Инструкция, как сделать цемент: необходимое оборудование и технология

Свой бизнес: производство цемента. Инструкция, как сделать цемент: необходимое оборудование и технология

Производство цемента сегодня представляет собой довольно прибыльный бизнес. И даже несмотря на то, что в этой сфере высокая конкуренция, у каждого начинающего предпринимателя есть возможность создать свое успешное дело. Однако прежде чем закупать оборудование и начинать производство, необходимо тщательно продумать все детали бизнес-плана, принимая во внимание специфику вашего региона, настоящую экономическую ситуацию и активность прямых конкурентов.

Что такое цемент?

Все мы знаем, что без данного материала невозможно строительство. Как сделать цемент? Для его создания соединяют известняк, гипс, глину, минеральные добавки и другие компоненты. Существуют различные виды данного материала, а также технологии его производства. Предлагаем поближе познакомиться с основными этапами открытия подобного бизнеса.

Технология производства цемента

Процесс изготовления данного материала состоит из двух основных этапов. На первом из них происходит получение клинкера, представляющего собой специфический промежуточный продукт в виде механически смешанных и нагретых до полутора тысяч градусов гранул извести и глины (или же других материалов сходного состава). Получившиеся гранулы клинкера являются основой любого цемента. Процесс их производства очень сложен и наиболее затратен. Следующим этапом является изготовление портландцемента, получающегося в результате измельчения клинкера с гипсом или другими добавками.

Важные факторы

Производство цемента осложняется в связи с тем, что минералогический и химический состав сырья (однородность, твердость, влажность) достаточно широко варьируется. Предприятия, изготавливающие данный материал на основе привозного сырья, знают об этом не понаслышке.

Также принимаются во внимание технические и естественные разновидности сырья, которые могут отличаться, к примеру, влажностью и чистотой. Для каждого из них производство цемента осуществляется особым способом, обеспечивающим равномерное смешивание и тонкое измельчение компонентов, задействуя при этом минимально возможное количество энергии.

Очень важную роль играют условия добычи сырья, его хранения и транспортировки, а также человеческий фактор.

Способы производства цемента

Существует три основных варианта создания данного материала:

1. Мокрый способ: измельчение сырья и производство происходит в воде, в результате чего получаются смешанные ингредиенты (или шихты) в виде суспензии.

2. Сухой способ. Технология производства не требует воды, а шихта представляет собой измельченный порошок, компоненты которого высушиваются перед смешиванием.

3. Комбинированный способ, базирующийся на одном из первых двух вариантов. При этом получается смесь, влажность которой достигает 20%.

Оборудование

Данный пункт представляет собой основную статью затрат при открытии бизнеса. Оборудование для производства цемента, прежде всего, включает промышленные дробилки (если в качестве сырья используется известняк), или мельницы-мешалки, или, как их еще называют, болтушки (если материал производится на основе глины). Стоимость данного оборудования может достигать 200 тысяч рублей.

Также для производства цемента потребуются трубные шаровые мельницы, в которых перемешиваются и тонко измельчаются известняк или шлам из глины с различными добавками. Данное оборудование обойдется в сумму около 3,3 миллиона рублей.

После того как состав будет откорректирован, шлам отправляется на обжиг во вращающуюся печь, где он превращается в горячий клинкер, который потом остужают с помощью промышленного холодильника. Стоимость этого оборудования составляет порядка 170 тысяч рублей.

Линия по производству цемента включает дополнительное оборудование для упаковки готового продукта в мешки и его отгрузки.

В целом же количество оборудования, так же, как и персонала, находится в прямой зависимости от планируемых объемов производства. Не последнюю роль играют и финансовые возможности бизнесмена. Расходы на закупку необходимого оборудования составят в среднем 2 миллиона рублей. Сумма немалая, однако данные вложения обязательно окупятся в ходе работы.

Производственное помещение

Для создания цеха по изготовлению цемента необходимо подобрать подходящее помещение. Его площадь должна составлять не менее 500 кв. метров, а высота потолков – не ниже четырех метров. Идеальным вариантом для организации цеха является его размещение в непосредственной близости от глиняного или известнякового карьера. В этом случае расходы на сырье будут минимальны, а все ваши затраты будут состоять из закупки оборудования, коммунальных услуг и заработной платы работникам.

Срок окупаемости и востребованность предприятия по производству цемента

Несмотря на то, что в данной сфере довольно высока конкурентная активность, прибыльный бизнес на цементе построить вполне реально и сегодня. Что касается финансовой стороны вопроса, то для старта подобного предприятия потребуется сумма не менее 30-50 тысяч долларов. Это связано с высокой стоимостью оборудования. Однако не стоит бояться довольно весомых инвестиций, так как вложенные средства окупятся уже через 6-12 месяцев активной работы. Ведь современный рынок строительства развивается быстрыми темпами, что, соответственно, приводит к потреблению большего количества строительных материалов, в том числе и цемента.

Изготовление цемента в домашних условиях

Несмотря на то, что процесс производства данного строительного материала является весьма сложным и требующим наличия специального оборудования, находятся люди, умудряющиеся изготавливать его в кустарных условиях. Однако способ домашнего производства цемента также является довольно затратным и энергоемким. Кроме того, поначалу придется испортить не один десяток килограммов сырья, пока вы не научитесь производить качественный строительный материал.

Имейте в виду, что для изготовления цемента в кустарных условиях также не обойтись без специального оборудования. Потребуется как минимум мельница и высокотемпературная печь. Предлагаем вашему вниманию один из рецептов по приготовлению цемента в домашних условиях. Этот материал отлично подойдет для цементирования плит и камней. Также он может использоваться на объектах, подвергающихся регулярным перепадам температуры и воздействию влаги.

Итак, для приготовления цемента берем одну часть смолы и растапливаем ее в устойчивой железной емкости. Одновременно в другой емкости растапливаем одну часть серы. После того как оба компонента будут расплавлены, соединяем их. В жидкую смесь необходимо добавить две части просеянного песка и три части свинцового глета. После длительного помешивания готовому материалу нужно дать отстояться. Такой домашний цемент ни в коем случае не следует использовать на влажной поверхности. Также желательно предварительно обработать ее олифой.

