तथाकथित "गीली" और "सूखी" सीमेंट उत्पादन प्रौद्योगिकियां इस अपूरणीय निर्माण सामग्री के उत्पादन के लिए सबसे आम तरीके हैं।

रूसी सीमेंट संयंत्र मुख्य रूप से "गीली" विधि का उपयोग करते हैं, जबकि लगभग सभी विदेशी बाइंडर निर्माता "सूखी तकनीक" का उपयोग करते हैं।

गीली और सूखी सीमेंट उत्पादन तकनीक के बीच अंतर

दोनों तकनीकों के अपने फायदे और नुकसान हैं। सीमेंट उत्पादन की गीली विधि का मुख्य नुकसान प्रक्रिया की महत्वपूर्ण ऊर्जा तीव्रता है, जो अंतिम उत्पाद की लागत को प्रभावित करती है। शुष्क प्रौद्योगिकी की विशेषता अधिक पर्यावरणीय खतरा है और तदनुसार, इस कारक को खत्म करने के लिए उच्च पूंजी लागत है। आइए सीमेंट उत्पादन की दोनों विधियों पर करीब से नज़र डालें।

"गीली" बाइंडर उत्पादन तकनीक

गीली विधि की तकनीकी योजना क्लिंकर घटकों के अलग-अलग प्राथमिक प्रसंस्करण के लिए प्रदान करती है। कुचले हुए "सामग्री" को पानी की एक परत के नीचे अल्पकालिक जोखिम के लिए विशेष उपकरण में लोड किया जाता है। इसके बाद, गीले क्लिंकर घटक विशेष मिलों में प्रवेश करते हैं, जहां उन्हें पाउडर में पीसकर अच्छी तरह मिलाया जाता है।

इस तरह से तैयार किए गए कीचड़ को "सामग्री" के आवश्यक अनुपात को समायोजित करने के लिए ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज "स्लम बेसिन" में डाला जाता है। अगला तकनीकी ऑपरेशन संशोधित कीचड़ को भट्टी में भूनना और औद्योगिक प्रशीतन इकाइयों से ठंडा करना है। इस तरह से प्राप्त क्लिंकर को कुचलकर बारीक पाउडर - सीमेंट बना लिया जाता है। इसके बाद, निम्नलिखित किया जाता है: यह निर्धारित करने के लिए प्रयोगशाला विश्लेषण कि क्या सीमेंट उपभोक्ता को GOST आवश्यकताओं, पैकेजिंग और शिपिंग का अनुपालन करता है।

"गीली" प्रौद्योगिकी के लाभ

• कच्चे माल को पीसने की कम तकनीकी लागत। पूल में प्रारंभिक प्रसंस्करण के दौरान चाक और मिट्टी जैसे घटक पानी में अच्छी तरह से सोख लेते हैं। तदनुसार, उन्हें पीसने की प्रक्रिया बहुत सरल और आसान है;
• शुष्क प्रौद्योगिकी का उपयोग करने वाले समान कार्यों की तुलना में कीचड़ का परिवहन, औसतीकरण और समायोजन सरल और अधिक पर्यावरण के अनुकूल है;
• बहुत कम धूल बनना;
• कीचड़ भूनने वाली भट्टियों का डिज़ाइन सरल, विश्वसनीय है और इसमें उच्च स्थान उपयोग कारक है - 0.89 से 0.91 तक;
• "विभिन्न" रासायनिक संरचना और अच्छे कीचड़ समरूपीकरण के कच्चे माल का उपयोग करने की एक बुनियादी संभावना है।

कमियां

• सीमेंट उत्पादन के लिए कच्चे माल को जलाने के लिए तापीय ऊर्जा की उच्च विशिष्ट खपत। फायरिंग के लिए आपूर्ति किए गए कच्चे माल में औसत आर्द्रता 35-45% होती है। तदनुसार, नमी को वाष्पित करने और घटकों को गर्म करने के लिए लगभग 5,450-6,800 kJ/kg तापीय ऊर्जा या भट्ठी की तापीय शक्ति का 35% की आवश्यकता होती है। इसलिए, भट्ठे का एक हिस्सा सभी संबंधित "परेशानियों" के साथ सुखाने वाली इकाई के रूप में कार्य करता है;
• कम उत्पादकता वाले भट्टों की उच्च सामग्री खपत।

इन कमियों के परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत कम श्रम उत्पादकता, महत्वपूर्ण तकनीकी और परिचालन लागत होती है, जिससे अपेक्षाकृत उच्च उत्पादन लागत होती है।

"सूखी" बाइंडर उत्पादन तकनीक

इस मामले में, मुख्य उत्पादन और तकनीकी उपकरण गीली विधि के समान है। ये परिवर्तन क्लिंकर उत्पादन के लिए मौलिक रूप से भिन्न तकनीकी योजना में शामिल हैं। प्रारंभिक पीसने के बाद, क्लिंकर घटकों को सुखाने वाले ड्रमों में डाला जाता है, प्रत्येक घटक को एक अलग ड्रम में डाला जाता है। सूखने के बाद, "सामग्री" को मिश्रित किया जाता है और आगे पीसने और योजक जोड़ने के लिए एक सामान्य मिल में डाला जाता है।

अगला ऑपरेशन मिट्टी के प्रकार और नमी की मात्रा से निर्धारित होता है। अन्य सभी घटकों को निर्दिष्ट मिट्टी मापदंडों के अनुसार समायोजित किया जाता है। ऑपरेशन का सार कीचड़ को थोड़ा गीला करना (13% से अधिक आर्द्रता नहीं) और फिर इसे फायरिंग के लिए प्रस्तुत करना है। कम आर्द्रता के अनुसार, फायरिंग के लिए ऊर्जा लागत कम होती है, और भट्टियां कम धातु सघन और आकार में छोटी होती हैं। स्लरी फायरिंग के बाद की प्रक्रिया सीमेंट उत्पादन की पिछली पद्धति के समान है।

