Herstellung von Trockenzement: Nass- und Trockenverfahren der Zementherstellung, Technologie

Da Zement die Grundlage von Beton ist, ist er ein wesentlicher Bestandteil des Bauwesens. Wenn Sie den Herstellungsprozess von Trockenzement kennen, können Sie seine Qualität und Funktionalität besser verstehen. Das Nass- und das Trockenverfahren sind die beiden Hauptverfahren zur Herstellung von Trockenzement. Jedes Verfahren hat einen anderen technologischen Einfluss auf das Endprodukt.

Beim Nassverfahren werden die Rohstoffe mit Wasser zu einer Aufschlämmung vermischt, die dann in einem Ofen erhitzt wird. Dieses Verfahren kann zwar viel Energie verbrauchen, aber das Produkt ist häufig gleichmäßiger. Im Gegensatz dazu werden beim Trockenverfahren die Rohmaterialien in trockenem Zustand zusammengeführt und in einem Ofen erhitzt. Dieser Ansatz verbraucht weniger Energie und produziert weniger Abfall, was ihn umweltfreundlicher macht.

In diesem Beitrag gehen wir ausführlich auf beide Verfahren ein, wobei wir die Technologie, die jedem Verfahren zugrunde liegt, und ihre Auswirkungen auf die Zementqualität betrachten. Die Kenntnis dieser Techniken wird Ihnen einen wichtigen Einblick in die Zementherstellung geben, egal ob Sie ein Profi in der Baubranche sind oder einfach nur mehr über die Herstellung dieses notwendigen Materials erfahren möchten.

Technologie der Nasszementherstellung

Das Nassverfahren zur Herstellung von Zement beginnt mit denselben Schritten wie jedes andere Verfahren: Fester Kalkstein wird in Steinbrüchen abgebaut und in unterschiedlich große Stücke zerkleinert. Danach werden die Stücke in speziellen Brechanlagen auf eine Kalksteinfraktion von maximal 8-10 Millimeter zerkleinert.

Anschließend wird der Ton vom Steinbruch zum Werk transportiert, wo er durch Walzen auf eine maximale Korngröße von 100 Millimetern zerkleinert wird. Die Mischung aus zerkleinertem Ton wird in Maische eingeweicht, um einen Tonschlamm mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 70 % zu erzeugen. Danach wird der Schlamm zu einer Mühle transportiert, wo Kalkstein mit ihm gemischt und gemahlen wird.

Danach wird der Schlamm, der bereits einen Feuchtigkeitsgehalt von 40 % aufweist, für die letzte Anpassungsphase in ein vertikales Becken verbracht. Dieser Vorgang ist von entscheidender Bedeutung, da hier die richtige chemische Formel für die Zusammensetzung des Schlamms gebildet und gewährleistet wird.

Nach einer Qualitätskontrolle des Schlamms werden die nächsten Schritte eingeleitet: Die Zementmasse wird aus dem vertikalen Becken in das horizontale Becken transportiert, wo sie bis zum Brennen im Ofen gelagert wird. Mit Hilfe von Druckluft werden die Rohstoffe in dem horizontalen Becken kontinuierlich mechanisch gemischt. Dies verhindert das Absetzen des Schlamms und ermöglicht eine vollständige Homogenisierung.

Die Zusammensetzung des Schlamms wird in einem horizontalen Becken geändert, wenn Rohmaterialien mit unveränderter chemischer Zusammensetzung für die Zementherstellung verwendet werden.

Anschließend wird der Schlamm in einem Ofen gebrannt, um Klinker herzustellen. Danach wird die Klinkerbasis zur Kühlung in einen Industriekühlschrank gebracht. Anschließend wird der Klinker zu Pulver zerkleinert und in die Mühlenbehälter zurückgeführt.

Der Bau eines zusätzlichen Raums ist erforderlich, wenn das Schlammverfahren die Verwendung fester Brennstoffe erfordert (dort wird die Kohle gelagert und aufbereitet). Der Klinkerbrennprozess wird rationalisiert, wenn das technologische Schema der Zementherstellung den Einsatz von gasförmigem oder flüssigem Brennstoff erfordert.

Der Zement wird von den Bunkern der Mühle zu bestimmten Räumen transportiert, wo er am Ende der Produktion gelagert wird. Hier prüfen Laboranten die Qualität des Produkts und identifizieren seine Marke. Der Zement kann erst nach Abschluss der Prüfung an die Verpackungsmaschinen weitergeleitet werden.