Перспективы цементного бизнеса – производство бетонных заборов

Если вы удачно освоили производство цемента, то в качестве расширения бизнеса можно переходить к изготовлению бетонных заборов. Эти изделия являются прочными, красивыми, разнообразными, а из блоков можно составить ограждение любой длины. Подобными заборами обносят территорию как домов и дач, так и офисов и промышленных объектов. Выглядят они гораздо презентабельнее ограждения из сетки-рабицы, а стоят дешевле заборов из кованых металлических прутов.

Основным преимуществом данного бизнеса является относительная свобода на рынке, так как сегодня немногие предприятия занимаются изготовлением таких ограждений. Основным направлением вашей деятельности может стать производство заборов на основе индивидуальных заказов. Чтобы изделие максимально соответствовало размеру, цвету и рисунку фасада дома, тротуарной плитке и общему облику участка, желательно нанять профессионального дизайнера.

Для начала подобного бизнеса необходимо закупить специальное оборудование для формовки и сами формы различных вариаций. В качестве сырья вам потребуется цемент, щебень, речной песок и добавки, способствующие повышению качества изделия. Причем обязательно имейте в виду, что чем качественнее будет сырье и оборудование, тем более презентабельные изгороди вы будете производить. Так что на данных составляющих экономить не стоит.

Как открыть собственный мини-завод по производству цемента

Производство цемента – процесс энергоемкий и дорогостоящий, но результат этого стоит – по завершению технологического процесса получают один из самых востребованных строительных материалов, который используют и самостоятельно, и в качестве составляющего компонента для бетона, железобетона. Поэтому изготовление цемента – выгодный и высокодоходный бизнес. Особенно если завод по производству цемента располагается вблизи места добычи сырьевых материалов.

Особенности регистрации мини-завода

В процессе подготовки документов на регистрацию ООО рассмотрим важные организационно-правовые моменты:

  • Получение лицензии на добычу известняка и глины из карьера;
  • Получение ТУ (технических условий).

Во время организации предприятия могут понадобиться такие коды ОКВЭД:

  • 26.51 – «Производство цемента»;
  • 14.12 – «Добыча известняка».

Перед тем как осуществлять продажу цемента, необходимо определить физико-механические свойства строительного материала. Для этого нужно ознакомиться с такими нормативными документами:

  • ГОСТ 30515—97 – «Цементы. Общие технические условия»;
  • ГОСТ 310.3—76 – документ для определения нормальной густоты, сроков схватывания цемента;
  • ГОСТ 10178—85 – Технические условия для портландцемента;
  • ГОСТ 25328—82 – Технические условия для цемента, использующегося в приготовлении строительных растворов;

Если продажа цемента будет осуществляться не только на территории России, но и в странах ЕС, тогда начинающему предпринимателю пригодятся следующие документы:

  • EN 196-6 – «Методы испытаний цемента (определение тонкости помола)»;
  • EN 196-3 – «Определение сроков схватывания»;
  • EN 196-1 – «Определение прочности».

Технология производства цемента

Процесс изготовления можно разделить на два этапа:

1. Получение клинкера

Этот этап является самым дорогим, на него приходится около 70 % себестоимости цемента. В его рамках можно выделить следующие стадии:

Добыча сырьевых материалов

Для разработки известнякового месторождения и глины часть горы «сносят вниз». В результате этого открывается пласт желтовато-зеленого известняка. Глубина пласта обычно составляет 10 метров.

Обработка известняка

Добытый материал измельчают на транспортерах до кусков, диаметр которых составляет около 10 сантиметров.

И если завод находится удаленно от карьера, то известняк транспортируют к производственным цехам.

После этого известняк сушат и еще раз измельчают в специальных мельницах, а потом смешивают с другими сырьевыми компонентами.

Обжиг сырьевой смеси

Эта операция выполняется в специальных печах при температуре около 1400 градусов Цельсия. При обжиге частички сырьевой смеси сплавляются между собой и образуют клинкер.

Печь представляет собой цилиндр из металла, который наклонен к плоскости пола под углом 4 º. Это обеспечивает движение клинкера вдоль оборудования.

2. Помол сырьевых компонентов

Строительный материал получают в результате тонкого измельчения клинкера, гипса (4-7 %) и минеральных добавок (11-15%). Размер зерен цемента должен составлять 1-100 мкм. В рамках этого этапа выделяют стадии:

  • Измельчение клинкера в результате дробления. Эта операция выполняется в специальных мельницах (Рис. 7).
  • Дробление гипса.
  • Сушка минеральных составляющих, которые придают изделиям на основе цемента уникальных свойств (морозостойкость, скорость затвердевания, устойчивость в природных водах) (Рис. 8).
  • Помол всех компонентов.
  • В завершение полученный цемент транспортируется в силосы, где его фасуют в бумажные пакеты (Рис. 9).

Бизнес-план производства цемента

В данном бизнес-плане мы осуществим расчет основных технико-экономических показателей для мини-завода по производству портландцемента из известняка и зол бородинских углей. Планируется, что предприятие будет закупать сырьевые компоненты, а не осуществлять их добычу из карьера. Портландцемент будет производиться «сухим» способом, так как он является наиболее энергосберегающим и прогрессивным. В основе производственного процесса лежит технология – НИИСК (изготовление цемента из техногенных продуктов).

Технология НИИСК предполагает использование техногенных продуктов – промышленных отходов. Это позволит увеличить доходность мини-завода и снизить производственные затраты.

Расход сырья на 1 тонну клинкера:

  • Известняк – 103- кг;
  • Зола углей – 453 кг.

Коэффициент выхода клинкера из шихты составляет 0,675.

Обжиг клинкера осуществляется при температуре 1450 ºС, при этом доля расплава составляет 19 %.

Материальный баланс

Планируется такой режим работы предприятия: 220 рабочих суток, 3 смены. В этом случае фонд рабочего времени оборудования составит 5280 часов в год.

