Как производят цемент

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.

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.

>Преимущества и технологии цементного мини-завода

Описание мини-завода – отличия от масштабных линий производства

Согласно официальным статистическим данным, спрос на цемент растет с каждым годом на 5%. Для удовлетворения локального дефицита в конкретном районе города или области имеет смысл организовать небольшое производство. В этом случае строить крупномасштабный завод нет смысла.

Производство цемента в России

Мини-линию можно установить вблизи стройки и не тратить дополнительные средства на транспортировку, что снизит себестоимость продукции. И строительной компании от этого будет своя выгода, поскольку снизится и розничная цена цемента. Часто компании заключают подрядные договоры с мини-заводами, размещают комплекс на своей территории и имеют более выгодные условия.

Плюсы мини-завода по изготовлению цемента:

  • можно установить его на небольшой площади, даже на улице;
  • мобильность – можно легко собрать/разобрать и перевезти на новое место; Мини завод по производству цемента
  • экономичность – низкое потребление ресурсов (воды, электроэнергии, топлива);
  • быстрая окупаемость вложенных средств;
  • сервисное обслуживание – производители предлагают своих специалистов для отладки процесса изготовления, а также гарантийное обслуживание мини-линии в течение года.

Его недостатком является только более низкая производительность, по сравнению с крупными заводами, однако, и в этом есть преимущество – не нужно больших складских помещений. А если есть договоренность со строительными компаниями, то можно поставлять для них цемент без упаковки – это снизит себестоимость.

Составные элементы производственного комплекса

Мини-завод по производству цемента должен включать следующие механизмы и узы:

  • дробильно-сырьевой узел для обработки сырья;
  • помольный механизм; План схема агломерации (дробления, мойки, сушки)
  • печно-обжигательный комплекс;
  • узел дробления и смешивания гипса и клинкера;
  • механизм помола цемента;
  • упаковочный агрегат;
  • лабораторный комплекс для контроля качества.

Технические характеристики оборудования на примере мини-завода Т-100-190, страна-производитель – Россия.

  • мощность комплексов – до 250 кВт/ч;
  • производительность – до 100 т в сутки; Мини завод по производству цемента, Россия
  • необходимые производственные площади – 4800 м2, из них закрытые для склада сырья и готового продукта – 1300 м2;
  • количество обслуживающего персонала – 42 человека для работы в три смены (сутки);
  • стоимость – 123 000 000 рублей.

Менее производительный комплекс – Dry Mill от компании Росатех. Характеристики:

  • производительность – 4 т в час;
  • мощность – 700 кВт;
  • необходимая площадь – 50*100 м2;
  • вес комплекса – 170 т;
  • стоимость – 2 900 000 рублей.

Комплекс LUN-PRC

Китайские производственные комплексы будут стоить гораздо дороже, например, LUN-PRC, выработкой 120000 тонн в год, цена 137 700 000 рублей.

Технология производства

Процесс производства состоит из нескольких этапов:

  • подготовка сырья. Исходное сырье, поступающее с добывающих карьеров на производство, имеет различные фракции. Для начала, его следует очистить от посторонних примесей с помощью сита. Далее сырье направляется в бункер для помола. Процесс производства цемента
  • измельчение всех компонентов. Известняк и глина должны измельчаться отдельно друг от друга. Для этого предусмотрены специальные камеры. Измельченная смесь транспортируется в отдел гомогенизации;
  • следующий этап – смешивание всех компонентов. С помощью дозаторов исходное сырье поступает в смесительный бункер. Пропорции закладываются в систему автоматизированного управления комплексом заранее, согласно выбранной рецептуре. Далее – смешивание и помол полученной смеси. В результате последнего измельчения необходимо добиться однородной массы, чтобы отдельные фракции всех компонентов были одинаковыми; Технология производства цемента в общих чертах
  • гранулирование. В полученное сырье добавляется небольшое количество воды, и формируются гранулы. Этот этап может быть опущен, в зависимости от комплектации оборудования;
  • обжиг клинкера. Процесс обжига осуществляется с помощью печной установки. Объем печи небольшой – это необходимо для лучшего теплообмена компонентов. На выходе получается клинкер – цемент разных фракций. Есть некоторые модели мини-заводов, которые рассчитаны на определенный вид топлива для печи обжига. Например, оборудование от компании ЛОРИС, работает только на угле. Это стоит учитывать при приобретении комплекса, поскольку нужно будет позаботиться о закупке и хранении топлива. Есть более простые модели, работающие на природном газе; Схема изготовления цемента на заводе
  • помол цемента – его нужно привести к однородному состоянию. Для этого снова используются дробильные механизмы. На этом этапе необходимо добавлять гипс в состав цемента, в пропорциях, согласно рецептуре. Процесс проходит в достаточно мощных бункерах – 75% потребляемой электроэнергии приходится на эти действия;
  • фасовка и упаковка готового продукта. Дозирующий механизм наполняет сухой смесью бумажные мешки, которые затем направляются по конвейерной ленте на склад готовой продукции.