शुष्क प्रौद्योगिकी के लाभ

• क्लिंकर फायरिंग पर खर्च होने वाली तापीय ऊर्जा की अपेक्षाकृत कम विशिष्ट खपत - 2,900-3,700 kJ/kg;
• समान उत्पादकता और सुखाने वाले घटकों के लिए उनके पुन: उपयोग की संभावना के साथ भट्टी गैसों की 30-40% कम मात्रा। यह आपको क्लिंकर उत्पादन के लिए ऊर्जा लागत को काफी कम करने की अनुमति देता है और धूल हटाने के लिए कम पूंजी निवेश की आवश्यकता होती है;
• "गीली" तकनीक की तुलना में उच्च उत्पादकता वाले भट्ठों में अपेक्षाकृत कम धातु की खपत होती है। "सूखी" विधि का उपयोग करने वाली भट्टियों की उत्पादन क्षमता प्रति दिन 3,000 से 5,000 टन उत्पाद है, जो "गीली" तकनीक का उपयोग करने वाले समान उपकरणों की तुलना में 100-200% अधिक शक्तिशाली है;
• प्रक्रिया जल के शक्तिशाली स्रोतों की कोई आवश्यकता नहीं है।

गीली उत्पादन विधि

के अंतर्गत संचालित होने वाली सीमेंट फैक्ट्रियों में गीली विधिनरम मिट्टी और कठोर चूना पत्थर के घटकों का उपयोग आमतौर पर पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है। इस मामले में, सीमेंट उत्पादन की तकनीकी योजना इस प्रकार है:

क्लिंकर के उत्पादन के लिए प्रारंभिक तकनीकी संचालन कच्चे माल को पीसना है। कच्चे माल की बारीक पीसने की आवश्यकता इस तथ्य से निर्धारित होती है कि समान संरचना का क्लिंकर केवल अच्छी तरह से मिश्रित कच्चे माल के मिश्रण से प्राप्त किया जा सकता है, जिसमें इसके घटकों के सबसे छोटे कण शामिल होते हैं।
कच्चे माल के टुकड़ों का आकार अक्सर 1200 मिमी तक होता है। ऐसे टुकड़ों से छोटे-छोटे दानों के रूप में सामग्री कुछ ही चरणों में प्राप्त करना संभव है। सबसे पहले, टुकड़ों को मोटे तौर पर काट लिया जाता है। कुचलना और फिर बारीक करना। पिसना। सामग्रियों को मोटे तौर पर पीसने के लिए, विभिन्न क्रशरों का उपयोग किया जाता है, और प्रारंभिक सामग्रियों के गुणों के आधार पर बारीक पीसने का काम बड़ी मात्रा में पानी की उपस्थिति में मिलों या मैशर्स में किया जाता है।
जब चाक का उपयोग चूने के घटक के रूप में किया जाता है, तो इसे बक्सों में कुचल दिया जाता है। यदि ठोस मिट्टी के घटक का उपयोग किया जाता है, तो उसे कुचलने के बाद मिल में भेजा जाता है।
मैश से, मिट्टी के घोल को एक मिल में पंप किया जाता है, जहां चूना पत्थर को कुचल दिया जाता है। दो घटकों के संयुक्त पीसने से अधिक सजातीय कच्चा माल कीचड़ प्राप्त करना संभव हो जाता है।
चूना पत्थर और मिट्टी के घोल को क्लिंकर की आवश्यक रासायनिक संरचना के अनुरूप एक निश्चित अनुपात में कच्ची मिल को आपूर्ति की जाती है। हालाँकि, शुरुआती सामग्रियों की सबसे सावधानीपूर्वक खुराक के साथ भी, एक ही जमा से कच्चे माल की रासायनिक संरचना में उतार-चढ़ाव के कारण मिल से आवश्यक रासायनिक संरचना का कीचड़ प्राप्त करना संभव नहीं है। किसी दिए गए रासायनिक संरचना का कीचड़ प्राप्त करने के लिए, इसे पूलों में समायोजित किया जाता है।
ऐसा करने के लिए, CaCO3 (जिसे टिटर कहा जाता है) की ज्ञात कम या उच्च सामग्री वाला कीचड़ एक या अधिक मिलों में तैयार किया जाता है, और इस कीचड़ को एक निश्चित अनुपात में सुधार कीचड़ पूल में जोड़ा जाता है।
इस तरह से तैयार किया गया कीचड़, जो 35-45% तक पानी की मात्रा वाला एक मलाईदार द्रव्यमान होता है, को एक आपूर्ति टैंक में पंप किया जाता है, जहां से इसे भट्टी में समान रूप से डाला जाता है।
गीली उत्पादन विधि का उपयोग करके क्लिंकर को जलाने के लिए रोटरी भट्टों का उपयोग किया जाता है। वे 150-230 मीटर तक लंबे और 7 मीटर व्यास तक के स्टील ड्रम हैं, जो अंदर आग रोक ईंटों से पंक्तिबद्ध हैं; ऐसे भट्टों की उत्पादकता प्रति दिन 1000-3000 टन क्लिंकर तक पहुँच जाती है।
फर्नेस ड्रम 3-40 डिग्री की ढलान के साथ स्थापित किया गया है। भट्ठी के उभरे हुए हिस्से से कीचड़ डाला जाता है। ठंडा सिरा, और गैस, कोयले की धूल या ईंधन तेल के रूप में ईंधन को विपरीत दिशा (गर्म सिरे) से भट्टी में प्रवाहित किया जाता है। झुके हुए ड्रम के घूमने के परिणामस्वरूप, इसमें मौजूद सामग्री भट्ठी के माध्यम से उसके गर्म सिरे की ओर बढ़ती है। ईंधन दहन के क्षेत्र में, उच्चतम तापमान विकसित होता है: सामग्री - 15,000 C तक, गैसें - 17,000 C तक, और क्लिंकर के निर्माण के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाएं पूरी होती हैं।
ग्रिप गैसें भट्ठी के ड्रम के साथ जलाई जाने वाली सामग्री की ओर बढ़ती हैं। जब उन्हें रास्ते में ठंडी सामग्री मिलती है, तो ग्रिप गैसें उन्हें गर्म करती हैं और ठंडा करती हैं। परिणामस्वरूप, फायरिंग ज़ोन से शुरू होकर, भट्टी के साथ गैस का तापमान 1700 से घटकर 150-2000 C हो जाता है।
भट्ठे से, क्लिंकर रेफ्रिजरेटर में प्रवेश करता है, जहां इसे ठंडी हवा की ओर बढ़ने से ठंडा किया जाता है।
ठंडा किया हुआ क्लिंकर गोदाम में भेजा जाता है। कुछ मामलों में, रेफ्रिजरेटर से क्लिंकर सीधे सीमेंट मिलों में पीसने के लिए भेजा जाता है।
पीसने से पहले, मिलों के संचालन को सुविधाजनक बनाने के लिए क्लिंकर को 8-10 मिमी आकार के दानों में कुचल दिया जाता है। क्लिंकर को जिप्सम, हाइड्रोलिक और अन्य एडिटिव्स के साथ कुचल दिया जाता है। संयुक्त पीसने से सभी सामग्रियों का पूरी तरह से मिश्रण सुनिश्चित होता है, और सीमेंट की उच्च एकरूपता इसकी गुणवत्ता की महत्वपूर्ण गारंटी में से एक है।
हाइड्रोलिक एडिटिव्स, अत्यधिक छिद्रपूर्ण सामग्री होने के कारण, आमतौर पर उच्च आर्द्रता (20-30% या अधिक तक) होती है। इसलिए, पीसने से पहले, उन्हें लगभग 1% नमी की मात्रा तक सुखाया जाता है, पहले उन्हें 8-10 मिमी आकार के दानों में कुचल दिया जाता है। जिप्सम को केवल कुचला जाता है, क्योंकि इसे कम मात्रा में पेश किया जाता है और इसमें मौजूद नमी एक दूसरे के साथ पीसने वाले पिंडों के टकराव और घर्षण और सामग्री के पीसने के परिणामस्वरूप मिल में उत्पन्न गर्मी के कारण आसानी से वाष्पित हो जाती है।
मिल से, सीमेंट को यांत्रिक (एलिवेटर, स्क्रू कन्वेयर), वायवीय (वायवीय पंप, वायु ढलान) या न्यूमोमैकेनिकल परिवहन से सुसज्जित साइलो-प्रकार के गोदाम में ले जाया जाता है।
उपभोक्ता को सीमेंट या तो कंटेनरों में भेजा जाता है - 50 किलोग्राम के मल्टी-लेयर पेपर बैग में, या विशेष रूप से सुसज्जित जहाजों में कंटेनर, ऑटोमोबाइल या रेलवे सीमेंट टैंकरों में थोक में। सीमेंट के प्रत्येक बैच को पासपोर्ट के साथ आपूर्ति की जाती है।
पोर्टलैंड सीमेंट के उत्पादन में सभी तकनीकी संचालन करने के लिए, विभिन्न प्रकार के उपकरणों का उपयोग किया जाता है - क्रशर, मिल, भट्टियां, आदि, जिन्हें एक उत्पादन लाइन में जोड़ा जाता है। इकाइयों का लेआउट प्लास्टिक कच्चे माल और गैसीय ईंधन पर चलने वाले सीमेंट संयंत्र के मास्टर प्लान पर प्रस्तुत किया गया है।

यह ध्यान में रखते हुए कि विभिन्न ब्रांडों की निर्माण सामग्री - सीमेंट, एक निर्माण सामग्री है जिसके बिना कोई भी निर्माण संभव नहीं है, कई डेवलपर्स और खरीदार इसके उत्पादन की योजना और इसके निर्माण की बारीकियों में रुचि रखते हैं।

सीमेंट उत्पादन योजना

यह एक ऐसी प्रक्रिया है जो कई दशकों से सिद्ध हो चुकी है, जिसमें कई मौलिक नई विधियाँ हैं, जिनमें निम्नलिखित मुख्य चरण शामिल हैं:

• स्रोत सामग्री का विकास, निष्कर्षण, वितरण और संवर्धन: क्लिंकर उत्पादन के लिए चूना पत्थर और एल्यूमिना चट्टानें;
• क्लिंकर प्राप्त करना. यह सीमेंट उत्पादन योजना के सबसे अधिक ऊर्जा-गहन और इसलिए सबसे महंगे चरणों में से एक है। विशेष रूप से, इस चरण के कार्यान्वयन में सीमेंट उत्पादन की लागत का 75% तक खर्च होता है। सामान्य तौर पर, क्लिंकर उत्पादन तकनीक इस तरह दिखती है: घटकों के तैयार मिश्रण को पानी के साथ डाला जाता है, एक निश्चित अवधि के लिए व्यवस्थित होने दिया जाता है, जिसके बाद 1,500 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर भट्टियों में गर्मी उपचार शुरू होता है। इस मामले में, प्रारंभिक क्लिंकर घटकों को एक निश्चित अंश के कणिकाओं के रूप में पाप किया जाता है;
• क्लिंकर पीसना। इस स्तर पर, क्लिंकर ग्रैन्यूल को बारीक पीस लिया जाता है और एडिटिव्स डाले जाते हैं, जो सीमेंट के विशेष गुणों और ग्रेड को निर्धारित करते हैं। संक्षेप में, यह सीमेंट उत्पादन योजना का अंतिम चरण है, जो नरम बिग बेन कंटेनरों, पेपर मल्टी-लेयर वाल्व बैग में इस सामग्री की पैकेजिंग या बाद में थोक में बिक्री के लिए साइलो में परिवहन के साथ समाप्त होता है।