Читайте также:  Бизнес план по производству хлеба

Суточная производительность завода:

  • портландцемента составит 825 тонн, в год – 181 500 тонн;
  • клинкера – 800 тонн в сутки, в год – 176 000 тонн;

Расход сырьевых компонентов:

  • известняк – 805 тонн в сутки, в год – 177100 тонн;
  • гипсовый камень – 41 тонн в сутки, 9020 тонн в год;
  • зола – 355 тонн в сутки, 78100 тонн в год.

Расход энергоресурсов:

  • электроэнергии – 0,1 млн. кВт.ч, в год – 22 млн. кВт.ч.
  • каменного угля – 200 тонн в сутки, в год – 44 000 тонн.

Технико-экономические показатели

Капитальные затраты

Для запуска мини-завода по производству цемента необходимо такое оборудование:

1. Дробильное оборудование.

В комплекс дробильного оборудования входит:

  • Щековая дробилка СМД – 109 А часовой производительностью 45 тонн;
  • Щековая дробилка СМД – 110 А (дробильный модуль грубого дробления), часовая производительность 90 тонн;
  • Молотковая дробилка СМД – 112 А (модуль среднего дробления), часовая производительность 18 тонн.

2. Мельницы для получения «муки».

Помольный модуль представлен на базе следующего оборудования: мельница 1465 А часовой производительностью 7 тонн;

3. Мельницы для измельчения готового продукта.

5. Электрофильтры и пылеосадительные камеры.

6. Расходные баки и шламбассейны.

Емкость шламбассейнов составляет до 120 куб. м.

7. Насосы для подачи сырья.

8. Вращающаяся печь для обжига, производительность по клинкеру 70 тонн в час.

9. Конвейеры для подачи цемента.

10. Силосы для хранения готовой продукции, рабочая емкость одного силоса 415 тонн.

11. Бункеры для отработанных газов.

Стоимость этого комплекса оборудования – 500 млн. рублей;

Строительно-монтажные работы – 250 млн. рублей;

Прочие расходы – 50 млн. рублей.

Итого капитальные затраты – 800 млн. рублей.

Производственные затраты

Затраты на покупку сырья и материалов:
  • Зола (цена – 1400 руб./т.) – 109 340 000 рублей;
  • Известняк (цена – 600 руб./т.) – 106 260 000 рублей;
  • Гипсовый камень (цена – 715 руб./т.) – 6 449 300 рублей;
  • Расходы на покупку каменного угля (цена – 3400 руб./т.) – 149 600 000 рублей;
  • Расходы на оплату электроэнергии (цена – 3,39 руб./кВт.ч) – 74 580 000 рублей.
Расходы на оплату заработной платы

Общая численность персонала для мини-завода составляет 96 человек, из них – 86 работники, 10 – административно-управленческий персонал.Ежемесячные расходы на оплату труда составят 1 616 000 рублей, из них:

  • Производственный персонал – 1 376 000 рублей;
  • Административно-управленческий персонал – 240 000 рублей.

Ставка по страховым взносам для текущего года составляет 30 %.

Отсюда следует, что годовой фонд заработной платы составит: 1 616 000 * 12 *1,3 = 25 209 600 рублей.

Амортизационные отчисления

Амортизационные отчисления производим из расчета, что полный срок износа оборудования составляет 10 лет. В этом случае амортизационные отчисления составят 40 млн. рублей.

Накладные расходы – 20 млн. рублей;

Прочие расходы – 10 млн. рублей.

Итого производственные затраты составят: 541 438 900 рублей в год

Себестоимость продукции

Сб = 541 438 900 рублей/181 500 т. = 2983 рублей за тонну.

Продажа портландцемента осуществляется по рыночной цене – 4900 рублей за тонну.

Без НДС – 3920 рублей за 1 т.

Для данного предприятия планируем реализовать цемент по цене 3500 рублей за 1 т. без НДС.

Расчет чистой прибыли, рентабельность и окупаемость

Пр = 181 500 (3920-2983)*0,76 = 129 249 780 рублей.

Рентабельность производства: (129 249 780/ 541 438 900) *100 % = 24 %.

Срок окупаемости составит: 800 000 000/129 249 780 = 6,2 года.

Как видим, рентабельность производства портландцемента достаточно высокая и составляет 24 %. Срок окупаемости можно уменьшить, увеличив объемы производства строительного материала за счет изменения режима работы предприятия.

Полезное и важное по теме:


Производство цемента

Экономически привлекательным направлением для ведения бизнеса является строительство, а особенно производство строительных материалов. Эта отрасль отличается высокой рентабельностью и доходностью. Среди других строительных материалов, производство цемента занимает, пожалуй, центральное место – это один из основных материалов, применяемых в строительстве.

Здесь мы поговорим про производство цемента, оборудование для него и технологию изготовления.

Состояние рынка

В последнее время появилось много заводов и цехов по производству новых «модных» материалов, таких как металлопластик, профнастил, МДФ, различные виды черепицы и других. В силу своей новизны и небольших капиталовложений, эти направления приобрели большую популярность и, как следствие, получили высокую конкуренцию, и для дальнейшего развития им приходиться снижать уровень рентабельности. На этом фоне, производство цемента не выглядит столь привлекательно, но это только на первый взгляд. На самом деле, цемент, являясь традиционным строительным материалом, также продолжает использоваться в строительстве, несмотря на большое обилие новых инновационных материалов.

Производство цемента имеет постоянный уровень рентабельности, что позволяет получать производителю соответствующую прибыль. Конкуренция в этом сегменте имеет место, но ее влияние не столь значительно, так все возрастающие темпы строительства требуют все больше цемента, а в таком случае перенасытить рынок достаточно сложно. Поэтому, производство цемента, несмотря на то, что оно является высокотехнологическим и сложным, всегда остается привлекательным с точки зрения ведения бизнеса.

Технология производства

Технология производства цемента состоит их двух основных этапов. На первом этапе получается промежуточный продукт – клинкер, гранулы, нагретые до 1500° С, полученные из извести и глины. Это основа для будущего цемента. На втором этапе производства, клинкер измельчается вместе с гипсом или другими добавками и в результате получается портландцемент.