Vorteile

Es ist wichtig, die Vor- und Nachteile des Nassverfahrens bei der Zementherstellung abzuwägen. Dieses Verfahren hat, wie jedes andere technologische Verfahren auch, einzigartige Eigenschaften.

• Senkung der technologischen Kosten für die Zerkleinerung von Rohstoffen – Ton und Kreide werden während der Erstverarbeitung im Becken perfekt mit Wasser benetzt, wodurch sie leichter und einfacher gemahlen werden.
• Der Transport, die Mittelwertbildung und die Regulierung des Schlamms sind einfacher und umweltfreundlicher, insbesondere im Vergleich zu ähnlichen Prozessen bei der Herstellung von Zement nach der Trockenmethode.
• Es wird viel weniger Staub erzeugt.
• Die Öfen sind einfach aufgebaut, zuverlässig und haben einen hohen Raumnutzungsgrad (schwankt innerhalb von 0.89-0.91).
• Es ist möglich, Komponenten mit einer ziemlich „bunten“ Zusammensetzung zu verwenden (unterschiedliche) chemische Zusammensetzung bei der Herstellung, und auch eine gute Homogenisierung des Schlamms ist gewährleistet.

Nachteile

Das Nassverfahren zur Herstellung von Zement hat einige Nachteile, die jedoch nicht zu vernachlässigen sind.

1. Hoher spezifischer Verbrauch an thermischer Energie während des Röstprozesses der Rohmaterialien. Die zum Brennen angelieferten Rohmaterialien haben einen durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 45%. Für die Verdampfung der Feuchtigkeit und die ordnungsgemäße Erwärmung der Bestandteile werden bis zu 6800 kJ/kg Wärmeenergie oder 35 % der Wärmeleistung des Ofens benötigt. Aufgrund solcher Berechnungen fungiert ein Teil des Ofens als Trocknungseinheit, was zu Komplikationen führt.
2. Hoher Materialverbrauch der Feuerungsöfen bei nicht sehr hoher Produktivität.

Diese Mängel führen zu einer vergleichsweise geringen Arbeitsproduktivität, hohen Betriebs- und Technologiekosten und letztlich zu hohen Produktionskosten.

Nass- und Trockenverfahren sind die beiden grundlegenden Techniken für die Herstellung von Trockenzement. Bei der Nassmethode werden die Rohstoffe mit Wasser zu einem Schlamm vermischt, der dann erhitzt wird, um Zement herzustellen. Bei der Trockenmethode werden die Materialien vor dem Erhitzen gemischt und zu einem feinen Pulver gemahlen. Jedes Verfahren hat eine andere Technologie und Effizienz, die sich auf die Kosten und die Qualität des Endprodukts auswirken. Wenn man diese Prozesse kennt, ist es einfacher, die optimale Technik zur Herstellung von Zement höchster Qualität zu wählen.

Trockene Produktionstechnik

Bei der Herstellung von Zement nach dem Trockenverfahren wird ein anderes technologisches Schema verwendet. Nach dem Abbau im Steinbruch werden Kalkstein und Ton zerkleinert und an die Sichtermühle geliefert. Hier werden sie gemischt, gemahlen und getrocknet. Nach der Übergabe an die Mischanlage wird die fertige Mischung mit Druckluft vermischt. Gegenwärtig wurde auch die chemische Zusammensetzung des Zements verändert.

Bei der Verwendung einer Tonkomponente wird das Rohmaterial durch Einbringen in Schnecken gemischt und mit wenig Wasser benetzt. Es wird ein starkes Granulat hergestellt, das in den Ofen gegeben wird, um gebrannt zu werden, und dessen maximaler Feuchtigkeitsgehalt 14% beträgt.

Das Brennen von Rohmaterial nach der Trockenmethode kann in einer Vielzahl von Öfen durchgeführt werden; in diesem Fall wird der Rohmaterialaufbereitung besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Außerdem ähneln die späteren Phasen der Produktion der Nassmethode.

Vorteile der Technologie

Die Trockenmethode hat bestimmte Vorteile gegenüber der Nassmethode, die in den Berechnungen berücksichtigt werden müssen (z. B. bei der Organisation eines Zementherstellungsbetriebs).