सीमेंट उत्पादन के लिए तकनीकी योजना

इस समय, सीमेंट का उत्पादन कई मूलभूत रूप से भिन्न प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके किया जाता है, जिनके अपने मौलिक फायदे और नुकसान हैं।

• सीमेंट उत्पादन की तथाकथित गीली विधि, घरेलू सीमेंट कारखानों द्वारा व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। यह सबसे अधिक ऊर्जा खपत करने वाला है। योजना का सार सीमेंट घटकों को जलीय वातावरण में विशेष उपकरणों में लोड करना है। पानी में भिगोने के बाद, सीमेंट के घटक एक मिल में प्रवेश करते हैं, जो उन्हें पीसकर पाउडर बना देता है। इस तरह से प्राप्त अर्ध-तैयार उत्पाद को एक विशेष पूल में ले जाया जाता है, संरचना में समायोजित किया जाता है और बाद में एक विशेष भट्टी में पकाया जाता है, जिसके बाद ठंडा किया जाता है। गुणवत्ता नियंत्रण के बाद, इस उत्पाद को वाणिज्यिक सीमेंट की स्थिति में कुचल दिया जाना चाहिए;
• सूखी तकनीक. "गीली योजना" से मूलभूत अंतर यह है कि प्रारंभिक पीसने के बाद, सीमेंट घटकों को सुखाने वाले ड्रमों में भेजा जाता है, जिसके बाद उन्हें मिश्रित किया जाता है और मिल में अतिरिक्त पीसने से गुजरना पड़ता है। उसी समय, पीसने के चरण में सीमेंट में एडिटिव्स और एडिटिव्स पेश किए जाते हैं। इसके बाद, परिणामी द्रव्यमान को भूनने, पीसने और पैकेजिंग के लिए भेजा जाता है। पोर्टलैंड सीमेंट के उत्पादन की इस पद्धति का एक फायदा कच्चे माल के रूप में ऊर्जा और धातुकर्म उत्पादन से फ्लाई ऐश और अन्य कचरे का उपयोग करने की संभावना है। शुष्क प्रौद्योगिकी समाप्त करती है: घटकों की बहु-चरण क्रशिंग, "निष्कर्षण" और परिवहन लागत को कम करती है, और सीमेंट उत्पादन के लिए कच्चे माल की पसंद का भी विस्तार करती है;
• "अर्ध-शुष्क" सीमेंट उत्पादन योजना। यह योजना क्लिंकर कणिकाओं के आयाम, सामग्री की नमी सामग्री और फायरिंग तकनीक में भिन्न है। विशेष रूप से, सीमेंट के उत्पादन के लिए बहुत सारे घटकों को विशेष LEPOL भट्टियों में जलाया जाता है, जो अन्य सभी चीजें समान होने पर, अंतिम उत्पाद के कार्बोनेशन के स्तर में 22-23% की कमी सुनिश्चित करता है;
• सीमेंट उत्पादन की संयुक्त विधि. इस मामले में, कई प्रौद्योगिकियों का एक कार्बनिक संयोजन है: "गीला" और "सूखा"। संबंधित फायदे और नुकसान के साथ.

इस कहानी को समाप्त करने के लिए, यह कहा जाना चाहिए कि रूसी संघ के क्षेत्र में स्थित सीमेंट कारखाने, वस्तुनिष्ठ कारणों से, विशेष रूप से "गीली" सीमेंट उत्पादन योजना का उपयोग करते हैं।

आज सीमेंट सबसे अधिक मांग वाली और लोकप्रिय निर्माण सामग्री है, जिसके बिना कोई भी निर्माण संभव नहीं है। लेकिन कम ही लोग जानते हैं सीमेंट उत्पादन तकनीक, लेकिन यह ज्ञान बहुत उपयोगी हो सकता है। सीमेंट एक कृत्रिम सामग्री है जो जिप्सम, मिट्टी, चूना पत्थर और विभिन्न खनिज योजकों के संयोजन से प्राप्त की जाती है।

सामान्य तौर पर, सीमेंट बनाने की प्रक्रिया इस प्रकार होती है:

प्रारंभ में, कच्चे माल को निकाला जाता है और संयंत्र तक पहुंचाया जाता है। फिर कच्चे माल को कुचलकर पीस लिया जाता है। इसके बाद कच्चे माल का मिश्रण तैयार किया जाता है. इसके बाद क्लिंकर (अर्थात् कच्चे माल के मिश्रण को भूनना) का उत्पादन आता है। और अंतिम चरण क्लिंकर को पीसना और उसमें विभिन्न आवश्यक योजक जोड़ना है। हालाँकि, यह प्रक्रिया विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके हो सकती है। आइए विशिष्ट सीमेंट उत्पादन प्रौद्योगिकियों पर करीब से नज़र डालें।