В себестоимости готовой продукции затраты на первый этап производства доходят до 80%.

В производстве цемента обязательно следует учитывать состав сырья по химико-минералогическим показателям: однородность, твердость. Эти показатели могут сильно варьироваться даже в сырье из одного месторождения, а тем более, из разных карьеров. Кроме того, сырье может отличаться и по таким параметрам как влажность и чистота, и зависит от условий добычи, способов транспортировки и хранения сырья. И в результате этого, должен быть выбран способ производства цемента.

Всего существует три способа: «мокрый», «сухой» и комбинированный.

  1. «Мокрый» способ получения цемента представляет собой процесс, при котором измельчение подготовленной сырьевой массы происходит в воде, в результате получается шихта из смешанных ингредиентов, представленной в виде суспензии, шлама, и с влажностью от 30 до 50%.
  2. При «сухом» способе производства цемента, как видно из его названия вода не применяется, шихта в этом случае представляет собой мелкоизмельченный порошок, ингредиенты которого перед применением, специально проходят сушку.
  3. При комбинированном способе производства цемента на выходе получается смесь с влажностью до 20%. Основой для данного способа выбирается или «сухой» способ, или «мокрый». При базовом «сухом» – процесс выглядит следующим образом: подготовленную сырьевую смесь гранулируют, добавляя в нее 10-14% воды. Если базовый способ «мокрый» — на выходе, полученный шлам, принудительно, специальными фильтрами, высушивают до влажности в 16-18%. В результате использования комбинированного метода, клинкер на обжиг попадает в виде гранул, размером 10-15 мм или пастообразной массы.

Безусловно, что для каждого способа применяется разное оборудование.

Оборудование для производства

В производстве цемента сначала необходимо подготовить сырье. Для измельчения известняка используются специальные промышленные дробилки, стоимость их от 200 000 рублей за единицу, для глины нужны мельницы-мешалки, в которых ее измельчают с помощью воды, стоимость их от 250 000 рублей.

Дальнейший процесс смешивания и измельчения для получения однородной массы проводиться в шаровых трубных мельницах, стоимость которых начинается от 3 300 000 рублей.

Затем проводиться корректировка состава и шлам попадает во вращающуюся печь для обжига, где происходит завершение химических реакций, и на выходе получается клинкер. Следующий этап – охлаждение клинкера. Для быстрого охлаждения горячего клинкера, выходящего из печи с температурой 1200-1500°С необходимы специальные промышленные холодильники. В цементном производстве используются рекуператорные, барабанные и колосниковые холодильники. Барабанные холодильники имеют большие размеры и, при этом, слабую степень охлаждения, всего от 100 до 200°С , средняя производительность у рекуператорных холодильниках – охлаждают до 100-150°С, самые эффективные колосниковые, способны охлаждать до 80-120°С. В производстве цемента часто применяются вращающееся печи в комплекте с рекуператорным холодильником, их стоимость от 140 000 рублей.

Дальнейшее совместное измельчение клинкера, гипса и различных минеральных добавок происходит в шаровой трубной мельнице.

Для производства цемента необходимы и производственные площади с цехами. Высота потолков в помещении должна быть не ниже четырех метров, а необходимая минимальная площадь от 450 кв.м. Идеальный момент для ведения такого бизнеса – собственный или арендуемый карьер, для добычи глины и известняка. В таком варианте себестоимость цементной продукции существенно снизится, что обеспечит выгодные конкурентные условия на рынке.

Для полноценного производства цемента понадобятся и специальные линии по упаковке готовой продукции в мешки, автопогрузчики для складирования и отгрузки.

Необходимое количество единиц оборудования для производства цемента зависит от планируемого объема выпуска продукции, который скован, пожалуй, только финансовыми вложениями в бизнес. Цемент можно производить в больших количествах, так как строительный рынок способен поглотить очень большое его количество. Штат работников, занятых на таком производстве цемента, зависит от количества и технологичности применяемого оборудования.

Все о цементе: состав, разновидности способы производства на заводе и дома

Цемент – это искусственное порошкообразное вещество, которое выполняет функцию вяжущего при замешивании бетонной смеси. В сочетании с водой он образует пластичную массу, которая в дальнейшем застывает и становится камневидной. То, из чего состоит цемент, в первую очередь зависит от способа производства. В общем случае основой служит клинкер в сочетании с минеральными добавками и гипсом.

История цемента

Слово «цемент» происходит от латинского caementum, что переводится как «дробленый, битый камень». Это вещество стало результатом поиска способов справиться с низкой водостойкостью гипсовых и известняковых пород. С этой целью в их состав вводились водостойкие минеральные вещества. В самом начале ими выступали остатки кирпичей из обожженной глины и вулканические породы. Древние римляне применяли отложения пепла знаменитого вулкана Везувия – пуццоланы.

Оптимальная технология производства цемента была выработана много лет спустя, когда потребность в большом количестве недорого и прочного вяжущего не стала наиболее острой. Наибольший вклад в исследования внесли:

  1. Каменщик Джон Аспинд, который в 1824 г. получил патент на портландцемент.
  2. Русский строитель Егор Челиев, написавший в 1825 г. книгу о цементе для подводных работ.

Название портландцемент происходит от английского острова Портленд, состоящего из известковых пород. В Англии камни с этого острова считались самым престижным строительным материалом. Аспинду удалось получить искусственный камень, который по прочности и цвету был очень похож на указанный материал.

Но он изготавливался без обжига исходного сырья. Большее соответствие технологии тому, что сегодня является портландцементом, отмечается именно в процессе производства Челиева.

Из чего делают цемент: состав и основное сырье

В состав цемента входят следующие компоненты:

  1. Известь (оксид кальция, CaO) – 60%.
  2. Кремниевый диоксид (SiO2) – 20%.
  3. Алюминий (глинозем, Al2O3) – 4%.
  4. Гипс и оксиды железа (Fe2O3) – 2%.
  5. Магния оксид (MgO) – 1%.
Читайте также:  Сколько стоит открыть интернет-магазин, и выгодно ли это?

