękkie, takie jak glina i kreda. Wydobywają lub wykopują skały i transportują je do kruszarki. Transport materiałów suchych odbywa się zwykle za pomocą ciężarówek, wagonów kolejowych lub przenośników taśmowych, w zależności od obiektu. Mokre materiały są czasami dostarczane rurociągiem.
Kruszenie i mielenie
Surowce przechodzą wstępny proces kruszenia w celu zmniejszenia rozmiaru skały. Producenci cementu stosują kruszarki szczękowe, młyny młotkowe i kruszarki stożkowe w celu zmniejszenia rozmiaru twardej skały. Następnie producenci używają maszyn takich jak młyny walcowe do mielenia twardej skały na drobny proszek, który nazywają surową mąką.
Przetwarzane są również miękkie materiały, takie jak glina i kreda. Rozbijają miękki materiał mieszając go z wodą w młynach myjących. W ten sposób powstaje zawiesina. Przepuszczają zawiesinę przez drobne sito, aby usunąć wszelkie pozostałe duże cząstki.
Przygotowanie surowej mieszanki
Producenci cementu będą następnie mieszali ze sobą proporcje surowców, aby uzyskać dokładny skład składników cementu dla rodzaju produkowanego przez nich cementu. Skład ten różni się również w zależności od pożądanych właściwości cementu, lokalnej dostępności surowców i procesu produkcyjnego.
W większości przypadków podstawowym składnikiem mieszanki jest pył wapienny. Udział pyłu wapiennego wynosi zwykle od 80% do 95%. Pył gliniasty lub łupkowy stanowi od 5% do 20% mieszaniny. Do mieszanki można również dodać krzemionkę, tlenek żelaza, tlenek glinu i inne dodatki, w zależności od konkretnego rodzaju cementu. Udział tych dodatków waha się od 1% do 10%.
Wstępne podgrzewanie i wstępna kalcynacja
Surowa mieszanka jest następnie wstępnie podgrzewana i wstępnie kalcynowana, aby poprawić efektywność paliwową procesu i zwiększyć wydajność produkcyjną. Surowiec trafia do maszyny typu podgrzewacz wieżowy lub podgrzewacz cyklonowy i podgrzewany jest do temperatury 800o lub 900o Celsjusza. Proces ten usuwa wilgoć lub dwutlenek węgla z mieszanki. Proces ten rozpoczyna niektóre reakcje chemiczne niezbędne w tworzeniu cementu.
Formacja klinkieru
Proces tworzenia klinkieru jest podstawowym etapem powstawania cementu. Na tym etapie zachodzi złożony proces chemiczny, w wyniku którego cement staje się mocnym i trwałym produktem budowlanym.
Producenci cementu dostarczają surowiec cementowy do pieca wyłożonego cegłami ogniotrwałymi. Wysokie temperatury przekraczające 1400o Celsjusza topią dodatki upłynniające wapień, które reagują z krzemionką i tworzą klinkiery. Klinkiery to materiał sferoidalny lub grudkowaty o średnicy od 3 mm do 24 mm (0,12 cala – 0,98 cala).
Chłodzenie
Klinkiery szybko schładza się do temperatury 100-200o Celsjusza za pomocą powietrza lub wody. Proces ten ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia jakości końcowego produktu cementowego, ponieważ wpływa na mikrostrukturę klinkieru. Szybkie chłodzenie pozwala klinkierom zestalić swój skład mineralny, poprawia ścieralność, zapobiega ponownemu uwodnieniu i pomaga zapobiegać pękaniu.
Mieszanie i końcowe mielenie
Producenci cementu mieszają schłodzony klinkier z pewną ilością dodatków, takich jak gips, popiół lotny i wapień. Dodatki te pomagają regulować czas wiązania cementu, służą jako środki zmniejszające palność, poprawiają urabialność i pomagają między innymi zmniejszyć skurcz. Mieszaninę klinkieru i dodatków podaje się do młyna kulowego lub podobnego urządzenia i miele na drobny proszek.
Pakowanie i dystrybucja
Cement jest transportowany z młyna do silosów magazynowych. Z silosów magazynowych cement jest pakowany do worków i wysyłany do dystrybutorów i klientów.
Zdjęcie z cement.org.
Jeśli podoba Ci się nasza strona, udostępnij ją swoim znajomym & Facebook