गीले सीमेंट उत्पादन में, क्लिंकर उत्पादन के लिए कच्चे माल कठोर चूना पत्थर और नरम मिट्टी के घटक होते हैं। सबसे पहले, कच्चे माल को बहुत सावधानी से कुचल दिया जाता है, क्योंकि केवल सबसे छोटे कणों से ही वास्तव में सजातीय क्लिंकर प्राप्त किया जा सकता है। कच्चे माल को पीसने का काम कई चरणों में होता है, क्योंकि अक्सर कच्चे माल का प्रारंभिक आकार काफी बड़ा होता है, और पहले आपको बड़े टुकड़ों को क्रशर से गुजारना पड़ता है, और फिर परिणामी छोटे टुकड़ों को मिलों या मैशर से गुजारा जाता है (हमेशा बहुत सारे टुकड़ों के साथ) पानी), यह स्रोत सामग्री पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, मिट्टी की सामग्री को मिलों में पीसा जाता है, और चाक को मैश मिलों में पीसा जाता है। लेकिन अंत में, सभी कच्चे माल को मिलों में भेजा जाता है और एक साथ पीसा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कच्चे घोल की एक बहुत ही सजातीय संरचना प्राप्त होती है। इस मामले में, एक निश्चित क्लिंकर प्राप्त करने के लिए मिट्टी कीचड़ और चूना पत्थर का अनुपात आवश्यक है। लेकिन कच्चे माल की रासायनिक संरचना की ख़ासियत के कारण, अनुपात अभी भी बहुत सटीक नहीं हैं, और आवश्यक रासायनिक संरचना प्राप्त करने के लिए, विशेष पूल का उपयोग किया जाता है, जिसमें संरचना को समायोजित किया जाता है।

गीली विधि से तैयार किया गया कीचड़ मलाईदार होता है और इसमें 35-45% पानी होता है। इसके बाद, मिश्रण को ओवन में डाला जाता है। भट्ठी 200 मीटर तक लंबी, स्टील ड्रम है, जिसका व्यास 7 मीटर तक है, जो अंदर से दुर्दम्य ईंटों से ढका हुआ है। इतना बड़ा भट्ठा प्रतिदिन 3,000 टन तक क्लिंकर का उत्पादन कर सकता है। भट्ठी को एक ढलान पर स्थापित किया जाता है और ऊपरी ठंडे सिरे से घोल की आपूर्ति की जाती है और निचले गर्म सिरे से ईंधन की आपूर्ति की जाती है। भट्टी घूमती है और कीचड़ धीरे-धीरे आउटलेट की ओर बढ़ता है, जबकि तापमान तेजी से बढ़ता जाता है और जिस स्थान पर ईंधन जलता है वह 17,000 डिग्री तक पहुंच सकता है। इस तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं और क्लिंकर बनता है। उसी समय, ईंधन के दहन से बनी गैसें ड्रम में ऊपर चली जाती हैं, जिससे आगे बढ़ने वाली सामग्री गर्म हो जाती है। भट्ठे से क्लिंकर को रेफ्रिजरेटर में रखा जाता है। इसके बाद इसे पीसने का काम किया जाता है. क्लिंकर के बड़े टुकड़ों को अधिकतम 1 सेमी आकार के अनाज में कुचल दिया जाता है, यह मिलों के संचालन को सुविधाजनक बनाने के लिए किया जाता है। मिलों में, क्लिंकर को विभिन्न हाइड्रोलिक और अन्य एडिटिव्स और जिप्सम के साथ पीसा जाता है। हाइड्रोलिक एडिटिव्स स्वयं छिद्रपूर्ण होते हैं, उनकी नमी की मात्रा 30% से अधिक तक पहुंच सकती है, इसलिए पीसने से पहले सूखना होता है। मिलों में एक साथ पीसने से उत्कृष्ट एकरूपता प्राप्त होती है, जो सीमेंट की गुणवत्ता के सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है। मिलों के बाद, सीमेंट को गोदामों में ले जाया जाता है, जहां यह उपभोक्ता तक डिलीवरी का इंतजार करता है।

सूखी विधि से सीमेंट बनाने की तकनीक सैद्धांतिक रूप से गीली विधि से सीमेंट बनाने की तकनीक के समान है। हम मुख्य रूप से अंतरों पर विचार करेंगे, और सीमेंट पीसना, एडिटिव्स तैयार करना, सीमेंट का भंडारण करना - सब कुछ समान है।

चूना पत्थर और मिट्टी को कुचलने के बाद, उन्हें 1% नमी की मात्रा तक सुखाया जाता है और कच्चे भोजन में पीस दिया जाता है। कच्चे माल को सुखाने के लिए या तो सुखाने वाले ड्रम (अलग-अलग सुखाने के लिए) या विशेष मिलों (एक साथ सुखाने के लिए) का उपयोग किया जाता है, जहां दोनों घटकों को पीसकर सुखाया जाता है। अधिकांश कारखानों में बाद वाली विधि का उपयोग किया जाता है क्योंकि सबसे प्रभावी है.