Указанное процентное соотношение перечисленных компонентов характерно для наиболее популярного вида цемента – портландцемента. Оно может несколько видоизменяться. Все зависит от технологии производства и класса цементной продукции.

Важно! Существованием различных видов и марок объясняется отсутствие точной химической формулы цемента. Всю важную информацию дают показатели минералогического состава.

Основное, из чего делают цемент – это клинкер. Так называют продукт обжига исходного сырья – известняка и глины, которые берут в пропорции 3:1. Клинкер – это полуфабрикат для получения цемента. После обжига при температуре до 1500 °C клинкер измельчают, в результате чего он оказывается представлен в форме гранул диаметром до 60 мм.

При измельчении в состав клинкера вводят добавки:

  1. Гипс (CaSO42H2O), регулирующий сроки схватывания.
  2. Корректирующие добавки (до 15-20%), улучшающие определенные свойства цемента: пластификаторы, присадки и пр.).

В качестве главного исходного сырья для производства цемента используются разные горные породы:

  1. Ископаемые карбонатного типа. Могут иметь аморфную или кристаллическую структуру, которая определяет, насколько эффективно материал будет взаимодействовать с другими компонентами в составе при обжиге.
  2. Осадочного происхождения. Это глинистое сырье с минеральной основой, которое при избыточном увлажнении становится пластичным и разбухает, т. е. увеличивается в объеме. Главная особенность материала – вязкость, которой обусловлено его применение при сухом процессе производства.

Карбонатные породы

Среди карбонатных пород для производства цемента используются:

  1. Мергелистый известняк, или мергель. Содержит в себе примеси глины, поэтому считается переходным материалом между карбонатными и глинистыми породами.
  2. Мел – разновидность мажущего известняка, которая характеризуется легкостью в перетирании.
  3. Ракушечник. Для него характерна пористая структура, которая не слишком устойчива к сжимающим нагрузкам.
  4. Доломитовые породы. Из всех видов карбонатных пород отличаются самыми ценными физическими свойствами.

Глинистые породы

К глинистым породам, используемым при изготовлении цемента, относятся:

  1. Глина. Основная разновидность глинистых пород с минеральными включениями в составе.
  2. Суглинок. Отличается от глины увеличенной концентрацией пылеобразных частиц и песчаной фракции.
  3. Лёсс. Менее пластичная горная порода. Для нее больше характерны пористость, рыхлость и мелкозернистость. В составе лесса могут присутствовать включения кварца или силиката.
  4. Глинистый сланец. Из всех видов подобных пород имеет наиболее высокую прочность. При измельчении сланец преобразуется в пластинчатые частицы. В материале мало влаги, его характеризует стабильный гранулометрический состав.

Корректирующие добавки

С целью корректировки в состав цемента вводят специальные минеральные добавки. В первую очередь это модификаторы на базе ископаемых, содержащих:

  1. железо,
  2. кремнбелитовый
  3. плавиковый шпат,
  4. апатиты,
  5. глинозем.

Еще корректирующие добавки могут быть представлены промышленными отходами с других производств. В качестве них используются:

  1. пиритные огарки;
  2. пыль из доменных печей;
  3. белитовый шлам;
  4. минерализаторы.

Применение добавок позволяет улучшить характеристики цемента и бетонного раствора, который готовится на его основе. Каждый из модификаторов придает смеси особые свойства, к примеру:

  1. CemFrio – обладает противоморозным, пластифицирующим и ускоряющим действиями.
  2. CemPlast – позволяет получить высокоподвижную бетонную смесь с повышенной удобоукладываемостью, а также повысить активность вяжущего, т. е. цемента, и обеспечить полноту гидратации.
  3. CemAqua и CemAquaStop – гидроизолирующая дводоредуцирующаясное водоотталкивающее средство для обработки поверхностей.
  4. CemBase – увеличивает прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и долговечность бетонных изделий.
  5. Plastix – многофункциональная водоредуцирующая и пластифицирующая добавка, повышающая марочную прочность бетонных изделий.
  6. CemFix – добавка-ускоритель, используемая для бетонных смесей, к которым предъявляются требования высокой ранней прочности.

Как делают цемент: 3 главных способа

Производство цемента в современных условиях осуществляется одним из трех способов:

  1. Мокрым. Ее главная особенность – замена извести мелом, а также процесс производства с добавлением воды. Сырьем для изготовления здесь становится шихта (смесь исходных материалов) с влажностью до 50%.
  2. Сухим. Эта технология с минимальными энергозатратами и себестоимостью, поскольку здесь несколько технологических операций объединены в один процесс. Поступая в шаровую мельницу, все компоненты одновременно и размалываются, и сушатся.
  3. Комбинированным. Этот способ производства объединяет особенности процессов сухой и мокрой технологии. Здесь по результатам обжига получается полусухой состав с влажностью 18%.

Сухой способ производства

Как делают цемент по сухой технологии:

  1. Исходное сырье подвергают дроблению.
  2. Просушивают его до определенного уровня влажности.
  3. Высушенную смесь измельчают до состояния муки.
  4. Ее обжигают внутри вращающейся печи, после чего охлаждают и отправляют на склад.

Мокрая технология производства

В отличие от сухого метода изготовления здесь после измельчения компонентов к ним дополнительно добавляют воду. В результате получается не мука, а сырьевой шлам, который и попадает в печь на обжиг, а затем – в холодильник на охлаждение. Уже охлажденные клинкер подвергают измельчению и дополнению добавками.

Комбинированная технология изготовления

Комбинированный способ производства цемента объединяет в себе этапы сухого и мокрого:

  1. Сначала по мокрой технологии получают сырьевой шлам.
  2. Шлам подвергают обезвоживанию и гранулированию.
  3. Гранулы проходят обжиг в печи, которая применяется для сухой технологии.