Общие сведения

Цемент относится к неорганическим веществам. Вяжущие свойства он приобретает при взаимодействии с водой или водными растворами солей. Отметим, что это единственный вяжущий материал, который повышает прочностные характеристики при влажных условиях. В этом его отличие от гипса, который твердеет на воздухе.

Сегодня большая часть многоэтажных зданий выстроена именно благодаря бетонным конструкциям и заливке цемента

Так, что же такое – цемент? Это измельченное минеральное сырье со специальными модифицирующими добавками. В зависимости от наполнителя, выделим следующие виды:

  • Портландцемент. Наиболее широко распространенный вид, включающий до 80% силиката кальция. Сфера применения не ограничена. Используется как при основных работах, так и при отделочных, поскольку возможно добавление красителей, повышающих декоративные свойства.
  • Глиноземистый. Отличительная черта – ускоренное твердение, что дает возможность применять на объектах, требующих срочной реставрации (ликвидация разрушений после аварий, пожаров, затоплений).
  • Магнезиальный. Главный элемент – оксид магния, добавляющий прочность, повышающий адгезионные свойства по отношению к древесине. К недостаткам относится повышенная вероятность коррозии, сужающая сферу применения.
  • Кислотоупорный. В качестве наполнителя выступает гидросиликат натрия, который затворяется жидким стеклом. Служит основой для кислотостойких бетонов, растворов. Актуален при обустройстве объектов химической отрасли.

Специальные добавки

При изготовлении применяются и другие компоненты (соли, окислы кальция, магния, фосфора), но их концентрация незначительна. Добавки вносятся для получения каких-либо определенных свойств – жаропрочности, кислотоустойчивости и пр. Чтобы получить возможность регулировать время схватывания цементного раствора, при изготовлении добавляют гипс.

Изготавливают материал с обязательным введением специальных добавок, повышающих эксплуатационные характеристики состава. Технология производства предусматривает применение следующих корректирующих компонентов:

  • Добавок на базе ископаемого сырья с высокой концентрацией глинозема.
  • Улучшителей, содержащих кремнезем.
  • Ингредиентов, полученных из глинистых пород.
  • Компонентов, полученных из апатитов и плавикового шпата.

Введение пластификаторов, предусмотренных спецификой технологического процесса, позволяет обеспечить следующие эксплуатационные характеристики состава:

  • способность оказывать сопротивление проникновению воды в массив;
  • сокращение продолжительности затвердевания состава;
  • повышенную прочность монолитного массива;
  • устойчивость к длительным, многократным стадиям замораживания с последующим оттаиванием;
  • стойкость к влиянию жидких, газообразных агрессивных сред;

При замешивании раствора своими руками необходимо строго соблюдать пропорции компонентов и позаботиться об их качестве

  • улучшенную адгезию с арматурой, надежно защищенной бетонным массивом от отрицательного воздействия коррозии;
  • вязкость и подвижность бетонного раствора, облегчающие выполнение кладки, заливку монолитных конструкций за счет эластичности смеси.

Особенности состава

Независимо от того, по какой технологии изготавливают цемент, клинкер включает следующие ингредиенты:

  • Силикаты кальция, играющие ключевую роль для обеспечения прочностных характеристик при изготовлении цементных составов. Согласно рецептуре, применяют в составе клинкера алит, доля которого составляет 50-70%, или белит с уменьшенной до 30% концентрацией.
  • Кальциевые алюминаты, быстро реагирующие с водой, влияющие на процесс твердения цементного состава. Их количество составляет от 5 до 10% общего объема клинкера.
  • Ферритные компоненты, в виде кальциевого алюмоферрита, вводимого в объеме 10-15% от общей массы.
  • Различные соединения кальциевых оксидов, сульфатов щелочного типа, концентрация которых незначительна.

Концентрация компонентов зависит от специфики технологического процесса, вида производимого материала. Основными составляющими при изготовлении цемента являются известняковые, глинистые материалы, определяющие качество клинкера, применяемого в процессе производства.

Наиболее сложно сделать цемент для кладки камня и штукатурных работ

Нюансы технологии

В зависимости от особенностей используемого сырья, изготавливают цементный состав по проверенным технологиям, которые предусматривают различные способы подготовки исходных компонентов.