सूखी विधि का उपयोग करके सीमेंट के उत्पादन में कच्चे आटे की रासायनिक संरचना को समायोजित करने के लिए, स्विमिंग पूल का उपयोग नहीं किया जाता है, बल्कि सुधारात्मक साइलो का उपयोग किया जाता है जिसमें मिश्रण को संपीड़ित हवा का उपयोग करके मिलाया जाता है। मिश्रण के प्रारंभिक हीटिंग के लिए, विशेष चक्रवात हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग किया जाता है (आमतौर पर 4 टुकड़े, 70 मीटर तक गैस नलिकाओं द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जिसमें मिश्रण को 30 डिग्री से अधिक नहीं रखा जाता है और तापमान तक गर्म किया जाता है) 800 डिग्री, जबकि सारी नमी इससे वाष्पित हो जाती है)। इसके बाद कच्चा भोजन भट्ठे में प्रवेश करता है जहां क्लिंकर का अंतिम निर्माण होता है। भट्ठे से, क्लिंकर रेफ्रिजरेटर और फिर क्लिंकर गोदाम में जाता है।

अर्ध-सूखी सीमेंट उत्पादन तकनीक का उपयोग करते समय, आपको यह जानना होगा कि कच्चे आटे की तैयारी सूखी विधि से अलग नहीं है। लेकिन ख़ासियत यह है कि आटे को फिर विशेष प्रतिष्ठानों - ग्रैनुलेटर्स में दानेदार बनाया जाता है, और फिर 1-2 सेमी के दानों और 16% तक नमी की मात्रा के रूप में, इसे निकाल दिया जाता है।

दानों का प्रज्वलन विशेष लघु रोटरी भट्ठों में स्थापित कैल्सिनर्स के साथ होता है (कैल्सिनर एक भट्ठी है जो 50 मीटर/घंटा तक की गति से चलती है), दाने भट्ठी पर पड़े होते हैं और भट्ठी में गर्म गैस के संपर्क में आते हैं, जबकि दाने 20-30% तक डीकार्बोनाइज्ड हो जाते हैं और 900 डिग्री के तापमान तक गर्म हो जाते हैं। आंशिक डीकार्बोनाइजेशन के बाद, दानों को भट्ठे में डाला जाता है, जहां क्लिंकर निर्माण की प्रक्रिया पूरी होती है।

यदि कच्चे भोजन के उत्पादन के दौरान कोयले के कणों को कच्चे भोजन में मिलाया जाता है, तो शाफ्ट भट्ठों में फायरिंग की जा सकती है (शाफ्ट भट्ठा एक ऊर्ध्वाधर शाफ्ट है जहां निचले सिरे से ईंधन की आपूर्ति की जाती है और ऊपर से कच्चे माल के कण की आपूर्ति की जाती है) . इस मामले में, कच्चे माल के अंदर कोयले के कण जल जाते हैं, जिससे कणिकाओं का अतिरिक्त ताप होता है। परिणामी क्लिंकर को शाफ्ट के नीचे उतार दिया जाता है, जिसके बाद इसे गोदाम में भेज दिया जाता है।

संयुक्त विधि से सीमेंट उत्पादन

इस सीमेंट उत्पादन तकनीक की ख़ासियत यह है कि फायरिंग के लिए सामग्री की तैयारी गीली विधि का उपयोग करके की जाती है, और फायरिंग स्वयं अर्ध-शुष्क उत्पादन योजना के अनुसार होती है।
35-45% की नमी सामग्री के साथ कीचड़, इसकी रासायनिक संरचना को समायोजित करने के बाद, ड्रम या डिस्क वैक्यूम फिल्टर में डाला जाता है, जिसमें निर्जलीकरण प्रक्रिया होती है। मिश्रण की आर्द्रता 20% तक गिर जाती है। इसके बाद, परिणामी मिश्रण में धूल मिलाई जाती है, जिसे फर्नेस फिल्टर द्वारा पकड़ लिया जाता है, यह सामग्री को एक साथ चिपकने से रोकता है और आर्द्रता को लगभग 14% तक कम कर देता है। सीमेंट उत्पादन की अर्ध-शुष्क विधि में उपयोग की जाने वाली भट्टियों में फायरिंग की जाती है। अन्य सभी उत्पादन कार्य गीले सीमेंट उत्पादन कार्य के समान हैं।

सीमेंट उत्पादन की गीली विधि से गर्मी की खपत काफी बढ़ जाती है, लेकिन मिलों में पानी की मौजूदगी से सामग्री को पीसने में आसानी होती है। जब फीडस्टॉक में प्राकृतिक नमी की मात्रा 10% से अधिक हो, तो गीली सीमेंट उत्पादन तकनीक का उपयोग करना सबसे उपयुक्त लगता है।

इसके अलावा, यदि सीमेंट बनाने के लिए दो नरम सामग्रियों का उपयोग किया जाता है तो गीली विधि सबसे इष्टतम होती है, क्योंकि उन्हें केवल पानी में हिलाकर कुचला जा सकता है। शुष्क विधि का उपयोग तब किया जाता है जब कच्चे माल में नमी की मात्रा 10% से अधिक न हो। यदि स्रोत सामग्री काफी प्लास्टिक है, तो अर्ध-शुष्क सीमेंट उत्पादन तकनीक को प्राथमिकता दी जा सकती है, क्योंकि इस मामले में टिकाऊ दाने प्राप्त होते हैं। पहले, सीमेंट उत्पादन की गीली विधि सबसे आम थी, लेकिन हाल ही में सूखी विधि अधिक से अधिक लोकप्रिय हो गई है।

सीमेंट उत्पादन एक लाभदायक, लेकिन महंगा और ऊर्जा-गहन उद्योग है जिसके लिए महत्वपूर्ण प्रारंभिक निवेश की आवश्यकता होती है। उपकरण खरीदने में कोई समस्या नहीं है, एकल चक्र वाले विश्वसनीय और किफायती कॉम्प्लेक्स चीन द्वारा आपूर्ति किए जाते हैं। प्रौद्योगिकी का चुनाव प्रयुक्त कच्चे माल के प्रकार और संयंत्र की तापीय शक्ति पर निर्भर करता है; वर्तमान में सीमेंट का उत्पादन सूखी, गीली और संयुक्त विधियों का उपयोग करके किया जाता है, जिनमें से पहली विधि को सबसे किफायती माना जाता है।

सबसे सरल योजना में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

• कच्चे माल का निष्कर्षण एवं परिवहन।
• घटकों को पीसना और तैयार करना।
• क्लिंकर फायरिंग.
• पाउडर अवस्था में पीसकर, जिप्सम और अन्य अशुद्धियाँ मिलाएँ।
• पैकिंग.