Бесклинкерный способ производства

В бесклинкерной технологии производства в качестве исходного сырья для изготовления цемента используют гидравлический или доменный шлак. Его также дополняют различными добавками и активаторами. Полученную шлако-щелочную смесь подвергают дроблению и перетиранию до порошкообразного состояния. Подобная технология производства имеет несколько преимуществ:

  1. Повышение чистоты окружающей среды за счет переработки отходов металлургической отрасли.
  2. Получение продукта с высокой устойчивостью к негативному влиянию окружающей среды.
  3. Возможность производить цемент с разными свойствами и в широком спектре оттенков.
  4. Более низкие затраты на электро- и тепловую энергию.

Виды цемента по составу и сфере применения

Видео: что такое шлакопортландцемент

Производство цемента на заводах

Изготовление цемента мокрым способом традиционно осуществляется отечественными цементными заводами. За рубежом чаще применяют сухую технологию. Ею пользуются цементные заводы в Китае, Турции и Египте. Белый цемент выпускается только одним российским предприятием – ООО «Холсим (Рус) СМ». Большая часто подобного вяжущего поставляется зарубежными компаниями, такими как:

  1. AalborgWhite (Дания).
  2. Cimsa/Adana (Турция).
  3. «Холсим» (Словакия).

В общем виде технология производства цемента включает несколько этапов:

  1. Смешивание всех компонентов для изготовления клинкера (75% известняка и 25% глины).
  2. Обжиг исходного сырья при высокой температуре. На этом этапе и получают клинкер, который является основой для цемента.
  3. Измельчение клинкера в шаровых мельницах. В результате должно получиться вещество порошкообразной консистенции. Шаровая мельница – это горизонтальные барабаны со стальными шарами внутри.

Обратите внимание: чем меньше фракция помола клинкера, тем выше эксплуатационные характеристики и марка цементного состава.

Оборудование для производства цемента

Производства цемента на каждом этапе требует применения специального оборудования. Его делят на следующие категории:

  1. для добычи исходного сырья;
  2. для транспортировки сырья на место производства;
  3. печь для обжига;
  4. шаровые мельницы для измельчения и смешивания клинкера;
  5. станки для фасовки готового цемента.

Как сделать цемент в домашних условиях

Получить цемент можно в домашних условиях, но только если иметь все исходные материалы и необходимое оборудование:

  1. доменная печь для обжига при температуре 1500 °C;
  2. дробилка для измельчения клинкера в муку.

В одном из способов домашнего изготовления цемента используются смола и сера. Полученный цемент можно применять для кладки плитки и кирпича, создания цементной стяжки. Технология изготовления следующая:

  1. Растопить в металлической емкости 1 кг смолы, в огнеупорной емкости – 1 кг серы.
  2. Соединить жидкие компоненты, перемешать до однородной консистенции.
  3. Ввести 2 кг просеянного однородного песка и 3 кг оксида свинца (свинцового глета).
  4. Постоянно подогревая смесь, размешивать ее до получения однородной массы.
  5. Произвести обжиг в доменной печи и дать продукту отстояться.

В реальности с изготовлением цемента в домашних условиях возникают определенные трудности, поскольку для производства нужны печь для обжига и мельница для размалывания. В связи с этим в домашних условиях приходится несколько менять рецептуру цемента, используя для его изготовления воду, водную известь и каменную золу. Полученный раствор пригоден для заделки мелких трещин, причем использовать его необходимо сразу же после изготовления.

Видео: как сделать огнеупорный цемент из золы

Как делают белый цемент

Отличие белого цемента также заключается в составе. В нем содержится меньше железа, чем в сером, а еще присутствуют добавки:

Исходным сырьем для изготовления белого цемента служат глинистые или карбонатные породы. Главное преимущество вяжущего – его белоснежный цвет, которая повышает декоративные свойства цементной смеси. Из-за этого белый цемент часто еще называют декоративным. В то же время ввиду более сложной технологии производства материал имеет более высокую стоимость.

Видео: стол из белого бетона в стиле Loft

Видео: как приготовить раствор на белом цементе

Видео: как и из чего делают цемент

Как правильно приготовить цементный раствор

Для замешивания цементного раствора необходимо соблюдать пропорции его составляющих. На 1 часть цемента приходится 3 части песка. Вода же добавляется в зависимости от того, насколько пластичный или вязкий нужно получить раствор. Также пропорции выбираются с учетом типа работ и марки цемента. К примеру, для приготовления раствора на стяжку пола пользуются пропорциями из таблицы:

Сначала между собой смешивают сухие фракции, т. е. цемент и песок. Только потом начинают небольшими порциями добавлять воду, постепенно доводя состав до нужной консистенции. В качестве наполнителя можно использовать не только песок, но еще и гравий или щебень.

Обратите внимание: лучше для замешивания раствора использовать осадочную воду, а не водопроводную.

Классы раствора для разных типов работ:

  1. М50 или М100 – для штукатурных работ;
  2. М50 или М100 – для возведения кирпичной кладки;
  3. М100 или М200 – для стяжки пола;
  4. М200 или М300 – для фундаментов и оснований.

Для замешивания раствора необходимо использовать специальный поддон или бетономешалку. Последняя позволяет получить смесь наиболее однородной консистенции.

Видео: цементный раствор, приготовления без инструмента

Видео: как правильно замешивать цементный раствор

В заключение

В современном мире цемент производится в большом количестве разных видов, что позволяет подобрать вяжущее для любых строительных работ. За счет применения различных добавок цементу можно придавать определенные свойства и использовать его в различных сложных условиях, например, для конструкций, эксплуатируемых под водой или при низких температурах. Цемент очень прост в применении, а также может быть приготовлен в домашних условиях, если знать его состав и общую технологию изготовления.

Современные технологии производства качественного цемента

Какими бы шагами не шагал прогресс в различных отраслях производства и технологий, в строительстве лидирующие позиции стабильно принадлежат хорошо всем известному цементу. И хотя производство цемента – процесс трудоемкий, энергоемкий и затратный, окупаемость цементных заводов очень высокая.

Цемент для замешивания раствора

С целью сокращения расходов данные предприятия, как правило, ставятся там же, где добывается сырье.

