Современное производство цемента состоит из нескольких технологических операций. В первую очередь необходимо добыть сырье, приготовить сырьевую смесь, обжечь ее, получив цементный клинкер, смолоть клинкер и необходимые добавки до порошкообразного состояния.
Процесс подготовки сырья может производиться различными методами производства клинкера: сухим, комбинированным или мокрым способом. Способ выбирают исходя из технологических, технических и экономических факторов.
Сухой метод (наиболее экономичный из всех) предполагает, что все работы (измельчение, смешивание, усреднение и корректирование смеси) будут производиться с сухими материалами, без применения воды. Выбор схемы для производства цемента сухим способом производится в зависимости от химических и физических свойств сырья. Одной из наиболее широко распространенных схем является схема производства во вращающихся печах с использованием глины и известняка.
Вышедшие из дробилки глину и известняк сушат до уровня влажности порядка 1% и измельчают. Обычно процесс помола и сушки проводят в одном аппарате (с предварительным подсушиванием глиняного компонента) – сепараторной мельнице. Это наиболее эффективный способ, который применяет большинство самых современных цементных заводов, применяющих сухой метод производства цемента.
Сырьевая мука определенного химического состава получается в результате дозирования сырья в мельнице с последующим усреднением сырьевой шихты в смесительных силосах, в которые подаются сырьевые компоненты с заданными высокими или низкими титрами.
Далее подготовленную сырьевую смесь направляют в циклонные теплообменники, система которых состоит из нескольких ступеней. Смесь находится в системе не более 30 секунд, после чего подается в печь для обжига и поступает в холодильник для обработки холодным воздухом. Охлажденный клинкер отправляется на склад для последующей перемолки или отгрузки конечным потребителям (производителям цемента).
Процессы подготовки гипса и добавок, помола цемента, а также условия хранения и способы доставки потребителям не отличаются от способов и технологий, которые применяются при мокром способе производства.
Комбинированный способ производства цемента
При комбинированном методе производства полученный мокрым способом шлам подвергают максимальному обезвоживанию на специальных установках и грануляции, а получившуюся в результате массу обжигают в печах по сухому методу. Последовательность выполнения технологических операций в комбинированном способе используется следующая.
На выходе из мельницы шлам имеет влажность 35-40%. Он проходит корректирование и подается в пресс-фильтр либо вакуум-фильтр, который обезвоживает шлам до влажности 16-20%. Получившееся в результате сырье перемешивают с пылью из дымовых газов печей: такая добавка не позволяет частям слипаться и уменьшает влажность смеси до 12-14%. Полученная в итоге смесь подается на обжиг во вращающиеся печи.
Все другие этапы технологического процесса аналогичны производству цемента мокрым способом.
В виду того, что подавляющее большинство цементных заводов в России было построено в начале-середине ХХ века, почти весь российский цемент производится по мокрому методу. Лишь современные заводы, спроектированные и возведенные в последнее десятилетие полностью ориентированы на производство цементного вяжущего сухим способом. Сухой метод производства цемента - будущее цементной промышленности.