पहले तीन चरणों में सीमेंट उत्पादन की कुल लागत का 75% तक हिस्सा होता है: खदान जितनी करीब स्थित होगी, उत्पादन की लागत उतनी ही कम होगी।

उत्पादन विधियों का अवलोकन

मुख्य अंतर क्लिंकर की तैयारी में निहित है - चूना पत्थर और मिट्टी का मिश्रण, जो कैल्शियम सिलिकेट की प्रबलता सुनिश्चित करता है। संरचना में उनका अनुपात जितना अधिक होगा, बाइंडर की गुणवत्ता उतनी ही बेहतर होगी; उदाहरण के लिए, पोर्टलैंड सीमेंट में यह 80% तक पहुँच जाता है। घटकों को पीसना और मिश्रण करना विभिन्न तरीकों का उपयोग करके किया जाता है: पानी में पीसना, हवा के साथ सूखा पीसना, या इन प्रक्रियाओं का संयोजन। कच्चे माल को तैयार करने के गैर-पारंपरिक तरीकों में लंबे समय तक फायरिंग के बिना तथाकथित ठंडी तकनीक का उपयोग करके क्लिंकर-मुक्त बाइंडर्स का उत्पादन शामिल है।

1. गीली विधि की विशेषताएं.

इस विकल्प का सार कच्चे माल की अलग प्राथमिक प्रसंस्करण में है: चाक, मिट्टी, कनवर्टर कीचड़ या अन्य लौह युक्त योजक। उन्हें 10 मिमी तक के अंशों में कुचल दिया जाता है और पानी में भिगो दिया जाता है। प्रत्येक घटक की अपनी नमी सामग्री होती है: मिट्टी - 20% के भीतर, चाक - 29, कीचड़ - 70 तक। उन्हें अधिकतम एकरूपता तक निलंबन की स्थिति में एक मिल में मिलाया और मिलाया जाता है। परिणामी द्रव्यमान की अंतिम नमी सामग्री 30-50% की सीमा में होती है, इस रूप में यह संरचना को नियंत्रित और समायोजित करने के लिए प्लंबिंग बेसिन में प्रवेश करती है, जिसके बाद इसे भट्ठे में डाला जाता है।

गीली विधि का उपयोग पूर्व यूएसएसआर के लगभग सभी कारखानों में किया जाता था; इसका मुख्य लाभ संरचना को समायोजित करने और विशेषताओं को नियंत्रित करने की क्षमता है। आउटपुट मिश्रण में एक सजातीय संरचना होती है, जिसका सीमेंट की गुणवत्ता पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। नुकसान में क्लिंकर की तैयारी के लिए महत्वपूर्ण लागत शामिल है: अंश 2-3 बार कुचलने के चरण से गुजरते हैं, मैश में भिगोए जाते हैं, एक मिल में मिश्रित होते हैं और लंबे समय तक वाष्पित होते हैं; इस सभी प्रक्रिया के लिए बहुत सारे ऊर्जा संसाधनों की आवश्यकता होती है।

2. शुष्क विनिर्माण के लाभ।

सभी प्रारंभिक घटकों को गीला किए बिना कुचल दिया जाता है, मिल में प्रवेश करने से पहले उन्हें अलग ड्रमों में सुखाया जाता है। पीसने के बाद, सूखे मिश्रण (आर्द्रता 1% से अधिक नहीं) को साइलो स्टेशनों पर आपूर्ति की जाती है, जहां संपीड़ित हवा का उपयोग करके अंतिम मिश्रण किया जाता है और रासायनिक संरचना को समायोजित किया जाता है। क्लिंकर स्क्रू में बनता है; जल-संतृप्त मिट्टी की शुरूआत के कारण, इसकी नमी की मात्रा शून्य नहीं होती है, लेकिन फायरिंग से पहले यह 13% से अधिक नहीं होती है। यह आपको इससे पानी को वाष्पित करने की ताप लागत को 1.5-2 गुना कम करने की अनुमति देता है। मिश्रण की एकरूपता उच्च बनी रहती है; यह विधि पोर्टलैंड सीमेंट और अन्य गुणवत्ता ग्रेड के लिए आदर्श है।

शुष्क विधि में किसी भी प्रकार के भट्टों का उपयोग शामिल होता है, लेकिन घूर्णन और शाफ्ट इकाइयों में फायरिंग करते समय अधिकतम प्रभाव देखा जाता है। मुख्य लाभ मुख्य ताप क्षेत्र के बाहर घटकों को डीकार्बोनाइज करने की क्षमता है, आदर्श रूप से निकास गैसों की ऊर्जा का उपयोग करके। इसमें डीकार्बोनाइज़र के सामने सर्किट में चक्रवात हीट एक्सचेंजर्स को शामिल करना शामिल है; क्लिंकर कार्बन डाइऑक्साइड के बिना भट्ठा में प्रवेश करता है और पहले से गरम होता है। इससे शाफ्ट भट्टियों के ताप क्षेत्र, उपकरण के आकार और उसके कब्जे वाले क्षेत्र को कम करना संभव हो जाता है।

सूखी तकनीक सबसे किफायती उत्पादन विधि है; शेष चरण मानक योजना (फायरिंग, कूलिंग, पीसने, जिप्सम और अशुद्धियों को जोड़ने, पैकेजिंग) के अनुसार किए जाते हैं। एकरूपता प्राप्त करने के लिए कच्चे माल की सावधानीपूर्वक तैयारी की आवश्यकता होती है। पानी केवल संरचना को समायोजित करने और बेकिंग के लिए सुविधाजनक कण प्राप्त करने के उद्देश्य से जोड़ा जाता है; संपूर्ण मिश्रण भार संपीड़ित वायु आपूर्ति प्रणालियों पर पड़ता है।

3. संयुक्त योजना.

