Несколько последних десятилетий строительная отрасль является одной из самых прибыльных. Учитывая востребованность стройматериалов, цемент ещё на протяжении многих лет будет удерживать лидирующие позиции среди них по популярности. Невзирая на то, что технология производства достаточно сложная, окупаемость технологического процесса высокая. Чаще всего цементные заводы располагаются на местах добычи сырья, что снижает себестоимость производства.
Основные варианты производства
Весь процесс условно можно разбить на два этапа:
- добыча клинкера;
- измельчение клинкера в порошкообразную массу с добавлением гипса или других добавок.
Самой затратной частью процесса является получение клинкера. На нее приходится от 70 до 80% себестоимости продукта. Условно схему можно разделить на четыре технологические операции:
- добыча и доставка сырья на завод;
- измельчение;
- приготовление сырьевой смеси;
- обжиг смеси.
На сегодняшний день самые распространённые методы получения портландцементного клинкера – «сухой», «мокрый» и «комбинированный». Выбор технологии для получения клинкера в основном зависит от качества сырья и тепловых мощностей предприятия.
Сухой способ
Он не предполагает использование воды. Глину и известняк дробят и высушивают, после чего перемалывают в муку и с помощью воздуха смешивают. После обжигания в печи получается клинкер, который в дальнейшем поступает на склады. Данный вариант позволяет уменьшить затраты тепловой энергии на испарение воды. Такая технология производства цемента очень эффективная при высокой однородности смеси.
Мокрый способ
Достоинством такого метода обработки сырья является возможность точного подбора состава шлама, даже при высокой неоднородности исходных компонентов. Шлам представляет собой жидкую массу с содержанием воды до 40%. Состав корректируется в специальных бассейнах, после чего проводится его обжигание в специальных вращающихся печах. Расход тепловой энергии выше, чем при сухой, зато качество получаемой продукции не страдает при неоднородности шлама.
Комбинированный
Данный метод обработки базируется на технологии мокрого изготовления. Промежуточную смесь обезвоживают специальными фильтрами. В случае использования на начальном этапе сухого метода, смесь гранулируют с добавлением воды. Клинкер на обжиг поступает в виде гранул или смеси с влажностью от 10 до 18%.
Наряду с традиционным, широкое распространение получает производство бесклинкерного цемента сухим способом. В основе лежит гидравлический или доменный шлак. Он смешивается с дополнительными материалами и активизатором, в результате чего получается шлако-щелочной материал.
Достоинствами данного материала является:
- устойчивость в любой применяемой среде;
- незначительные энергозатраты производственного процесса;
- использование в качестве исходных материалов отходов металлургии, что положительно сказывается на окружающей среде;
- возможность изготовления с различными свойствами и цветовой гаммой, не производя существенного переоснащения линий.
Производство белого цемента
С целью декоративного оформления строений всё чаще используются отделочные материалы белого цвета, поэтому обычный цемент для таких работ не подойдёт. Процесс изготовления цемента белого цвета по технологии своего изготовления мало чем отличается от обычного, но содержит в своём составе повышенное количество алита и белита. Данные минералы характеризуются высоким коэффициентом отражения света, что позволяет использовать такой состав в декоративных работах. Сырьём для производства белого цемента является чистые карбонатные и глинистые составы (известняки, каолин и отходы от его обогащения, чистые кварцевые пески).
На территории России для производства такого типа цемента используют мокрый метод обработки шлама, а на западе комбинированный. Чтобы придать материалу белизны проводится его дополнительная очистка в бескислородной газовой среде, а обжиг его осуществляется при более высоких температурах. Не смотря на то, себестоимость выше обычного, он пользуется популярностью в отрасли отделочных работ.
За счёт добавления в состав смеси стойких красящих пигментов можно получить цветные портландцементы.
Цветовая гамма получается следующая:
- чёрный (двуокись марганца);
- красный (железный сурик);
- жёлтый (охра);
- зелёный (окись хрома);
- голубой (кобальт и ультрамарин).
По своим характеристикам немного уступают своему классическому собрату, зато превосходят его своим видом, по эстетическим показателям. Скорость твердения у них немного ниже, чем у обычных аналогов, кроме этого они обладают повышенной усадкой и слабой коррозийной и морозоустойчивостью. Их основная область применения – внутренние отделочные работы.
Оборудование
Если рассмотреть производственный процесс в целом, то для него необходимы следующие комплекты оборудования:
- для добычи сырья;
- его измельчения и складирования;
- обжига;
- измельчение и смешивания клинкера;
- фасовки и отгрузки готовой продукции.
Как было сказано ранее, существует много вариантов обработки шлама, поэтому тип оборудования на каждом таком предприятии может отличаться друг от друга.
С распространением частного бизнеса во всех сферах экономики, широкой популярностью пользуются мини заводы по изготовлению цемента. Данные предприятия не требуют большого стартового капитала для их запуска, а окупают себя достаточно быстро. Производство линий для изготовления цемента пользуется заслуженной популярностью. Такие мини заводы занимают небольшие площади, а с учётом незначительных энергозатрат и быстроты сборки могут размещаться на неперспективных месторождениях.
К примеру, предприятие способное делать 120 000 тонн продукции в год занимает площадь всего в 30 000 квадратных метров и для своего обслуживание требует всего 40 человек. Срок производства такой линии по изготовлению портландцемента около четырёх месяцев, а его общая энергетика около 2 300 кВт.
Линия состоит из следующих агрегатов:
1. Щековые дробилки (для грубого и тонкого дробления);
2. Дробилка молотковая;
3. Вибросито;
4. Три транспортёра;
5. Устройство подачи сырья;
6. Шаровая мельница;
7. Машина для сортировки;
8. Две молотильных машины (одна из них дозировочная);
9. Смесительная машина;
10. Гранулирующая машина;
11. Барабанная печь;
12. Машина для просушки;
13. Рефрижератор;
14. Молотильная машина для клинкера;
15. Сортировальный агрегат;
16. Шнекмашина;
17. Ковшевой элеватор;
18. Весы в форме ковша;
19. Упаковочное оборудование;
20. Ротаметр.
Такая линия позволяет изготавливать данный строительный материал из сырья типа известняк и глина.
В последнее время широкой популярностью пользуются мельничные комплексы, основной задачей которых является активация низкомарочных портландцементов и бесклинкерное производство, используя отходы металлургии.
Самыми дешёвыми на сегодняшний день являются линии по изготовлению, которые поставляет Китай. Если рассматривать стоимость таких линий исходя из их производительности, то окупят они себя всего за несколько лет.
Эта ниша ещё не полностью заполнена и даёт возможность предпринимателям организовать свой постоянный доходный бизнес.