Применяемый шлам может быть получен следующим образом:

  • Сухим способом, значительно снижающим затраты на изготовление цемента. Особенностью сухого метода является сокращенный цикл производства, объединяющий ряд технологических стадий. Процесс измельчения и сушки ингредиентов осуществляется одновременно в специальной мельнице, куда подаются нагретые до высокой температуры газы. Полученная шихтовая фракция представляет порошкообразный состав необходимой влажности.
  • По мокрой технологии, согласно которой мел применяется вместо извести. Мел смешивается с предусмотренными рецептурой компонентами, измельчается во влажной среде. Результат – получение шихты, влажность которой составляет до 50%. Шихтовая масса подвергается обжигу с последующим измельчением полученного клинкера.
  • По комбинированной технологии, объединяющей элементы сухого и мокрого метода. Процесс предусматривает как увлажнение сухого состава, последующее гранулирование, отжиг, так и высушивание полусухого шихтового состава, произведенного мокрым способом.

Производственные предприятия осуществляют изготовление цемента с учетом особенностей имеющегося оборудования, близости к месту добычи сырья. При этом учитываются потребности на конкретные марки продукции.

Итоги

Материал статьи дает специальную информацию, как и из чего, осуществляется изготовление цемента, какие сырьевые материалы, технологические решения используют при изготовлении. Все тонкости знают профессионалы, работающие на предприятиях, производящих цемент.

В СССР цены на цемент устанавливались соответствующими ведомствами, одним из главных условий формирования цены было средняя рентабельности по отрасли около 30 %. К примеру, при средней себестоимости цемента 15 рублей за тонну, оптовые цены были в районе 20 рублей. При этом устанавливался минимальный уровень рентабельности 13 % от стоимости основных фондов.

Безусловно, себестоимость цемента различалась в зависимости от завода. Менее рентабельные производства дотировались за счёт более прибыльных. Естественно в условиях рыночной экономики такой подход маловероятен.

Немаловажное значение имел тот факт, что производители цемента, несмотря на сезонные колебания спроса, имели гарантированный сбыт в лице единственного заказчика — государства. Надо было лишь выполнять план производства и заниматься только производственными вопросами. При этом существовала мощная научно-техническая и производственная база поддержки цементной отрасли.

Доля амортизационных отчислений находилась на уровне 15% в общей себестоимости цемента. Для сравнения в настоящий момент доля амортизации находится на уровне 1 %.

Согласно данным Госкомстата себестоимость цемента за три квартала 2008 года составляла около 2000 рублей (за тот же период прошлого года около 1500 рублей за тонну). Рост составил более 30%.

Если к себестоимости (2000 рублей — 71 доллар США) прибавить недостающие 14 % амортизации — 10 долларов США , 18 % налога на добавленную стоимость — 13 долларов США и 13 «инвестиционных процентов» — 39 долларов США (учитывая факт строительства нового цементного завода из расчёта 300 долларов США на тонну производственных мощностей),то в этом случае минимальной привлекательной для инвесторов ценой является цифра в 133 доллара США. При этом не стоит забывать про налог на прибыль, растущие ставки банковского кредитования и то что с учётом сезонности не все производственные мощности будут загружены, даже после преодоления последствий кризиса.

Импортёры в настоящий момент предлагают импортный цемент в районе 100 долларов США, этот факт обосновывает обращение отечественных производителей с просьбой о введении 30 % заградительной пошлины. Доля импортного цемента достигла 15 % от общего производства цемента в России. Отечественные заводы были вынуждены снизить производство на 6 %.

Вопрос — каким же образом с учётом налогов и фрахта судна зарубежный цемент дешевле российского вполне объясним — в себестоимости цемента есть постоянные расходы, такие как амортизация оборудования, заработная плата, так и переменные, существенную часть которых около 30 % занимают энергоресурсы. Постоянные расходы компенсируются определённым объёмом внутреннего потребления, иначе говоря, каждая тонна «сверхпланового цемента» обходится в 2 раза дешевле и если даже не принесет дополнительной прибыли, то помогут значительно снизить издержки и минимизировать убытки. Пользуясь этим обстоятельствами, зарубежные производители, сохранив внутренние цены, имеют возможность реализовывать излишки за пределами собственной страны по демпинговой цене. В долгосрочной перспективе, захватив дополнительные рынки сбыта и обескровив местных производителей, вероятен шанс многократной компенсации демпинговых продаж.

Подобное происходило в 90-е годы в США, когда мексиканский цемент продавался на 63 % дешевле ,чем на внутреннем рынке, правительство США было вынуждено ввести 60 %! пошлину на импорт цемента, позже она была снижена, но продержалась более 15 лет.

Аналитический отдел ООО «ТД Цемснаб»

C анализом влияния последствий финансового кризиса на отечественных производителей цемента Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Направления передела собственности в цементной промышленности».