• Relativ niedriger spezifischer Energieverbrauch der Wärme für das Brennen des Klinkers – innerhalb von 2900-3700 kJ / kg.
• Das Volumen der Ofengase ist 30-40% geringer, sie können zur Trocknung von Rohstoffen wiederverwendet werden und senken die Energiekosten für die Klinkerproduktion erheblich, reduzieren die Kosten für die Entstaubung.
• Erheblich geringerer Metallverbrauch der Öfen bei höherer Produktivität im Vergleich zur Nasstechnik. Die Kapazität von Öfen mit dem „trockenen“ Die Kapazität der Öfen mit der „trockenen“ Methode liegt bei 3000-5000 Tonnen pro Tag, was 1-2 Mal mehr ist als bei ähnlichen Anlagen mit der „nassen“ Methode.
• Kein Bedarf an leistungsstarken Wasserquellen.

Nachteile der Technologie

Die Technologie hat neben ihren klaren Vorteilen auch Nachteile.

• Es wird deutlich mehr Staub emittiert, was die Einhaltung von Hygiene- und Umweltschutzvorschriften erschwert.
• Komplexität der Konstruktion von Öfen und deren Genauigkeit in Bezug auf Schwankungen in der chemischen Zusammensetzung von Rohstoffen, deren Feuchtigkeitsgrad, Dispersion.
• Relativ geringe Auslastung der Öfen – etwa 0.7-0.8.

Unterschiede zwischen nasser und trockener Produktionstechnik

Jede Methode der Zementherstellung hat ihre eigenen Feinheiten, Vor- und Nachteile. Es gibt jedoch einige wichtige Faktoren, die bei der Organisation eines Unternehmens und der Berechnung von Kosten und Gewinnen berücksichtigt werden müssen. Der größte Nachteil der nassen Methode der Zementherstellung ist die extrem hohe Energieintensität des gesamten Prozesses, die den Preis des Endprodukts in die Höhe treibt.

Da die Trockentechnologie weniger sicher für die Umwelt und gefährlicher ist, wird es viel Geld kosten, diesen Faktor zu beseitigen. Darüber hinaus ist der Produktionsprozess selbst insgesamt kostengünstiger, so dass Sie die Kosten für das Endprodukt senken können.

Merkmale des halbtrockenen Verfahrens

Bis auf wenige Ausnahmen ist die halbtrockene Methode der Zementherstellung der trockenen Methode recht ähnlich. Die Rohstoffe durchlaufen die Granulationsphase mit einer Dicke von etwa 10-20 Millimetern und einem Feuchtigkeitsgehalt von 11-16 %. Das Endprodukt, das Granulat, wird nach der ersten Verbrennung der Rohstoffe in den Lepol-Öfen einem Durchlaufofen zugeführt.

Nachdem das Granulat auf dem Rost durchgelaufen ist, verlassen die Gase den Ofen. Daher werden die Rohstoffe auf 900 Grad erhitzt, wodurch sie vollständig trocknen. Diese Art der Wärmebehandlung trägt dazu bei, dass die Mischung um 25-30 % entkohlt wird, was für die Produktion unerlässlich ist. Der letzte Schritt im Prozess der Zementherstellung ist der Transport der Rohmaterialien zum Ofen.

Schachtöfen sind eine weitere Methode zum Brennen von granuliertem Zement; in diesem Fall werden Kohlepartikel für die Granulierung verwendet, und der Zement wird anschließend gelagert.

Wenn wir wissen, wie trockener Zement hergestellt wird, erhalten wir einen Einblick in die grundlegenden Verfahren, die hinter einem Material stehen, das die Grundlage für das moderne Bauen bildet. Jede Methode, ob nass oder trocken, hat spezifische Vorteile und Anwendungen. Das Nassverfahren verbraucht viel Wasser und Energie, führt aber aufgrund der gründlichen Mischung und Verarbeitung zu einem homogeneren Produkt. Die Trockenmethode hingegen ist nachhaltiger, da sie weniger Energie und Wasser verbraucht und somit umweltfreundlicher ist.

Die Qualität und die Funktionalität des Endprodukts werden von jedem Verfahren beeinflusst, so dass es entscheidend ist, das beste Verfahren für Ihre speziellen Bauanforderungen zu wählen. Wenn wir verstehen, wie diese Prozesse ablaufen, können wir besser nachvollziehen, wie kompliziert die Herstellung von Zement ist und wie viel Geschick sie erfordert.

Die Technologie wird sich weiterentwickeln und die Zementherstellung mit der Entwicklung der Bauindustrie verbessern. Die Akzeptanz dieser Innovationen trägt dazu bei, dass wir hohe Standards für Baustoffe einhalten und unsere Ressourcen effizient nutzen.

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