1 Основные способы производства цемента

Основой производства цемента является обожженная масса, именуемая «клинкер». Состав клинкера может быть разнообразным, поэтому о нем мы поговорим позже.

Весь технологический процесс производства цемента можно разделить на два основных этапа:

  • получение клинкера – наиболее затратный и трудоемкий процесс;
  • дробление клинкера до получения порошкообразной массы.
Читайте также:  Бизнес-план свинофермы: оборудование и стандарты

Само изготовление клинкера делится еще на четыре этапа:

  • сырье, из чего будет готовиться клинкер, добывается и доставляется к месту переработки;
  • сырье измельчается;
  • подготавливается сырьевая смесь в нужных пропорциях;
  • готовая смесь обжигается под воздействием высоких температур.

к меню ↑

1.1 Способы получения цемента подразделяются на три основных группы:

  • мокрый;
  • сухой;
  • комбинированный.

Выбор одного из них зависит от тепловой мощности предприятия и качества сырья.

1.2 Мокрый способ

Главное достоинство такого способа заключается в том, что, из чего бы ни делался клинкер, на сколько бы неоднородное сырье не бралось изначально, мокрый способ позволяет точно подобрать нужный состав шлама.

Схема производства цемента сухим и мокрым способом

Шлам, в данном случае, представляет собой жидковатую киселеобразную массу с содержанием до 40% воды. Его состав корректируют в специальных бассейнах, а затем обжигают во вращающихся печах при температуре выше 1000 ºC .

Мокрый способ требует большего расхода тепловой энергии, однако позволяет изготавливать цемент высшего качества, благодаря отсутствию влияния неоднородности шлама на конечный продукт.

2 Сухой способ

Сухой способ требует, чтобы любое сырье обрабатывалось без использования воды. В данном случае глину, известняк и прочие компоненты дробят, затем перемалывают до состояния пыли и смешивают с помощью подачи воздуха в закрытых боксах.

При изготовлении цемента сухим способом, в печи на обжиг попадает уже готовое сырье, не имеющее, к тому же, водяных испарений. Следовательно, после термической обработки, мы получаем готовый цемент, не требующий дробления.

Сухой способ значительно уменьшает затраты времени, тепловой энергии и других ресурсах. Он очень выгоден и эффективен при высокой однородности шлама.

2.1 Комбинированный

В основу производства может быть положен мокрый способ и дополнен сухим, или сухой, дополненный мокрым.

В тех случаях, когда в основе лежит мокрый способ, сырье после смешивания обезвоживают специальными сушилками с фильтрами и отправляют в печь почти сухим. Это позволяет уменьшить затраты тепловой энергии, так как значительно уменьшает испарение в процессе обжига. Если в основе производства клинкера лежит сухой способ, готовую смесь гранулируют с добавлением воды.

Территория цементного завода

В обоих случаях клинкер попадает в печь с влажностью от 10 до 18%.

2.2 Бесклинкерный способ производства

Кроме перечисленных выше традиционных способов, производство цемента может происходить бесклинкерным способом. В данном случае сырье представляет собой доменный или гидравлический шлак, который соединяют с дополнительными компонентами и активаторами. На выходе получается шлако-щелочная смесь, которую дробят и перетирают до нужной консистенции.

Бесклинкерная технология производства цемента обладает следующими положительными качествами:

  • конечный продукт устойчив к любым условиям окружающей среды;
  • значительно сокращаются затраты тепловой энергии и прочие энергозатраты;
  • отходы металлургической промышленности используются как сырье для качественного производства цемента, что положительно влияет на чистоту окружающей среды;
  • дает возможность производить конечный продукт с различными свойствами и в разных цветах без изменения способа производства.

к меню ↑

2.3 Производство цемента (видео)

2.4 Оборудование для производства цемента

Поскольку весь процесс производства делится на этапы, которые по своей сути сильно отличаются друг от друга, то и оборудование для получения цемента требуется разнопрофильное. Его можно разделить на следующие подгруппы:

  • техника для добычи и транспортировки сырья;
  • для дробления и складирования;
  • печи для обжига;
  • станки для измельчения и смешивания клинкера;
  • станки для фасовки готового цемента.

Поскольку производство цемента производится разными способами, и сырье используется разное, оборудование на заводах так же может быть разным.

В последнее время большой популярностью пользуются частные мини заводы по производству цемента. Иногда его даже изготавливают в домашних условиях, но об этом мы поговорим позже.

Линия по производству цемента

Все дело в том, что оборудование для таких заводов стоит не очень дорого, устанавливаться они могут на относительно небольших площадях, а окупают себя поразительно быстро.

К тому же сборка, разборка и транспортировка производственной линии не вызывает трудностей. Поэтому устанавливать частный завод можно на любом неперспективном сырьевом месторождении, а, выработав его, перевозить в другое место. Такой вариант освободит производителя от задачи транспортировать сырье, что позволит значительно экономить.

2.5 Из чего состоит производственная линия?

  1. Шнековые дробилки. Предназначены для грубого дробления и измельчения сырья.
  2. Молотковые дробилки.
  3. Грохоты или вибрационное сито. Нужно для просеивания дробленого материала.
  4. Устройство подачи материала на первый этап.
  5. Транспортеры. Выполняют функцию подачи сырья к следующему этапу.
  6. Машина для сортировки.
  7. Молотильная и молотильно-дозировочная машины.
  8. Мельница с жерновами.
  9. Станок для смешивания шлама.
  10. Вращающаяся барабанная печь.
  11. Сушильная установка.
  12. Холодильная установка.
  13. Мельница для клинкера.
  14. Ковшевой элеватор с подающими шнеками.
  15. Весовое и упаковывающее оборудование.

к меню ↑

3 Изготовление качественного цемента в домашних условиях

В некоторых случаях, когда нужно делать бетонную стяжку, а за цементом ехать далеко, народные умельцы берутся изготавливать цемент в домашних условиях. Отметим сразу, что процесс изготовления цемента в домашних условиях – процесс очень трудоемкий и требует серьезного оборудования и навыков.