गीली और सूखी विधियों के संयोजन के लिए दो विकल्प हैं: कीचड़ को गीली अवस्था में तैयार करना और मिश्रण करना, उसके बाद 18% तक वाष्पीकरण करना, या दूसरी तकनीक का उपयोग करके पानी के एक छोटे से अनुपात को मिलाकर कुचलना और संयोजन करना, ताकि दाने बन सकें। आकार में लगभग 10-15 मिमी. पहले मामले में, सर्किट में विशेष बाष्पीकरणकर्ता फिल्टर शामिल किए जाते हैं; फायरिंग के लिए एक रोटरी भट्ठा का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। अंतिम चरण गीले और सूखे तरीकों से अलग नहीं हैं।

4. क्लिंकर मुक्त उत्पादन।

चूना पत्थर के अलावा, उपयोग किया जाने वाला कच्चा माल मिट्टी नहीं है, बल्कि धातुकर्म उद्योग से निकलने वाला अपशिष्ट है: ब्लास्ट फर्नेस स्लैग, फ्लाई ऐश। पोर्टलैंड सीमेंट के लिए आवश्यक महंगे क्लिंकर उत्पादन को छोड़ दिया गया है और सभी घटकों को सूखा मिश्रित और पिघलाया गया है। परिणामस्वरूप स्लैग को पाउडर अवस्था में पीस दिया जाता है और सक्रिय और राख योजक के साथ जोड़ा जाता है। शुष्क विधि (दूसरा शब्द "ठंडा" है) का उपयोग करके क्लिंकर-मुक्त सीमेंट का उत्पादन गर्मी उपचार लागत को काफी कम कर सकता है। क्लिंकर के विपरीत, जिसे 1400° से कम तापमान पर भट्टियों में काफी लंबे समय तक जलाया जाता है, स्लैग कई गुना तेजी से पिघलता है।

फायदे में खपत किए गए ऊर्जा संसाधनों और उपकरण लाइनों में कमी, धातुकर्म कचरे के पुनर्चक्रण की संभावना और कच्चे माल की तैयारी और प्रसंस्करण के लिए एक सरलीकृत योजना शामिल है। पर्यावरण मित्रता और लागत के मामले में क्लिंकर-मुक्त उत्पादन पारंपरिक उत्पादन से 2-3 गुना बेहतर है। परिणामी बाइंडर ठोस को घिसाव और आक्रामक वातावरण के प्रति विशेष प्रतिरोध प्रदान करता है। एक अतिरिक्त लाभ उन पर आधारित समाधानों का कम जलयोजन तापमान है। उत्पाद की गुणवत्ता तभी प्रकट होती है जब स्लैग को बारीक पीसा जाता है और घटकों को सावधानीपूर्वक डाला जाता है।

स्वयं के उत्पादन की व्यवहार्यता

घर पर उच्च गुणवत्ता वाला सीमेंट तैयार करना असंभव है; कुचल चूना पत्थर और पानी में घुली राख केवल सीम भरने या छोटे हिस्सों को ठीक करने के लिए उपयुक्त हैं (तरल ग्लास के अतिरिक्त के अधीन)। एक बाइंडर बनाने के लिए जो GOST मानकों को पूरा करता है और M200 से अधिक ताकत ग्रेड के साथ, उपकरणों की एक श्रृंखला की आवश्यकता होती है, जिसमें क्रशर, कच्चे माल को खिलाने के लिए कन्वेयर, मिल, डिस्पेंसर, सॉर्टिंग, ग्रेनुलेटिंग, क्लिंकर और स्क्रू मशीनें, एक ड्रम भट्ठी शामिल हैं। एक कूलर और बेलिंग मशीनें। एक सीमेंट संयंत्र के रखरखाव के लिए कम से कम 40 लोगों की आवश्यकता होती है और इसकी विशेषता उच्च ऊर्जा खपत है।

उपकरणों का मुख्य आपूर्तिकर्ता चीन है; बिक्री करने वाली कंपनियाँ व्यक्तिगत मशीनों और पूरी तरह से सुसज्जित लाइनों दोनों की पेशकश करती हैं। इकाइयों की विश्वसनीयता और उत्पादित पोर्टलैंड सीमेंट की गुणवत्ता के बारे में कोई शिकायत नहीं है। एक मिनी-फ़ैक्टरी की प्रारंभिक लागत कम से कम 1,000,000 रूबल है; स्थान के लिए 30,000 एम 2 के क्षेत्र की आवश्यकता होगी। लेकिन महत्वपूर्ण प्रारंभिक निवेश के बावजूद, इस निर्माण सामग्री की मांग के कारण यह व्यवसाय लाभदायक माना जाता है। 1 टन सीमेंट की औसत लागत 800 से 1000 रूबल तक है, और बिक्री - 3500 से 4000 तक है।

लाभप्रदता काफी हद तक कच्चे माल की गुणवत्ता और उपलब्धता, खदानों की निकटता और विपणन नेटवर्क के विकास की डिग्री पर निर्भर करती है। एक पूर्ण चक्र के साथ, पौधे प्रति दिन 330 टन का उत्पादन करते हैं, जिसका अर्थ है प्रति दिन 60,000 रूबल से अधिक शुद्ध लाभ।