Обжиговая печь для производства цемента в домашних условиях

Не надейтесь, что качественный продукт получится у вас с первого раза. До получения настоящего цемента вам придется испортить не один десяток килограммов материала.

Обязательным так же является наличие специального оборудования. Как минимум, вам понадобится дробилка, способная превратить сырье в муку консистенции цемента. А так же доменная печь для обжига при температуре 1400 ºC .

Сырье, используемое для изготовления цемента в домашних условиях, может быть разным, как и технология его производства. Для примера рассмотрим изготовление строительного материала на основе смолы и серы.

Конечный продукт, если его правильно изготовить, прекрасно выдерживает перепады температур, влажности и других атмосферных условий.

Производство цемента своими руками

Его можно применять для кладки кирпича и плитки, а так же для цементной стяжки.

3.1 Порядок выполнения работ

  1. Берем килограмм смолы и растапливаем ее в металлической емкости.
  2. В другой огнеупорной емкости растапливаем килограмм серы.
  3. После того, как оба указанных выше компонента будут доведены до жидкого состояния, их нужно соединить и тщательно размешать до однородности. Чтобы этот состав не застыл, его лучше постоянно подогревать.
  4. В жидкую смесь смолы и серы добавляем два килограмма песка (песок должен быть просеянным, однородным) и три килограмма свинцового глета (оксида свинца).
  5. Заготовку для клинкера нужно долгое время размешивать при высокой температуре, пока масса не станет абсолютно однородной. Для этого нужно сделать высокотемпературную вращающуюся печь.
  6. После обжига клинкеру нужно дать хорошо отстояться.

Такой цемент, приготовленный в домашних условиях, имеет довольно высокое качество и прочностные характеристики.

Данный продукт ни в коем случае нельзя использовать на влажных поверхностях. Так же поверхность, перед нанесением такого домашнего цемента, нужно промазать олифой.

Как делают цемент – методы производства

Любое строительство или ремонтные работы невозможны без использования универсального строительного материала – цемента разных видов и марок. Мы настолько привыкли к этому продукту, что даже не задумываемся над проблемой, а как делают цемент. Можно ли его можно изготовить в домашних условиях и не переплачивать?

Сразу ответим на вопрос – можно ли сделать цемент своими руками? Имея необходимое оборудование и исходные материалы – получить цемент в домашних условиях можно. На данный момент времени в Российской Федерации большим спросом пользуются мини-заводы по производству цемента, мощностью порядка 120 000 тонн цемента в год. Производить же цемент для единичной стройки экономически невыгодно. Проще и дешевле купить этот необходимый строительный материал на заводе или в магазине.

Состав цемента

Цемент получается при длительном дроблении клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO4·2H2O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Производство цемента на заводах

На данный момент времени производителями цемента используются три технологии производства связующего:

  • Мокрый способ.
  • Сухой способ.
  • Комбинированный метод.

Стоит заметить что «сухую» технологию используют зарубежные производители цемента: Египет, Турция и Китай. «Мокрая» же технология традиционно используется отечественными цементными заводами.

циклы производства цемента

Сухой способ

Здесь нет необходимости использовать воду. Исходный материал (глину и известняк) дробят на специальном оборудовании. Сушат и перемалывают в мелкодисперсную муку, смешивают пневматическим способом и подают на обжиг.

Образовавшийся в результате обжига цементный клинкер измельчается до соответствующей степени фракции, фасуется в упаковку и отправляется на склад готовой продукции. Данный способ позволяет снизить затраты на производство, однако отличается «капризностью» к однородности исходных материалов и является экологически опасным вариантом.

Мокрый способ

Неоспоримые достоинства данного метода заключается в возможности точного подбора состава исходного сырья при высокой неоднородности исходных компонентов: порода, вид породы и пр. Исходный материал (шлам) представляет собой жидкую субстанцию, содержащую до сорока процентов влаги.

Перед тем как сделать цемент, состав шлама корректируется в специальных технологических бассейнах. После выдержки сырья в бассейне, производится отжиг в специальных вращающихся печах и последующее измельчение.

Мокрый способ требует большего расхода тепловой энергии расходуемой на высушивание исходного сырья. Это существенно увеличивает себестоимость производства цемента, однако качество конечной продукции не страдает от возможной неоднородности клинкера, как при мокром варианте.

Комбинированные способы

Данная технология опирается на мокрый вид получения связующего. Промежуточную субстанцию обезвоживают по специальной технологии. Клинкер гранулируют с добавлением воды, после чего производят отжиг и последующее измельчение до той или иной марки цемента.

В числе достоинств комбинированного способа производства цемента: высокий выход «годного», возможность использования отходов металлургической промышленности.

Как делают белый цемент

Технология производства белого цемента незначительно отличается от технологии производства обычного «серого» материала. Как и обычный «серый» материал, белый цемент выпускают сухим и мокрым способом. Основное отличие технологии – обжиг исходного сырья при высокой температуре и резкое охлаждение в воде.

Клинкер белого цемента характеризуется как «маложелезистый» и содержит в своем составе: минеральные добавки, известняк, гипс, соли и другие компоненты. В качестве исходного сырья для клинкера используются карбонатная и глинистая порода (известняк, каолиновая глина, отходы обогащения, кварцевый песок).

В Российской Федерации белый цемент производится только на одном предприятии – ООО «Холсим (Рус) СМ» (до 2012 года ОАО «Щуровский цемент»). Большинство белого цемента поставляется на рынок России из-за рубежа следующими компаниями: «Холсим» (Словакия), «Cimsa иAdana» (Турция), «AalborgWhite»(Дания) и «AalborgWhite» (Египет).

Основное достоинство белого цемента его уникальная характеристика – белоснежность, а основной недостаток в разы большая стоимость по сравнению с обычным «серым» материалом.

Заключение

Теперь вы знаете, как делают цемент на заводе в общем случае. Информацию как правильно делать цемент во всех подробностях, цифрах, схемах, таблицах и других тонкостях смотрите в специальной литературе.

Ссылка на основную публикацию